Die Erfindung betrifft einen Backenbrecher zur Zerkleinerung von Gesteinsmaterial, insbesondere harten bis sehr harten und abrasiven Materialien.

Das Material wird dabei zwischen einer ersten und einer zweiten Brechbacke zerkleinert, wobei wenigstens eine der beiden Brechbacken an einer Brechschwinge gehaltert ist. Zur Befestigung der Brechbacke wird diese in Längsrichtung zwischen einer an der Brechschwinge vorgesehenen Halterungsaufnahme und wenigstens einem mit der Brechbacke in Wirkkontakt kommenden Spannelement verspannt. In der DE 1 219 774 A ist ein Backenbrecher offenbart, dessen Spannelement keilförmig ausgebildet ist und zum Aufbringen der Spannkraft quer zur Brechbacke verschraubt wird.

Da sich die Brechbacken im Betrieb um einige Millimeter ausdehnen und das keilförmige Spannelement meist selbsthemmend ausgebildet ist, ist die Demontage der Brechbacken oft mit großem Aufwand verbunden, wobei die Keile teilweise auch zerstört werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue Verspannung für die Brechbaken anzugeben, die eine einfachere Demontage ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Backenbrecher zur Zerkleinerung von Gesteinsmaterial weist eine erste Brechbacke und eine zweite Brechbacke auf, wobei wenigstens eine der beiden Brechbacken an einer Brechschwinge gehaltert ist und die Brechbacke in Längsrichtung zwischen wenigstens einer an der Brechschwinge vorgesehenen Halterungsaufnahme und wenigstens einem mit der Brechbacke in Wirkkontakt kommenden Spannelement verspannt ist. Das wenigstens eine Spannelement ist dabei in einer an der Brechschwinge gehalterten Führung im Wesentlichen in Längsrichtung der Brechbacke verschiebbar geführt. Die Führung erfolgt vorzugsweise in Längsrichtung der Brechbacke, wobei eine um +/-10° abweichende Wirkrichtung aber auch denkbar ist.

Eine Verstellung des Spannelements in Längsrichtung der Brechbacke vereinfacht die Demontage, da sich das Spannelement nach Aufhebung des Spanndrucks in Richtung der sich durch den Betrieb eingestellten Längendehnung der Brechbacke verschieben lässt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Spannelement ist vorzugsweise keilförmig ausgebildet. Hierdurch wird die Brechbacke zum einen in Längsrichtung eingespannt und gleichzeitig gegen die Brechbacke gedrückt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steht das wenigstens eine Spannelement mit wenigstens einem federelastischen Element in Kontakt, wobei das wenigstens eine federelastische Element bei eingespannter Brechbacke eine das Spannelement gegen die Brechbacke drückende Wirkrichtung hat. Das federelastische Element stellt nicht nur den Einspanndruck her, sondern kompensiert auch eine betriebsbedingte Längenausdehnung der Brechbacke. Außerdem lässt sich die Brechbacke durch das federelastische Element definiert vorspannen. Die Wirkrichtung des wenigstens einen federelastischen Elements ist vorzugsweise im Wesentlichen in Längsrichtung der Brechbacke ausgerichtet. Werden beispielsweise zwei federelastische Elemente verwendet, könnten diese alternativ auch schräg zur Längsrichtung der Brechbacke ausgerichtet sein, wenn die Gesamtwirkrichtung wiederum im Wesentlichen in Längsrichtung der Brechbacke zeigt.

Das wenigstens eine federelastische Element kann durch wenigstens einen Arbeitszylinder und/oder wenigstens eine Druckfeder gebildet wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Arbeitszylinder und/oder das wenigstens eine federelastische Element mit einem Ende mit dem wenigstens einen Spannelement in Wirkkontakt kommt und sich mit einem gegenüberliegenden Ende an einem an der Brechschwinge vorgesehenen Widerlager abstützt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das wenigstens eine federelastische Element durch wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete und mit dem Spannelement in Wirkkontakt stehende Druckfedern gebildet. Hierdurch wird eine saubere Führung gewährleistet und ein Verkanten des Spannelements vermieden.

