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Überlastungsschutz für Backenbrecher
Die Erfindung bezieht sich auf einen Überlastungsschutz für Backenbrecher, wobei bei einer Überlastung des Brechers, z. B. infolge Eindringens von unbrechbarem Gut in den Brechraum, wenigstens eines der Brechelemente eine Ausweichbewegung ausführen kann.
Es sind Backenbrecher bekannt, bei welchen die Brechschwinge federnd abgestützt ist, um bei Eindringen von unbrechbaren Bestandteilen in den Brechraum eine Überlastung der Maschinenteile zu vermeiden. Derartige Backenbrecher haben den Nachteil, dass die unbrechbaren Bestandteile dabei zwischen Brechschwinge und Brechwand eingeklemmt werden und den weiteren Betrieb des Brechers stören. Es ist dabei fast immer notwendig, den Brecher stillzusetzen.
Auch sind Backenbrecher bekannt, bei denen die Brechwand als Gegenschwinge ausgebildet ist, die sich über zwei Druckstempel auf Blechen abstützt, die in einer Führung vor die Druckstempel geschoben sind. Steigt der Druck auf die als Gegenschwinge ausgebildete Brechwand so hoch an, dass die Festigkeit der Bleche überschritten ist, so werden diese von den Druckstempeln durchstanzt, so dass die Schwinge ausweichen kann. Nach einmaligem Durchstanzen der Sicherungsbleche muss der Brecher stillgesetzt und mit neuen Blechen versehen werden. Auch dieser Brecher besitzt somit den Nachteil, dass es längere Zeit dauert, bis er nach Ansprechen der Überlastsicherung wieder betriebsbereit ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Überlastungsschutz für Brecher zu schaffen, der obige Nachteile vermeidet. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im Stütz-und/oder Antriebssystem wenigstens eines der Brechelemente eineDurchmesseinrichtung angeordnet ist, die bei Überschreitung eines vorgegebenenHöchstdruckes im Stütz- und/oder Antriebssystem eine Ausweichbewegung des Brechelementes über ein Steuersystem veranlasst, durch die der Brechraum des Brechers entleert wird.
Der erfindungsgemässe Überlastungsschutz bietet somit den Vorteil, dass die Gefahr einer Zerstörung von Brecherteilen infolge Eindringens unbrechbarer Bestandteile in den Brechraum dadurch sicher abgewendet ist, dass diese Bestandteile nunmehr sehr rasch durch Vergrösserung des Brechspaltes aus dem Brechraum herausfallen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Stütz- und/oder Antriebssystem des Brechelementes mit einer weiteren Druckmesseinrichtung ausgestattet, die die Rückführung des Brechelementes nach erfolgter Ausweichbewegung in seine Ausgangslage über ein Steuersystem auslöst. Hiedurch ist dafür gesorgt, dass das betreffende Brechelement nach erfolgter Ausweichbewegung ohne Betriebsunterbrechung automatisch in seine Ausgangslage zurückkehrt.
Die Erfindung kann ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet werden, dass die die Ausweichbewegung steuernde Druckmesseinrichtung und die die Rückführung steuernde weitere Druckmesseinrichtung neben einer den normalen Brechdruck des Brechers steuernden Druckmesseinrichtung in einem mindestens einen doppeltwirkenden Kolben umfassenden hydraulischen System angeordnet sind, das das Stützsystem der Gegenschwinge des Backenbrechers bildet.
