WO2015158579A1

WO2015158579A1 - Abwälzbuchse in einem brecher

Info

Publication number: WO2015158579A1
Application number: PCT/EP2015/057562
Authority: WO
Inventors: Timo BISCHOF
Original assignee: Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2015-10-22
Also published as: DE102014105415A1; AU2015246193B2; EP3131677A1; CN106163666B; EP3131677B1; DK3131677T3; CL2016002525A1; PE20161455A1; CN106163666A; AU2015246193A1

Abstract

Kegel- oder Kreiselbrecher mit einer Brecherachse, deren Kopf in einem von einer Traverse gehaltenen oberen Achslager gelagert ist, wobei das obere Achslager eine in einer zentralen Aufnahme aufgenommene Abwälzbuchse aufweist, wobei in der Abwälzbuchse ein ringförmiger Verschleißeinsatz gehalten ist, gegen den der Kopf der Brecherachse abwälzt, wobei die Aufnahme einen sich konisch verjüngenden Innenkonus ausbildet und dass ein Zugmittel zum Einziehen der Abwälzbuchse in die Aufnahme vorgesehen ist und wobei sich die Abwälzbuchse beim Einziehen verengt und damit den in der Abwälzbuchse einliegenden Verschleißeinsatz kraftschlüssig verspannt.

Description

Abwälzbuchse in einem Brecher

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft einen Kegel- oder Kreisel brecher mit einer taumelnden Brecherachse, deren Kopf in einem von einer Traverse gehaltenen oberen Achslager gelagert ist. Dabei weist das obere Achslager eine in einer zentralen Aufnahme aufgenommene Abwälzbuchse auf, in der ein ringförmiger Verschleißeinsatz („Schleißeinsatz") gehalten ist. Gegen diesen Schleißeinsatz wälzt der Kopf der Brecherachse ab. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einbau eines ringförmigen Schleißeinsatzes im oberen Achslager eines solchen Brechers.

STAND DER TECHNIK

Brecher in der Art von Kreiselbrechern, Backen kreiselbrechern und Kegelbrechern sind seit langem bekannt und beispielsweise in der DE 10 201 1 009 409 A1 offenbart. Allerdings erfordern sich wandelnde Abbau- und Verarbeitungsverfahren neben neuen Werkstoffen und Auslegungsmethoden eine fortlaufende Weiterentwicklung dieser Brecher, die hin zu immer größerer Leistungen bei gleichzeitig wirtschaftlichem Betrieb mithin zu niedrigen Unterhalts- und Wartungskosten führt. Um die Wartungskosten zu senken, ist es beispielsweise bekannt, sich bei der Lagerung des Achskopfes eines Verschleißeinsatzes zu bedienen - die Merkmale „Verschleißeinsatz" und „Schleißeinsatz" werden nachfolgend synonym gebraucht -, der trotz großzügiger Fettschmierung vom Kopf der taumelnden Brecherachse durch den laufenden Betrieb verschlissen wird und als„Verschleißteil" von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden muss. Durch den Einsatz von Schleißeinsätzen, die aus Grauguss, Stahl oder Bronze gefertigt sein können, kann allerdings bei der Wartung der Kopflagerung eine große Menge an auszutauschendem Material eingespart werden, was die Wartungskosten senkt und die Handhabung vereinfacht. Bekanntermaßen wird der zylindrische Schleißeinsatz, der zur Aufnahme der Taumelbewegung eine leicht konvex gewölbte„ballige" Innenwandung aufweist, bei der Montage in die Abwälzbuchse eingeschrumpft. Dazu wird die Abwälzbuchse durch Erhitzung aufgeweitet und dann zusammen mit dem eingelegten vorher gekühlten Schleißeinsatz abgekühlt, so dass sich dieser beim Temperaturausgleich in der Abwälzbuchse verspannt.

Dabei hat es sich zur genauen Positionierung der Abwälzbuchse und zu deren sicheren Halt bewährt, einen konischen Sitz der Abwälzbuchse in der Aufnahme vorzusehen. Die Abwälzbuchse wird dann mit ihrer konischen Außenwandung in die sich entsprechend konisch verengende Aufnahme in die Traverse des Brechers eingesetzt und über ein Verschrauben des Flansches fixiert. Zur Demontage werden die Schrauben gelöst und die Abwälzbuchse mit eingeschrumpftem Schleißeinsatz aus der Aufnahme entnommen.

