Gemäß des Oberbegriffs der Hauptansprüche befaßt sich die vor¬ liegende Erfindung mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Verfor en und Zerkleinern von Gesteinen und Gesteinsgemischen mit einem Walzenmechanismus, der unterhalb eines Beschickungsbe- hältnisses angeordnet ist, insbesondere mit einem neuartigen Verfahren, Gesteine und andere recyclebaren harten Stoffe, wie beispielsweise Glas, Porzellan oder Beton an der Oberfläche zu bearbeiten und zu zerkleinern.

Im Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren zum Zer¬ kleinern von grobstückigen Gesteinen und Gesteinsgemischen wohl bekannt. Die bekannten vergleichbaren Vorrichtungen arbeiten in

der Regel meist mit einem Zerkleinerungsmechanismus, der aus einer Walze besteht, die an der Oberfläche mit Zahnen oder Mei¬ ßeln besetzt ist. Das zu bearbeitende Bruchgut gelangt dann über einen Behälter zwischen die Walzenoberfläche und ein Rost, wobei das grobstückige Bruchgut auf eine bestimmte mittlere Größe zer¬ kleinert wird.

Nachteilig an derartigen Vorrichtungen und Verfahren wird im allgemeinen empfunden, daß die nach dem oben beschriebenen Prin¬ zip betriebenen Vorrichtungen zu langsam sind, so daß der Durch¬ satz des Bruchguts zu klein wird. Ferner ist es mit den bekann¬ ten Vorrichtungen derzeit nicht möglich, daß das Bruchgut an der Oberfläche eine besondere Behandlung erfährt, die zum Ziel hat, daß das Bruchgut eine spezielle Form annimmt. In manchen Fällen ist es nämlich wünschenswert, verhältnismäßig gleichmäßige und runde Bruchstücke zu erhalten, die für den nachfolgenden Recyclevorgang von Bedeutung sein können. Dies Verlangen kann mit den bekannten Mitteln im Stand der Technik derzeit nicht er¬ zielt werden.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich¬ tung und ein Verfahren bereitzustellen, die harte regelbare Ge¬ steine und Gesteinsgemische zerkleinern und in ihrer Form verän¬ dern, wobei Zuverlässigkeit und hoher Durchsatz an Material ge¬ währleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der unab¬ hängigen Hauptansprüche gelöst.

Erfindungsgemäß ist die gemäß des Oberbegriffs bezeichnete Vor¬ richtung gekennzeichnet durch zwei sich gegensinnig schnell dre¬ hende Walzen, deren Mantelfläche einerseits beliebig geformte Ausnehmungen und andererseits stegartige Erhöhungen aufweisen, die sich über die gesamte Länge der Walzen erstrecken, wobei der Abstand zwischen den Walzen justierbar ist und das Beschickungs- behältnis so ausgebildet ist, daß das Bruchgut gleichmäßig über dem Spalt der Walzen verteilt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verformen und Zerkleinern von Gesteinen und Gesteinsgemischen ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bruchgut mittels einer geeigneten Zuführung gleichmäßig in den Zwischenraum zwischen zwei sich gegensinnig schnell drehende Walzen gebracht wird, wobei der Zwischenraum zwischen den Walzen so einzustellen ist, daß keine Häufungen auftreten und die Ober¬ fläche des einzelnen Bruchguts durch Ausnehmungen in den Walzen und langgestreckte Stege auf der Oberfläche der Walzen bearbei¬ tet werden.

Als vorteilhafte Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird es empfunden, wenn die Walzen als hohle Trommeln ausgebildet sind, in deren Mantel Bohrungen beliebiger Form und Größe eingebracht sind und über die gesamte Mantelfläche stegartige Erhöhungen ge¬ führt werden, deren Querschnittsprofil verschiedene Formen an¬ nehmen kann. Ein vorteilhaftes Querschnittsprofil ist beispiels¬ weise dreieckig, wobei eine Grundlinie des Dreiecks auf der Oberfläche des Mantels liegt. Auch ist es für die Führung des Bruchguts vorteilhaft, wenn die stegartigen Erhöhungen durchge¬ hend ausgebildet sind und im Verlauf über die Walzen mindestens eine Richtungsänderung, d.h. eine Krümmung, erfahren. Im ein¬ fachsten Falle weisen die langgestreckten Erhöhungen einen Knick etwa in der Mitte der Walze auf, so daß von den beiden langge¬ streckten Erhöhungen quasi ein Dreieck gebildet wird. Die Erhö¬ hungen auf der gegenüberliegenden Walze haben zwar die gleiche Form, sind jedoch komplementär zu der ersten Walze auf der Man¬ teloberfläche der zweiten Walze. Je nach Walzenart ist es vor¬ teilhaft, eine Mehrzahl von durchgehenden langgestreckten Erhö¬ hungen auf die Walzen aufzubringen.