Das Steuersystem weist dabei zweckmässig zwei elektromagnetischeVentile auf, von denen das eine ein Dreiwege-Ventil ist, dessen Einlassöffnung über eine Pumpe mit einem Druckflüssigkeitsbehälter verbunden ist und dessen erste Auslassöffnung über eine erste Druckleitung mit dem Gehäuse des doppeltwirkenden Kolbens auf dessen den normalen Brechdruck bzw. die Rückführbewegung der Gegenschwinge bewirkenden Seite (Brechdruckseite) und dessen zweite Auslassöffnung über eine zweite Druckleitung mit der die Ausweichbewegung der Gegenschwinge fördernden Seite (Ausweichseite) des Kolbens verbunden ist, wogegen das andere Ventil in einer den Druckflüssigkeitsbehälter mit der Brechdruckseite des Kolbens verbindenden Rückströmleitung angeordnet und bei normalem Brechdruck geschlossen ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zu jeder der Druckmesseinrichtungen ein handbetätigter Druckschaltet parallelgeschaltet ist, so dass die von den Druckmesseinrichtungen bewirkte automatische Steuerung der Ventile geändert bzw. aufgehoben werden kann.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das an Hand der Zeichnungen näher beschrieben ist. In diesen zeigen Fig. l einen mit einem erfindungsgemässenüberlastungs- schutz eingerichteten Doppelkniehebel-Backenbrecher in Seitenansicht, teilweise geschnitten und Fig. 2 vereinfacht den Schaltplan eines als Überlastungsschutz ausgebildeten hydraulischen Stützsystems.
Der Backenbrecher weist eine Brechschwinge 1 auf, die über zwei Kniehebelplatten 2 bzw. 3 in hinund hergehende Bewegung versetzt wird. Die Brechschwinge ist mit ihrem oberen Ende um eine Achse 4 schwenkbar gelagert. DieBrechwand des Backenbrechers ist als Gegenschwinge 5 ausgebildet und um eine Achse 6 drehbar gelagert. Das untere Ende der Gegenschwinge 5 stützt sich auf die Kolben bzw. Kolbenstangen dreier Zylinder 7, 8 und 9 ab (Fig. 2). Die Zylinder 7 und 9 sind im Ausführungsbeispiel mit einfach wirkenden Kolben ausgerüstet, während der mittlere Zylinder 8 mit doppelt wirkenden Kolben versehen ist.
Von den den Kolbenstangen gegenüberliegenden Seiten (Brechdruckseiten) der Zylinder 7,8 und 9 führen erste Druckleitungen 10, 11 und 12 zu einer gemeinsamen Leitung 13, die mit der ersten Auslassöffnung eines elektromagnetischen Dreiwege-Ventils 14 und über dieses sowie ein Rückschlagventil 15 mit einer Öldruckpumpe 16 verbunden ist. Die Öldruckpumpe 16 wird durch einen Motor 17 angetrieben und fördert Öl aus einem Druckflüssigkeitsbehälter 18. Rückströmleitungen 19,20 und 21, die ebenfalls von der Brechdruckseite der Zylinder 7,8 und 9 ausgehen, münden in einer gemeinsamen Rückströmleitung 22, durch die sie mit dem ein elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil 23 umfassenden Behälter 18 verbunden sind. Die Rückströmleitungen 19-22 werden so kurz wie möglich bemessen, um Reibungsverluste herabzusetzen.
Die der Kolbenstange benachbarte Seite (Ausweichseite) des mittleren Zylinders 8, in dem, wie bereits erwähnt, ein doppeltwirkender Kolben angeordnet ist, ist über eine zweite Druckleitung 24/25 mit der zweiten Auslassöffnung des Dreiwege-Ventils 14 verbunden. Eine als Saugund Rückströmleitung dienende Hilfsleitung 26, die mit einem Druckbegrenzungsventil 27 und einem diesem parallelgeschalteten Rückschlagventil 28 versehen ist, verbindet die zweite Druckleitung 24/25 mit dem Behälter 18. In das Leitungsstück zwischen dem Dreiwegeventil 14 und dem Rückschlagventil 15 ist ein Manometer 29 und eine den normalenBrechdruck des Brechers steuernde Druckmesseinrichtung 30 eingebaut.
