AT400817B - Einwalzenbrecher - Google Patents

Description

AT 400 817 B

Die Erfindung betrifft einen Einwalzenbrecher Zum Zerkleinern von Festkörpern mit einer drehbar gelagerten, drehangetriebenen Walze und mit einer ihr Zugeordneten Schwinge als Zerkleinerungswerkzeuge, wobei wenigstens die der Schwinge zugekehrte Fläche der Walze profiliert ist, wobei die Profilierung, die durch Rippen und zwischen diesen angeordnete Nuten gebildet ist, wenigstens bereichsweise zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge geneigt ist.

Bei den bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen ergeben sich oft Probleme, da das zerkleinerte Gut eine langgestreckte Kornform besitzt, die in vielen Anwendungsfällen weniger gut geeignet ist als eine angenähert kubische Form des Korns, d.h. eine Form des Koms, die keine besonders ausgeprägte Längenerstreckung in einer Richtung besitzt.

Aus der EP 0 563 564 A2 ist eine Walzenmühle bekannt. Die bekannte Walzenmühle Zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut besitzt zwei gegensinnig umlaufende, mit hohem Druck gegeneinander gepreßte Mahlwalzen, die je einen Oberflächenprofilierungen aufweisenden Walzenmantel aus verschleißfestem Hartguß aufweisen. Damit die Walzen ein besonders gutes Einzugsvermögen und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen, sind auf die Oberfläche des Walzenmantels Profilierungen in Form von Schweißraupen aus verschleißfestem Auftragschweißwerkstoff aufgebracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbsondere zur Feinzerkleinerung geeigneten Einwalzenbrecher der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit dem unter guter Ausnutzung der Energie überwiegend zerkleinertes Gut mit einer Kornform erhalten wird, die angenähert kubisch oder kugelförmig ist, also keine in einer Richtung besonders ausgeprägte Längenerstreckung hat.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Profilierung der Walze und gegebenenfalls die der Schwinge durch in sie eingesetzte Körper aus Hartwerkstoff gebildet ist und daß die Walze aus mehreren in Achsrichtung nebeneinander angeordneten Scheiben besteht, wobei jede Scheibe an ihrem Umfang Rippen und Nuten zur Bildung der Profilierung aufweist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine besonders günstige Ausnutzung der für das Herbeiführen der Relativbewegung mischen den Werkzeugflächen (Schwinge-Walze) aufgewendeten Energie und eine überwiegend spaltende Zerkleinerung unter Ausnützung der geringen Zugfestigkeit der Mineralkörner erreicht und ein gewünschtes Korn mit angenähert "kubischer" Gestalt erzielt.

Bei der Erfindung wird der gewünschte Effekt erreicht, weil durch die besonders strukturierte Oberfläche wenigstens der Walze, die eines der beiden die Zerkleinerung bewirkenden Werkzeuge ist, eine solche Wechselwirkung entsteht, daß nicht nur eine Bewegung der zu zerkleinernden Feststoffkörner senkrecht zur bewegten Walze entsteht, sondern auch eine Bewegungskomponente senkrecht zur Bewegungsrichtung der Relativbewegung auftritt. Die Bewegungskomponente wird beim erfindungsgemäßen Einwalzenbrecher durch die Strukturierung (Profilierung) der Oberfläche der Walze und bevorzugt auch eine solche der Schwinge erreicht. Diese Bewegungskomponente quer zur Bewegungsrichtung der Walze führt zur quertollenden Bewegung der Körner im Brechraum und damit zu einer Rundung derselben. Dadurch wird die Kornform im wesentlichen in Richtung Kubizität verbessert und damit der Nachteil der oben erwähnten, bekannten Zerkleinerungsvorrichtung vermieden.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der efindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Winkel der Profilierung zur Richtung der Relativbewegung mischen der Walze und der Schwinge können je nach den Eigenschaften des zu zerkleinernden Werkstoffes gewählt und unter Berücksichtigung der übrigen Betriebsbedingungen des Einwalzenbrechers festgelegt werden. Bevorzugt ist dabei im Rahmen der Erfindung, daß die Profilierung der Walze und/oder die der Schwinge in Abschnitte mit entgegengesetzter Ausrichtung zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge unterteilt ist. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Profilierung in den verschiedenen Abschnitten mit der Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge gleich große, jedoch entgegengesetzte Winkel einschließt. In bestimmten Anwendungsfällen bewährt sich eine Ausführungsform, bei der die Profilierung in den verschiedenen Abschnitten mit der Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge verschieden große und entgegengesetzte Winkel einschließt.

In der Praxis kann die Profilierung der Walze und gegebenenfalls die der Schwinge quer zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge gesehen zickzack-förmig oder schlangenlinienförmig verlaufen.

