SE533271C2 - Centrumaxel med anordning för begränsning av spinning, samt gyratorisk kross innefattande sådan centrumaxel - Google Patents

Description

20 25 30 533 2'?'l Sammanfattning av uppfinnincLen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centrumaxel för en gyratorisk kross som förmår begränsa spinning, varvid de ovan nämnda nackdelarna med den kända tekniken avsevärt reducerats eller helt eliminerats.

Detta ändamål uppnås med en centrumaxel för en gyratorisk kross som innefattar ett krosshuvud, på vilket en första krossmantel är monterad; ett stativ, på vilket en andra krossmantel är monterad, vilken andra krossmantel tillsammans med den första krossmanteln avgränsat en krosspalt; och en drivanordning, som är anordnad att rotera en excenter kring nämnda centrumaxel och att därigenom bringa krosshuvudet att utföra en gyrerande rörelse för krossning av material som införes i krosspalten, varvid nämnda centrumaxel har ett hålrum, inuti vilket en backspärr och en momentbegränsare är anordnade, varvid backspärren och moment- begränsaren är anordnade att anslutas till nämnda krosshuvud för begränsning av spinning.

En fördel med en sådan centrumaxel är att antispinnanordningen kan utformas till att ej bidraga väsentligt till att öka krossens höjd. Dessutom behövs det färre mekaniska komponenter i krosshuvudet, vilket är en fördel eftersom krosshuvudet utsätts för oerhört stora mekaniska påfrestningar.

Detta gör det möjligt att minska förekomsten av oönskade driftstopp.

Enligt en utföringsform har hålrummet en öppning i centrumaxelns övre ändyta.

Enligt en utföringsform innefattar centrumaxeln en i hålrummet anordnad bärkolv, vilken är förskjutbar relativt centrumaxeln i vertikal led, varvid bärkolven företrädesvis uppbär och åtminstone delvis omsluter momentbegränsaren och backspärren. Detta möjliggör en enklare anslutning av momentbegränsaren och backspärren till krosshuvudet hos en kross med en höj- och sänkbar första krossmantel. Företrädesvis är bärkolven anordnad att uppbära ett axiallager på vilket krosshuvudet är lagrat, varvid momentbegränsaren och backspärren är anordnade under nämnda axiallager. En fördel med denna utföringsform är att en mycket låg kross kan erhållas. 10 15 20 25 30 533 ETš Enligt en utföringsform är momentbegränsaren en slirkoppling; företrädesvis av våtlamelltyp. En fördel med en våt koppling är att den inte är känslig för stänk av Smörjmedel från andra i krossen ingående komponenter.

Företrädesvis är slirkopplingen belägen nedanför axiallagren mellan centrumaxeln och krosshuvudet, och då är nämnda okänslighet mot Smörjmedel en särskilt önskvärd egenskap om krossen har trycksmörjda axiallager.

Enligt en utföringsform är backspärren belägen ovanför moment- begränsaren. Företrädesvis är då momentbegränsaren ansluten till krosshuvudet via backspärren. Denna inbördes placering gör det möjligt att förenkla konstruktionen hos en momentbegränsare av våtlamellkopplingstyp, eftersom risken för läckage av olja från våtlamellkopplingens hus till andra i centrumaxeln ingående komponenter, exempelvis backspärren, minskas.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnås ändamålet medelst en gyratorisk kross som innefattar ett krosshuvud, på vilket en första krossmantel är monterad; ett stativ, på vilket en andra krossmantel är monterad, vilken andra krossmantel tillsammans med den första krossmanteln avgränsar en krosspalt; en centrumaxel som är utformad enligt beskrivningen ovan, kring vilken centrumaxel en excenter är roterbart anordnad; och en drivanordning, som är anordnad att rotera excentern och att därigenom bringa krosshuvudet att utföra en gyrerande rörelse för krossning av material som införes i krosspalten, varvid krosshuvudet är anslutet till centrumaxeln via nämnda backspärr och nämnda momentbegränsare, Enligt en utföringsform är krosshuvudet anslutet till centrumaxeln via en kardanaxel som är försedd med åtminstone en kardanknut. Företrädesvis är kardanaxeln delad i ett övre axelavsnitt och ett nedre axelavsnitt, vilka axelavsnitt är rotationslåsta till varandra och är axiellt förskjutningsbara relativt varandra med hjälp av åtminstone ett utmed kardanaxeln sig sträckandes utskjutande parti, såsom splines.

