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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Backenbrecher und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf einen Backenbrecher zum Brechen von Gesteinsmaterial.
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Abgebautes Material wird häufig mittels eines Brechwerks verarbeitet, beispielsweise für die Herstellung von Zuschlagstoffen. Es gibt verschiedene bekannte Formen von Brechwerken zur Zerkleinerung von Gesteinsmaterial und dergleichen, von denen eine als ein Backenbrecher bezeichnet wird.
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GB2387342 beschreibt einen bekannten Backenbrecher der Art, der eine feste Backe und eine Schwingbacke hat, die zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden des Backenbrechers angeordnet sind, wobei die Schwingbacke relativ zu der festen Backe bewegt werden kann, um treibende Kräfte zum Brechen von Material zu erzeugen, das sich in einer durch die zwei Backen definierten Brechkammer befindet. Der Backenbrecher enthält einen Querträger, der sich durch Öffnungen in den gegenüberliegenden Seitenwänden erstreckt, und zwischen einer Rückseite der Schwingbacke und dem Querträger ist eine Kippplatte vorgesehen. Ein Hydraulikzylinder ist in jeder der Seitenwandöffnungen angebracht, um eine Last auf den Querträger aufzubringen, die über die Kippplatte auf die Schwingbacke übertragen wird.
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In jeder Seitenwandöffnung ist ein aus einer Vielzahl von herausnehmbaren Ausgleichsscheiben bestehender Ausgleichsscheiben-Satz zwischen der Vorderseite des Querträgers und einer Endfläche der jeweiligen Öffnung vorgesehen, um den normalen Arbeitsabstand zwischen dem unteren Ende der Schwingbacke und der festen Backe einzustellen und anzupassen.
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Während einer Bewegung der Schwingbacke erzeugte Brechkräfte werden durch die Kippplatte auf den Querträger und zurück zu den Hydraulikzylindern geleitet. Die Hydraulikzylinder sind jedoch mit einem zuvor festgelegten Wert, beispielsweise 400 Bar, gegen eine Endfläche der jeweiligen Seitenwandöffnungen, durch den Querträger und den Ausgleichsscheiben-Satz vorab mit Druck beaufschlagt und sorgen dadurch für eine vorbelastete Reaktion auf die Kräfte, die während einer Bewegung der Schwingbacke erzeugt werden.
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Dies sorgt für einen im Wesentlichen kompakten Entwurf eines Backenbrechers, der einen besonderen Vorteil beim Einsatz als mobile Anlage besitzt.
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Wenn während des Brechzyklus erzeugter Druck, beispielsweise in einer Überlastsituation, in der sich ein nicht brechbares Objekt in der Brechkammer befindet, zu hoch wird, überschreitet die Last, die über die Kippplatte auf den Querträger aufgebracht wird, den Vorbelastungsdruck der Hydraulikzylinder. Hierfür ist ein Überdruckventil in einem Hydraulikkreislauf für die Zylinder vorgesehen. Dadurch kann ein unter Druck stehendes Fluid von den Hydraulikzylindern druckentlastet werden, wodurch ermöglicht wird, dass der jeweilige Zylinderkolben rückwärts gedrückt wird, damit sich die Schwingbacke von der festen Backe weg bewegen kann, und um dadurch zu ermöglichen, dass die Brechkammer sicher geräumt wird.
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Um den Abstand zwischen den unteren Enden der Backen anzupassen, ist es zuerst erforderlich, den Druck von den Zylinderanordnungen abzubauen, damit sich die Kolben zurückziehen können. Dies baut die Last auf den Querträger ab und ermöglicht ein sicheres Herausnehmen der Ausgleichsscheiben-Sätze.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine anpassungsfähigere Backenbrecheranordnung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Backenbrecher geschaffen mit einer festen Backe und einer Schwingbacke, die zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden des Backenbrechers angeordnet sind, wobei die Schwingbacke relativ zu der festen Backe zur Erzeugung von treibenden Kräften bewegt werden kann, um zwischen den zwei Backen befindliches Material zu brechen. Der Backenbrecher enthält einen Querträger, der sich zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden erstreckt, und zwischen einer Rückseite der Schwingbacke und dem Querträger ist eine Kippplatte vorgesehen. Druckzylinder (z. B. Hydraulikzylinder) sind zum Aufbringen einer Last auf den Querträger vorgesehen, um eine Reaktion auf Kräfte bereitzustellen, die während einer Bewegung der Schwingbacke erzeugt werden. Der Backenbrecher umfasst ferner eine Arretierungsanordnung, um eine wesentliche Bewegung des Querträgers gegen die Wirkung der Hydraulikzylinder selektiv zu verhindern.