All diese bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeiten verbessern die Wirkung des erfindungsgemäßen Einwalzenbrechers, weil das Zerkleinern von Mineralstoffen oder anderen Feststoffen mit einem sehr engen Produktkornband verbessert, der Feinstkornanteil weiter minimiert, und eine günstigere Energieverwertung und ein besseres Ausbringen gewährleistet wird. Es versteht sich, daß die gute Kornform der Produkte auch über eine mehrstufige Ausführung oder eine Zwillingsausführung bei geringer Bauhöhe und entsprechender Durchsatzleistung möglich ist. 2

AT 400 817 B

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der auf die angeschlossene Zeichnung Bezug genommen wird, in welcher schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt Fig. 1 einen Einwalzenbrecher in Achsrichtung der Walze gesehen, Fig. 2 unter Weglassen der Schwinge eine Draufsicht auf die Walze senkrecht zur Achse (schematisiert), Fig. 3 in Draufsicht einen Werkzeugkörper der Schwinge (im wesentlichen von der Achse der Walze aus gesehen) und Fig. 4 schematisiert einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Eine insbesondere zum Feinzerkleinern von Mineralstoffen (Gestein) bestimmte und als Einwalzenbrecher ausgelegte Zerkleinerungsvorrichtung besteht im, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer um eine Achse 3 drehbar gelagerten und drehangetriebenen Walze 1 und einer dem Außenumfang der Walze 1 zugeordneten Schwinge 2, die beispielsweise durch einen Hydraulikantrieb im Gestell der Zerkleinerungsvorrichtung verschwenkbar gelagert ist und fest oder nachgiebig (federnd) auf die Walze 1 hin belastet wird.

Am Außenumfang der Walze 1 sind über den Umfang verteilt Rippen 5 und zwischen diesen Nuten 6 vorgesehen. Die Rippen 5 und die Nuten 6 können auf der Walze 1 (über den Umfang) gleichmäßig verteilt sein.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Walze 1 aus mehreren Scheiben 4 zusammengesetzt, von denen jede an ihrem Außenumfang einen Abschnitt der Rippen 5 und der Nuten 6 trägt. Aus der Darstellung von Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Rippen 5 zickzack-förmig verlaufen, wobei die einzelnen Abschnitte 7 und 8 der Rippen 5 mit der Richtung der Relativbewegung zwischen Walze 1 und Schwinge 2 ( = Richtung der Drehung der Walze 1 gegenüber der Schwinge 2, Pfeil 10 in Fig. 1) entgegengesetzt gerichtete Winkel einschließen. Diese Winkel sind im gezeigten Ausführungsbeispiel gleich groß und schließen bei Blickrichtung gemäß Fig. 2 mit der Achse 3 einen Winkel α ein. Die Rippen 5 und die Nuten 6 können auch so verlaufen, daß sie Bereiche aufweisen, in welchen sie zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) zwischen Walze 1 und Schwinge 2 parallel verlaufen. Beispielsweise können die Rippen 5 und die Nuten 6 auch schlangenlinienförmig verlaufen.

Auch die in die Schwinge 2 eingesetzten Werkzeugkörper 11 tragen auf ihrer der Walze 1 zugekehrten Wirkfläche eine Strukturierung, die sich aus Rippen oder Schneiden 13 und dazwischen angeordneten Nuten 14 zusammensetzt. Dabei sind die Abscnitte 15 und 16, in welchen die Rippen 13 und die zwischen ihnen angeordneten Nuten 14 jeweils zueinander parallel verlaufen, etwa so breit ausgebildet, wie die Scheiben 4, aus welchen die Walze 1 zusammengesetzt ist. Die Rippen 14 können in Richtung der Drehachse 3 der Walze 1, d.h. quer zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) zwischen Walze 1 und Schwinge 2 gesehen die gleiche Breite wie die Abschnitte 7 und 8 der Rippen 5 an der Walze 1 haben.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rippen 5 und die Nuten 6 der Walze 1 breiter als die Rippen 13 und die Nuten 14 an der Schwinge 2.

Die Rippen 13 und die Nuten 14 können auch ungleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die Rippen 13 und die Nuten 14 können auch so verlaufen, daß sie Bereiche aufweisen in welchen sie zur Relativbewegung zwischen Walze 1 und Schwinge 2 parallel verlaufen.

In bestimmten Anwendungsfällen sind auch gebogene Rippen 5 bzw. 13 vorteilhaft. In bestimmten Anwendungsfällen kann eine ungleichmäßige Verteilung der Rippen 5 und Nuten 6 auf der Walze 1 und/oder der Rippen 13 und der Nuten 14 an der Schwinge 2 bessere Ergebnisse bringen.

Der Winkel ß, den die Nuten 14 und Rippen 13 an den Werkzeugen 11 mit einer zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) Senkrechten ( = parallel zur Drehachse 3) einschließen, kann gleich groß oder verschieden groß wie der Winkel α (Fig. 2) sein.

