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Patent Searching and Data


Title:
JAW CRUSHER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/036835
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a jaw crusher, in particular a rapidly operating, single toggle crusher designed for crushing large quantities of rock, ore or clinker, comprising two crushing jaws (5, 7) one of which can at its lower end be vibrated by means of an eccentric drive while the other is immovably fixed in relation to the first, and the two jaws between them form a crushing mouth (13) with a crushing gap which narrows towards the bottom. The vibrating crushing jaw (5) at its lower end is mounted on the eccentric shaft (1) and its top end is held in a supporting manner against a movably held supporting element (3) by a tension spring system (4). Said jaw crusher is characterized in that the force of the eccentric shaft (1) is transmitted to the lower third of the vibrating crushing jaw (5) and the force of the supporting element (3) is transmitted to the top third of said crushing jaw.

Inventors:
KRONENBERGER ERNST JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/000687
Publication Date:
August 27, 1998
Filing Date:
February 09, 1998
Export Citation:
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Assignee:
KRONENBERGER ERNST JOSEF (DE)
International Classes:
B02C1/04; (IPC1-7): B02C1/04
Foreign References:
DE29703076U11997-04-03
US2865570A1958-12-23
GB805030A1958-11-26
US2921750A1960-01-19
US3075713A1963-01-29
Attorney, Agent or Firm:
Flaccus, Rolf-dieter (Wesseling, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Backenbrecher, insbesondere schnellaufender, für hohe Zerkleinerungsleistungen von Gestein, Erz oder Klinker ausgebildeter Kurbelschwingenbrecher, mit einer an ihrem unteren Ende mittels Exzenterantrieb in Schwingungen er regbaren, sowie einer dieser gegenüber feststehenden, zwischen sich ein Brechmaul (13) mit nach unten zu veren gendem Brechspalt (15) ausbildenden Brechbacken (5,7), wobei die schwingbare Brechbacke (5) unten an der Exzen terwelle (1) gelagert und am oberen Ende gegen ein beweg lich gehaltenes Stützglied (3) abstützbar durch eine Zug federanordnung (4) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitung der Exzenterwelle (1) in die schwingende Brechbacke (5) im Bereich von deren unterem Drittel, und die Krafteinleitung des Stützgliedes (3) im Bereich von deren oberem Drittel angeordnet ist.
2. Backenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die antreibbare Brechbacke (5) mit einer Rückwärts neigung relativ zur Vertikalen (yy) in einem Winkel (ß) zwischen 5 und 10 Grad angeordnet ist.
3. Backenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Stützglied (3) bevorzugt unterhalb der Zugfederanordnung (4) und mit einem Winkel (a) relativ v zur Horizontalen (xx) zwischen 15 und 30 Grad angeordnet ist.
4. Backenbrecher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterhub der Exzenterwelle (1) zwischen 18 und 22 mm beträgt.
5. Backenbrecher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein Antrieb und Schwungrad (14) so ausgelegt und miteinander abgestimmt sind, daß die Brecherschwinge (5) zwischen 350 und 400 Hübe pro Minute ausführt.
6. Backenbrecher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (14) lose auf der Exzenterwelle (1) gelagert und mit dieser rotativ durch eine ÜberlastDrehmomentsicherung, bei spielsweise einen Scherstift, verbunden ist.
Description:
Backenbrecher Die Erfindung betrifft einen Backenbrecher, insbesondere schnellaufenden, für hohe Zerkleinerungsleistung von Ge- stein, Erz oder Klinker ausgebildeten Kurbelschwingenbre- cher mit einer an ihrem unteren Ende mittels Excenteran- trieb in Schwingungen erregbaren, sowie eine dieser ge- genüber feststehenden, zwischen sich ein Brechmaul mit nach unten zu verengendem Brechspalt ausbildenden Brech- backen, wobei die schwingbare Brechbacke unten an der Ex- zenterwelle gelagert und am oberen Ende gegen ein beweg- lich gehaltenes Stützglied abstützbar durch eine Zugfe- deranordnung gehalten ist.

Backenbrecher sind in vielfältiger, unterschiedlicher Ausgestaltung seit langem bekannt. Dabei sind diesen die Merkmale gemeinsam, daß jeder Backenbrecher eine bewegli- che Brechbacke und eine gegenüberliegend feststehende Brechbacke aufweist, zwischen denen durch periodische Ab- standsveränderungen das in den Brechspalt aufgegebene Brechgut schrittweise zerkleinert wird.