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Diese neuartige Anordnung schafft einen anpassungsfähigeren Backenbrecher, dahingehend, dass die Arretierungsanordnung der Bedienungsperson die Möglichkeit bietet, eine Vorbelastung in den Zylindern auch in dem Fall hoher Brechdrücke aufrechtzuerhalten. In
GB2387342 ist der Zylinderdruck verringert, um die Überlast von der Bruchkammer abzubauen. Diese Funktionalität kann bei einem Backenbrecher gemäß dem vorherigen Aspekt der Erfindung weiterhin bereitgestellt werden. Die Arretierungsanordnung ermöglicht es jedoch, dass der Backenbrecher verwendet wird, um schwierige Materialien zu brechen, ohne dabei eine Druckentlastungsanordnung zu verwenden.
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In beispielhaften Ausführungsformen enthält die Arretierungsanordnung ein Arretierungselement, das zwischen einer ersten Position, in der die Brechlasten von dem Querträger auf die Hydraulikzylinder übertragen werden, und einer zweiten Position, in der die Brechlasten durch die Seitenwände des Backenbrechers getragen werden, bewegt werden kann.
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Das Arretierungselement kann die Form eines mechanischen Abstandhalters annehmen, um den Querträger gegen eine Rückwärtsbewegung zu arretieren, falls während einer Bewegung der Schwingbacke Überlasten erzeugt werden.
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In beispielhaften Ausführungsformen erstreckt sich der Querträger durch Öffnungen in den gegenüberliegenden Seitenwänden. Jede Öffnung kann einen ersten Endanschlag enthalten, gegen den eine erste Fläche des Querträgers durch die Hydraulikzylinder angetrieben werden soll.
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In beispielhaften Ausführungsformen ist ein Hydraulikzylinder in jeder der Öffnungen angebracht, um den Querträger in eine erste Richtung, d. h. gegen die ersten Endanschläge, zu drängen. Die Wirkung der Zylinder kann in einer Linie mit den Seitenwänden erfolgen.
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In beispielhaften Ausführungsformen enthält jeder Hydraulikzylinder einen Zylinderkörper und einen Kolben, der relativ zu dem Zylinderkörper bewegt werden kann. Der Zylinderkörper kann in einer jeweiligen Seitenwandöffnung an einem zweiten Endanschlag angebracht sein.
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Die Arretierungsanordnung kann einen mechanischen Abstandhalter umfassen, der zwischen einer Rückseite des Querträgers und dem Zylinderkörper geordnet werden kann. In diesen Ausführungsformen ist der Abstandhalter so ausgelegt, dass er eine wesentliche Bewegung des Querträgers in die Richtung des Zylinderkörpers verhindert. Das Ergebnis ist, dass Überlasten von der Brechkammer von dem Querträger über die Abstandhalter, die Zylinderkörper und die zweiten Endanschläge auf die Seitenwände übertragen werden.
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In beispielhaften Ausführungsformen ist der Abstandhalter so ausgelegt, dass er für wenigstens einen Abschnitt des Umfangs des Kolbens eine Hülse bildet. Die Hülse kann im Wesentlichen U-förmig sein. Die Hülse kann wenigstens einen Griff umfassen, durch den die Hülse manipuliert werden kann.
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Die Arretierungsanordnung kann manuell bedient werden.
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In beispielhaften Ausführungsformen umfasst der Backenbrecher ferner einen Anpassungsmechanismus zum Anpassen eines Abstands zwischen den Backen. Der Anpassungsmechanismus kann in funktionaler Verbindung zwischen dem Querträger und der Kippplatte angebracht sein, so dass während des Aufbringens von Last auf den Querträger Last von den Druckzylindern über den Anpassungsmechanismus auf die Kippplatte übertragen wird.
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Der Anpassungsmechanismus kann zwei Keile umfassen, die in Bezug zueinander verschoben werden können, um den Backenabstand zu vergrößern oder zu verkleinern. Der Anpassungsmechanismus kann wenigstens einen Aktor umfassen, der ausgelegt ist, um wenigstens einen der Keile zu verschieben, um so den Backenabstand zu vergrößern oder zu verkleinern.
