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

Die Erfindung betrifft einen Walzenbrecher mit einer drehbaren Brecherwalze und mit einer beweglichen Absiebeeinrichtung. Die Absiebeeinrichtung ist der Brecherwalze derart vorgelagert, dass ein zu brechendes Material zunächst über die Absiebeeinrichtung geleitet wird und dann zu der Brecherwalze gelangt. Die Absiebeeinrichtung ist dazu vorgesehen, das aufgegebene Brechgut in ein Grobkorn und ein Feinkorn zu trennen. Das Feinkorn, welches durch die Öffnungen der Absiebeeinrichtung gelangt, kann - wenn es bereits eine gewünschte Größe aufweist - direkt abgeführt oder in einem separaten Brechspalt zerkleinert werden. Das von der Absiebeeinrichtung zurückgehaltene Grobkorn wird dagegen in bekannter Weise von der Brecherwalze zerkleinert.

Die vorliegende Erfindung kann mit unterschiedlichen Ausgestaltungen von Walzenbrechern realisiert werden. Ein Exzenter-Walzenbrecher mit einem vorgelagerten Sieb ist aus der WO 2007/019146 A2 bekannt. Die Absiebeeinrichtung ist der Brecherwalze vorgelagert und ermöglicht das Absieben feiner Partikel, die nicht gebrochen werden müssen.

Je nach Ausgestaltung des Walzenbrechers ist es aber auch möglich, das ausgesiebte Feinkorn in einem schmaleren Spalt noch weiter zu brechen. Es ist bekannt, vorgelagerte Siebe als Absiebeeinrichtung rüttelnd anzutreiben, um die Absiebeleistung sowie die Abführung der zurückgehaltenen Partikel zu verbessern. Ein solcher Antrieb muss stabil ausgeführt sein und benötigt auch einen ausreichenden Bauraum oberhalb der Brechwalze.

Auch andere Typen von Walzenbrechern können mit einer vorgelagerten Absiebeeinrichtung ausgerüstet sein. Hierzu zählen beispielsweise auch Walzenbrecher mit einer angetriebenen Walze oder Mehrwalzenbrecher, wobei das Brechgut von Zähnen der Walze in den Walzenspalt hineingezogen wird. Geeignete Einwalzenbrecher mit einer von einem Motor direkt angetriebenen Walze sind beispielsweise aus der US 1 141 643 und der DE 1 077 037 bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion eines Walzenbrechers mit einem beweglichen Absiebeeinrichtung zu vereinfachen und auch eine kompaktere Bauform zu ermöglichen.

Ausgehend von einem Walzenbrecher mit den eingangs beschriebenen Merkmaien wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich die Absiebeeinrichtung einerseits an einem ortsfesten Widerlager und andererseits an zumindest einer Stützfläche der Brecherwalze abstützt, wobei eine Bewegung der Brecherwalze eine Rüttelbewegung der an der zumindest einen Stützfläche abgestützten Absiebeeinrichtung bewirkt.

Erfindungsgemäß dient also die Bewegung der Walze als Antrieb für die Absiebeeinrichtung, so dass auf einen separaten Antriebsmotor verzichtet werden kann. Neben einer konstruktiven Vereinfachung und damit auch einer Reduzierung der Kosten wird schließlich auch eine besonders kompakte Bauweise erreicht. Dazu trägt auch bei, dass erfindungsgemäß die Absiebeeinrichtung unmittelbar an die Brecherwalze herangeführt ist.

Die Bewegung der Brecherwalze kann abhängig von der Konstruktion des Walzenbrechers unterschiedlich sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Walzenbrecher als Exzenter-Walzenbrecher ausgestaltet, bei dem die Brecherwalze exzentrisch und frei drehbar auf einer Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein Brechraum zwischen der Brecherwalze und einer Schwinge gebildet ist. Bei einem solchen auch als "Rotex-Brecher" bezeichneten Exzenter-Walzenbrecher wird durch die exzentrische Anordnung der Brecherwalze auf der Antriebswelle eine exzentrische, oszillierende Bewegung und damit bei der Betrachtung eines Punktes am Umfang der Brecherwalze eine Hin- und Herbewegung erzeugt, die den Spalt zwischen der Walze und der zumindest eine Schwinge periodisch verringert und erweitert. Das Brechgut, beispielsweise Gestein, wird bei einem solchen Exzenter-Walzenbrecher zwischen der Brecherwalze und der zumindest einen Schwinge zerkleinert, wenn aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung der Spalt verringert wird. Bei einer darauffolgenden Erweiterung des Spaltes kann dann weiteres Brechgut nachrutschen.