Das Problem des solchermaßen eingeschrumpften Schleißeinsatzes liegt jedoch darin, dass er sich am Ende seiner Lebensdauer nur schwerlich aus der Abwälzbuchse entfernen lässt. Schließlich stehen vor Ort keine Mittel zur Verfügung, um eine tonnenschwere Abwälzbuchse soweit zu erhitzen und damit auszudehnen, dass sich der Schleißeinsatz lösen würde, zumal sich dieser wegen der guten Wärmeleitfähigkeit zusammen mit der Abwälzbuchse ausdehnt. Letztendlich muss der Schleißeinsatz durch Aufschneiden oder Aufbrennen zerstört werden, was jedoch mit der erheblichen Gefahr der Beschädigung der Abwälzbuchse einher geht. Zudem ist für diese Art des Ausbaus ein großer Zeitaufwand nötig, der sich negativ auf die Stillstandzeit des Brechers auswirkt.

DIE ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine Kopflagerung für einen solchen Brecher zu schaffen, die einen einfachen und präzisen Einbau und vor Allem einen komfortablen Austausch des ringförmigen Schleißeinsatzes ermöglicht. Zudem ist es die Aufgabe, ein bequem vor Ort durchzuführendes Verfahren zum Aus- und Einbau des Schleißeinsatzes im oberen Achslager eines Brechers vorzuschlagen. Diese Aufgaben werden durch den Brecher nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.

Entsprechend der Ansprüche liegt der wesentliche Aspekt der Erfindung darin, die Abwälzbuchse gewissermaßen als Spannzange auszubilden, die in den Innenkonus der Aufnahme mit dem Zugmittel eingezogen und dabei derart verformt wird, dass sie den darin zunächst locker gehaltenen Schleißeinsatz kraftschlüssig verspannt. Umgekehrt öffnet sich die Abwälzbuchse mit dem Lösen des Zugmittels respektive mit dem Ausfahren der Abwälzbuchse aus der Aufnahme, so dass der Kraftschluss zwischen Schleißeinsatz und Abwälzbuchse nachlässt und der dann wieder locker einliegende Schleißeinsatz entnommen werden kann.

Um diese Spannzangenfunktion zu realisieren, bildet die zentrale Aufnahme, die als Teil des oberen Achslagers von der Traverse gebildet ist, einen sich konisch verjüngenden Innenkonus aus. Zur Umsetzung der von bekannten Spannzangen durch die Überwurfmutter realisierten Funktion ist erfindungsgemäß das Zugmittel vorgesehen, mit dem die Abwälzbuchse koaxial in die Aufnahme eingezogen respektive eingeschoben wird. Beim Einziehen oder Einschieben in die sich konisch verjüngende Aufnahme verengt sich entsprechend auch der Innendurchmesser der Abwälzbuchse und verspannt damit den darin zunächst locker einliegenden Verschleißeinsatz kraftschlüssig.

Dabei ist es für die möglichst reibungslose Funktion besonders vorteilhaft, wenn auch die „Spannzange" selber, die vorliegend von der Abwälzbuchse gebildet wird, einen dem Winkel der Aufnahme angepassten sich konisch verjüngenden Außenkonus ausbildet. Damit gleiten die beiden Kegelflächen von Aufnahme und Abwälzbuchse beim Einziehen wie bei einem Spannsatz übereinander, so dass sich aus der axialen Gleitbewegung eine radial verspannende Bewegung ergibt. Um im Bild der Spannzange zu bleiben, bildet der in der Abwälzbuchse gehaltene Schleißeinsatz das einzuspannende Werkstück. Um die verspannende Durchmesserverringerung der Abwälzbuchse zu unterstützen, ist es vorteilhaft, wenn die den konisch verjüngenden Außenkonus bildende Wandung der Abwälzbuchse von zumindest einem insbesondere aber von mehreren Schlitzen radial durchbrochen ist, wobei sich der oder die Schlitze in der Wandung in axialer Richtung erstrecken. Vorteilhafterweise weist die Wandung, wie ebenfalls von Spannzangen bekannt, mehrere symmetrisch um den Umfang herum verteilte Schlitze auf, die sich über eine große Länge erstrecken, die vorteilhafterweise der Länge des in der Abwälzbuchse einliegenden Verschleißeinsatzes entspricht. Die Schlitze sind so lang, dass sie im unteren Rand der Abwälzbuchse münden.