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Der Anpassungsmechanismus ist betreibbar, ohne dass der Querträger in eine Rückwärtsrichtung bewegt werden muss und ohne dass der durch die Zylinder aufgebrachte Druck abgebaut werden muss.
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Weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnung hervor, in der:
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1 eine Teil-Querschnittsansicht eines Backenbrechers in einem ersten, nicht arretierten Zustand ist; und
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2 eine Teil-Querschnittsansicht des Backenbrechers von 1 in einem zweiten, arretierten Zustand ist.
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In 1 und 2 ist eine Backenbrecheranordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Backenbrecheranordnung 10 enthält ein Paar Backen; eine feste Backe 14 und eine Schwingbacke 16. Die Backen 14, 16, sind von herkömmlicher Bauweise und sind jeweils mit einer Verschleißfläche 20 versehen. Die Verschleißflächen 20 definieren jeweils eine Brechfläche auf einer jeweiligen Backe 14, 16, und die zwei Brechflächen definieren eine Brechkammer 18 zum Aufnehmen von zu brechendem Material.
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Ein oberes Ende der Schwingbacke 16 ist mit der Backenbrecheranordnung in bekannter Weise über einen (nicht gezeigten) Schaft verbunden, der in einem (nicht gezeigten) Lager drehbar aufgenommen wird. Eine Drehung des Schafts bewirkt eine kreisförmige Bewegung des oberen Endes der Schwingbacke 16 in die Richtung der festen Backe 14. Die Anbringung und die Bewegung des oberen Endes der Schwingbacke 16 der Backenbrecheranordnung 10 sind völlig herkömmlich und sollen hier nicht ausführlicher beschrieben werden.
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Die Backenbrecheranordnung
10 enthält einen Querträger
22. Der Querträger
22 erstreckt sich über eine Querachse der Backenbrecheranordnung
10. Die Enden des Querträgers
22 sind in länglichen Öffnungen (allgemein mit
24 bezeichnet) in gegenüberliegenden Wänden
26 des Backenbrecherrahmens, z. B. so, wie es allgemein in
GB2387342 gezeigt ist, aufgenommen.
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Eine Kippplatte
28 ist zwischen der Rückseite der Schwingbacke
16 und dem Querträger
22 vorgesehen und wird durch (nicht gezeigte) Kipplager an beiden Enden, z. B. so, wie es allgemein in
GB2387342 gezeigt ist, unterstützt.
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Eine Hydraulikzylinderanordnung, die in dieser Ausführungsform aus einem Paar paralleler Hydraulikzylinder 30 besteht, ist für einen funktionalen Eingriff mit der Rückseite des Querträgers 22 vorgesehen. Die Hydraulikzylinder 30 sind jeweils in einer entsprechenden Seitenwandöffnung 24 aufgenommen. Somit liegt die Wirkung der Zylinder 30 in einer Linie mit den Seitenwänden 26.
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Jeder Hydraulikzylinder
30 hat einen Zylinderkörper
32 und einen Kolben
34, der sich in dem Zylinderkörper
32 im Betrieb hin und her bewegt werden kann. Der Zylinderkörper
32 hat Ablass- und Zufuhrleitungen, die mit einem (nicht gezeigten) Hydraulikfluid-Kreislauf über Anschlüsse
36,
38, z. B. auf eine allgemein in
GB2387342 beschriebene Weise verbunden sind. Der Fluidkreislauf kann einen Ablasskreislauf enthalten, damit der Druck in den Zylindern, z. B. in Überlast-Situationen oder wenn sich eine nicht brechbare Bruchmasse zwischen den Backen
14,
16 befindet, abgebaut werden kann.
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Zwischen der Vorderseite des Querträgers 22 und der Kippplatte 28 ist ein Anpassungsmechanismus 42 vorgesehen. Der Anpassungsmechanismus ist zum Einstellen oder Anpassen des Abstands zwischen den unteren Enden der Backen 14, 16 ausgelegt, so dass eine zuvor festgelegte maximale Produktgröße während des Brechzyklus erzeugt werden kann.