Beim Stand der Technik wird unterschieden zwischen Ein- fach-Kniehebel-Brechern, Doppel-Kniehebel-Brechern, Kur- belschwingen-Brechern und deren konstruktiven Varianten.

Bekannt ist beispielsweise der"Blake"oder Doppel- Kniehebel-Brecher, der bereits im Jahre 1858 konstruiert und gebaut wurde. Die um ein oberes Gelenk schwingende Brechbacke ist im Brechspalt gegenüber der Vertikalen mit einem Winkel von annähernd 30° angeordnet und zwingt da- durch das zu zerkleinernde Gut aufwärts. Dadurch entsteht Reibung, die Verschleiß und geringe Leistung verursacht und einen Teil der eingespeisten Energie vergeudet.

Auch der im Jahre 1879 konstruierte"Überkopf"-Exzenter bzw. Einfach-Kniehebel-Brecher zwingt mit seiner Brech- backe beim Brechhub das Brechgut aufwärts, wodurch Rei- bung und grogner Verschleiß verursacht wird. Infolge schlechten Wirkungsgrades ist auch die Lagerbeanspruchung außerordentlich hoch.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde der seit langem bekannte KUE-KEN-Brecher konstruiert, bei dem die Brech- backen beim Brechvorgang keine Relativbewegung in Rich- tung des Brechgut-Durchsatzes ausüben, und der demzufolge nahezu reibungslos arbeitet.

Bekannt sind darüber hinaus sogenannte Kurbelschwingen- Brecher in unterschiedlichen Ausführungen, wobei die be- weglich Brechbacke an einem Ende in einer Exzenterwelle gelagert und am anderen Ende von einem beweglichen Stütz- glied abgestützt ist.

Aus der DE-OS 23 45 111 ist ein Kurbelschwingen-Brecher in spezieller Bauart bekannt, der für eine geringe Bauhö- he konzipiert ist und für ein schnelllaufende Betriebs- weise mit hohem Durchsatz geeignet sein soll. Über die Schnelligkeit sind jedoch keine Angaben gemacht. Ebenso- wenig sind darin Angaben zur Brechleistung vorhanden.

Der bekannte Backenbrecher ist dadurch in besonderer Wei- se gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Brechraumes eine begrenzte Überkorn-Brechzone vorgesehen ist, die die Gesteine zwischen den Brechwerkzeugen sicher hält. Im üb- rigen ist die schwingende Brechbacke am untersten Ende in einer Exzenterwelle gelagert und am obersten Ende gegen eine schräg-aufwärtsgerichtete bewegliche Schwinge abge- stützt, deren Kraftvektor so steil angestellt ist, daß er das oberste Ende der Schwinge gerade noch tangiert. Be- züglich ihrer Beanspruchung auf Biegung bildet dabei die Schwinge in abgewandelter Form einen an zwei Enden auf- liegenden Träger mit dazwischen unregelmäßiger Belastung, wobei jedoch in dem Gebiet zwischen den Auflagen, das heißt im vorliegendem Falle zwischen dem unteren Exzenter und dem oberen Stützglied durch das Brechgut eine sehr hohe Biegebeanspruchung entsteht.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Backenbrecher, insbesondere einen schnellaufenden, für hohe Zerkleine- rungsleistung von Gestein, Erz oder Klinker ausgebildeten Kurbel-Schwingen-Brecher mit einem an ihrem unteren Ende mittels Exzenterantrieb in Schwingungen erregbaren, sowie mit einer dieser gegenüber feststehenden, zwischen sich ein Brechmaul mit nach unten zu verengendem Brechspalt ausbildenden Brechbacken anzugeben, wobei die schwingbare Brechbacke unten an der Exzenterwelle gelagert und am oberen Ende gegen ein beweglich gehaltenes Stützglied ab- stützbar durch eine Zugfederanordnung gehalten ist, wel- cher beim Brechvorgang eine aufwärtsgerichtete Bewegungs- komponente vermeidet und damit annähernd reibungslos ar- beitet, infolgedessen einen relativ hohen Zerkleinerungs- wirkungsgrad mit hoher Zerkleinerungsleistung von Ge- stein, Erz oder Klinker verwirklicht und die Einwirkung hoher Biegespannungen in der schwingbaren Brechbacke weitgehend reduziert, so daß die Schwinge leichter kon- struiert und bei reduzierter Eigenträgheit problemlos mit vergleichsweise höherer Schwingungszahl und verringerter Lagerbeanspruchung bei gedrängter Bauhöhe betrieben wer- den kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Backenbrecher der im Oberbegriff im Anspruch 1 genannten Art mit der Erfin- dung vorgeschlagen, daß die Krafteinleitung der Exzenter- welle in die schwingende Brechbacke im Bereich von deren unterem Drittel und die Krafteinleitung des Stützgliedes im Bereich von deren oberem Drittel angeordnet ist.