Um die Handhabung besonders einfach zu machen, ist es vorteilhaft, die Montage der Abwälzbuchse von oben und nicht von unten vorzusehen. Die Abwälzbuchse gleitet damit von ihrem Gewicht gezogen in die Aufnahme ein. Die Montage von oben wird dadurch ermöglicht, dass sich der Innenkonus der Aufnahme nach unten verjüngt. Zudem wird das benötigte Zugmittel so ausgebildet, dass es von oben bedient werden kann und die Abwälzbuchse entsprechend von oben einschiebt oder einzieht.

Dabei ist es zum Zwecke der einfachen (De)Montage der mit Schleißeinsatz bestückten Abwälzbuchse vor Ort besonders vorteilhaft, wenn das Zugmittel als Schraubenverband ausgebildet ist, der auf einen Flansch der Abwälzbuchse wirkt. Die Schrauben des Schraubenverbandes durchdringen Durchgangsbohrungen, die gleichmäßig um den Umfang des den oberen Rand der Abwälzbuchse umgebenden Flansches verteilt sind. Die Schrauben werden dann in Gewinde verschraubt, die in entsprechender Teilung um den Rand der Aufnahme herum verteilt sind. Da es unter Umständen möglich ist, dass sich die eingezogene Abwälzbuchse trotz Lösens des Schraubenverbandes nicht ohne Weiteres aus dem kegeligen Sitz der Aufnahme lösen lässt, ist es vorteilhaft, in dem Flansch durchgängige Abdrückgewinde vorzusehen, in die die Schrauben eingeschraubt werden. Wenn die Schrauben das Gewinde durchdrungen haben, stützen sie sich gegen den Rand der Aufnahme ab und drücken beim weiteren Schrauben die Abwälzbuchse aus dem kegeligen Sitz. Um die Montage des Schleißeinsatzes zu erleichtern, ist es außerdem vorteilhaft, wenn die Abwälzbuchse am unteren Rand einen insbesondere ringförmigen Anschlag ausbildet, auf den der Schleißeinsatz nach dem losen Einschieben aufliegt. Damit ist eine definierte Position des Schleißeinsatzes innerhalb der Abwälzbuchse und damit innerhalb der Kopflagerung gegeben.

Mit der Erfindung kann ein Schleißeinsatz nach Erreichen seiner Lebensdauer mit einfachen Handgriffen getauscht werden, indem die Abwälzbuchse aus der Traverse entfernt wird, wodurch sich die Vorspannung, die den Schleißeinsatz fixiert, entspannt. Dann kann der Schleißeinsatz ohne großen Aufwand gegebenenfalls unter Nutzung der Abdrückgewinde aus der Abwälzbuchse entfernt werden. Durch die erfindungsgemäße Art, den Schleißeinsatz zu fixieren, wird dessen Einbau erheblich vereinfacht. Dabei braucht der Schleißeinsatz zum Ausbau nicht gekühlt respektive die Abwälzbuchse erwärmt werden. Insbesondere ist die aufwendige und nicht ganz ungefährliche Zerstörung des Schleißeinsatzes nicht länger nötig. Dadurch ist die Gefahr, die Abwälzbuchse in Mitleidenschaft zu ziehen, gebannt. Außerdem ergibt sich mit der Erfindung eine erhebliche Zeitersparnis bei der Wartung.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG

Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreisel brechers wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 ein in der Traverse 1 gehaltenes oberes Achslager und Figur 2 eine Abwälzbuchse.

In Figur 1 ist das in einer zweiarmigen Traverse 1 gehaltene obere Achslager eines Kegel- oder Kreiselbrechers gezeigt, in dem der Kopf einer Brecherachse 2 drehbar gelagert ist. Am unteren Ende ist die Brecherachse in einem Exzentereinsatz eines nicht dargestellten unteren Exzenterlagers radial geführt. Die umlaufende Exzenterbuchse prägt der Brecherachse die für Kreiselbrecher charakteristische Taumelbewegung auf. Auch der Kopf der Brecherachse 2 vollzieht somit im oberen Achslager eine taumelnde Bewegung und wälzt dabei gegen einen im oberen Achslager gehaltenen ringförmigen Verschleißeinsatz 3 ab. Dabei ist zwischen dem Kopf der Brecherachse 2 und dem Verschleißeinsatz 3 eine Standschmierung vorgesehen. Die (nicht dargestellte) axiale Abstützung der Brecherachse geschieht vermittels einer auf dem Kolben eines Hydraulikzylinders angeordneten Axiallagerung.