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In dieser Ausführungsform nimmt der Anpassungsmechanismus die Form eines Paares von Keilen 44 an, die ausgelegt sind, um in Bezug zueinander durch Aktoren 46 bewegt zu werden, wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. In dieser Ausführungsform sind die Aktoren 46 Hydraulikzylinder, die angeordnet sind, um die Keile 44 in einer Querachse des Backenbrechers hinein und heraus zu verschieben.
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Jeder Keil 44 hat ein schmales Ende 48 und ein breites Ende 50, die durch eine geneigte Fläche 52 voneinander getrennt sind. Die Keile 44 sind nebeneinander angeordnet, so dass das schmale Ende 48 eines Keils 44 in der Nähe des breiten Endes 50 des anderen Keils 44 liegt und umgekehrt, so dass die Keile 44 zusammen zwei parallele Kanten 54 definieren, die auch parallel zu der Vorderseite des Querträgers 22 sind. Die parallelen Kanten 54 liegen im Abstand x auseinander (in 2 gezeigt) – dies ist der Abstand zwischen dem Querträger 22 und der Kippplatte 28, der wie nachfolgend beschrieben angepasst werden kann.
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Die Keile 44 können in Bezug zueinander durch die Hydraulikzylinder bewegt werden, um den Abstand x zu vergrößern oder zu verkleinern. Die Hydraulikzylinder 46 sind mit dem breiten Ende 50 jedes Keils 44 verbunden. Die Hydraulikzylinder 46 sind so ausgelegt, dass sie die Keile 44 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen, um den Abstand x zu vergrößern oder zu verkleinern. Eine Vergrößerung des Abstands x bewegt die Kippplatte 28 und somit die Schwingbacke 16 in Richtung der festen Backe 14 und verkleinert so den Abstand zwischen den Backen 14, 16. Ähnlich vergrößert ein Verkleinern des Abstands x den Abstand zwischen den Backen 14, 16.
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In Verwendung verursacht eine Drehung des Schafts eine zyklische Bewegung der Schwingbacke 16 zwischen einer ersten Position, in der die Brechfläche der Schwingbacke 16 gegenüber der Brechfläche der festen Backe 14 geneigt ist, und einer zweiten Position, in der die Brechfläche der Schwingbacke 16 in einem zuvor festgelegten Abstand zueinander im Wesentlichen parallel zu der Brechfläche der festen Backe 14 gebracht worden ist. Somit bewegt sich in Verwendung die Brechfläche der Schwingbacke 16 in einem Brechzyklus auf- und abwärts sowie in Richtung der Brechfläche der festen Backe 14 und von dieser weg. Zu brechendes Material wird durch die Oberseite der Backenbrecheranordnung 10 in die Brechkammer 18 eingeführt und gebrochenes Material wird durch den Abstand zwischen den unteren Enden der zwei Backen 14, 16 entleert. Die zuvor beschriebene zyklische Bewegung der Schwingbacke 16 erzeugt treibende Kräfte zum Brechen des in der Brechkammer 18 befindlichen Materials.
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In Verwendung werden die Hydraulikzylinder 30 auf einen zuvor festgelegten Wert, beispielsweise 400 Bar, mit Druck beaufschlagt. Entsprechend wird der Querträger 22 unter der Wirkung der Zylinder 30 gegen einen Anschlag gedrängt, der in dieser Ausführungsform durch eine Endfläche 38 der Öffnungen 24 definiert ist. Jeder Zylinderkörper 32 ist in einer entsprechenden Seitenwandöffnung 24 angebracht und wirkt gegen einen weiteren Anschlag, der in dieser Ausführungsform durch eine Endfläche 40 und das gegenüberliegende Ende der Öffnung 24 der Endfläche 38 gebildet wird, wenn der jeweilige Kolben 34 ausgefahren und in Verwendung ist, um den Querträger gegen den ersten Endanschlag 38 anzutreiben.
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Somit wird über den Querträger 22, den Anpassungsmechanismus 42 und die Kippplatte 28 eine Vorbelastung auf die Rückseite der Schwingbacke aufgebracht. Während eine Brechkraft erzeugt wird, z. B. während einer zyklischen Bewegung der Schwingbacke 16 in die Richtung der festen Backe 14, wird Last von der Brechkammer 18 durch die Kippplatte 28 und den Anpassungsmechanismus 42 gegen die Wirkung der Hydraulikzylinder 30 auf den Querträger 22 übertragen. Die Hydraulikzylinder 28 sorgen somit für eine vorbelastete Reaktion auf die von der Schwingbacke auf den Querträger 22 aufgebrachte Last.