Um die Demontage noch weiter zu vereinfachen kann ferner eine mit dem Spannelement verbundene Zugeinrichtung vorgesehen werden, mit welcher das Spannelement entgegen der Wirkrichtung des wenigstens einen federelastischen Elements verschiebbar ist. Diese Zugeinrichtung kann insbesondere durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zugzylinder gebildet werden. Alternativ ist aber auch wenigstens eine mit einer Mutter zusammenwirkende Gewindespindel als Zugeinrichtung denkbar. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das wenigstens eine federelastische Element durch einen als Zug- und Druckzylinder ausgebildeten Arbeitszylinder gebildet und steht mit dem keilförmigen Spannelement zur Verschiebung des keilförmigen Spannelements in Richtung der Brechbacke als auch in Gegenrichtung in Verbindung.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die an der Brechschwinge gehalterte Brechbacke aus mehreren Teilbrechbacken zusammensetzt sein, die in Längsrichtung der Brechbacke hintereinander an der Brechschwinge gehaltert sind. Dabei sind beispielsweise an der Brechschwinge mehrere Halterungsaufnahmen und mehrere Spanneinrichtungen vorgesehen, sodass jede der Teilbrechbacken in Längsrichtung zwischen einer der an der Brechschwinge vorgesehenen Halterungsaufnahmen und wenigstens einer der mit der Teilbrechbacke in Wirkkontakt kommenden Spanneinrichtungen verspannt ist, wobei jede Spanneinrichtung wenigstens ein Spannelement aufweist, das in einer an der Brechschwinge gehalterten Führung im Wesentlichen in Längsrichtung der Brechbacke verschiebbar geführt ist.

Des Weiteren können Druckeinstellmittel zur Einstellung der vom wenigstens einen federelastischen Element auf das Spannelement wirkenden Druckkraft vorgesehen werden, um die Druckkraft an das zu brechende Material und die Beanspruchung der Brechbacke anzupassen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Backenbrechers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Vorderansicht im Bereich der Spanneinrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung längs der Linie A - A der Fig. 2,

Fig. 4 eine dreidimensionale Darstellung im Bereich der Spanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Backenbrechers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 eine Vorderansicht im Bereich der Spanneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung längs der Linie B - B der Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung längs der Linie C - C der Fig. 6,

Fig. 9 eine dreidimensionale Darstellung im Bereich der Spanneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung eines Backenbrechers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 11 eine Detaildarstellung im Bereich einer ersten Spanneinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels, Fig. 12 eine Detaildarstellung im Bereich einer zweiten Spanneinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels und

Fig. 13 eine Detaildarstellung im Bereich einer dritten Spanneinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Backenbrecher zur Zerkleinerung von Gesteinsmaterial mit einem Einlass 1 für das Gesteinsmaterial, einem Auslass 2 für zerkleinertes Gesteinsmaterial sowie einer ersten und einer zweiten Brechbacke 3, 4. Die erste Brechbacke 3 ist als schwingende Brechbacke ausgebildet und ist hierzu auf einer Brechschwinge 5 montiert. Die zweite Brechbacke 4 ist hingegen auf einer stationären Tragstruktur 6 angeordnet. Die Brechschwinge 5 weist in einem oberen Teil eine Aufnahme 7 zur schwingenden Halterung der Brechschwinge am Backenbrecher auf. Die Brechschwinge wird in diesem Bereich mittels einer exzentrischen Welle 8 angetrieben. In einem unteren Teil der Brechschwinge ist ein Abstützbereich 9 vorgesehen an dem sich die Brechschwinge 5 an einer Druckplatte 10 in an sich bekannter Art und Weise abstützt. Ein Zuganker 11 gewährleistet dabei einen ständigen Kontakt zwischen Druckplatte 10 und Brechschwinge 5. Zwischen den beiden Brechbacken 3, 4 bildet sich ein Brechspalt 12 aus, in dem das zu zerkleinernde Gesteinsmaterial einer Druckbeanspruchung aufgrund der exzentrisch angetrieben ersten Brechbacke 3 ausgesetzt ist.