Aufgrund der exzentrischen Anordnung der Brecherwalze auf der Antriebswelle ergibt sich unter Berücksichtigung der Hin- und Herbewegung der Brecherwalze ein äußerer Berührungskreis _» der von dem Mantel der Brecherwalze sukzessive bei einer vollständigen Drehung der Antriebsweife überstrichen wird. Bezogen auf die zumindest eine von der Brecherwalze gebildete Stützfläche, auf der sich die Absiebeeinrichtung abstützt, ergibt sich also auch dort eine Hin- und Herbewegung, wodurch die Absiebeeinrichtung gerüttelt wird. Bei einem Exzenter-Walzenbrecher ergibt sich damit die Besonderheit, dass die Rüttelbewegung auch bei einer glatten Ausgestaltung der Stützfläche erreicht wird.

Der grundlegende Aufbau eines Exzenter-Walzenbrecher ist in der Fachliteratur "Aufbereitungs-Technik, Zeitschrift für die Aufbereitung fester Rohstoffe", Jahrgang 5

(1964), Heft 5, Zeiten 242 bis 247 sowie "Aufbereitungs-Technik, Zeitschrift für die Aufbereitung fester Rohstoffe", Jahrgang 5 (1966), Heft 3, Seiten 166 bis 174 beschrieben. Exzenter-Walzenbrecher sind auch aus DE 1 140 799, DE 2 733 379 A1 , DE 1 889 686, DE 1 257004 und DE 1 875 346 bekannt.

Die erfindungsgemäße Abstützung der Absiebeeinrichtung an der Brecherwabe ist jedoch auch bei Walzenbrechern möglich, deren Brechwalze keine Hin- und Herbewegung vollzieht. Im Rahmen einer solchen alternativen Ausgestaltung weist die zumindest eine Stützfläche der Brecherwalze in Umfangsriehtung der Brecherwalze eine Konturierung auf, so dass dann die Rüttelbewegung durch die Konturierung während der Drehbewegung der Brecherwalze erzeugt wird. Insbesondere kann es sich um einen Walzenbrecher mit einer direkt angetriebenen Walze oder auch um einen Mehrwalzenbrecher handeln, wobei die Zerkleinerung durch die Drehbewegung zwischen der Brecherwalze und einer feststehenden Schwinge bzw. in dem Walzenspalt zwischen zwei entgegengesetzt drehenden Brecherwalzen erfolgt.

Bei einem Walzenbrecher mit zumindest einer direkt angetriebenen Brecherwalze kann die Stützfläche beispielsweise eine Sägezahnform aufweisen, wobei die Zähne der Sägezahnform bezogen auf eine vorgegebene oder bevorzugte Drehrichtung der Brecherwalze flach ansteigende Vorderflanken und steil abfallende Rückflanken aufweisen. Die relativen Begriffe flach und steil sind im Verhältnis zueinander zu verstehen. Die flach ansteigende Vorderflanke kann gegenüber einer Umfangslinie der Brecherwalze beispielsweise eine Steigung von 10° bis 45° aufweisen. Die steil abfallende Rückflanke weist dann typisch erweise eine Steigung zwischen 45° und 90° oder auch über 90° auf. Bei einer Steigung von 90° oder mehr fällt dann das Sieb nach der Zahnspitze eines Zahns direkt über die gesamte Zahnhöhe nach unten.

Unabhängig von der Ausgestaltung des Walzenbrechers ist die Absiebeeinrichtung in der Regel oberhalb der Brechwalze angeordnet und liegt aufgrund seiner Gewichtskraft bzw. des Gewichtes des Brechgutes auf der zumindest einen Stützfläche der Brecherwalze auf. Grundsätzlich ist es aber möglich, die Anpresskraft des Siebes auf der zumindest einen Stützfläche durch Federn, hydraulische Elemente und/oder eine elastische Vorspannung der Absiebeeinrichtung bedarfsgerecht zu verringern oder zu erhöhen.