Tack vare uppfinningen kan spinnbegränsning hos en gyratorisk kross uppnås utan att krossen bygger onödigt mycket på höjden. Dessutom kan krossen genom uppfinningen ges högre driftsäkerhet. Ytterligare fördelar och 10 15 20 25 30 533 271 4 kännetecken hos uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning och de efterföljande patentkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer i fortsättningen att beskrivas med hjälp av utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. 1 är en schematisk snittvy och visar en gyratorisk kross som är försedd med en centrumaxel som förmår begränsa spinning.

Fig. 2a-2b är schematiska perspektivvyer, delvis i snitt, och visar komponenter som ingår i den ifig. 1 visade centrumaxeln.

Beskrivnincßv föredragna utföringsformer l fig. 1 visas schematiskt en gyratorisk kross 10 som har ett stativ 12, innefattande en stativunderdel 14 och en stativöverdel 16. En vertikal centrumaxel 18 är fast förbunden med stativets 12 stativunderdel 14. Kring centrumaxeln 18 är en excenter 20 roterbart anordnad. Ett krosshuvud 22 är roterbart lagrat kring excentern 20, och således kring centrumaxeln 18. En drivaxel 24 är anordnad att medelst ett koniskt kugghjul 26, i ingrepp med en med excentern 20 förbunden kuggkrans 28, bringa excentern 20 att rotera kring centrumaxeln 18. Excenterns 20 yttre periferi lutar något i förhållande till vertikalplanet, såsom framgår av fig. 1 och som i sig är känt sedan tidigare.

Lutningen hos excenterns 20 yttre periferi innebär att även krosshuvudet 22 kommer att luta något i förhållande till vertikalplanet.

En första krossmantel 30 är fast monterad på krosshuvudet 22. En andra krossmantel 32 är fast monterad på stativöverdelen 16. Mellan de båda krossmantlarna 30, 32 bildas en krosspalt 34, vilken i axialsektion, såsom visas i fig. 1, har i riktning nedåt minskande vidd. Då drivaxeln 24 under drift av krossen 10 roterar excentern 20, kommer krosshuvudet 22 att beskriva en gyrerande rörelse. Material som skall krossas införs i krosspalten 34 och krossas mellan den första krossmanteln 30 och den andra krossmanteln 32 till följd av krosshuvudets 22 gyrerande rörelse under vilken de båda krossmantlarna 30, 32 omväxlande närmar sig varandra och avlägsnar sig från varandra. Dessutom kommer krosshuvudet 22, och den därpå monterade första krossmanteln 30, att, via det material som skall krossas, 10 15 20 25 30 533 271 5 avrulla emot nämnda andra krossmantel 32. Avrullningen bringar krosshuvudet 22 att långsamt rotera relativt stativet 12 med en rotationsriktning som väsentligen är motsatt excenterns 20 rotationsriktning.

Om det ej finns något material som skall krossas i krosspalten 34, kommer krosshuvudet 22 ej att avrulla emot nämnda andra krossmantel 32.

