EP3784403B1 - Backenbrecher - Google Patents

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EP3784403B1
EP3784403B1 EP19718120.9A EP19718120A EP3784403B1 EP 3784403 B1 EP3784403 B1 EP 3784403B1 EP 19718120 A EP19718120 A EP 19718120A EP 3784403 B1 EP3784403 B1 EP 3784403B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
jaw
crusher
crushing
movable
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP19718120.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3784403A1 (de
EP3784403C0 (de
Inventor
Jochen Meier
Till KRAUSS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kleemann GmbH
Original Assignee
Kleemann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kleemann GmbH filed Critical Kleemann GmbH
Publication of EP3784403A1 publication Critical patent/EP3784403A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3784403C0 publication Critical patent/EP3784403C0/de
Publication of EP3784403B1 publication Critical patent/EP3784403B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C1/00—Crushing or disintegrating by reciprocating members
    • B02C1/02—Jaw crushers or pulverisers
    • B02C1/025—Jaw clearance or overload control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C1/00—Crushing or disintegrating by reciprocating members
    • B02C1/02—Jaw crushers or pulverisers
    • B02C1/04—Jaw crushers or pulverisers with single-acting jaws

Definitions

  • the invention relates to a jaw crusher with a fixed crushing jaw and with a movable crushing jaw, between which a crushing chamber and a crushing gap are formed, wherein the movable crushing jaw can be driven by a crusher drive to generate a crushing movement, wherein one of the crushing jaws, preferably the movable crushing jaw, is assigned an overload protection mechanism, wherein the overload protection mechanism has an actuating unit which, in the event of an overload, causes the crushing jaws to move relative to one another in such a way that the crushing gap is enlarged.
  • Jaw crushers of the type mentioned above are used to crush rock material, for example natural stone, concrete, bricks or recycled material.
  • the material to be crushed is fed to a feed unit of the material crushing system, for example in the form of a hopper, and fed to the crushing unit via transport devices.
  • a jaw crusher two crushing jaws arranged at an angle to each other form a wedge-shaped shaft into which the material to be crushed is introduced. While one crushing jaw is fixed, the opposite crushing jaw can be moved by means of an eccentric and is supported on an adjusting unit by means of a pressure plate. This is articulated relative to the swing arm that holds the movable crushing jaw and the adjusting unit. This results in an elliptical movement of the movable crushing jaw, whereby the crushed material is crushed and guided down the shaft to a crushing gap.
  • the gap width of the crushing gap can be adjusted using an adjusting unit.
  • the crusher is exposed to high mechanical loads. These are the result of the feed size, the grain distribution and the compressive strength of the material fed in, as well as the desired crushing ratio and the fill level of the material to be crushed within the crushing chamber of the crusher. If the material crushing system is operated incorrectly, especially if a non-crushing body, If a steel object, for example, gets into the crushing chamber, the crusher can become overloaded. This can damage components of the crusher or cause them to wear out excessively quickly.
  • the pressure plate can also serve as a predetermined breaking point in the event of an overload. If a non-breakable object in the crushing chamber blocks the crushing jaws against each other, the forces acting on the movable crushing jaw increase. These forces are passed on to the pressure plate. If the forces are too high, the pressure plate buckles. This causes the movable crushing jaw to give way and the crushing gap to increase. In this way, the non-breakable object can then fall out of the crushing chamber. Damage to important system components of the jaw crusher is thus reliably prevented. It is clear that, due to the damage to the pressure plate, this procedure can only be used sensibly if foreign objects enter the crushing chamber very rarely. The state of the art has therefore been looking for ways to prevent damage to the pressure plate as well.
  • the EP 2 662 142 B1 a jaw crusher in which the movable jaw is supported by a pressure plate.
  • the pressure plate itself is supported on the side facing away from the movable jaw by a hydraulic cylinder.
  • a high-pressure valve is assigned to the hydraulic cylinder. If an overload situation occurs, the valve opens and the hydraulic cylinder is triggered. The movable jaw can then move out of the way, which increases the crushing gap.
  • the disadvantage of this design is that the hydraulic cylinder no longer ensures rigid support of the movable jaw during the crushing process. The hydraulic cylinder introduces too much elasticity into the system, which affects the crushing result.
  • EP 2135677 A1 discloses a jaw crusher according to the preamble of claim 1.
  • an actuating unit is driven by the kinetic energy of a driven component of the jaw crusher, in particular at least one flywheel of a crusher drive, the movable crushing jaw and/or the crusher drive driving the movable crushing jaw, that at least one actuator is acted upon by a transmission means from the actuating unit in order to effect the gap adjustment, that the movable crushing jaw rotatably receives a drive shaft of the crusher drive, that the drive shaft has a deflection piece, in particular an eccentric or a cam disk, and that an actuating element of the actuating unit cooperates with the deflection piece in order to drive the actuating unit.
  • the energy from the crusher drive can be introduced into the actuating element of the actuating unit with little technical effort.
  • the kinetic energy of a driven component of the jaw crusher in particular the flywheel(s) or the crusher drive driving the flywheels and the movable crushing jaw or the movable crushing jaw itself, is used to drive the actuating unit.
