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

Die Erfindung betrifft einen Backenbrecher zur Zerkleinerung von Brechgut mit wenigstens einer Brechbacke, die an einem Aufnahmekörper angeordnet ist, wobei die Brechbacke an einer ersten Backenkante einen Umgriff aufweist, der eine Kante des Aufnahmekörpers umgreift.

Backenbrecher dienen zur Zerkleinerung von Brechgut wie Steinen, Erze, Kohle und dergleichen, und werden beispielsweise im Tagebau eingesetzt. Als Grundkörper weisen Backenbrecher einen Rahmen auf, und eine Brechbacke kann ruhend am Rahmen aufgenommen werden, während eine weitere Brechbacke durch eine Antriebseinheit periodisch gegen die ruhende Brechbacke bewegt wird. Das Brechgut, das zwischen die Brechbacken gegeben wird, wird durch die Bewegung der B rech backen zueinander zerkleinert, bis das Brechgut schließlich Bruchgrößen erreicht, um durch einen Brechspalt den Bereich zwischen den Brechbacken zu verlassen. Abhängig von der Bauform des Backenbrechers und der Bewegungsart der bewegten Brechbacke können Kurbelschwingenbrecher von Pendelschwingenbrechern unterschieden werden. Die feste Brechbacke kann beispielsweise ruhend am Rahmen, insbesondere an einer Frontwand des Backenbrechers, befestigt sein, während die bewegte Brechbacke an einer Schwinge befestigt ist, über die die Brechbacke mit der Antriebseinheit gegen die feste Brechbacke bewegt wird. Die Anordnung der Brechbacken am Rahmen des Backenbrechers beziehungsweise an der Schwinge ist so ausgeführt, dass die Brechbacken ausgetauscht werden können. Zur Befestigung der Brechbacken sind daher lösbare Keilverbindungen bekannt, mit denen die Brechbacken am jeweiligen Aufnahmekörper verspannt werden können.

STAND DER TECHNIK

Aus der DE 377 438 A ist ein Backenbrecher zur Zerkleinerung von Brechgut bekannt, und es ist eine Brechbacke gezeigt, die mit einem Keilkörper und einer Spannschraube an einer Schwinge befestigt ist, sodass die gezeigte Brechbacke die bewegte Brech backe des Backenbrechers bildet. Jedoch können sich durch die gezeigte Anordnung der Brechbacke am Aufnahmekörper negative Spannungsverhältnisse in der Brechbacke und zwischen der Brech backe und dem Aufnahmekörper bilden. Ferner ist ein Halter erforderlich, über den die Brechbacke am Aufnahmekörper aufgenommen werden muss.

Die DE 698 37 724 T2 zeigt einen als Kurbelschwingenbrecher ausgeführten Backenbrecher mit einer festen, an einem Aufnahmekörper angeordneten Brechbacke und einer beweglichen, an einer Schwinge angeordneten Brechbacke. Die Brechbacken sind über Keilelemente befestigt, wobei im Detail Seitenkeilelemente gezeigt sind, mit denen die feste, am Aufnahmekörper angeordnete Brechbacke befestigt ist. Nachteilhafterweise entstehen nach längerem Betrieb des Backenbrechers unvorteilhafte Spannungsverhältnisse zwischen der Brechbacke und dem Aufnahmekörper, da die Brechbacken so verkeilt sind, dass bei einer Längung der Brechbacke die Keilspannung, die vom Keilkörper auf die Brechbacke aufgegeben wird, immer weiter vergrößert wird.

Figur 1 zeigt einen Backenbrecher 1 zur Zerkleinerung von Brechgut mit einer ersten Brechbacke 10, die an einem Aufnahmekörper 11 angeordnet ist, wobei der Aufnahmekörper 11 die Frontwand 11 im Rahmen des Backenbrechers 1 bildet.

