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Durchlauf-Brecher für großstückig anfallende Kohle od. dgl. Die Erfindung
betrifft einen Durchlauf-Brecher für großstückig anfallende Kohle oder ähnliche
bergbaulich gewonnene Mineralien in Zuordnung zu Streb-bzw. Streckenförderern, insbesondere
Kettenförderern, wobei der Brecher mit einer Brechwalzengruppe aus vorzugsweise
drei in Förderrichtung gestaffelt angeordneten, zueinander parallelgerichteten Brechwalzen
ausgerüstet ist, die unter Bildung eines sich keilförmig verengenden Transportquerschnittes
gegenüber einem - gegebenenfalls vom Boden der Förderrinne gebildeten - plattenartigen
Brechwiderlager angeordnet sind.
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Bei einer bekannten Bauart eines Durchlauf-Brechers sind mehrere Brechwalzen
antriebslos, d. h. frei drehend, über der Rinne des Kratzerförderers auf horizontalen
Achsen gelagert, die gegen die Wirkung von Federn od. dgl. senkrecht zum Rinnenboden
ausweichen können. Die Brechwalzen sind gewissermaßen als Stachelwalzen ausgebildet,
die sich nur unter der Schubwirkung des vom Förderer mitgeführten Fördergutes drehen
und dabei über das zu zerkleinernde Gutstück einen Druck gegen den Binnenboden ausüben.
Die Staffelung der Walzenlager dient dem Zweck, die Zerkleinerung stufenförmig durchzuführen.
Ein Nachteil dieser Bauart besteht darin, daß sich das Fördergut jeweils infolge
des sich verengenden Förderquerschnittes vor der sich lediglich abwälzenden Brechwalze
staut. Die in diesem Fall unvermeidliche federnd nachgiebige Lagerung der Brechwalze
schließt nicht aus, daß insbesondere die härteren Gutteile beim Ausweichen der Brechwalze
ungebrochen die Vorrichtung passieren. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß
während des gesamten Durchganges die bereits gebrochenen Gutteilchen in der nächsten
Brechwalze erneut einer Quetschwirkung unterzogen werden, wodurch eine unter Tage
jedenfalls zu weitgehende Zerkleinerung eintritt, die aus verschiedenen Gründen
unerwünscht ist.
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Bei einer weiteren bekannten Bauart eines Durchlauf-Brechers sind
in der Ebene über der Förderrinne in gleichmäßiger Seitenversetzung zur Binnenmitte
zwei Brechwalzen auf vertikalen Achsen angeordnet. Diese Brechwalzen sind motorisch
angetrieben und erhalten eine hohe Umlaufgeschwindigkeit, die etwa fünf- bis siebenmal
so groß wie die Fördergeschwindigkeit des Förderers sein kann. Kleinstückiges Gut
wird in diesem Fall vom Förderer unter den Walzen hindurchgeführt. Die groben Stücke
werden von den schnell umlaufenden Brechwalzen erfaßt und durch Schlag- und Prallwirkung
aufgelockert, dabei zerkleinert und durch den Zerkleinerungsbereich bewegt. Der
Nachteil eines solchen Brechers besteht darin, daß den unterschiedlichen Eigenschaften
der Gutstücke, insbesondere der Härte, nicht Rechnung getragen werden kann. Sofern
das Durchschleusen harter ungebrochener Kohle sicher vermieden werden soll, muß
die Umlaufgeschwindigkeit der Brechwalzen entsprechend hoch gewählt werden. Dies
führt aber dazu, daß der große Teil der leichter spaltbaren Gutteile wieder in unerwünschtem
Maß zerkleinert wird, wodurch der Staubanteil zu groß wird.