Die erste Brechbacke 3 ist in Längsrichtung zwischen einer an der Brechschwinge 5 vorgesehenen Halterungsaufnahme 13 und wenigstens einer mit der ersten Brechbacke 3 in Wirkkontakt kommenden Spanneinrichtung 14 verspannt. Die Halterungsaufnahme 13 wird beispielsweise durch eine hinterschnittene Nut gebildete, in der das untere, komplementär ausgebildete Ende der Brechbacke 3 gehalten wird.

Anhand der Fig. 2 bis 4 wird im Folgenden die Befestigung der ersten Brechbacke 3 im Bereich der Spanneinrichtung 14 näher erläutert. Aus der Vorderansicht der Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Spanneinrichtung 14 zwei nebeneinander angeordnete Spannelemente 18 aufweist. Prinzipiell sind aber auch nur ein oder mehr als zwei Spannelemente denkbar. Im Folgenden wird nur auf eines der beiden Spannelemente 18 näher eingegangen. Die Ausgestaltung im Bereich des anderen Spannelements ist analog aufgebaut. Jedes der beiden keilförmig ausgebildeten Spannelemente 18 ist in einer an der Brechschwinge gehalterten Führung 15 im Wesentlichen in Längsrichtung der ersten Brechbacke 3 verschiebbar geführt. Die Führung 15 wird hier durch zwei U-Profile 15a, 15b gebildet (Fig. 4).

Über einen als Arbeitszylinder 16 ausgebildetes federelastisches Element wird das Spannelement 18 gegen die Brechbacke 3 gedrückt, wobei sich der Arbeitszylinder an einem Widerlager 17 abstützt. Die Führung 15 und das Widerlager 17 sind an der Brechschwinge, beispielsweise durch Verschraubung oder auf andere Art und Weise lösbar oder unlösbar befestigt. Die Wirkrichtung des Arbeitszylinders 16 ist in Längsrichtung 3 a der ersten Brechbacke 3 ausgerichtet, wobei der Arbeitszylinder über einen Druckmittelanschluss 19 mit einem Druckmittel (insbesondere Öl oder Luft) beaufschlagt wird. Das Druckmittel kann manuell oder automatisiert zugeführt werden. Erforderlichenfalls steht der Druckmittelanschluss 19 mit einem nicht näher dargestellten Druckspeicher in Verbindung. Durch die Keilform des Spannelements 18 wird die erste Brechbacke nicht nur in Längsrichtung 3 a der Brechbacke 3 beaufschlagt, sondern wird auch in Querrichtung auf die Brechschwinge 5 gedrückt. Der vom Arbeitszylinder ausgeübte Druck ist so bemessen, dass eine sichere Halterung der ersten Brechbacke auf der Brechschwinge gewährleistet ist.

Zur Demontage der ersten Brechbacke 3 ist eine mit dem Spannelement 18 verbundene Zugeinrichtung 20 vorgesehen, die das Spannelement 18 entgegen der Wirkrichtung des Arbeitszylinders 16 verschiebt. Die Zugeinrichtung wird hier durch zwei mit dem Spannelement 18 fest verbundene Gewindespindeln 20a, 20b gebildet, die mit Druckfedern 20c, 20d zum Zurückziehen des keilförmigen Spannelements 18 zusammenwirken. Die Druckfedern stützen sich dabei auf der dem Spannelement 18 abgewandten Seite des Widerlagers 17 ab. Der zum Zurückziehen erforderliche Druck wird über Muttern 20e, 20f eingestellt, die mit Zwischenscheiben 20g, 20h auf die Gewindespindeln 20a, 20b aufgeschraubt sind. Sobald die erste Brechbacke 3 entfernt werden soll, wird der Arbeitszylinder 16 entlastet, sodass es durch die vorgespannten Druckfedern 20c, 20d zum Zurückziehen des Spannelements 18 kommt. Die Druckfedern 20c, 20d werden dabei entlastet.

In den Fig. 5 bis 9 ist eine zweites Ausführungsbeispiel eines Backenbrechers dargestellt, das sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur durch die Spanneinrichtung 14' unterscheidet. Zum leichteren Verständnis werden nachfolgend für gleiche Bauteile auch dieselben Bezugszeichen verwendet.