Ein weiteres wichtiges erfindungsgemäßes Merkmal der vorliegen¬ den Erfindung stellen die über die gesamten Walzen verteilten Ausnehmungen dar, deren Form im Prinzip beliebig sein kann, wo¬ bei jedoch die runde Ausnehmung als vorteilhaft angesehen wird. Je nach Typus des Bruchguts kann auch eine ovale Ausnehmung ge¬ wählt werden. Der mittlere Durchmesser der erfindungsgemäßen Ausnehmungen richtet sich nach der Größe des zu bearbeitenden

Bruchguts. Für die Wirksamkeit und Lebensdauer der Walzen ist es von Bedeutung, daß die Kanten der Ausnehmungen scharfkantig sind und die Oberfläche gehärtet ist. Vorteilhaft ist es auch, den mittleren Durchmesser der Ausnehmungen der mittleren Größe des Bruchguts anzupassen, d.h. daß für große Bruchstücke große Aus¬ nehmungen und für kleinere Ausnehmungen kleinere Durchmesser ge¬ wählt werden.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn mindestens eine der Wellen der Walzen mit einer starken Feder druckbeaufschlagt wird. Die Fe- derbelastung bewirkt, daß bei zu großen harten Bruchteilen die Walze nach hinten ausweichen kann und somit nicht beschädigt wird. Die Enden der Walzen sind in einem Lager am Gestell der Vorrichtung befestigt, wobei vorteilhaft der Abstand zwischen den beiden Walzen mittels einer Führungsschiene für das eine La¬ ger auf beiden Seiten einjustiert wird. Die Größe des Spalts richtet sich nach der Größe der Bruchstücke.

In vorteilhafter Weise wird jede einzelne Walze von einem An¬ trieb mit einem Getriebe in Rotation versetzt. D.h. also, daß für zwei Walzen zwei Motoren und zwei Getriebe vorzusehen sind.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im nun folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Detail näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Wal¬ zen (2, 3) mit dem darüberliegenden Beschickungsbehält¬ nis (11) ;

Fig. 3a bis c eine schematische Darstellung der Ausnehmungen (6) mit deren Kanten (15, 15', 15' ');

Fig. 4a bis c eine schematische Darstellung des Querschnitts (14, 14', 14' ') der langgestreckten Erhöhungen (7) ;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Draufsicht auf die ge- gensinnig rotierenden Walzen (2, 3) mit parallel ange¬ ordneten Zahnringen (7 ' ) ;

Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Regelung der Brechgut-Zufuhr am Stellglied (23) .

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivi¬ scher Darstellung gezeigt. Die einzelnen Komponenten der Vor¬ richtung befinden sich in einem Rahmen i, der aus zwei U-förmi- gen Stahlträgern besteht, die wiederum durch zwei weitere U-för- mige Stahlträger 4, 4' miteinander verbunden sind. Zwischen den Trägern 4 und 4' sind die erfindungsgemäßen Walzen 2, 3 drehbar an den Wellen 10 gelagert. Die Walzen 2, 3 werden jeweils durch einen getrennten Antrieb in Rotation versetzt . Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in dieser Darstellung jedoch nur ein An¬ trieb gezeigt, der aus einem Elektromotor 8 und einem Getriebe 9 besteht. Das Getriebe 9 steht über einen Riemen 9' oder eine Kette mit dem Elektromotor 8 in Verbindung. Das Getriebe 9 ist an die Welle 10 der Walzen 2, 3 mechanisch angelenkt. Der Elek¬ tromotor 8 sitzt oberhalb des Rahmens 1 auf einer nicht näher zu erläuternden Befestigung. Auf den Walzen 2, 3 sind die erfin¬ dungsgemäßen Ausnehmungen 6 und die stegartigen Erhöhungen 7 deutlich zu erkennen. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel der langgestreckten Stege 7 auf der Oberfläche der Walzen 2, 3 wei¬ sen die Stege 7 etwa in der Mitte der Walze einen Knick 13 auf, so daß ein Dreieck gebildet wird. Die Anzahl der Stege 7 richtet sich im wesentlichen nach dem Umfang der Walze 2, 3. Der Abstand zwischen den einzelnen langgestreckten Erhöhungen 7 ist jedoch so zu wählen, daß die Mitnahme und Bearbeitung des Bruchguts 12 gewährleistet ist. Die Form der langgestreckten Stege 7 über die Länge der Walzen auf der gegenüberliegenden Walze ist komplemen¬ tär zur ersten und greift praktisch in den Zwischenraum der be- abstandeten langgestreckten geformten Erhöhungen 7 ein. Die Wal-