Unterseitig besitzt die Brechbacke 10 einen Umgriff 13, der eine Kante 14 des Aufnahmekörpers 11 unterseitig umgreift. Um im Betrieb des Backenbrechers 1 auftretende plastische Veränderungen der Brechbacke 10 auszugleichen, müssen zwischen dem Umgriff 13 der Backenkante 12 und der Kante 14 des Aufnahmekörpers 11 Beilagen verschiedener Dicke vorgesehen werden, um Maßänderungen der Brechbacke 10 auszugleichen. Eine zweite an einer bewegten Schwinge 22 angeordnete Brechbacke 10 ist zweiteilig ausgeführt und mit der Schwinge 22 verkeilt, wobei die Verkeilung ungünstige Spannungsverhäitnisse in der Brechbacke 10 verursacht, sodass zusätzliche elastische Elemente erforderlich sind. Eine derartige Befestigung einer Brechbacke 10 an einem starren Aufnahmekörper 11 des Backenbrechers 1 ist somit grundsätzlich ungeeignet.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist damit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Backenbrecher zur Zerkleinerung von Brechgut zu schaffen, der eine verbesserte Aufnahme einer Brechbacke an einem Aufnahmekörper aufweist. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Brechbacke unter Bildung vorteilhafter Spannungsverhäitnisse an einem Aufnahmekörper eines Backenbrechers aufzunehmen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Backenbrecher zur Zerkleinerung von Brechgut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Keilkörper vorgesehen ist, mit dem die Brechbacke über eine der ersten Backenkante gegenüberliegenden zweiten Backenkante so am Aufnahmekörper verkeilt ist, dass die Brechbacke unter Bildung einer Zugspannung zwischen den Backenkanten am Aufnahmekörper verspannt ist.

Im Sinne der Erfindung kann der Keilkörper durch jeden Körper gebildet sein, der wenigstens eine Keilfläche besitzt, über die eine mechanische Spannung in die Brechbacke eingeleitet werden kann. Dabei wird die mechanische Spannung so in die Brechbacke eingeleitet, dass sich zwischen den Backenkanten zumindest über dem Querschnitt gemittelt eine Zugspannung im Körper der Brechbacke ergibt. Der Keilköper kann dabei als Verspannungskörper aufgefasst werden, und es kann eine Keilfläche, eine Kegelfläche oder eine Konusfläche am Verspannungskörper vorhanden sein, die jeweils das Aufbringen einer Verspannkraft ermöglicht.

Die Backenkanten müssen die Brechbacke nicht zwingend beranden, und die Hauptabmessungen der Brechbacke können größere Werte auteisen, als der Abstand der beiden Backenkanten zueinander. Durch die erfindungsgemäß über die Aufnahme der Brechbacke am Aufnahmekörper eingebrachte Zugspannung in den Körper der Brechbacke wird der Vorteil erreicht, dass sich im Betrieb des Backenbrechers in der Brechbacke ergebende plastische Verformungen nicht zu ungünstigen Spannungsverhäitnissen im Körper der Brechbacke und/oder im Rahmen bzw. im Gehäuse des Brechers führen.

Im Betrieb eines Backenbrechers hat sich gezeigt, dass durch die Einwirkung des Brechgutes auf die Brechbacke plastische und damit dauerhafte Verformungen der Brechbacke entstehen können. Dadurch kann sich eine Längung der Brechbacke beispielsweise zwischen den Backenkanten ergeben, da das Brechgut über die Vorderseite der Brechbacke den Körper der Brechbacke förmlich auswalzt. Trotzt Verwendung von hochlegierten, hochfesten Stählen zur Bildung der Brechbacken ergeben sich leichte plastische Nachformungen nach Inbetriebnahme der B rech backe, insbesondere über einen längeren, dauerhaften Betrieb des Backenbrechers. Durch die Zunahme des Abstands der beiden Backenkanten kann sich zwar die in die Brechbacke aufgebrachte Vorspannung über den Keilkörper verringern, durch einfaches Nachstellen der Keilvorspannung zur Verspannung der Brechbacke am Aufnahmekörper unter Wiederherstellung der Zugspannung in der Brechbacke kann jedoch auf einfache Weise eine entstandene Längung der Brechbacke nachgestellt werden.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Kante am Aufnahmekörper, die von der Backenkante der Brechbacke umgriffen wird, jedoch auch die Backenkante selbst, angeschrägt sind, sodass ein Lösen der Brechbacke vom Aufnahmekörper durch einen zwischen der Kante des Aufnahmekörpers und der Brechkante gebildeten Formschluss verhindert ist.