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Wie in
GB2387342 kann der Zylinderdruck verringert werden, um Überlasten von der Brechkammer abzubauen. Der Backenbrecher
10 ist jedoch mit einer Arretierungsanordnung versehen, um eine wesentliche Bewegung des Querträgers
22 gegen die Wirkung der Hydraulikzylinder
30 selektiv zu verhindern. Die Arretierungsanordnung gibt der Bedienungsperson die Möglichkeit, eine Vorbelastung in den Zylindern
30 auch in dem Fall hoher Brechdrücke aufrecht zu erhalten. Die Arretierungsanordnung ermöglicht es, dass der Backenbrecher zum Brechen schwieriger Materialien verwendet wird, ohne eine Druckentlastungsanordnung zu verwenden.
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Die Arretierungsanordnung enthält zwei Arretierungselemente 56, die so ausgelegt sind, dass sie zwischen die Zylinder 30 und die Rückseite des Querträgers 22 manuell eingesetzt werden. Genauer sind die Arretierungselemente 56 dafür vorgesehen, einen mechanischen Abstandhalter zwischen dem Querträger 22 und dem Zylinderkörper 32 zu definieren, um eine wesentliche Rückwärtsbewegung des Querträgers 22 gegen die Wirkung des Kolbens 34 zu verhindern.
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In dieser Ausführungsform haben die Arretierungselemente 56 die Form einer U-förmigen Hülse, z. B. mit zwei parallelen Armen 58, die durch ein (nicht gezeigtes) Querstück verbunden sind, so dass sie wenigstens um einen Teil des Umfangs des Kolbens 34 mit einem Spielraum verlaufen. Zwei Schlaufengriffe 60 erstrecken sich von jedem Querstück nach außen, um eine einfache Handhabung der Hülsen 56 zu ermöglichen.
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1 zeigt die Backenbrecheranordnung 10 in einem nicht arretierten Zustand, wobei die Hülsen 56 von der Anordnung 10 entfernt sind. In 2 ist die Backenbrecheranordnung 10 durch das Einsetzen der Hülsen 56 in einem arretierten Zustand, was dazu dient, die Position des Querträgers zu arretieren (um eine Rückwärtsbewegung gegen den Zylinderdruck zu verhindern).
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Die Position des Querträgers 22 bleibt auch während des Anpassungsverfahrens im Wesentlichen konstant, wohingegen die Kippplatte 28 und die Schwingbacke 16 als ein Ergebnis der Bewegung der Keile 44 bewegt werden.
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In (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsformen ist die Arretierungsanordnung so ausgelegt, dass die Hülsen 56 automatisch statt manuell eingesetzt werden.
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Die hier beschriebene neuartige Anordnung schafft einen anpassungsfähigeren Backenbrecher, insofern, als die Arretierungsanordnung der Bedienungsperson die Möglichkeit gibt, auch in dem Fall hoher Brechdrücke eine Vorbelastung in den Zylindern aufrecht zu erhalten. In
GB2387342 ist der Zylinderdruck verringert, um die Überlast von der Brechkammer abzubauen. Diese Funktionalität kann in einem hier beschriebenen Backenbrecher weiterhin bereitgestellt werden. Die Arretierungsanordnung ermöglicht es jedoch, dass der Backenbrecher zum Brechen schwieriger Materialien verwendet wird, ohne eine Druckentlastungsanordnung zu verwenden. Das Arretierungselement kann zwischen einer ersten Position, z. B. gelöst von dem Querträger und dem Zylinderkörper, in der übermäßige Brechlasten (d. h. höher als der Vorbelastungsdruck) von dem Querträger auf die Hydraulikzylinder übertragen werden, und einer zweiten Position, z. B. in Eingriff zwischen dem Querträger und dem Zylinderkörper, in der übermäßige Brechlasten durch eine Übertragung durch den Zylinderkörper und zugeordnete Endanschläge in der Seitenwandöffnung von den Seitenwänden des Backenbrechers getragen werden, bewegt werden.
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Der Anpassungsmechanismus ist ohne die Erfordernis, den Querträger in eine Rückwärtsrichtung zu bewegen, und ohne die Erfordernis, den durch die Zylinder aufgebrachten Druck abzubauen, betreibbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 2387342 [0003, 0011, 0028, 0029, 0031, 0039, 0045]