Diese Druckmess-und Steuereinrichtung 30 bewirkt, dass bei Absinken des Druckes der Pumpenmotor 17 eingeschaltet wird, um je nach derStellung desDreiwege-Ventils 14 in den Leitungen 13, 12, 11, 10 bzw. 25,24 den Druck konstant zu halten. Eine die Ausweichbewegung der Gegenschwinge 5 steuernde Druckmesseinrichtung 31 ist mit den ersten Druckleitungen 10-13 verbunden. Die Einrichtung 31 bewirkt, wie sich aus der weiteren Beschreibung ergeben wird, dass bei Ansteigen des Druckes in den Leitungen 11-13 über ein bestimmtes vorgegebenes Mass das Dreiwege-Ventil 14 umgeschaltet und das Druckbegrenzungsventil 23 derart gesteuert wird, dass es dem Druck in den Rückströmleitungen 19-22 keinen Widerstand entgegensetzt.
Eine weitere, die Rückführung der Gegenschwinge 5, nach erfolgter Ausweichbewegung, steuerndeDruckmesseinrichtung 32 bewirkt bei Druckanstieg auf oder um einen bestimmten vorgegebenen Wert in den Leitungen 24,25 und 26, dass das Dreiwege-Ventil 14 wieder in die ursprüngliche Stellung umgeschaltet und das Druckbegrenzungsventil 23 derart gesteuert wird, dass es dem Druck in den Leitungen 19-22 wieder einen Widerstand entgegensetzt, so dass die Brechdruckseiten der Zylinder 7-9 wieder mitDrucköl beaufschlagt werden und das in den Leitungen 24 und 26 enthaltene überschüssige Öl über das Druckbegrenzungsventil 27 zurück in den Ölbehälter 18 strömen kann.
Der beschriebene mit einem erfindungsgemässen Überlastungsschutz eingerichtete Backenbrecher arbeitet wie folgt :
Bei Inbetriebnahme des Brechers wird selbsttätig der Antriebsmotor 17 der Öldruckpumpe 16 eingeschaltet. Da in diesem Augenblick die erste, mit den ersten Druckleitungen 10-13 verbundene Auslassöffnung des Dreiwege-Ventils 14 geöffnet und das Druckbegrenzungsventil 23 geschlossen ist, presst die Ölpumpe 16 dasöl auf dieBrechdruckseiten der Zylinder 7-9, so dass dieKolben die Gegenschwinge 5 gegen einen nicht dargestellten Anschlag, der die Weite des Brechspaltes bestimmt, drucken. Die Druckmessund Steuereinrichtung 30 ist dabei so eingestellt, dass auf denBrechdruckseiten derZylinder 7-9 ein Druck herrscht, der etwas über dem zu erwartenden durchschnittlichen Brechdruck liegt.
Nach Erreichen dieses Druckes schaltet die Einrichtung 30 den Antrieb 17 der Öldruckpumpe 16 ab.
Wenn nun der Druck im Brechraum und damit auf den Brechdruckseiten in den Zylindern 7-9 auf ein bestimmtes, an der Druckmesseinrichtung 31 eingestelltes Mass ansteigt, z. B. durch Eindringen unbrechbarer Bestandteile in den Brechraum, dann öffnet die Einrichtung 31 das Druckbegrenzungsventil 23, so
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dass das in den Rückströmleitungen 19-22 und auf den Brechdruckseiten der Zylinder 7-9 befindliche Öl drucklos in den Ölbehälter 18 abströmen kann. Gleichzeitig wird die erste Auslassöffnung des DreiwegeVentils 14 geschlossen und dessen zweiteAuslassöffnung geöffnet, so dass die zweite Druckleitung 25/24 an die Öldruckpumpe 16 angeschlossen wird.