  • a sufficiently high level of power is available here, which can be used to operate the overload protection.
  • one or more actuators are controlled with the actuating unit, with the energy provided by the actuating unit being transmitted to the actuator.
  • an actuator can be used to move an actuating device against which the crushing jaw is supported during crushing operation in order to enable the movable crushing jaw to move out of the way.
  • the actuating unit is transmitted to the actuator using a transmission medium, which can particularly preferably be an oil, in particular a hydraulic oil.
  • the movable crushing jaw is supported relative to the crusher frame on an adjusting body of the adjusting unit, wherein the adjusting body is adjustable relative to the movable crushing jaw in order to be able to adjust the crushing gap, and that the actuator acts on the adjusting body in such a way that it adjusts it in the event of an overload.
  • the adjusting unit can be used, for example, to adjust the movable crushing jaw for normal crushing operation. Depending on the desired grain size, the crushing jaw is adjusted so that a defined crushing gap is created. The crushing jaw is now supported opposite the crusher frame on an adjusting body of the adjusting unit, in particular on an adjusting wedge. This creates a fixed assignment of the movable crushing jaw to the adjusting unit. This fixed assignment creates a clear and mechanically stable support. If a non-crushable object gets into the crushing chamber during crushing operation, the adjusting body, in particular the adjusting wedge, can be adjusted preferably transversely to the direction of movement of the movable crushing jaw. The movable crushing jaw deviates. The crushing gap is enlarged.
  • the actuating unit has two actuating bodies designed as wedge elements, which are supported against each other in a sliding manner on their wedge surfaces, that one or both actuating bodies are assigned an actuator, and that one or both actuators can be adjusted by the actuating unit.
  • the gap can be set in a defined manner using this wedge adjustment, if necessary with the aid of the actuators for the crushing process. If an overload situation occurs, one or both actuators are used to adjust the wedge elements. If both wedge elements are adjusted, a relatively large adjustment path can be covered within a short time in order to effectively protect the crusher from an overload situation.
  • it can also be sufficient to equip only one wedge element with an actuator and to control this from the actuating element.
  • a further preferred variant of the invention is such that the movable crushing jaw is supported by means of a pressure element, preferably by means of a pressure plate, relative to the actuating unit, that a clamping cylinder holds the pressure element under pre-tension on the actuating unit, and that in the event of an overload adjustment of the movable crushing jaw, caused by the actuating unit, the clamping cylinder is also re-tensioned by the actuating unit.
  • the pressure element serves as a transmission element in order to To be able to guide the movement of the movable crushing jaw in a defined manner.
  • the pressure plate is supported opposite the actuating unit.
  • the actuating unit can be used to be able to set the crushing gap in a defined manner.
  • the pressure plate must be reliably held in position. This is guaranteed by the clamping cylinder.
  • the fact that the clamping cylinder is also actuated by the actuating unit means that the functionality of the actuating unit can be expanded.
  • the force generated by the kinetic energy of the crusher drive or the movable crushing jaw can be used to adjust the clamping cylinder.
  • a particularly preferred variant of the invention is such that an overload situation is detected by means of a load sensor and a connected control, and that the control activates the actuating unit when this overload signal is detected.
  • a force transducer can be used as a load sensor, for example, which directly or indirectly determines the force in a component of the jaw crusher.
  • a part of the machine chassis, in particular the crusher frame, on which one of the two crushing jaws, particularly preferably the fixed crushing jaw, is supported can be measured.
  • a strain gauge can be used particularly preferably, which detects the strain in the loaded component. This strain can be used to draw conclusions about the load behavior of the component.
  • a particularly preferred variant of the invention is characterized in that the actuating unit is a fluid pump, preferably a hydraulic oil pump.
  • the fluid preferably the hydraulic oil, can be used effectively as a transmission medium between the actuating element and the actuator and/or the clamping cylinder. The high forces can thereby be reliably transmitted.
  • the actuating element rotatably accommodates a rolling body on a head, and that the rolling body runs with its running surface on the deflection piece, in particular the cam disk.
  • the rolling body can roll on the deflection piece, in particular the cam disk, which enables precise guidance with little wear.
  • a simple design is obtained for the actuating unit if it is provided that the actuating unit adjustably accommodates the actuating element in a housing, that the actuating element has at least one piston or is at least connected to such a piston, that the piston(s) is/are adjustable in one or more pump chambers, and that at least one pump chamber can be brought into fluid-conducting connection with the actuator and/or the clamping cylinder.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides that the actuating element can be blocked against the preload of a spring in a waiting position in the housing, preferably hydraulically blocked.
  • the actuating element is held in the waiting position during normal operation of the crusher, i.e. when there is no overload situation. If the actuating unit is now activated in the event of an overload, the blockage of the actuating element can be lifted and the actuating element is quickly brought into its functional position, supported by the spring. This means that the functionality of the system and its readiness for use are quickly ensured. An overload situation can therefore be responded to in the shortest possible time.