Dadurch, daß die Brechbacke nicht, wie bisher üblich, an den äußersten Enden abstützbar bzw. exzentrisch gehalten ist, sondern daß die Krafteinleitung von Exzenterwelle und Stützglied jeweils etwa im Bereich von deren unterem bzw. oberen Drittel angeordnet ist, werden die vom Druck des Brechgutes induzierten Biegespannungen wesentlich re- duziert. Dies hat zur Folge, daß die Brechbacke mit we- sentlich geringerem Gewicht konstruiert und ausgeführt werden kann, wodurch einerseits Kosten gespart und ande- rerseits die auf Exzenterlager und Stützglied wirkenden Reaktionskräfte wesentlich verringert werden, und dies insbesondere bei dem angestrebten Schnellauf.

Ebenfalls abweichend von den zumeist konventionellen kon- struktiven Gegebenheiten des Standes der Technik ist bei dem erfindungsgemäßen Brecher vorgesehen, daß die an- treibbare Brechbacke mit einer Rückwärtsneigung relativ zur Vertikalen in einem Winkel zwischen 5° und 10° ange- ordnet und das Stützglied bevorzugt unterhalb der Zugfe- deranordnung und mit einem Winkel relativ zur Horizonta- len zwischen 15° und 30° angeordnet ist.

Das Zusammenwirken der beiden Maßnahmen hat eine annä- hernd reibungsfreie Betriebsweise zur Folge, wobei insbe- sondere die auf die Exzenterwelle einwirkenden Kräfte be- trächtlich reduziert werden. Insbesondere die flache An- stellung des Stützgliedes trägt zu dieser vorteilhaften Betriebsweise erheblich bei.

In weiteren Ausgestaltungen ist vorgesehen, da$ der Ex- zenterhub der Exzenterwelle zwischen 18 mm und 22 mm be- trägt. Darüber hinaus ist der Antrieb des Backenbrechers in Verbindung mit dem Schwungrad so ausgelegt und abge- stimmt, daß die Brecherschwinge zwischen 350 und 600 Hübe pro Minute ausführt. Im Gegensatz hierzu wurde bisher ei- ne derartige Arbeitsgeschwindigkeit entweder nicht er- reicht oder war nur mit überdurchschnittlichem Einsatz von Energie und Verschleiß erreichbar, weil bei Backen- brechern üblicher Konstruktionen der Materialaufwärtsstau im Brechspalt mit der Betriebsgeschwindigkeit derart an- stieg, da$ die Bewegung des Brechgutes nach unten immer geringer wurde und somit die Brechleistung abnahm, was in Fachkreisen als sogenannte"überkritische"Fahrweise be- zeichnet wurde. Infolgedessen wurden konventionelle Bre- cher bisher mit Drehzahlen von Maximum 250 Umdrehungen pro Minute gefahren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei- spieles. Es zeigen : Figur 1 in Seitenansicht einen Brecher nach der Erfin- dung ; Figur 2 ein kinematisches Diagramm des Backenbrechers nach Fig. 1.

Die Darstellung des Backenbrechers in der Prinzipskizze nach Fig. 1 zeigt, daß dieser das Brechgut im unteren Be- reich des Brechspaltes 15 mit Hilfe der Exzenterbewegung der Brechbacke 5 durch die Exzenterwelle 1, welche die bewegliche Schwinge 5 trägt, zerkleinert.

Der Brecher zeigt eine äußerst gedrungene Bauweise, deren Ziel es ist, die folgenden Forderungen zu erfüllen : 1) geringes Eigengewicht, um straßengängige fahrbare oder mobile Anlagen an unterschiedliche Baustellen schnell versetzen zu können.