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Bekannt sind auch Durchlauf-Brecher, bei denen in der Ebene über dem
Förderer im Bereich der Fördererseitenwände längsverlaufende Brechbacken angeordnet
sind, von welchen eine um eine vertikale Achse schwenkbar ist. An Stelle der schwenkbaren
Brechbacke kann auch eine um eine senkrechte Achse drehbar angetriebene Brechwalze
treten. Es gehört ferner zum Stand der Technik, neben einer auf vertikaler Achse
drehbar angeordneten Brechwalze eine gegen Federdruck rückwärts ausweichende Brechbacke
zu verwenden. Die zuletzt genannten Bauarten mit einer Brechwalze und einer Brechbacke
arbeiten im wesentlichen nach dem Prinzip, wie es bei der Bauart mit dem Walzenpaar
beschrieben ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauf-Brecher
zu schaffen, der gewissermaßen selbst gewissen Eigenarten des Brechgutes bezüglich
Größe und Teilbarkeit Rechnung trägt. Die Erfindung geht dabei von der Bauart mit
mehreren in Förderrichtung gestaffelt angeordneten Brechwalzen aus.
Die
Bauart nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß sämtliche Brechwalzen der
Walzengruppe im Bereich der Achsenenden untereinander, insbesondere durch ein von
einem Motor angetriebenes gemeinsames Getriebe, in getriebliche Abhängigkeit gestellt
und dabei von der Einlaufseite des Brechers ausgehend zur Auslaufseite hin bezüglich
der Drehzahl und/oder Umfangsgeschwindigkeit der Walzen gestaffelt zunehmend angetrieben
sind. Dabei ist es zweckmäßig, daß bereits bei der ersten Brechwalze der angetriebenen
Brechwalzengruppe die Umfangsgeschwindigkeit größer als die Fördergeschwindigkeit
des Förderers bemessen ist. Vorteilhaft ist es, wenn sich die Geschwindigkeiten
der Brechwalzen einer Walzengruppe am Umfang ihrer Brechwerkzeuge, bezogen auf die
mit 1 eingesetzte Geschwindigkeit des Fördergutes, wie etwa 1 :4: 5 : 6 verhalten.
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Bei diesem Durchlauf-Brecher wird das vom Förderer zugeführte Fördergut
von der ersten, bereits schnell laufenden Brechwalze erfaßt, jedoch nur bezüglich
derjenigen Gutstücke zerkleinert, die mit geringerer Schlagkraft spalt- oder teilbar
sind Dieses nunmehr kleinstückige Gut sinkt zum Boden des Förderers hin ab und wird
dort mitgenommen. Die nicht oder nicht ausreichend gebrochenen Gutstücke werden
von der ersten Brechwalze der nächstfolgenden Brechwalze beschleunigt zugeführt
und dort der Schlagkraft der Brecharme dieser Brechwalze ausgesetzt. In diesem Bereich
erfolgt nun die Zerkleinerung solcher Gutstücke, deren Härte bis in die mittleren
Werte reichen kann. Auch hier fallen die kleineren Gutstücke zum Binnenboden und
damit aus dem Wirkungsbereich der Schlagarme heraus, so daß nun der letzten, besonders
schnell umlaufenden Brechwalze die Gutstücke zugeführt werden, die der Zerkleinerung
den größten Widerstand entgegengesetzt hatten. Wesentlich bei der Bauart nach der
Erfindung ist damit die innerhalb des Durchlauf-Brechers erfolgende Klassierung,
so daß eine zu weitgehende Zerkleinerung der leichter aufspaltbaren Gutstücke vermeidbar
ist. Bei dieser unterschiedlichen Arbeitsweise der nacheinander zur Einwirkung kommenden
Brechwalzen wird gleichzeitig erreicht, daß stets die Zwischenräume zwischen den
Brechwalzen freigeschlagen und ausgeräumt werden und damit innerhalb der Vorrichtung
keine Stauungen eintreten.
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Zum einfachen Aufbau des Durchlauf-Brechers trägt die bevorzugte Verwendung
eines von einem Motor angetriebenen gemeinsamen Getriebes bei. Es können in dieser
Weise die Umlaufgeschwindigkeiten in ein kontrollierbares, festes Verhältnis zueinander
gestellt werden.
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Zweckmäßig wird der Antriebsmotor an dem der Auslaufseite zugewendeten
Ende des Getriebegehäuses vorgesehen. Die hohe Drehzahl des Motors wird damit ohne
komplizierte übersetzungen zunächst in die schnellaufende Brechwalze übertragen.