  • a pressure accumulator is used which, when activated, pressurized fluid into a first pump chamber of the actuating unit and thereby moves the adjustment movement of the actuating element from a waiting position or a pumping end position to an extended activation position or supports this movement.
  • the lower part of the movable crushing jaw during the Crushing operation makes a partial movement towards the fixed crushing jaw (closing movement) and a further partial movement away from the fixed crushing jaw (opening movement), and that at least one actuator is acted upon by the actuating unit with the transmission means in order to effect the gap adjustment, preferably synchronously with this movement, particularly preferably when the movable crushing jaw moves towards the fixed crushing jaw or moves away from it.
  • the gap adjustment can therefore either counteract the closing partial movement so that the resulting closing movement is reduced or support the opening partial movement and thus increase the opening movement.
  • the invention makes use of the knowledge that when the movable crushing jaw moves away from the fixed crushing jaw (opening movement), a relief situation arises. Accordingly, during this movement sequence, the force on the support of the movable crushing jaw is reduced, so that an easier gap adjustment with less required force is possible.
  • FIG. 1 shows a crushing plant 10, namely a mobile jaw crusher plant.
  • This crushing plant 10 has a feed hopper 11.
  • the crushing plant 10 can be loaded with rock material to be crushed in the area of the feed hopper 11.
  • a screening unit 12 is provided after the feed hopper 11.
  • the screening unit 12 has at least one screening deck 12.1, 12.2. In the present embodiment, two screening decks 12.1, 12.2 are used.
  • the first screening deck 12.1 can be used to screen out a grain fraction from the crushed material that already has a suitable size. This partial flow does not have to be passed through the crushing unit 20. Rather, it is passed past the crushing unit 20 in a bypass so as not to burden the crushing unit 20.
  • the material flow that is not screened out on the first screen deck 12.1 is fed to the crushing unit 20.
  • the crushing unit 20 has a fixed crushing jaw 21 and a movable crushing jaw 22.
  • a crushing chamber 23 is formed between the two crushing jaws 21, 22. At their lower end, the two crushing jaws 21, 22 delimit a crushing gap 24.
  • the two crushing jaws 21, 22 thus form a crushing chamber 23 that converges towards the crushing gap 24.
  • the fixed crushing jaw 21 is fixedly mounted in the crusher frame 17.
  • the movable crushing jaw 22 is driven by a crusher drive 30 in a known manner.
  • the crusher drive 30 has a drive shaft 31 on which a flywheel 30.1 is mounted in a rotationally fixed manner. This will be explained in more detail later.
  • the crushing plant has a crusher discharge belt 14 below the crushing gap 24 of the crushing unit 20.
  • Both the crusher discharge belt 14 in the bypass The screenings which are guided past the crushing unit 20 and which are screened out on the first screen deck 12.1, as well as the rock material broken in the crushing chamber, fall onto the crusher discharge belt 14.
  • the crusher discharge belt 14 conveys this rock material out of the working area of the machine in order to transport it to a storage dump.
  • a magnet 15 can be used which is arranged in an area above the crusher discharge belt 14. With the magnet 15, iron parts can be lifted out of the transported crushed material.
  • the present crushing plant 10 is a mobile crushing plant. It has a machine chassis that is supported by two chassis 16, in particular two tracked chassis.
  • the invention is not limited to use in mobile crushing plants. Use in stationary plants is also conceivable.
  • FIG 2 the kinematic structure of the crushing unit 20 is schematically detailed in a side view.
  • the fixed crushing jaw 21 and the movable crushing jaw 22 can be clearly seen in this illustration.
  • the movable crushing jaw 22 can be designed in the form of a crushing rocker, as in the present case. It has a bearing point at the top, via which it is rotatably connected to the drive shaft 31.
  • the drive shaft 31 is rotatable on the crusher frame 17 and is rotatably mounted with the eccentric part of the drive shaft, for example a lever, in a bearing 32 of the movable crushing jaw 22.
  • a flywheel 30.1 with a large mass is coupled to the drive shaft 31 in a rotationally fixed manner.
  • the drive shaft 31 itself is eccentric.
  • a pressure plate 50 is provided in the area of the free end of the movable crushing jaw 22.
  • the pressure plate 50 is supported on the movable crushing jaw 22 via a pressure plate bearing 51.
  • a further pressure plate bearing 52 supports the pressure plate 50 relative to an actuating unit 60.
  • the adjusting unit 60 serves to adjust the crushing gap 24 between the two crushing jaws 21, 22.
  • a clamping cylinder 40 is provided.
  • the clamping cylinder 40 has a piston rod 41, which carries a fastening element 42 at one end.
  • the fastening element 42 is pivotally attached to the movable crushing jaw 22.
  • the piston rod 41 is connected to a piston 45.
  • the piston 45 is linearly adjustable in the clamping cylinder 40.
  • the housing of the clamping cylinder 40 is carried by a carrier 44.
  • the carrier 44 is supported by at least one, preferably two compression springs 43 relative to a component of the crusher frame 17. A spring preload is introduced accordingly.