Die Rippen 5 und die Rippen 13 sind dadurch gebildet, daß in die Scheiben 4 der Walze 1 und in die Schwinge 2 bzw. deren Werkzeugkörper 11 Leisten aus Hartstoff eingesetzt sind. Dabei besteht die Möglichkeit, die verschiedenen Strukturelemente (also die Rippen 5 bzw. 13 einerseits und den Trägerwerkstoff anderseits) aus unterschiedlichen Materialien zu bilden, so daß sich ein, selbst nachschärfender Effekt ergibt.

Die Größe der Winkel a und ß wird in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu zerkleinernden Materials gewählt. So bewähren sich bei einem Durchmesser der Walze 1 von 300 bis 800 mm und einer Dicke der Scheiben 4 von 50 mm Winkel α der Größenordnung von 10 bis 40·. Die Winkel ß der Rippen 13 an den Werkzeugkörpern 11 der Schwinge 2 betragen in diesem Fall beispielsweise 40 bis 80*. Für den Fall der Zerkleinerung von Kalkstein können bei sonst unveränderten Abmessungen die Winkel a 20' und ß 70* betragen.

Insgesamt kann gesagt werden, daß für das Zerkleinern von Gesteinen Winkel α in der Größenordnung von 10 bis 40’ bevorzugt sind: wobei in den meisten Fällen bei 15 bis 30* die besten Ergebnisse erzielt werden. Die Winkel ß können im Bereich 40 bis 80”, vorzugsweise 50 bis 70* betragen. 3

Claims (5)

1. AT 400 817 B Die Höhe H1 der Rippen 5 der Walze 1 sowie die Teilung Ti, die Höhe H2 der Rippen 13 und die Teilung T2/T3 der Rippen 13 wird abhängig vom zu zerteilenden Material und vom gewünschten Produktkornband gewählt. Ebenso werden die Flankenwinkel 71 und >2 (Fig. 1) nach diesen Parametern bestimmt und können beispielsweise Werte von -25* bis +25* aufweisen. Die Flankenwinkel 71 und 72 sind aber variabel. Der Spalt "S" zwischen der Walze 1 und der Schwinge 2 ist gegebenenfalls einstellbar, da er für das erzielbare Produktkornband mit entscheidend ist. Zusammenfassend kann die Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden: Eine als Einwalzenbrecher ausgebildete Zerkleinerungsvorrichtung mit einer drehangetriebenen Walze 1 und einer ihr zugeordneten Schwinge 2 weist an den einander zugekehrten Flächen der Walze 1 und Schwinge 2 eine Profilierung auf. Die von Rippen 5, 13 gebildeten Profilierungen sind zur Richtung (Pfeil 10) der Relativbewegung zwischen Walze 1 und Schwinge 2 geneigt, so daß zusätzlich zur radialen Bewegungskomponente eine die Kubizität der Kornform der Zerkleinerungsprodukte fördernde axiale Bewegungskomponente entsteht. Patentansprüche 1. Einwalzenbrecher zum Zerkleinern von Festkörpern mit einer drehbar gelagerten, drehangetriebenen Walze und mit einer ihr zugeordneten Schwinge als Zerkleinerungswerkzeuge, wobei wenigstens die der Schwinge zugekehrte Fläche der Walze profiliert ist, wobei die Profilierung, die durch Rippen und zwischen diesen angeordnete Nuten gebildet ist, wenigstens bereichsweise zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung der Walze (1) und gegebenenfalls die der Schwinge (2) durch in sie eingesetzte Körper (11) aus Hartwerkstoff gebildet ist und daß die Walze (1) aus mehreren in Achsrichtung nebeneinander angeordneten Scheiben (4) besteht, wobei jede Scheibe (4) an ihrem Umfang Rippen (5) und Nuten (6) zur Bildung der Profilierung aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Profilierung der Walze (1) und/oder die der Schwinge (2) in Abschnitte (7, 8: 15, 16) mit entgegengesetzter Ausrichtung zur Richtung (Reil 10) der Relativbewegung zwischen Walze (1) und Schwinge (2) unterteilt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung in den verschiedenen Abschnitten (7, 8; 15, 16) mit der Richtung (Reil 10) der Relativbewegung zwischen Walze (1) und Schwinge (2) gleich große, jedoch entgegengesetzte Winkel einschließt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Profilierung in den verschiedenen Abschnitten (7, 8; 15, 16) mit der Richtung (Pfeil 10) der Relativbewegung zwischen Walze (1) und Schwinge (2) verschiedein große und entgegengesetzte Winkel einschließt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung quer zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) zwischen Walze (1) und Schwinge (2) gesehen zickzackförmig oder schlangenlinienförmig verläuft. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4