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Der Durchlauf-Brecher kann in der an sich bekanntenArtmit über dem
Förderer auf quergerichteten horizontalen Achsen gelagerten Brechwalzen versehen
sein. Weitestgehend optimale Ergebnisse bei der abgestuften Zerkleinerung des Fördergutes
sind jedoch erreichbar bei Durchlauf-Brechern mit im wesentlichen vertikalgerichteten
Achsen für die Brechwalzen. In diesem Fall können die Brechwalzen bezüglich ihrer
axialen Länge unterschiedlich bemessen werden, wobei die längste Brechwalze im Bereich
des Einlaufendes und die kürzeste Brechwalze im Bereich des Auslaufendes des Brechers
vorgesehen und die jeweils kürzere Brechwalze gegenüber der vorhergehenden längeren
Brechwalze höher angeordnet ist. Dabei können die Brechwalzen auf unterschiedlich
hoch bemessenen Lageruntersätzen angeordnet sein.
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Ausbildung und Anordnung der Brechwalzen können in diesem Fall auch
so getroffen sein, daß diese eine nach unten hin im Durchmesser abnehmende konische
Grundform erhalten.
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Weitere bauliche Besonderheiten des Durchlauf-Brechers sind nachfolgend
im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt F i g.
1 einen Durchlauf-Brecher im Längsschnitt, zum Teil in Ansicht, F i g. 2 den Durchlauf-Brecher
im Querschnitt gemäß Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 eine zweite Bauart eines
Durchlauf-Brechers teils im Längsschnitt, teils in Ansicht, F i g. 4 den Durchlauf-Brecher
gemäß F i g. 1 von der Einlaufseite her, F i g. 5 den Antrieb der Brechwalzen in
Draufsicht.
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Der insbesondere zur Zerkleinerung von Kohle bestimmte Durchlauf-Brecher
ist in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise einem Strebförderer 1 zugeordnet und
übergreift diesen. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind an
der einen Längsseite des Förderquerschnittes in einem entsprechenden rahmenartigen
Unterbau des Brechers drei Brechwalzen 2, 3 und 4 auf im wesentlichen vertikalen
Achsen gelagert. Die Brechwalzen sind aus Scheiben zusammengesetzt, welche Schlagarme
als Brechwerkzeuge besitzen bzw. tragen. Die Schlagarme haben eine solche Länge,
daß sie um ein erhebliches Maß in den Förderquerschnitt der Rinne des Strebförderers
hineinragen.
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Auf der den Brechwalzen gegenüberliegenden Längsseite der Rinne bzw.
des Förderquerschnitts ist eine Widerlagerplatte 6 vorgesehen, die um eine aufwärts
gerichtete, insbesondere vertikale Achse 7 schwenkbar ist. Die Achse ist in dem
Vorrichtungsgestell des Brechers gelagert. Die Wiederlagerplatte 6 hat eine erhebliche
Länge und erstreckt sich über die Arbeitsbereiche der drei Brechwalzen. Auch die
Höhe der Widerlagerplatte entspricht der axialen Länge der Brechwalzen. Die Achse
7 ist am Einlaufende des Brechers vorgesehen. Das dem Auslaufende des Brechers zugewendete
freie und schwenkbare Ende der Widerlagerplatte ist außenseitig gegen einen oder
mehrere Druckzylinder 8 abgestützt. Der Zylinder ist durch ein Druckmedium; insbesondere
eine Druckflüssigkeit, beaufschlagbar un etwa in einem der dritten Brechwalze gegenüberliegenden
Längenbereich des Brechers angeordnet.
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Der Brecher ist außenseitig der Brechwalzen von einer Gehäusewand
9 umschlossen, die sich aus Bogenabschnitten zusammensetzt oder wellenförmig ausgebildet
ist. Fördergut, das von den Schlagarmen in die Gehäuseseitenbereiche geschlagen
wird, gelangt auf diese Weise wieder in den Förderer zurück.