  • the spring preload pulls the housing of the clamping cylinder 40 and with it the piston 45 and the piston rod 41. In this way, a clamping force is introduced into the movable crushing jaw 22, which is transferred to the pressure plate 50. Accordingly, the pressure plate 50 is clamped and preloaded between the movable crushing jaw 22 and the actuating unit 60.
  • Figure 3 shows that the pressure plate 50 is held between the two pressure plate bearings 51, 52.
  • the adjusting unit 60 has, among other things, two adjusting bodies 60.1, 60.2, which can be designed as adjusting wedges, as in the present case.
  • the adjusting wedges are placed against one another with their wedge surfaces 63.
  • the adjusting wedges are designed in such a way that in the assembled state, i.e. when they lie against one another on the wedge surfaces 63, the opposing support surfaces 62 of the adjusting wedges 60.1, 60.2 are essentially parallel to one another.
  • each actuator 60.1, 60.2 is assigned an actuator 80.
  • the actuators 80 are preferably of identical construction.
  • the actuators 80 can be designed as hydraulic cylinders.
  • the actuators 80 have a coupling piece 81. With this coupling piece 81 they are each connected to their associated actuators 60.1, 60.2.
  • a piston 82 is coupled to the coupling piece 81, which can be guided in a cylinder housing of the actuator 80 as a result of an adjustment of a hydraulic fluid.
  • Brackets 83 are used to fasten the actuators 80.
  • the actuators 80 are connected to the crusher frame 17 using these brackets 83.
  • the actuators 80 act bidirectionally. They are used to enable the adjustment of the crushing gap 24 during normal crushing operation. Accordingly, they can be controlled, for example, via a controller. Since both actuators 80 are firmly coupled to the adjusting bodies 60.1, 60.2, the adjusting bodies 60.1, 60.2 can be moved linearly with the actuators 80. The gap width of the crushing gap 24 is then determined depending on the setting position of the adjusting bodies 60.1, 60.2. The clamping cylinder 40 follows the adjustment movement, thus guaranteeing that the pressure plate 50 is always held securely between the two pressure plate bearings 51, 52.
  • the fixed crushing jaw 21 is supported on the crusher frame 17.
  • a load sensor 70 is attached to the crusher frame 17.
  • the load sensor 70 measures the expansion of the crusher frame 17 in the area in which the load sensor 70 is attached.
  • the load sensor 70 can also be attached to another suitable location on the crusher frame 17. It is also conceivable that the load sensor 70 is assigned to one of the two crushing jaws 21, 22 or to another machine component that is subjected to high loads during crushing operation.
  • an additional deflection piece 33 is arranged on the drive shaft 31 in a rotationally fixed manner.
  • the deflection piece 33 can, for example, be a disk-shaped element, in this case in particular a cam disk
  • the disk-shaped element forms a control curve with its circumference.
  • FIG. 2 further shows that an actuating unit 100 is assigned to the crushing unit 20.
  • the structure of the actuating unit 100 will be explained later with reference to the Figures 5 to 7 explained in more detail.
  • the actuating unit 100 has a housing 101.
  • the housing 101 can form at least one, in the present embodiment preferably three pump chambers 102, 103 and 104.
  • Each pump chamber 102, 103 and 104 is equipped with a fluid connection 100.2, 100.3, 100.4.
  • An actuating element 110 is mounted in the housing 100.1.
  • the actuating element 110 can be adjusted linearly in the housing 100.1.
  • the actuating element 110 has a first piston 110.1 and a second piston 110.2. Embodiments in which only one piston 110.1 is used are also conceivable.
  • the first piston 110.1 has a relatively smaller diameter than the second piston 110.2.
  • a connecting piece 110.3 is connected to the second piston 110.1.
  • the actuating element 110 is led out of the housing 100.1 by means of the connecting piece 110.3.
  • the connecting piece 110.3 carries a head 120.
  • a rolling body 130 is rotatably connected to the head 120.
  • the rolling body 130 can, as shown here, have the shape of a wheel.
  • the rolling body 130 has an outer circumferential running surface 131.
  • the actuating element 110 is supported in the housing 100.1 against the preload of a spring 140.
  • the spring 140 preferably acts on the actuating element 110 in the area of one of the pistons 110.1, 110.2 and can be accommodated in one of the pump chambers, preferably in the first pump chamber 102, to save space.
  • the actuating unit 100 is spatially assigned to the deflection piece 33 (see Fig. 2 ).
  • the rolling body 130 is designed to roll on a control curve of the deflection piece 33 when the latter rotates together with the drive shaft 31.
  • FIG. 5 shows the actuating unit 100 in its basic position.
  • the jaw crusher is operating normally. There are no overload situations.
  • a control pressure is applied to the pump chamber 104 via the fluid connection 100.4. This control pressure blocks the actuating element 110 in the Figure 5 shown position.
  • the spring 114 exerts a spring preload on the actuating element 110, namely against the pressure in the pump chamber 104.
  • the operating position is initially determined according to Figure 6 . Accordingly, the actuating element 110 is extended.
  • the control pressure is removed from the pump chamber 104.