Nach einer vorteilhaften Variante kann der Keilkörper mit zumindest einem Spannelement an der Brechbacke verspannt sein, wobei das Spannelement beispielsweise zur Nachverspannung zwischen dem Keilkörper und der Brechbacke nachspannbar ist. Beispielsweise kann das Spannelement durch eine Spannschraube gebildet sein, die durch ein Schraubenloch in der Brechbacke hindurchgeführt ist und zwischen dem Keilkörper und der Brechbacke verspannt ist. Auf der Spannschraube kann eine Schraubenmutter aufgeschraubt sein, und beispielsweise kann durch Nachspannen der Schraubenmutter auf der Spannschraube die Verspannung des Keilkörpers gegen den Aufnahmekörper nachgestellt werden.

An einer Backenkante können mehrere Keilkörper angeordnet sein, und jeder Keiikörper kann mit einem oder mehreren Spannelementen mit der Brechbacke verspannt sein. Beispielsweise können über der Länge der zweiten Backenkante zwei Keilkörper angeordnet sein, und jeder der Keilkörper ist mit zwei Spannelementen verspannt.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiel kann der Keilkörper leistenförmig ausgebildet sein und sich in einer Querrichtung wenigstens teilweise über die Länge der zweiten Backen kante erstrecken. Die Erstreckungsrichtung des Spannelementes zum Verspannen des Keilkörpers kann senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Keilkörpers verlaufen, und die leistenförmige Erstreckung des Keilkörpers kann parallel zur zweiten Backenkante verlaufen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass sich eine Längung der Brechbacke quer zur Verlaufsrichtung der Zugspannung zwischen den beiden Backenkanten über den leistenförmigen Keilkörper ausgleichen lässt, ohne dass es in Querrichtung zu einer ungünstigen Verspannung der Brechbacke am Aufnahmekörper kommt.

Die Verspannung der Brechbacke über den Aufnahmekörpern kann auf verschiedene Weise vorgesehen sein. Beispielsweise kann die zweite Backenkante ebenso wie die erste Backenkante einen Umgriff aufweisen, der den Keilkörper zumindest teilweise umgreift, sodass die Brechbacke im Querschnitt eine entartete U-Form aufweist, da beide Umgriffe an den Backenkanten in die gleiche Richtung weisen. Der Keilkörper kann dabei zwischen dem Umgriff und dem Aufnahmekörper einsitzen. Wird der Keilkörper mit der Brechbacke über das Spannelement verspannt, entsteht zwischen der Brechbacke und dem Aufnahmekörper ein Formschluss, da der Keilkörper eine Keilfläche aufweist, die zum Verlauf des Spannelements einen Winkel einschließt. Wird der Keilkörper in Verlaufsrichtung des Spannelements verspannt, so gelangt die Keilfläche zur Anlage an den Aufnahmekörper, wodurch eine Art Hinterschneidung gebildet wird, und sodass sich ein verliersicherer, formschlüssiger Verbund zwischen dem Aufnahmekörper und der Brechbacke bildet.