Aus Gründen der Stabilität ist die Absiebeeinrichtung vorzugsweise an zumindest zwei voneinander beabstandeten Stützflächen der Brecherwalze abgestützt. Die Stützflächen sind bevorzugt unmittelbar am Mantel der Brecherwalze gebildet, der im direkten Kontakt mit dem Brechgut steht. Der Mantel kann von Brechbacken der Brecherwalze gebildet sein. Die Abstützung kann an jeder Stützstelle vorzugsweise durch einen Gleitschuh oder auch durch eine Rolle erfolgen. Der Gleitschuh bzw. die Rolle sind zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass diese leicht gewechselt werden können.

Die Stärke der Rüttelbewegung hängt bei einem Exzenter-Walzenbrecher von der Exzentrizität der Brecherwalze und bei einem Walzenbrecher mit einer direkt angetriebenen Brecherwalze von der Konturierung der Stützfläche ab. Je nach Anwendungsfall können jedoch die bei der Rüttelbewegung auftretenden Schläge zu stark sein, weshalb gemäß einer Weiterbildung der Erfindung im Bereich der Abstützung der Absiebeeinrichtung an der Walze Dämpfungselemente angeordnet sind. In Betracht kommen grundsätzlich hydraulische Dämpfungselemente oder vorzugsweise einfache elastische Dämpfungselemente. Diese Dämpfungselemente können beispielsweise zwischen der Absiebeeinrichtung und den Abstützungsmitteln in Form von Gleitschuhen oder Rollen angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ besteht auch die Möglichkeit, entsprechende Dämpfungselemente seitlich zu den Stützflächen anzuordnen. So kann beispielsweise die Absiebeeinrichtung über elastische Dämpfungselemente seitlich von der Brecherwalze an einem Brechergehäuse abgestützt sein.

Als elastische Dämpfungselemente sind beispielsweise Gummipuffer geeignet. Je nach Ausgestaltung der Dämpfungselemente kann auch eine Versteilbarkeit der Dämpfung vorgesehen sein, um eine bedarfsgerechte Anpassung zu ermöglichen.

Die Absiebeeinrichtung kann im Rahmen der Erfindung unterschiedlich gestaltet sein. Zunächst kann die Absiebeeinrichtung aus einem zusammenhängenden, in sich starren Sieb gebildet sein, welches in der beschriebenen Weise beweglich angeordnet ist.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann eine Absiebeeinrichtung bzw. ein Sieb auch aus mehreren stab- oder piattenförmigen Fingern gebildet sein, die nicht unmittelbar miteinander verbunden sind. Wenn einzelne Finger eingesetzt werden, können auch diese jeweils drehbar an einer Achse als Widerlager abgestützt sein. Bei einer

Bereitstellung voneinander getrennter Finger ergibt sich auch der Vorteil, dass diese einzeln gewartet oder ausgewechselt werden können. Die Bereitstellung einzelner Finger ermöglicht des Weiteren auch eine feste Einspannung an dem Widerlager, wobei dann die einzelnen Finger aufgrund ihrer Biegsamkeit der Auf- und Abbewegung an den Auflagepunkt der jeweils zugeordneten Stützfläche folgen können. Die einzelnen Finger können sowohl als Stäbe als auch als Platten ausgebildet sein, wobei diese zur Verbesserung der Absiebeleistung auch mit einer unterschiedlichen Länge oder auch einem unterschiedlichen Winkel zu der Walze ausgerichtet sein können. Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein Sieb aus einer Vielzahl von Fingern gebildet wird, wobei lediglich ein Teil der Finger in der beschriebenen Weise beweglich ist. Durch eine solche Ausgestaltung kann auch eine Relativbewegung zwischen den verschiedenen Fingertypen erreicht werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Zeichnung eines Walzenbrechers in einem