zen 2, 3 werden gegensinnig in Rotation versetzt, so daß die beiden Walzen 2, 3 aus der Draufsicht in der Mitte nach unten bewegt werden. Dadurch wird das Bruchgut 12 durch den Spalt der beiden Walzen 2, 3 nach unten gedruckt. Im vorliegenden Ausfuh- rungsbeispiel sind die beiden Walzen 2, 3 als Trommeln ausgebil¬ det. Dabei weisen die beiden Trommeln einen Außendurchmesser von 460 mm bei einer Lange von 610 mm auf. D e Dicke des Mantels be¬ tragt 30 mm. Die Trommeln sind auf einer 75 mm Durchmesser star¬ ken Welle 10 montiert. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trom¬ meln ist variabel und richtet sich nach dem zu bearbeitenden Bruchgut 12. Eine typische Umdrehungszahl kann mit 300/m n. an¬ gegeben werden. Dabei w rd eine Produktionsleistung von ca 200 Tonnen pro Stunde erzielt. Der Abstand zwischen den beiden Trom¬ meln ist, wie bereits oben erwähnt, justierbar und kann zwischen 10 und 100 mm eingestellt werden.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung mit den zwei gegensinnig rotierenden Walzen 2 und 3 mit dem darüber angeordneten Beschickungsbehältnis 11, das mit seiner unteren Öffnung 11' mittig über dem Walzenspalt 19 angeordnet ist. Die untere Öffnung 11' des Behältnisses 11 er¬ streckt sich praktisch über die gesamte Lange der Walzen 2, 3, wobei die Öffnung 11 ' dicht über den Walzen derart angeordnet ist, daß die direkt über dem Spalt 19 stehenden Seitenwände der Form der Walzen 2, 3 angepaßt ist. Die Form des Auslaufs des Be¬ hältnisses 11 ist so gewählt, daß das Bruchgut gleichmäßig und ohne Stauungen auf die rotierenden Walzen 2, 3 auftrifft, so daß keine Haufungen im Walzenspalt 19 gebildet werden. Die Flachen der Wände 20 des Auslaufs des Behältnisses 11 stehen senkrecht aufeinander, so daß eine quaderformige Tülle 11' , die sich über die Walzen 2, 3 erstreckt, gebildet wird. Der Abstand des Endes der Tülle 11' zu den Walzen 2, 3 betragt etwa 3 bis 5 cm.

Eine der Wellen 10 der Walzen ist an beiden Seiten an eine starke Druckfeder 21 angelenkt, wobei die Welle 10 in einem La¬ ger 17 gehalten wird. Das Lager 17 ist wiederum in einer Füh¬ rungsschiene 18 gehaltert, um so eine senkrecht zur Welle 10

hervorgerufene Bewegung sicher zu gewährleisten. Diese Bewegung tritt dann ein, wenn das Bruchgut 12 zu groß oder zu hart ist. Dadurch treten bei Eintritt von Eisenteilen, wie es häufig der Fall ist, keine Komplikationen auf, da beim Durchtritt des Eisens dieser nicht im Spalt 19 hangenbleiben kann. Die andere Welle der Walze 3 ist ebenfalls m einem Lager 17' gehaltert, wobei das Lager 17' fest mit dem Rahmen 1 verbunden ist.

Infolge der relativ hohen Drehgeschwindigkeit der Walzen 2, 3 erfahren die Bruchstücke an ihren Kanten durch die Ausnehmungen 6 und die langgestreckten Stege 7 an der rauhen Oberflache kraf¬ tige Schlage, wodurch Teile des Bruchguts 12 abgetrennt werden Eine weitere Krafteinwirkung auf das Bruchgut 12 wird durch den langgestreckten Spalt 19 ausgeübt, wodurch ebenfalls eine Bear¬ beitung des Bruchguts stattfindet.