Der Verschleißeinsatz 3 ist ein in diesem Fall aus dem Lagermaterial, insbesondere Grauguss, Stahl oder Bronze, gefertigter Ring mit einer etwas konvex gewölbten Innenfläche, der in einer Abwälzbuchse 4 gehalten ist. Die Abwälzbuchse 4 hingegen ist in eine zylindrische zentrale Aufnahme 5 des oberen Achslagers aufgenommen. Dabei ist aus Figur 1 ersichtlich, dass die Aufnahme 5 einen sich konisch nach unten leicht verjüngenden Innenkonus ausbildet. Erfindungsgemäß verjüngt sich der Außenmantel 7 der Abwälzbuchse 4 ebenfalls leicht konisch nach unten (Figur 2), so dass die Kegelflächen der Aufnahme 5 und der Abwälzbuchse 4 beim Einziehen der Abwälzbuchse 4 in die Aufnahme 5 wie bei einem Spannsatz übereinander gleiten und die axiale Bewegung zu einer Verengung des Durchmessers führt. Hingegen ist der Innenumfang der Abwälzbuchse 4 zylindrisch, so dass der ringförmige Verschleißeinsatz 3 mit Gleitpassung eingelegt und dann über das Einziehen der Abwälzbuchse 4 verspannt werden kann. Zum Halt des Verschleißeinsatzes 3 bildet die Abwälzbuchse 4 am unteren Rand 12 einen ringförmigen Anschlag 6 aus, auf den der Verschleißeinsatz 3 aufliegt.

Zum Einziehen der Abwälzbuchse 4 in die Aufnahme 5 ist als Zugmittel ein Schraubenverband vorgesehen, dessen Schrauben 8 Bohrungen 9 durchdringen, die gleichmäßig um den Umfang eines am oberen Rand der Abwälzbuchse 4 befindlichen Flansches 10 verteilt sind. Die Schrauben 8 werden in Gewinden verschraubt, die entsprechend im oberen Rand der Aufnahme 5 eingebracht sind. Beim Einziehen verengt sich die Abwälzbuchse 4 und verspannt damit den einliegenden Verschleißeinsatz 3 kraftschlüssig.

Die Wandung der Abwälzbuchse 4 ist radial von mehreren Schlitzen 1 1 durchbrochen, die in axialer Richtung entlang der Wandung verlaufen. Dabei sind die Schlitze 1 1 symmetrisch um den Umfang verteilt und erstrecken sich vom Flansch 10 über die gesamte Länge des in der Abwälzbuchse 4 einliegenden Verschleißeinsatzes 3. Die Schlitze 1 1 münden im unteren Rand 12 der Abwälzbuchse 4.

Zum Einbau eines ringförmigen Verschleißeinsatzes 3 im oberen Achslager des Brechers wird der Verschleißeinsatz 3 zunächst lose in die nicht in die Aufnahme 5 eingezogene Abwälzbuchse 4 eingelegt. Dann wird die konische Abwälzbuchse 4 vermittels des Schraubenverbandes gleichmäßig in den sich konisch verjüngenden Innenkonus der Aufnahme 5 eingezogen, wobei sich die wie eine Spannzange geschlitzte Abwälzbuchse 4 verengt. Mit dem Verengen wird der einliegende Verschleißeinsatz 4 kraftschlüssig in der Abwälzbuchse 4 verspannt. Zum Ausbau des Verschleißeinsatzes 3 muss lediglich der Schraubenverband gelöst und die Abwälzbuchse 4 nach oben aus der Aufnahme 5 entnommen werden. Mit der Entnahme der Abwälzbuchse 4 weitet sich deren Durchmesser, so dass der Verschleißeinsatz 3 einfach entnommen werden kann. Zum Ausheben der Abwälzbuchse 4 aus der Aufnahme 5 kann ein Abdrückgewinde vorgesehen sein.