Längsschnitt,

Fig. 2 der Walzenbrecher gemäß der Fig. 1 in einer perspektivischen

Ansicht, Fig. 3 die Detailansicht einer Absiebeeinrichtung des Walzenbrechers,

Fig. 4a bis 6b alternative Ausgestaltungen der Absiebeeinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt einen Walzenbrecher, der als Exzenter-Walzenbrecher ausgestaltet ist. Der Walzenbrecher umfasst eine Brecherwalze 1 und eine bewegliche Absiebeeinrichtung 2, welche schräg oberhalb der Brecherwalze 1 angeordnet ist und zu einer Aufteilung der aufgegebenen Partikel in ein Grobkorn 3 und ein Feinkorn 4 vorgesehen ist. Das Feinkorn 4 gelangt direkt durch einen Siebraum und wird nicht weiter zerkleinert, während das Grobkorn 3 einem Walzenspalt 5 zwischen der Brecherwalze 1 und einer Schwinge 6 zugeführt wird.

Das Ausführungsbeispiel betrifft einen Exzenter-Walzenbrecher, bei dem die Brecherwalze 1 exzentrisch und frei drehbar auf einer Antriebswelle 7 angeordnet ist.

Durch die exzentrische Bewegung der Brecherwalze 1 wird ein äußerer Berührungskreis B definiert, wobei die Brecherwalze 1 sich exzentrisch oszillierend hin- und herbewegt.

Durch die Hin- und Herbewegung verändert sich auch der Abstand zwischen der

Brecherwalze 1 und der Schwinge 6. Wenn sich die Brecherwaize 1 der Schwinge 6 annähert, wird das Grobkorn 3 in dem Walzenspalt 5 gebrochen, wobei dann bei einer Entfernung der Brecherwalze 1 von der Schwinge 6 im Rahmen der Hin- und Herbewegung der Spalt vergrößert wird, wodurch das Material in dem Walzenspalt 5 weiter nach unten rutschen bzw. den Walzenspalt 5 letztlich verlassen kann. Gleichzeitig wird bei der hin- und hergehenden Bewegung von oben neues Grobkorn 3 nachgeführt.

In Fig. 1 ist auch zu erkennen, dass die Absiebeeinrichtung 2 sich einerseits an einem ortsfesten Widerlager 8 und andererseits an einer Stützfläche 9 der Brecherwalze 1 abstützt. Das Widerlager 8 bildet eine Drehachse für die Absiebeeinrichtung 2, so dass dieses an ihrem vorderen, der Brecherwalze 1 zugewandten Ende nach oben und unten bewegt werden kann und damit der Hin- und Herbewegung der Brecherwalze 1 folgt. Entsprechend bewirkt die exzentrische Bewegung der Brecherwalze 1 eine Rüttelbewegung der an der Stützfläche 9 abgestützten Absiebeeinrichtung 2, wodurch sowohl das Absieben des Feinkorns 4 als auch das Nachrutschen des Grobkorns 3 verbessert werden. Erfindungsgemäß kann die Rüttelbewegung der Absiebeeinrichtung 2 ohne einen separaten Antrieb auf einfache Weise erreicht werden. Die Fig. 2 zeigt den Exzenter- Walzenbrecher gemäß der Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht. Dabei ist zu erkennen, dass über die gesamte Breite der Absiebeeinrichtung 2 mehrere Stützstellen, in dem Ausführungsbeispiel sechs Stützstellen, vorgesehen sind. Zu erkennen äst, dass die Brecherwalze 1 an ihrem Mantel in Längsrichtung gesehen eine Konturierung aufweist, um bei dem Brechvorgang Kraftspitzen zu erzeugen. Die um den Umfang umlaufenden Stützflächen 9 sind jedoch nicht mit einer Konturierung versehen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Rüttelbewegung alieine durch Exzentrizität von Brecherwalze 1 und Antriebswelle 7 erreicht. Das erfindungsgemäße Konzept ist grundsätzlich auch bei Walzenbrechern mit direkt angetriebenen Brecherwalzen einsetzbar, wobei dann aber die Stützflächen 9 in Umfangsrichtung eine Konturierung aufweisen müssen, um die beschriebene Rüttelbewegung erreichen zu können.

Die Fig. 3 zeigt eine Detailausgestaltung der Absiebeeinrichtung 2. Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, dass die Absiebeeinrichtung 2 seitlich zu den Stützsteilen über elastische Dämpfungselemente 10 an einem Gehäuse 11 des Walzenbrechers befestigt ist Auch das eine Drehachse bildende Widerlager 8 ist am Gehäuse befestigt, so dass die Absiebeeinrichtung 2 oberhalb der Brecherwalze 1 schwenkbeweglich eingespannt ist.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dass als Abstützmittel für die Absiebeeinrichtung 2 Gleitschuhe 12 vorgesehen sein können.