  • the fluid is diverted from the pump chamber 104 into the second pump chamber 103 via a fluid-conducting connection.
  • the spring 140 can relax, whereby the actuating element 110 is extended in the image plane according to Figure 6 the actuating element 110 is therefore moved to the right.
  • pressure can be applied to the actuating element 110 via the fluid connection 100.2 in order to move it into its extended position.
  • This pressure can preferably be applied to the fluid connection 100.2 so that it also acts in the first pump chamber 102. Accordingly, this pressure causes or supports the extension of the actuating element 110.
  • the rolling body 130 When the actuating element 110 is extended, the rolling body 130 rests against the control cam. When the drive shaft 31 and with it the control cam rotates, the rolling body 130 rolls on the control cam. Accordingly, the rolling body 130 follows the contour of the control cam. As soon as the rolling body 130 travels onto the deflection piece 33, the Figure 7 situation shown. Then a force F acts on the rolling body 130. This is the force that is induced by the kinetic energy of the moving parts of the jaw crusher and the crusher jaw drive. The force can receive a significant amount of force simply because a high kinetic energy is available in the system here due to the high moving masses (movable crusher jaw 22, flywheel 30.1). Accordingly, a particularly high force can be made available on the actuating element 110.
  • the deflection piece 33 thus pushes the actuating element 110 out of the Figure 6 shown position into the housing 100.1.
  • the first piston 110.1 displaces the hydraulic fluid in the second pump chamber 103.
  • the piston 110.2 displaces the hydraulic fluid in the first pump chamber 102.
  • the hydraulic fluid in the pump chamber 103 is fed to the clamping cylinder 40.
  • the hydraulic fluid in the pump chamber 102 is fed to the actuator 80. This adjusts both the clamping cylinder 40 and the actuator 80, which are both designed as hydraulic cylinders.
  • both actuators 80 are adjusted simultaneously. This allows the crushing gap 24 to be enlarged within a very short time.
  • both actuators 80 are connected to the first pump chamber 102.
  • the two adjusting bodies 60.1 and 60.2 are moved against each other. This allows the movable crushing jaw 22 to move out of the way, so that the crushing gap 24 increases.
  • the clamping cylinder 40 is activated, as mentioned above. The clamping cylinder 40 pulls the movable crushing jaw 22 against the pressure plate 50, so that it always remains under tension.
  • the actuator(s) 80 are actuated by the actuating unit 100 two or more times within an overload cycle to open the crushing gap 24.
  • the actuating unit can then be designed with a relatively manageable construction volume.
  • the actuating element 110 of the actuating unit 100 described above carries out two or more pump strokes.
  • the actuator 80 and/or the clamping cylinder 40 are then not moved over their entire travel, but only over a partial travel.
  • the pump strokes can be carried out one after the other in a short time sequence, so that the crushing gap 24 can be opened quickly.
  • An embodiment of the invention is also conceivable in which the deflection piece 33 is designed such that two or more pump strokes can be realized per revolution.
  • An embodiment of the invention is also conceivable in which two or more actuating units are used, all of which act on the actuators simultaneously or at different times.
  • the point in time at which the pumping action of the actuating unit 100 is initiated is determined by the position of the deflection piece 33 on the drive shaft 31.
  • the deflection piece 33 which operates the rolling body 130, is arranged at an angular offset to the eccentric, which is responsible for the eccentric movement of the movable crushing jaw 22. This angular offset can be used to synchronize the opening movement of the actuating unit 60 with the movement of the movable crushing jaw. It is particularly preferred to adjust the deflection piece 33 so that the opening movement of the crushing gap 24 by the actuating unit 60 begins shortly before the closing movement of the crushing gap 24, which is carried out by the rotation of the drive unit of the crusher.
  • the actuating element 110 moves into the Figure 5 As soon as the deflection piece 33 releases the rolling body 130 again, the spring 140 and/or a control pressure applied to the fluid connection 100.2 pushes the actuating element 110 back into the position shown in Figure 6 shown position. The actuating element 110 is then available again for a subsequent further pump stroke.
  • FIG 8 to 12 A possible embodiment of the invention is detailed in hydraulic circuit diagrams. For better clarity, in the various functional positions shown in the figures, the individual Lines are marked. Lines that are pressure-relieved are shown with long dashed lines. Lines that have a control pressure are shown with thick solid lines. Lines that have a storage pressure are shown with short dashed lines. Lines that have a pump pressure are shown with dotted lines.
  • FIG. 8 shows, the clamping cylinder 40 and an actuator 80 are used. As mentioned above, two actuators 80 can also be used, which are then hydraulically connected in parallel. The following explanations apply to embodiments with one or two actuators 80.
  • the actuating element 100 corresponds to the design according to the Figures 5 to 7 . To avoid repetition, reference is made to the above statements.
  • the clamping cylinder 40 has a chamber 40.1 which is filled with hydraulic oil.
  • the actuator 80 has a first chamber 80.1 and a second chamber 80.2 which can also be filled with hydraulic oil.
  • a pressure accumulator 150 is also provided.
  • the pressure accumulator 150 serves to keep hydraulic oil under pressure.