In den Fig. 3a bis 3c sind ausschnittsweise mögliche Formen der Ausnehmungen 6 in den Walzen 2, 3 schematisch dargestellt. Fig. 3a zeigt eine Schnittdarstellung durch eine Ausnehmung 6, die hinterschliffen ist. Direkt an der Oberflache der Trommel weist die Ausnehmung 6 eine scharfe Kante 15 auf, die oberflachenge- hartet ist. Im einfachsten Falle ist die Ausnehmung 6 zylin¬ drisch, deren Kanten ebenfalls gehartet sind. In Fig. 3b ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer Ausnehmung 6 dargestellt. Hier liegen die Kanten 15 ' etwa in der Mitte und an der Ober la¬ che der Trommel der Ausneh ung 6. Ein weiteres Ausfuhrungsbei¬ spiel der Ausnehmung 6 ist in Fig. 3c gezeigt. Hier ist der Querschnitt der Ausnehmung 6 trichterförmig. Die Form der Aus¬ nehmung 6 aus der Draufsicht ist unterschiedlich zu wählen und richtet sich nach der Art des Bruchguts 12. Im einfachsten Falle ist die Ausnehmung 6 eine zylindrische runde Bohrung. Weitere gebräuchliche Formen sind oval oder viereckig.

Fig. 4a bis 4c zeigt drei Ausfuhrungsbeispiele des Querschnitts der langgestreckten Erhöhungen 7 über die Lange der Walzen 2, 3. Ein vorteilhaftes Querschnittsprofil 14 ist dreieckig, bei dem eine Grundflache des Dreiecks auf der Manteloberflache der Wal-

zen befestigt ist. Ferner können rechteckige 14' oder trapezför¬ mige 14' ' Querschnittsprofile gewählt werden.

In Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der beiden gegensin¬ nig laufenden Walzen 2, 3 in der Draufsicht dargestellt. Auf der Mantelfläche der Walzen 2, 3 sind stegartige Erhöhungen 7' kreisringförmig angeordnet, wobei die Kreisringe an bestimmten Stellen eine Unterbrechung (A) aufweisen, die dadurch erzielt werden kann, daß die Erhöhungen 7 ' in bestimmten Stücken beab¬ standet auf die Mantelflächen der Walzen aufgeschweißt werden oder mit Kreisringen, in die in vorgegebenen Abständen Ausneh¬ mungen der Breite (A) eingearbeitet sind. Diese einzelnen ge¬ zahnten Kreisringe sind mit einem bestimmten Abstand (B) quer zur Längsachse 25 der Walzen 2, 3 angeordnet. Dabei ist die An¬ ordnung der Kreisringe auf den beiden Walzen so gewählt, daß bei genügend kleiner Annäherung der beiden Walzen die Kreisringe in die Zwischenräume der Kreisringe der gegenüberliegenden Walze eingreifen. Hierdurch wird vermieden, daß bei gebundenem Brech¬ gut 12 ein Mahleffekt oder Walzeffekt auftritt, der das Brechgut ähnlich einem Fladen breitwalzt, jedoch nicht zerkleinert. Dies wird infolge der besonderen Stellungen der stegartigen Erhöhun¬ gen 7 ' vermieden.

Ein weiterer wichtiger Punkt zur Hartzerkleinerung des Brechguts 12 ist es, daß die Walzen 2, 3 mit unterschiedlichen Rotations¬ geschwindigkeiten betrieben werden.

In Fig. 6 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das den Regelab¬ lauf der Brechgut-Zufuhr in Abhängigkeit von der Walzenstellung bzw. der Federbelastung der Druckfeder 16 schematisiert dar¬ stellt. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren nimmt der Sensor 21 die Stellung der Walze 2 auf und führt diese Stellung einer Auswerteelektronik 22 zu. Der Sensor 21 kann in einer Ausfüh- rungsform ein Drucksensor sein und in einer anderen Ausführungs- form eine optische Meßeinrichtung, die die Stellung der Walzen 2, 3 zueinander mißt. Mit der Auswerteelektronik 22 wird ent¬ schieden, ob die Walzenverstellung der Walze 2 kurzfristig oder

länger andauert. Bei länger andauernder Walzenverschiebung zu größeren Spaltabständen wird die Brechgut-Zufuhr gestoppt, um eine Verstopfung bzw. andauernde Vergrößerung der Korngrößen des Brechguts zu vermeiden. Bei kurzzeitigen Abstandsänderungen der Walzen 2, 3 wird keine Änderung der Brechgut-Zufuhr veranlaßt.