Als elastische Dämpfungselemente 10 sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 Gummipuffer vorgesehen.

Bei dem als Absiebeeinrichtung 2 vorgesehenen Sieb, welches gemäß den Fig. 2 und 3 durch die Dämpfungselemente 10 gedämpft werden kann, müssen einzelne, die Absiebeeinrichtung 2 bildende Finger 14 untereinander verbunden sein, wozu im Bereich des vorderen, mit den Gleitschuhen 12 versehenen Endes der Absiebeeinrichtung 2 eine in Querrichtung verlaufende Verbindungsstange 15 vorgesehen ist. Alternative Ausgestaltungen von Sieben als Absiebeeinrichtungen 2 sind in den Fig. 4a und 4b, den Fig. 5a und 5b und schließlich den Fig. 6a und 6b dargestellt. In allen drei Ausführungsvarianten sind jeweils Siebe aus voneinander getrennten Fingern 14 gebildet.

Gemäß der Fig. 4a und 4b sind einzelne Finger 14 vorgesehen, die - ähnlich wie die Absiebeeinrichtung 2 gemäß der Fig. 3 - an einer das Widerlager 8 bildenden Drehachse angeordnet sind. Die Lagerung kann sowohl durch ein Gleit- als auch ein Wälzlager erfolgen. Es ergibt sich der Vorteil, dass bei einer Wartung auch einzelne Finger relativ leicht ausgetauscht werden können. In den Fig. 4a und 4b sind anstelle von Gleitschuhen 12 Rollen 13 vorgesehen. Die alternative Auswahl von Gleitschuhen 12 oder Rollen 13 ist unabhängig davon möglich, ob die einzelnen Finger gemäß der Fig. 3 verbunden sind oder ob die Finger 14 gemäß der Fig. 4a und 4b nicht direkt miteinander verbunden sind.

Die Fig. 5a und 5b zeigen eine alternative Ausgestaltung eines Siebes als Absiebeeinrichtung 2, bei dem einzelne Finger 14 nicht drehbar an das Widerlager 8 angeschlossen sind, weiches exemplarisch von einem Vierkantrohr gebildet ist. Die einzelnen Finger sind als im Wesentlichen zylinderförmige Stangen gebildet, die an ihrem vorderen Ende wechselweise Gleitschuhe 12 und Gleitflächen 16 aufweisen. Die Finger 14 in Form von Stangen können aufgrund ihrer Biegsamkeit einer Auf- und Abbewegung an der jeweiligen Stützfläche 9 folgen. Es ergibt sich der Vorteil, dass auf eine aufwendige drehbarere Lagerung verzichtet werden kann. Gemäß der Fig. 4b sind die einzelnen Finger 14 auf einfache Weise durch Schrauben verspannt, so dass eine besonders einfache Wartung und Auswechslung möglich ist. Es ergibt sich auch der Vorteil, dass eine solche Absiebeeinrichtung 2 besonders kostengünstig und robust gefertigt werden kann.

Die Fig. 6a und 6b zeigen ausgehend von der Ausgestaltung gemäß der Fig. 5a und 5b eine Abwandlung, bei der die Finger 14 nicht als Stangen, sondern als Platten ausgebildet sind. Durch die flachere, breite Bauform dieser Finger 14 kann eine bessere Beweglichkeit der Finger 14 erreicht werden. Durch eine Variation der Breite der Finger 14 entlang ihrer Längsrichtung kann auch die Siebweite in einem gewissen Maße variiert werden, wobei in Bewegungsrichtung des aufgegebenen Brechgutes bei einer Ausgestaltung der Fig. 6a und 6b zunächst besonders kleine und dann auch etwas größere Partikel ausgesiebt werden. Auch die Finger gemäß der Fig. 6a und 6b sind fest an dem von einem Vierkantrohr gebildeten Widerlager angeschraubt und weisen an ihrem vorderen Ende Gleitflächen 16 zur Anlage auf den zugeordneten Stützflächen 9 auf.