  • a housing in which a piston 152 is preloaded against a spring 151 can be used to construct the pressure accumulator 150.
  • the housing serves to hold hydraulic oil, which is preloaded via the piston 152 and the spring 151.
  • the spring chamber can be atmospherically relieved or have a gas pressure.
  • FIG. 8 shows, in the basic position, a pressure is built up by the pressure accumulator 150, which is present as accumulator pressure in the hydraulic system.
  • the accumulator pressure is shown in a short dashed line.
  • a control pressure is present at the pump chamber 104 (solid bold line).
  • the other lines which are connected to the first pump chamber and the second pump chamber 102 and 103, are relieved of pressure via the releasable check valves 188, 189 (long dashed line).
  • the waiting position is shown, which corresponds to the position according Figure 5 corresponds.
  • a pump pressure is generated in the pump chamber 103.
  • the pump chamber 103 is connected to the chamber 40.1 of the clamping cylinder 40 via the fluid connection 100.3. Accordingly, a pressure is introduced into the chamber 40.1, which acts on the piston 45 and thus activates the clamping cylinder 40. Accordingly, the piston rod 41 is moved with the piston 45 (the chamber 40.2 must be relieved for this).
  • the first pump chamber 102 is connected to the fluid connection 100.2 with the chamber 80.2 of the actuator 80. This pump pressure causes a displacement of the piston 82 in the actuator 80. With this adjustment, the coupling piece 81 is moved from right to left.
  • the chamber 80.1 on the other side of the piston 82 is relieved into the line that leads away from the pressure accumulator 150.
  • the hydraulic oil is thus relieved into this accumulator line and fills the pressure accumulator 150 until the pressure exceeds the pressure set in the valve 187.
  • the accumulator pressure at maximum filling level and the pressure setting value of valve 187 it is therefore particularly preferred for the accumulator pressure at maximum filling level and the pressure setting value of valve 187 to be coordinated with one another.
  • the oil returning via the check valve 193 refills the front chamber 80.2, which increases in volume during the pumping process.
  • the actuator 80 must have a certain area ratio or the return oil quantity from the clamping cylinder 40 is used for this purpose. If the pressure in the line increases above a predetermined limit as a result of this process, the pressure is relieved into the tank 160 via the limiting valve 187.
  • a second or several pump strokes can be provided following the first pump stroke.
  • two unidirectional valves 184, 185 are used. These are installed in the line path in front of the chambers 40.1 and 80.2 of the clamping cylinder 40 and the actuator 80. As Figure 11 shows, the line path is blocked via these unidirectional valves 184, 185, so that only the pump pressure (dotted line) is present up to these unidirectional valves 184, 185. If further pump strokes are to be carried out, the valves 181 and 183 remain open again. This then results in the Figure 9 shown situation, whereby the actuating element 110 is extended. The further pumping process then takes place according to Figure 10 and if necessary, the pressure protection according to Figure 11 .
  • the draining oil fills the pressure accumulator 150. If the pressure increases above the value set in valve 190, the oil is pumped from chamber 103 to 104. The oil remains in the system and is always ready for use in the next pump stroke, even after longer periods at the pressure limit.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Backenbrecher mit einer feststehenden Brechbacke und mit einer beweglichen Brechbacke, zwischen denen ein Brechraum und ein Brechspalt gebildet sind, wobei die bewegliche Brechbacke zur Erzeugung einer Brechbewegung von einem Brecherantrieb antreibbar ist, wobei einer der Brechbacken, vorzugsweise der beweglichen Brechbacke, ein Überlast-Schutzmechanismus zugeordnet ist, wobei der Überlast-Schutzmechanismus eine Stelleinheit aufweist, die im Überlastfall eine Bewegung der Brechbacken relativ zueinander bewirkt, derart dass der Brechspalt vergrößert wird.
  • Backenbrecher der oben genannten Art werden zur Zerkleinerung von Gesteinsmaterial, beispielsweise von Natursteinen, Beton, Ziegeln oder Recyclingmaterial, verwendet. Das zu zerkleinernde Material wird einer Aufgabeeinheit der Materialzerkleinerungsanlage, beispielsweise in Form eines Trichters, zugeführt und über Transporteinrichtungen dem Brechaggregat zugeführt. Bei einem Backenbrecher bilden zwei schräg zueinander angeordnete Brechbacken einen keilförmigen Schacht aus, in den das zu zerkleinernde Material eingeführt wird. Während eine Brechbacke feststehend angeordnet ist, kann die gegenüberliegende Brechbacke mittels eines Exzenters bewegt werden, und wird an einer Stelleinheit mittels einer Druckplatte abgestützt. Diese ist gegenüber der die bewegliche Brechbacke aufnehmenden Schwinge und der Stelleinheit gelenkig gelagert. Dadurch ergibt sich ein elliptischer Bewegungsablauf der beweglichen Brechbacke, wodurch das Brechgut zerdrückt und in dem Schacht nach unten zu einem Brechspalt geführt wird. Die Spaltweite des Brechspaltes kann mit Hilfe einer Stelleinheit eingestellt werden.