Istället kommer friktionen i lagringen mellan excentern 20 och krosshuvudet 22 att sträva efter att bringa krosshuvudet 22 att rotera i samma riktning och med väsentligen samma hastighet som excentern 20. I och med att excenterns 20 rotationshastighet är mycket högre än krosshuvudets 22 vid avrullning typiska rotationshastighet, kommer således även krosshuvudet 22, om det inte bromsas på något sätt, att nå en hög rotationshastighet när inget material finns i krosspalten 34. En sådan kraftig ökning av krosshuvudets 22 rotationshastighet i en rotationsriktning, som är motsatt rotationsriktningen vid den ovan beskrivna avrullningen, benämns ”spinning” i det följande. Således roterar krosshuvudet 22 långsamt i en första rotationsriktning, som är motsatt excenterns 20 rotationsriktning, när material finns i krosspalten 34 och krosshuvudet 22 avrullar mot den andra krossmanteln 32. När inget, eller endast lite, material finns i krosspalten 34 finns risk att krosshuvudet 22, om det inte bromsas, däremot snabbt roterar i en andra rotationsriktning, som är samma rotationsriktning som excenterns 20 rotationsriktning, och då spinner krosshuvudet 22. Spinning är oönskat och kan ge upphov till ökat slitage av krossmantlarna 30, 32. Spinning kan även leda till att inmatat material som skall krossas kastas ut ur krossens 10 inmatningsöppning. Om krossen 10 ofta övergår mellan att spinna och att arbeta normalt kan även slitaget på krossens lager öka.

Krossen 10 är försedd med en anordning som begränsar krosshuvudets 22 benägenhet att spinna; denna anordning beskrivs l det följande.

Krosshuvudet 22 vilar på en bärkolv 36, som är hydrauliskt höj- och sänkbar i ett utrymme 44 i centrumaxeln 18. Bärkolven 36 är rotationslåst vid centrumaxeln 18. Syftet med höj- och sänkbarheten är bland annat att kunna kompensera för slitage på krossmantlarna 30, 32, men även för att vidden på spalten 34 skall kunna varieras, i syfte att åstadkomma olika storlek på det 10 15 20 25 30 533 271 6 krossade materialet. Krosshuvudet 22 vilar på en uppsättning axiallager 38, som är anordnade mellan krosshuvudet 22 och bärkolven 36, och som uppbärs av bärkolven 36. Axiallagren 38 möjliggör lutning av krosshuvudet 22 under dess gyrerande rörelse.

Bärkolven 36 är ansluten till krosshuvudet 22 via en vàtlamellkoppling 40, en backspärr 42, och en kardanaxel 46. Våtlamellkopplingen 40, backspärren 42, och ett parti av kardanaxeln 46 är belägna i ett väsentligen cylindriskt utrymme 45 inuti bärkolven 36. Placeringen av våtlamellkopplingen 40 och backspärren 42 i utrymmet 45 gör att krossens 10 totala höjd blir mindre. En ytterligare fördel är att om våtlamellkopplingen 40 eller backspärren 42 skulle haverera så kommer delar av dessa med stor sannolikhet att stanna kvar inuti utrymmet 45. Därmed undvikes följdhaverieri tex axiallagren 38.

Backspärren 42 medger att krosshuvudet 22 roterar i dess vid drift normala avrullningsriktning, men hindrar krosshuvudet 22 från att rotera i samma riktning som excentern 20.

Syftet med våtlamellkopplingen 40 är att skydda backspärren 42 och andra komponenter mot skador som annars skulle kunna uppstå om lagringen mellan krosshuvudet 22 och excentern 20 skulle kärva, och excentern 20 därigenom skulle tvinga krosshuvudet 22 att följa med i excenterns 20 rotation. Detta kan exempelvis inträffa på grund av hög viskositet i Smörjmedel i nämnda lagring mellan krosshuvudet 22 och excentern 20 innan krossen 10 nått sin arbetstemperatur, t.ex. vid kallstart av krossen 10 i kallt vinterklimat.

Kardanaxeln 46 är försedd med kardanknutar 53, som tillåter kardanaxelns 46 infästning vid krosshuvudet 22 att följa med i krosshuvudets 22 gyrerande rörelse. Kardanaxeln 46 är även försedd med utmed kardanaxeln 46 sig sträckandes utskjutande partier i form av splines som möjliggör variation av kardanaxelns 46 längd, vilket kompenserar för värmeexpansion och nedslitning i bland annat axiallagren 38.