Mit weiterem Vorteil kann zwischen dem Aufnahmekörper und dem Keilkörper wenigstens ein Beilagekörper angeordnet sein, der vorzugsweise am Aufnahmekörper angeordnet oder als Teil des Aufnahmekörpers ausgebildet ist. Der Beilagekörper besitzt eine Keilfläche zur Anlage des Keilkörpers, die mit der Keilfläche am Keilkörper korrespondiert. Wird der Keilkörper unter Aufbringung der Zugspannung in der Brechbacke verspannt, so kann die Keiifläche des Keilkörpers an der Keilfläche des Beilagekörpers am Aufnahmekörper unter Aufbringung der Zugspannung in die Brechbacke abgleiten.

Der Backenbrecher kann eine feste und eine an einer Schwinge angeordnete bewegte Brechbacke aufweisen, wobei die mittels des Keilkörpers verspannte Brechbacke vorzugsweise durch die feste Brechbacke des Backenbrechers gebildet ist. Der Aufnahmekörper kann durch einen Rahmen des Backenbrechers und vorzugsweise durch die Frontwand des Backenbrechers gebildet sein. Dabei wird die Schwinge über eine Antriebseinheit gegen die Frontwand des Backenbrechers periodisch hin- und herbewegt, sodass das zwischen den beiden Brechbacken das Brechgut zerkleinert wird.

Mit weiterem Vorteil kann die erste Brechkante die in ihrer Einbaulage unterseitige Kante der Brechbacke bilden, sodass der Umgriff den Aufnahmekörper unterseitig umgreift. Folglich bildet die zweite Backenkante, an der der Keilkörper gegen den Aufnahmekörper verspannt wird, die oberseitige Kante der Brechbacke, sodass der Keilkörper insbesondere unter Zwischenfügung des Beilagekörpers gegen die oberseitige Kante des Aufnahmekörpers wirkt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung des Keilkörpers kann vorgesehen sein, dass die erste Backenkante mit dem Umgriff die obere Kante des Aufnahmekörpers umgreift, und die zweite Backenkante ist unter Vorspannung mit dem Keilkörper gegen die unterseitige Kante des Aufnahmekörpers verspannt. Dabei entsteht jedoch der Nachteil, dass ein Nachspannen des Spannelementes an der unteren Seite der Brechbacke schwieriger ist.

Die mit dem Keilkörper eingebrachte Zugspannung in die Brechbacke verläuft dabei in einer Vertikalrichtung der Brechbacke, wobei die Vertikalrichtung von der Lotrechten abweichen kann, denn dann, wenn die Brechbacke die feste, im

Rahmen des Backenbrechers angeordnete Brechbacke bildet, kann diese unter einer Schrägung zur Lotrechten im Rahmen des Backenbrechers angeordnet sein.

Weiterhin kann ein Seitenkeilelement vorgesehen sein, mit dem die Brechbacke in einer quer zur Vertikalrichtung verlaufenden Hubrichtung verspannt ist. Seitenkeilelemente finden gewöhnlich im Bereich der Seitenwände des

Backenbrechers Verwendung, die eine zusätzliche Verspannung der Brechbacke im Backenbrecher bewirken.

Die erfindungsgemäß über den Keilkörper in die Brechbacke eingebrachte Zugspannung, die sich zwischen zwei sich gegenüberliegenden Backenkanten einstellt, entsteht durch eine Zugkraft, die über die Backenkanten in den Körper der Brechbacke eingebracht wird. Folglich ist die erfindungsgemäß gebildete Zugspannung in der Brechbacke lediglich als eine Spannung zu sehen, die sich aufgrund einer in die Brechbacke über den Keilkörper eingebrachte Zugkraft ergibt. Tatsächliche, lokal auftretende Spannungen in der Brechbacke können dabei aufgrund von Biege- und Querkräften auch Druckspannungsbereiche betreffen, sodass die erfindungsgemäße Einbringung der Zugspannung in die Brechbacke über dem gesamten Querschnitt der Brechbacke gemittelt zwischen den Backenkanten zu verstehen ist. Die Zugspannung in der Brechbacke ist insbesondere so ausgebildet, dass sich diese aufgrund einer Längung der Brechbacke zwischen den Backenkanten verringert. Die Längung kann dabei durch den Walzeffekt des Brechgutes auf der Oberfläche der Brechbacke entstehen. Um eine feste Anordnung der Brechbacke am Aufnahmekörper sicherzustellen, können von Zeit zu Zeit die Spannelemente zur Verspannung des Keilkörpers in der Brechbacke nachgestellt werden, um einen Mindestwert der Zugspannung in der Brechbacke zwischen den Backenkanten sicherzustellen.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der

Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Backenbrechers in einer

Querschnittsansicht gemäß dem Stand der Technik,

Figur 2 die Ansicht einer Brechbacke in Anordnung an einem

Aufnahmekörper, der durch die feststehende Frontwand des Backenbrechers gebildet ist,

Figur 2a eine Detailansicht der Anordnung des Keilkörpers zwischen dem Aufnahmekörper und der zweiten Backenkante der Brechkante und

Figur 3 eine Draufsicht auf die Brechbacke in Anordnung an der

Frontwand des Backenbrechers mit zwei Keilkörpern.

Figur 1 zeigt einen Backenbrecher 1 gemäß dem Stand der Technik und wurde einleitend bereits beschrieben.

Figur 2 zeigt eine Brechbacke 10 in Anordnung an einem Aufnahmekörper 11 , wobei Figur 2a eine Detailansicht der Anordnung des Keilkörpers 15 zur

Verspannung der Brechbacke 10 am Aufnahmekörper 11 zeigt. Der Aufnahmekörper 11 bildet die Frontwand 11 des Backenbrechers, sodass sich hinter der Frontwand 11 die Seitenwand 23 anschließt, die im an die Frontwand 11 angrenzenden Bereich teilweise gezeigt ist. Damit bildet die Brechbacke 10 eine feste, ruhend im Backenbrecher 1 angeordnete Brechbacke 10, und auf der Wirkseite der Brechbacke 10 sind Brechzähne 25 angeordnet, die gegen das Brechgut wirken können, das vorderseitig vor die Brechbacke 10 gegeben wird.

Auf der unteren Seite weist die Brechbacke 10 eine Backenkante 12 auf, die durch einen Umgriff 13 gebildet ist. Der Umgriff 13 umgreift die untere Kante 14 des Aufnahmekörpers 11 , Die obere Seite der Brechbacke 10 ist durch eine zweite Backenkante 18 begrenzt, die der unteren, ersten Backenkante 12 gegenüberliegend angeordnet ist. Das Ausführungsbeispiel der Brechbacke 10 erstreckt sich folglich zwischen der ersten Brechkante 12 auf der Unterseite und der zweiten Backenkante 18 auf der Oberseite in Bezug auf die gezeigte Einbaulage der Brechbacke 10.

Die Umgriffe 13 und 18 umgreifen den Aufnahmekörper 11 , der sich etwa parallel zur Brechbacke 10 erstreckt, wobei die Brechbacke 10 entsprechend länger ausgebildet ist, sodass die Brechbacke 10 mit ihren Umgriffen 13 und 18 den Aufnahmekörper 11 umgreifen kann.