Bezu gszeichen liste Traverse

Brecherachse

Verschleißeinsatz

Abwälzbuchse

zentrale Aufnahme

Anschlag

Außenmantel

Schrauben

Bohrungen

Flansch

Schlitze

unterer Rand

Claims

A n s p r ü c h e

1 . Kegel- oder Kreiselbrecher mit einer Brecherachse (2), deren Kopf in einem von einer Traverse (1 ) gehaltenen oberen Achslager gelagert ist, wobei das obere Achslager eine in einer zentralen Aufnahme (5) aufgenommene Abwälzbuchse (4) aufweist und wobei in der Abwälzbuchse (4) ein ringförmiger Verschleißeinsatz (3) gehalten ist, gegen den der Kopf der Brecherachse (2) abwälzt,

dad u rch gekennzeich net,

dass die Aufnahme (5) einen sich konisch verjüngenden Innenkonus ausbildet und dass ein Zugmittel (8) zum Einziehen der Abwälzbuchse (4) in die Aufnahme (5) vorgesehen ist, wobei sich die Abwälzbuchse (4) beim Einziehen verengt und damit den in der Abwälzbuchse (4) einliegenden Verschleißeinsatz (3) kraftschlüssig verspannt.

2. Brecher nach Anspruch 1 ,

dad u rch gekennzeich net,

dass die Abwälzbuchse (4) außen einen konisch verjüngenden Außenkonus ausbildet, wobei die Kegelflächen von Aufnahme (5) und Abwälzbuchse (4) beim Einziehen übereinander gleiten.

3. Brecher nach Anspruch 2,

dad u rch gekennzeich net,

dass sich der Innenkonus der Aufnahme (5) nach unten verjüngt und die Abwälzbuchse (4) entsprechend von oben eingezogen wird.

4. Brecher nach einem der vorherigen Ansprüche,

dad u rch gekennzeich net,

dass das Zugmittel ein Schraubenverband ist, wobei die Schrauben (8) Bohrungen (9) in durchdringen, die gleichmäßig um den Umfang eines am oberen Rand der Abwälzbuchse (4) befindlichen Flansches (10) verteilt sind, und wobei die Schrauben (8) in Gewinden verschraubt werden, die in der Aufnahme (5) vorgesehen sind.

5. Brecher nach einem der vorherigen Ansprüche,

dad u rch gekennzeich net,

dass die den konisch verjüngenden Außenkonus bildende Wandung der Abwälzbuchse (4) von Schlitzen (1 1 ) radial durchbrochen ist, wobei die Schlitze (1 1 ) sich in axialer Richtung in der Wandung erstrecken.

6. Brecher nach Anspruch 5,

dad u rch gekennzeich net,

dass die Wandung mehrere symmetrisch um den Umfang verteilte Schlitze

(1 1 ) aufweist, die sich über die Länge des in der Abwälzbuchse (4) einliegenden Verschleißeinsatzes (3) erstrecken und die im unteren Rand

(12) der Abwälzbuchse (4) münden.

7. Brecher nach einem der vorherigen Ansprüche,

dad u rch gekennzeich net,

dass die Abwälzbuchse am unteren Rand (12) einen Anschlag (6) ausbildet, auf den der Verschleißeinsatz (3) aufliegt.

8. Brecher nach einem der vorherigen Ansprüche,

dad u rch gekennzeich net,

dass Abdrückgewinde vorgesehen sind, in die Schrauben eingeschraubt werden, die sich dann gegen den Rand der Aufnahme (5) abstützen und die Abwälzbuchse (4) aus dem kegeligen Sitz ziehen.

9. Verfahren zum Einbau eines ringförmigen Verschleißeinsatzes im oberen Achslager eines Brechers nach einem der vorherigen Ansprüche,

dad u rch gekennzeich net,

dass der Verschleißeinsatz lose in die geschlitzte Abwälzbuchse eingelegt wird und dass die Abwälzbuchse mit dem Schraubenverband gleichmäßig in den sich konisch verjüngenden Innenkonus der Aufnahme eingezogen wird, wobei sich die Abwälzbuchse verengt und damit den einliegenden Verschleißeinsatz kraftschlüssig verspannt.