Fig. 2a och 2b visar bärkolven 36 och dess anslutning till krosshuvudet 22 mer i detalj, varvid fig. 2a är en sprängskiss av vyn ifig. 2b. Kardanaxeln 46, vilken är anordnad att förmedla en roterande rörelse från krosshuvudet 10 15 20 25 30 533 2?'l 7 22, är uppdelad i ett övre axelavsnitt 50 och ett nedre axelavsnitt 52. De båda axelavsnitten 50, 52 är axiellt förskjutbara relativt varandra med hjälp av på axelavsnitten 50, 52 anordnade och utmed kardanaxelns 46 längd sig sträckandes utskjutande partier i form av splines 54.

Kardanaxeln 46 vidarebefordrar den roterande rörelsen till en ingående anslutning 60 hos backspärren 42. Backspärrens 42 ingående anslutning 60 kan roteras fritt i krosshuvudets 22 vid drift normala avrullningsriktning. Vid rotation av den ingående anslutningen 60 i backspärrens backriktning, d.v.s. i excenterns rotationsriktning, ingriper backspärrens ingående anslutning 60 med en utgående anslutning 62. Den utgående anslutningen 62 förmedlar rotationen vidare till Våtlamellkopplingen 40, vilken är anordnad att bromsa rotationen. Våtlamellkopplingen 40 innefattar en första uppsättning lameller 70 som är rotationslåsta till en ingående axel 72. Lamellerna 70 är belägna i ett kopplingshus 74, varvid de är växelvis anordnade med en andra uppsättning lameller 76, som är rotationslåsta till kopplingshuset 74.

Kopplingshuset 74 är i sin tur rotationslåst till bärkolven 36 och krossens stativ 12. En spiralfjäder 78 pressar samman lamellerna 70, 76, varvid friktion mellan lamellerna ger upphov till den bromsverkan som bromsar en rotation av krosshuvudet 22 i excenterns 20 rotationsriktning. Kopplingen är av våt typ, d.v.s. kopplingshuset 74 innehåller olja. En fördel med en våt koppling är att den inte är känslig för stänk av fett och olja från andra i krossen ingående komponenter, l en utföringsform är även backspärren 42 dränkt i olja, och kardanaxeln 46 helt eller delvis dränkt i olja.

Våtlamellkopplingens 40 bromsförmåga injusteras på sådant sätt att den börjar slira om det moment som överförs från backspärrens 42 utgående anslutning 62 till Våtlamellkopplingen 40, via axeln 72, överstiger ett förutbestämt värde. Detta förutbestämda värde väljs på sådant sätt att Våtlamellkopplingen 40 börjar slira innan skador uppstår på backspärren 42 eller kardanaxeln 46.

Det inses att en mängd modifieringar av de ovan beskrivna utföringsformerna är möjliga inom uppfinningens ram, såsom den definieras av de efterföljande patentkraven. 10 15 20 533 2?'l 8 Exempelvis kan backspärren vara av många olika typer och ha olika egenskaper. Exempel på olika backspärrar är frihjulskopplingar. envägskopplingar, spärrhjul med hakar, etc. Enligt en utföringsform medger backspärren en långsam rotation även i excenterns rotatlonsriktning, men spärrar när rotationshastigheten når ett gränsvarvtal i denna riktning av, exempelvis, 10 varv/min.

Vidare kan momentbegränsaren 40 vara av många olika typer; exempelvis kan den vara en mekanisk eller hydraulisk slirkoppling, eller en offerkomponent som är dimensionerad att vid överbelastning brytas sönder istället för backspärren.

Momentbegränsaren 40 och backspärren 42 har i den detaljerade beskrivningen visats inuti en höj- och sänkbar bärkolv 36. Det är naturligtvis även möjligt att anordna momentbegränsaren 40 och backspärren 42 direkt i utrymmet 44 i centrumaxeln 18, exempelvis om höj- och sänkbarheten hos nämnda första eller andra krossmanteln 30. 32 är realiserad på något annat sätt, eller om krossen har en fast bredd på spalten 34.