Die obere Kante des Aufnahmekörpers 11 ist begrenzt durch einen Beilagekörper 19, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als Einzelteil ausgeführt ist und durch eine Schweißung 26 mit dem Aufnahmekörper 11 verbunden ist. Zwischen dem Umgriff 18 auf der Oberseite der Brechbacke 10 und dem Beiiagekörper 19 ist ein Keilkörper 15 angeordnet, und der Keilkörper 15 grenzt mit einer Keilfläche 20 an den Beilagekörper 19 an. Der Keilkörper 15 ist mittels einer Spannschraube 17 in der Brechbacke 10 verspannt, wobei sich die Spannschraube 17 durch ein Schraubenloch 21 durch den Körper der Brechbacke 10 hindurch erstreckt. Auf einem freien Gewindeschaft der Spannschraube 17 befindet sich eine Schraubenmutter 24, und wenn die Schraubenmutter 24 angezogen wird, wird der Keilkörper 15 in den Spalt zwischen dem Umgriff 18 und dem Beilagenkörper 19 eingezogen. Folglich wird über die Umgriffe 13 und 18 eine Zugkraft in die Brechbacke 10 eingebracht, die zwischen der ersten, unteren Backenkante 12 und der zweiten, oberseitigen Backenkante 16 verläuft. Die Zugkraft zwischen den Backenkanten 12 und 16 führt zu einer Zugspannung in der Brechbacke, die in Vertikalrichtung Z' verläuft, die unter Berücksichtigung der Schrägung der Brechbacke 10 in der Einbaulage im Backenbrecher 1 etwa der Vertikalrichtung Z des Backenbrechers entspricht. Die Vertikalrichtung Z entspricht dabei der Hochachse, wobei die Wirkrichtung der Brechbacke 10 gegen das Brechgut der Hubrichtung X entspricht, wobei sich in der Hubrichtung X die - in Figur 1 gezeigte - Schwinge 22 mit der bewegten Brechbacke 10 bewegt.

Durch die unter Zugkraft in gezeigter Vertikalrichtung Z' am Aufnahmekörper 11 angeordnete Brechbacke 10 wird auch unter Längung der Brechbacke 10 im Betrieb des Backenbrechers 1 vermieden, dass sich der Umgriff 13 von der Kante 14 des Aufnahmekörpers 11 löst. Dabei erübrigt sich die Verwendung von Beilagen zwischen der Innenseite des Umgriffes 13 und der unteren Kante 14 des Aufnahmekörpers 11, da sich bei einer Längung der Brechkante 10 im Maß zwischen den Backenkanten 12 und 16 lediglich die in die Brechbacke 10 eingebrachte Zugkraft verringert. Diese kann durch Nachspannen der Schraubenmutter 24 und das weitere Einziehen des Keilkörpers 15 in den Spalt zwischen dem Umgriff 18 und dem Beilagekörper 19 wieder erhöht werden.

In das Schraubenloch 21 kann auf nicht gezeigte Weise ein Abdrücker eingesetzt, beispielsweise eingeschraubt, werden, der ein Lösen des Keilkörpers 15 in der gezeigten Anordnung ermöglicht, wenn zuvor die Spannschraube 17 und die Schraubenmutter 24 entfernt wurden.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die Brechbacke 10 in Anordnung am Aufnahmekörper 11, der durch die Frontwand 11 des Backenbrechers gebildet ist. Die Brechbacke 10 ist an ihrer oberen, zweiten Backenkante 16 mit zwei sich in Querrichtung Y erstreckenden, länglich ausgebildeten Keilkörpern 15 verspannt, wobei die Keilkörper 15 über die nur schematisch gezeigten Spannelemente 17 mit der Brechbacke 10 verspannt sind. Die Spannelemente 17 in Form von Spannschrauben 17 sind für einen Bediener leicht zugänglich auf der Oberseite der Brechbacke 10 angeordnet, und durch eine Längerung der Brechbacke 10 in Betrieb des Backenbrechers kann sich die eingebrachte Zugspannung in der Brechbacke 10 verringern, sodass die Spannschrauben 17 durch die leichte Zugänglichkeit durch einen Bediener einfach nachgezogen werden können. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 Backenbrecher

10 Brechbacke

11 Aufnahmekörper, Frontwand

12 erste Backenkante

13 Umgriff

14 Kante des Aufnahmekörpers

15 Keilkörper

16 zweite Backenkante

17 Spannelement, Spannschraube

18 Umgriff

19 Beilagekörper

20 Keiffläche

21 Schraubenloch

22 Schwinge

23 Seitenwand

24 Schraubenmutter

25 Brechzahn

26 Schweißung

X Hubrichtung

Y Querrichtung

Z, Z' Vertikalrichtung