Durch den entstehenden Druckabfall wird gleichzeitig über die Druckmesseinrichtung und Steuereinrichtung 30 der Antrieb der Öldrucklampe 16 eingeschaltet, so dass nun Drucköl über das Rückschlagventil 15, die zweite Auslassöffnung des Dreiwege-Ventils 14 und die Druckleitung 24/25 auf die die Ausweichbewegung der Gegenschwinge 5 fördernden Seite (Ausweichseite) des doppeltwirkendenKolbens im Zylinder 8 gedrückt wird. Da die von denBrechdruckseiten der Zylinder 7-9 ausgehenden Rückströmleitungen 19-22 nunmehr drucklos in den Ölbehälter 18 münden, bewirkt der auf dieAusweichseite des Zylinders 8 wirkende Öldruck, dass dieGegenschwinge 5 zurückgefahren wird.
Sollte der von dem unbrechbaren Gegenstand im Brechraum ausgeübte Druck so gross sein, dass er die Gegenschwinge 5 schneller zurückdrückt, als dies durch den Öldruck auf der Ausweichseite im Zylinder 8 bewirkt wird, so kann durch den Kolben in diesem Zylinder 8 über das Rückschlagventil 28 und die Hilfsleitung 26 zusätzlich Öl aus dem Behälter 18 angesaugt werden. Die Gegenschwinge 5 wird nun so weit zurückgezogen, bis sie an einem nicht dargestellten Anschlag anliegt, der ihre hintere Endstellung bestimmt. Dabei baut sich in den Leitungen 24-26 ein Druck auf.
Die Druckrness- und Steuereinrichtung 32 ist nun so eingestellt, dass sie vor Erreichen eines durch das Druckbegrenzungsventil 27 vorgegebenen Druckes anspricht und das Dreiwege-Ventil 14 umschaltet sowie gleichzeitig dasDruckbegrenzungsventil 23 so steuert, dass es dem Druck in den Rückströmleitungen 19-22 wieder einen Widerstand entgegensetzt. Anders ausgedrückt, bei Erreichen des vorgegebenen Druckes schliesst die Einrichtung 32 sowohl das Ventil 23 als auch die zweiteAuslassöffnung des Ventils 14 wieder, öffnet dabei auch gleichzeitig wieder die erste Auslassöffnung des letztgenannten Ventils. Dadurch gelangen nunmehr wieder die Brechdruckseiten der Zylinder 7-9 unter den Einfluss des Öldruckes und drücken die Gegenschwinge 5 in die normale Brechdrucklage zurück.
Gleichzeitig drücken sie das auf der Ausweichseite des Kolbens im Zylinder 8 befindlicheöl über die Leitungen 24 und 26 und das in der letzteren angeordnete Druckbegrenzungsventil27 in den Ölbehälter 18 zurück.
Durch die beschriebenenSchaltvorgänge wird dieGegenschwinge 5 beiEindringen eines unbrechbaren Körpers in den Brechraum zuerst selbsttätig zurückgefahren, so dass der unbrechbare Körper den Brechraum verlassen kann. Anschliessend wird die Gegenschwinge selbsttätig wieder in ihre Ausgangslage zurückgefahren. Während dieses Vorganges braucht der Brecher nicht stillgesetzt zu werden, und es ist gewährleistet, dass keine Teile des Brechers überlastet werden.
Die beschriebenenSchaltvorgänge erfolgen selbsttätig, doch kann dievondenDruckmesseinrichtungen 30-32 ausgeübte selbständigesteuerung der Ventile mittels handbetätigterDruckschalter, die zu den Mess- einrichtungen parallelgeschaltet werden können, geändert bzw. aufgehoben werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise eine weitere Druckpumpe vorgesehen sein, welche etwa auftretende Leckverluste ausgleicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Überlastungsschutz für Backenbrecher, wobei bei Anwesenheit von unbrechbarem Gut im Brechraum eines der Brechelemente ausweichen kann, dadurch gekennzeichnet, dass im Stütz- und/oder Antriebssystem wenigstens eines der Brechelemente (5) eine Druckmesseinrichtung (31) angeordnet ist, die bei Überschreitung eines vorgegebenen Höchstdruckes im Stütz-und/oder Antriebssystem eine Ausweichbewegung des Brechelementes über ein Steuersystem veranlasst, durch die der Brechraum des Brechers entleert wird.