2) niedrige Bauhöhe, um in straßengängigen Abmessungen bleiben zu können ; 3) große Maulöffnung 13, um auch großstückiges Material mit der Aufgabe 16 aufnehmen zu können ; 4) geeignet für hohe Drehzahlen in Verbindung mit ver- gleichsweise kleinem Brechhub, um Material einer guten Kubizität herstellen zu können ; 5) gute Einzugseigenschaften für Brechgut durch ellipti- sche Bewegung der beweglichen Brechbacke 5, um insbeson- dere Bruchbeton mit Stahleinlagen verarbeiten zu können.

Im oberen Bereich der beweglichen Schwinge 5 ist diese durch einen Knie-Hebel 3 geführt. Bei der Abwärtsbewegung der Exzenterwelle führt somit der obere Teil der bewegli- chen Schwinge auch eine begrenzte Relativbewegung in Richtung der X-Achse (Fig. 2) aus.

Entsprechend der Lehre der Erfindung ist die Krafteinlei- tung der Exzenterwelle 1 in die schwingende Brechbacke 5 im Bereich von deren unteren Drittel, und die Kraftein- leitung des Stützgliedes 3 im Bereich von deren oberen Drittel angeordnet. Dadurch werden die vom Brechgut auf die Brechbacke 5 einwirkenden Biegekräfte erheblich redu- ziert, und zwar gegenüber einer bisher üblichen Bauweise, bei welcher die bewegliche Brechbacke an den äußersten Enden abgestützt war. Durch die erfindungsgemäße Anord- nung verkürzt sich der Abstand des durch Biegung gefähr- deten Querschnitts, weshalb die Brechbacke 5 gegenüber konventioneller Bauweise erheblich leichter und schlanker ausgeführt werden kann. Hierdurch wird einerseits Gewicht und es werden Kosten gespart, andererseits wird die Träg- heit gegenüber Schwingungserregung minimiert, so daß pro- blemlos mit erhöhter Drehzahl, beispielsweise mit 350 bis 400 Umdrehungen pro Minute gefahren werden kann. Gleich- zeitig verringert sich die Bauhöhe in der in Figur 1 ge- zeigten Art und Weise, so daß sich der erfindungsgemäße Brecher für mobilen Einsatz an unterschiedlichen Baustel- len eignet.

Zu diesem äußerst vorteilhaften Ergebnis trägt auch die Maßnahme bei, daß die antreibbar Brechbacke 5 mit einer Rückwärtsneigung relativ zur Vertikalen y-y in einem Win- kel ß zwischen 5° und 10° angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Bauart ist auch dadurch gekennzeich- net, daß das Stützglied 3 bevorzugt unterhalb der Zugfe- deranordnung 4 und mit einem Winkel a relativ zur Hori- zontalen x-x zwischen 15° und 30° angeordnet ist.

Die Forderung nach vergleichsweise geringem Hub wird da- durch erfüllt, daß der Exzenterhub der Exzenterwelle 1 zwischen 18 mm und 22 mm beträgt.

Infolgedessen kann die Bauart des Backenbrechers und ins- besondere sein Antrieb im Zusammenwirken mit dem Schwung- rad 14 so ausgelegt sein, daß die Brecherschwinge 5 zwi- schen 350 und 400 Hübe pro Minute ausführt. Aus Sicher- heitsgründen ist das Schwungrad 14 lose auf der Exzenter- welle 1 gelagert und mit dieser rotativ durch eine tuber- last-Drehmomentsicherung, beispielsweise einen Scher- stift, verbunden.

Um den Brechspalt 15 verstellen zu können, ist die fest- stehende Brechschwinge 7 im unteren Bereich so gestal- tet, daß durch eingeschobene Leisten 11 am Wiederlager 8 ein größerer oder kleinerer Spalt problemlos eingestellt werden kann. Im oberen Wiederlager ist durch eine einfa- che Pfanne der erforderliche Drehpunkt angeordnet. Sowohl die bewegliche Brechbacke 5, als auch die feststehende Brechbacke 7 sind in an sich bekannter Weise mit Brech- backen 6 bzw. 10 als Verschleißteile versehen.

Figur 2 zeigt die kinematische Situation des Brechers und insbesondere den Anstellwinkel a des Stützgliedes 3 sowie den Winkel ß der Rückwärtsneigung der Brechbacke 5. Daraus geht auch deutlich hervor, daß die Brechbacke 5 eine elliptische oder elliptoidische Bewe- gung bei einer Umdrehung der Exzenterwelle um 360° aus- führt.