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Der Antrieb der drei Brechwalzen erfolgt von einem im Bereich des
Auslaufendes des Brechers auf dem Vorrichtungsgestell montierten Elektromotor 10.
Es könnte aber auch ein hydraulischer Antrieb vorgesehen werden. über den Brechwalzen
ist ein flaches Getriebegehäuse vorgesehen, in welchem zunächst eine Kegelradübersetzung
vorgesehen ist und
anschließend Stirnräder und Zwischenräder hintereinandergeschaltet
sind. Die Kraftübertragung erfolgt vom Antriebsmotor 10 aus über das Kegelradgetriebe
11 auf ein Stirnrad 12, welches mit einem auf der Achse der Brechwalze 4 befestigten
Stirnrad 13 kämmt. Das Stirnrad 13 kämmt mit einem Zwischenrad 14 und letzteres
wiederum mit einem auf der Achse der Brechwalze 3 befestigten Stirnrad 15. Dieses
Stirnrad 1.5 treibt ein Stirnrad 16 an, welches in die Verzahnung eines Stirnrades
1.7 eingreift, das auf der Achse der Brechwalze 2 befestigt ist. Die Stirnräder
13, 15 und 17 haben unterschiedliche Durchmesser bzw. Zähnezahlen, wobei das Rad
13 den kleinsten und das Rad 17 den größten Durchmesser hat, derart, daß vom Motor
ausgehend zur Brechwalze 2 hin eine Übersetzung ins Langsame erfolgt.
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Während des Brecherbetriebes wird dadurch das vom Förderer 1 mitgeführte
Gut zunächst von den Schlagarmen der Brechwalze 2 erfaßt und in Abhängigkeit vom
Brechwiderstand entweder zerkleinert oder der nächsten Brechwalze 3 zugeführt. Hier
wird mit bereits beschleunigter Drehzahl von den Schlagarmen der Brechwalze 3 die
Brecharbeit auf die widerstandsfähigeren Gutstücke ausgeübt. Die besonders widerstandsfähigen
Gutstücke werden dann bei der mit größter Geschwindigkeit umlaufenden Brechwalze
4 gebrochen. Das jeweils zerkleinerte Gut sinkt unmittelbar im Bereich der tätig
gewesenen Brechwalze zum Rinnenboden hin und gelangt damit außerhalb des Wirkungsbereichs
der Schlagarme.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1, 2 und 4 haben die Brechwalzen
2, 3 und 4 eine im wesentlichen gleich große Länge. Es sind lediglich die mit den
Schlagarmen ausgerüsteten Scheiben gegeneinander versetzt. Bei der Ausführungsform
gemäß F i g. 3 ist eine unterschiedliche Länge der Brechwalzen 20, 21 und 22 gewählt.
Außerdem sind die mit den Schlagarmen versehenen Scheiben unterschiedlich ausgebildet,
so daß die Brechwalzen eine nach unten hin im Durchmesser abnehmende konische Grundform
erhalten. Diese Walzen unterschiedlicher Länge sind derart gestaffelt angeordnet,
daß die Brechwalze größter Länge im Bereich des Einlaufendes und die kürzeste Brechwalze
im Bereich des Auslaufendes des Brechers vorgesehen ist. Die Brechwalzen werden
zweckmäßig auf unterschiedlich hoch bemessenen Lageruntersätzen 18,19 angeordnet.
Das dem Brecher mittels des Förderers zugeführte Gut hat zunächst nur einen vergleichsweise
geringen Anteil an kleinstückigem Gut bzw. Staub. Der Anteil an kleinstückigem Gut
wächst hinter der Brechwalze 20 und fortlaufend hinter jeder nächsten Brechwalze.
Durch die größere Bodenfreiheit der aufeinanderfolgenden Brechwalzen wird diesem
Anwachsen des bereits zerkleinerten Fördergutes Rechnung getragen und die Zerkleinerung
damit auf die oberen Bereiche beschränkt, in denen die größeren Stücke von dem Fördergutstrom
mitgeführt werden.