  • Während des Brechvorgangs ist der Brecher hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Diese ergeben sich aus der Aufgabegröße, der Kornverteilung und der Druckfestigkeit des zugeführten Materials sowie aus dem gewünschten Zerkleinerungsverhältnis und dem Füllstand des zu brechenden Materials innerhalb des Brechraums des Brechers. Bei fehlerhafter Bedienung der Materialzerkleinerungsanlage, insbesondere dann, wenn ein nicht brechbarer Körper, beispielsweise ein Stahlkörper, in den Brechraum gelangt, kann es zu einer Überlastung des Brechers kommen. Dadurch können Bauteile des Brechers beschädigt werden oder übermäßig schnell verschleißen.
  • Die Druckplatte kann auch als Sollbruchstelle im Überlastfall dienen. Wenn also im Brechraum ein nicht brechbarer Gegenstand die Brechbacken gegeneinander blockiert, so erhöhen sich die auf die bewegliche Brechbacke wirkenden Kräfte. Diese Kräfte werden in die Druckplatte weitergeleitet. Werden die Kräfte zu hoch, dann knickt die Druckplatte aus. Dadurch weicht die bewegliche Brechbacke aus und der Brechspalt vergrößert sich. Auf diese Weise kann dann der nicht brechbare Gegenstand aus dem Brechraum herausfallen. Eine Beschädigung wichtiger Systemkomponenten des Backenbrechers ist hierdurch zuverlässig verhindert. Es ist erkennbar, dass wegen der Beschädigung der Druckplatte diese Vorgehensweise nur bei einer sehr geringen Häufigkeit von in den Brechraum gelangenden Fremdkörpern sinnvoll anwendbar ist. Es wurde im Stand der Technik daher nach Möglichkeiten gesucht, auch eine Beschädigung der Druckplatte zu vermeiden. Aus diesem Grund schlägt die EP 2 662 142 B1 einen Backenbrecher vor, bei dem die bewegliche Brechbacke wieder über eine Druckplatte abgestützt ist. Die Druckplatte selbst ist an ihrer der beweglichen Brechbacke abgewandten Seite gegenüber einem Hydraulikzylinder abgestützt. Dem Hydraulikzylinder ist ein Hochdruck-Ventil zugeordnet. Falls nun eine Überlastsituation auftritt, so öffnet sich das Ventil und der Hydraulikzylinder löst aus. Dann kann die bewegliche Brechbacke ausweichen, wodurch sich der Brechspalt vergrößert. Nachteilig bei dieser Bauweise ist, dass über den Hydraulikzylinder keine starre Abstützung der beweglichen Brechbacke während des Brechprozesses mehr gewährleistet ist. Der Hydraulikzylinder bringt eine zu hohe Elastizität in das System ein, was das Brechergebnis beeinflusst.
  • EP 2135677 A1 offenbart einen Backenbrecher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Backenbrecher der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, der sich durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Betätigungseinheit mittels der Bewegungsenergie einer angetriebenen Komponente des Backenbrechers, insbesondere wenigstens eines Schwungrads eines Brecherantriebs, der beweglichen Brechbacke und/oder des die bewegliche Brechbacke antreibenden Brecherantriebs, angetrieben wird, dass wenigstens ein Aktuator von der Betätigungseinheit mit einem Übertragungsmittel beaufschlagt wird, um die Spaltverstellung zu bewirken, dass die bewegliche Brechbacke eine Antriebswelle des Brecherantriebs drehbar aufnimmt, dass die Antriebswelle ein Auslenkstück, insbesondere einen Exzenter oder eine Kurvenscheibe aufweist, und dass ein Betätigungselement der Betätigungseinheit mit dem Auslenkstück zusammenarbeitet, um die Betätigungseinheit anzutreiben.
  • Auf diese Weise lässt sich mit geringem technischem Aufwand die Energie vom Brecherantrieb in das Betätigungselement der Betätigungseinheit einbringen. Es ist also so, dass die Bewegungsenergie einer angetriebenen Komponente des Backenbrechers insbesondere des oder der Schwungräder bzw. des die Schwungräder sowie die bewegliche Brechbacke antreibenden Brecherantriebs oder der beweglichen Brechbacke selbst ausgenutzt wird, um die Betätigungseinheit anzutreiben. Es steht hier eine ausreichend große Leistung zur Verfügung, die zum Betrieb des Überlast-Schutzes verwendet werden kann. Entsprechend werden mit der Betätigungseinheit ein oder mehrere Aktuatoren angesteuert, wobei die von der Betätigungseinheit bereitgestellte Energie an die Aktuator übertragen wird. Insbesondere lässt sich beispielsweise mit einem Aktuator eine Stelleinrichtung, gegen die die Brechbacke abgestützt ist, während des Brechbetriebs bewegen, um ein Ausweichen der beweglichen Brechbacke zu ermöglichen. Die Übertragung der Betätigungseinheit auf den Aktuator erfolgt erfindungsgemäß mit einem Übertragungsmittel, das besonders bevorzugt ein Öl, insbesondere ein Hydrauliköl sein kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass die bewegliche Brechbacke gegenüber dem Brechergestell an einem Stellkörper der Stelleinheit abgestützt ist, wobei das Stellkörper gegenüber der beweglichen Brechbacke verstellbar ist, um eine Einstellung des Brechspalts bewirken zu können, und dass der Aktuator auf das Stellkörper einwirkt, derart dass er es im Überlastfall verstellt.