Centrumaxeln 18 som beskrivs ovan visas på en gyratorisk kross av en typ som saknar topplager. En sådan centrumaxel kan naturligtvis med fördel även monteras på såväl en gyratorisk kross som har topplager, som på andra typer av gyratoriska krossar.

Claims (11)

10 15 20 25 30 533 ET! PATENTKRAV

1. Centrumaxel för en gyratorisk kross som innefattar ett krosshuvud (22), på vilket en första krossmantel (30) är monterad; ett stativ (12), på vilket en andra krossmantel (32) är monterad, vilken andra krossmantel (32) tillsammans med den första krossmanteln (30) avgränsar en krosspalt (34), och en drivanordning (24), som är anordnad att rotera en excenter (20) kring nämnda centrumaxel (18) och att därigenom bringa krosshuvudet (22) att utföra en gyrerande rörelse för krossning av material som införes i krosspalten (34), k ä n n et e c k n a d av att centrumaxeln (18) har ett hålrum (44) inuti vilket en backspärr (42) och en momentbegränsare (40) är anordnade, varvid backspärren (42) och momentbegränsaren (40) är anordnade att anslutas till nämnda krosshuvud (22) för begränsning av spinning.

2. Centrumaxel enligt krav 1, varvid hålrummet (44) har en öppning i centrumaxelns (18) övre ändyta.

3. Centrumaxel enligt något av föregående krav, varvid centrumaxeln (18) innefattar en i hålrummet (44) anordnad bärkolv (36), vilken är förskjutbar relativt centrumaxeln (18) i vertikal led.

4. Centrumaxel enligt krav 3, varvid bärkolven (36) uppbär och åtminstone delvis omsluter momentbegränsaren (40) och backspärren (42).

5. Centrumaxel enligt krav 3 eller 4, vid vilken bärkolven (36) är anordnad att uppbära ett axiallager (38) på vilket krosshuvudet (22) är lagrat, varvid momentbegränsaren (40) och backspärren (42) är anordnade under nämnda axiallager (38).

6. Centrumaxel enligt något av föregående krav, varvid momentbegränsaren (40) är en slirkoppling.

7. Centrumaxel enligt krav 6, varvid slirkopplingen (40) är en våtlamellkoppling.

8. Centrumaxel enligt något av föregående krav, varvid backspärren (42) är belägen ovanför momentbegränsaren (40). 10 15 20 533 ET! 10

9. Gyratorisk kross som innefattar ett krosshuvud (22), på vilket en första krossmantel (30) är monterad; ett stativ (12) på vilket en andra krossmantel (32) är monterad, vilken andra krossmantel (32) tillsammans med den första krossmanteln (30) iavgränsar en krosspalt (34); en centrumaxel (18) enligt något av patentkrav 1-7, kring vilken centrumaxel (18) en excenter (20) är roterbart anordnad; och en drivanordning (24), som är anordnad att rotera excentern (20) och att därigenom bringa krosshuvudet (22) att utföra en gyrerande rörelse för krossning av material som införes i krosspalten (34), varvid krosshuvudet (22) är anslutet till centrumaxeln (18) via nämnda backspärr (42) och nämnda momentbegränsare (40).

10. Kross enligt krav 9, varvid krosshuvudet (22) är anslutet till centrumaxeln (18) via en kardanaxel (46) som är försedd med åtminstone en kardanknut (53).

11. Kross enligt krav 10, varvid kardanaxeln (46) är delad i ett övre axelavsnitt (50) och ett nedre axelavsnitt (52), vilka axelavsnitt (50, 52) är rotationslåsta till varandra och är axiellt förskjutningsbara relativt varandra med hjälp av åtminstone ett utmed kardanaxeln (46) sig sträckandes utskjutande parti, såsom splines (54).