Das Spannelement 18 des zweiten Ausführungsbeispiels ist wiederum in einer Führung 15 (U-Profile 15 a, 15b) in Längsrichtung 3 a der ersten Brechbacke 3 geführt. Zum Aufbau des Spanndrucks sind für jedes Spannelement 18 zwei federelastische Elemente vorgesehen, die hier durch eine erste und eine zweite Druckfeder 21a, 21b (insbesondere Tellerfedern) gebildet werden, die sich mit einem Ende am Spannelement 18 und mit dem anderen Ende an einem Absatz 22a bzw. 22b zweier Gewindestangen 23 a, 23b abstützen. Der von den Druckfedern 21a, 21b auf das Spannelement 18 ausgeübte Druck kann über Muttern 24a, 24b eingestellt werden.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Zugeinrichtung vorgesehen, die hier durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zugzylinder 25 gebildet wird, der über eine Stange 26 mit dem Spannelement 18 verbunden ist. Die auf das Spannelement 18 wirkende Spannkraft wird durch die vorgespannten Druckfedern 21a, 21b erzeugt. Beim Demontieren der ersten Brechbacke wird der Zugzylinder mit Druck beaufschlagt und zieht das Spannelement gegen die Kraft der Druckfedern 21a, 21b von der Brechbacke weg.

Beim ersten Ausführungsbeispiel wird der Spanndruck durch den Arbeitszylinder 16 aufgebaut, während die Zugvorrichtung durch die Druckfedern 20c, 20d gebildet wird. Im Rahmen der Erfindung wäre aber auch ein drittes Ausführungsbeispiel denkbar, bei dem der Arbeitszylinder 16 des ersten Ausführungsbeispiels als doppeltwirkender Zylinder (hydraulisch oder pneumatisch) ausgebildet ist, sodass dieser sowohl die Druck- als auch die Zugarbeit verrichten kann. Die seitlichen Gewindespindeln mit den Druckfedern 20c, 20d sind dann entbehrlich oder dienen im Wesentlichen nur noch zum Halten des Spannelements im ausgebauten Zustand der Brechbacke 3.

In den Fig. 10 bis 13 ist noch eine drittes Ausführungsbeispiel eines Backenbrechers dargestellt, das sich dadurch auszeichnet, dass sich die an der Brechschwinge 5 gehalterte Brechbacke aus mehreren Teilbrechbacken 3a, 3b, 3c zusammensetzt, die in Längsrichtung der Brechbacke hintereinander an der Brechschwinge 5 gehaltert sind. Dazu sind an der Brechschwinge 5 mehrere Halterungsaufnahmen 13a, 13b, 13c und mehrere Spanneinrichtungen 14a, 14b, 14c vorgesehen, sodass jede der Teilbrechbacken 3a, 3b, 3c in Längsrichtung zwischen einer der an der Brechschwinge vorgesehenen Halterungsaufnahmen 13a, 13b, 13c und wenigstens einer der mit der Teilbrechbacke 3a, 3b, 3c in Wirkkontakt kommenden Spanneinrichtungen 14a, 14b, 14c verspannt ist, wobei jede Spanneinrichtung 14a, 14b, 14c wenigstens ein Spannelement aufweist, das in einer an der Brechschwinge 5 gehalterten Führung im Wesentlichen in Längsrichtung der Brechbacke verschiebbar geführt ist.

Die Spanneinrichtungen 14a, 14b, 14c können beispielsweise gemäß den in den Fig. l bis Fig. 9 dargestellten Varianten ausgebildet sein. Die Widerlager für die Spanneinrichtungen 14b und 14c können dabei insbesondere durch die unmittelbar darüber angeordneten Halterungsaufnahmen 13a bzw. 13b gebildet werden.

Wenngleich in den dargestellten Ausführungsbeispielen kein besonderer Schutz der Spanneinrichtungen (14, 14" , 14a, 14b, 14c) dargestellt wurde, kann es dennoch zweckmäßig sein, eine geeignete Abdeckung oder Abkapselung für Spanneinrichtungen vorzusehen, um sie vor Beschädigungen aufgrund des Brechvorgangs zu schützen.

Alle drei Ausführungsbeispiele zeichnen sich durch eine einfache und schnelle Möglichkeit zur Demontage der ersten Brechbacke 3 aus.