  • Die Stelleinheit kann bspw. dazu dienen, die bewegliche Brechbacke für den normalen Brechbetrieb einzustellen. Entsprechend der gewünschten Korngröße wird die Brechbacke so eingestellt, dass sich ein definierter Brechspalt ergibt. Die Brechbacke ist nun gegenüber dem Brechergestell an einem Stellkörper der Stelleinheit, insbesondere an einem Verstellkeil abgestützt. Hierdurch wird eine feste Zuordnung der beweglichen Brechbacke zur Stelleinheit geschaffen. Diese feste Zuordnung schafft eine eindeutige und mechanisch stabile Abstützung. Wenn im Brechbetrieb ein nicht brechbarer Gegenstand in den Brechraum gelangt, kann der Stellkörper, insbesondere der Verstellkeil vorzugsweise quer zur Bewegungsrichtung der beweglichen Brechbacke verstellt werden. Die bewegliche Brechbacke weicht aus. Der Brechspalt wird vergrößert.
  • Besonders bevorzugt kann es dabei vorgesehen sein, dass die Stelleinheit zwei als Keilelemente ausgebildete Stellkörper aufweist, die an ihren Keilflächen gleitend gegeneinander abgestützt sind, dass einem oder beiden Stellkörpern jeweils ein Aktuator zugeordnet ist, und dass einer oder beide Aktuatoren von der Betätigungseinheit verstellbar sind. Über diese Keilverstellung lässt sich der Spalt, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme der Aktuatoren für den Brechprozess definiert einstellen. Wenn nun eine Überlastsituation auftritt, so wird einer oder werden beide Aktuatoren verwendet, um eine Verstellung der Keilelemente zu bewirken. Werden beide Keilelemente verstellt, so kann innerhalb kurzer Zeit ein relativ großer Verstellweg gefahren werden, um den Brecher wirkungsvoll vor einer Überlast-Situation zu schützen. Selbstverständlich kann es bei geeigneter Auslegung auch ausreichend sein, nur ein Keilelement mit einem Aktuator zu bestücken und diesen von dem Betätigungselement anzusteuern.
  • Eine weiter bevorzugte Erfindungsvariante ist derart, dass die bewegliche Brechbacke mittels eines Druckelements, vorzugsweise mittels einer Druckplatte gegenüber der Stelleinheit abgestützt ist, dass ein Spannzylinder das Druckelement unter Vorspannung an der Stelleinheit hält, und dass im Falle einer Überlastverstellung der beweglichen Brechbacke, bewirkt durch die Betätigungseinheit, der Spannzylinder ebenfalls von der Betätigungseinheit nachgespannt wird. Das Druckelement dient als Übertragungselement um die Bewegung der beweglichen Brechbacke definiert führen zu können. Die Druckplatte ist gegenüber der Stelleinheit abgestützt. Die Stelleinheit kann dazu verwendet werden, um den Brechspalt definiert einstellen zu können. Wenn nun die Stelleinheit oder ein der Stelleinheit zugeordnetes Element bei einer Überlast-Situation von der Betätigungseinheit verstellt wird, so muss die Druckplatte zuverlässig in Position gehalten werden. Dies wird durch den Spannzylinder garantiert. Dadurch dass der Spannzylinder ebenfalls von der Betätigungseinheit beaufschlagt wird, kann die Funktionalität der Betätigungseinheit erweitert werden. Es kann die Kraft, welche über die kinetische Energie des Brecherantriebs bzw. der beweglichen Brechbacke erzeugt wird, für die Verstellung des Spannzylinders herangezogen werden.
  • Eine besonders bevorzugte Erfindungsvariante ist dergestalt, dass mittels eines Lastsensors und einer angeschlossenen Steuerung eine Überlastsituation erfasst wird, und dass die Steuerung bei Erfassung dieses Überlastsignals die Betätigungseinheit aktiviert. Dies hat den besonderen Vorteil, dass das vorliegende System nicht alleine nur passiv auf einen Überlast-Fall reagiert, sondern vielmehr aktiv und gesteuert die Betätigungseinheit aktiviert werden kann, um einem Überlastfall entgegenzutreten. Als Lastsensor lässt sich beispielsweise ein Kraftaufnehmer verwenden, der direkt oder indirekt die Kraft in einem Bauteil des Backenbrechers ermittelt. Beispielsweise kann ein Teil des Maschinenchassis, insbesondere des Brechergestells, gemessen werden, an dem sich eine der beiden Brechbacken, besonders bevorzugt die feststehende Brechbacke abstützt. Besonders bevorzugt kann ein Dehnungsmesser verwendet werden, der die Dehnung im belasteten Bauteil erfasst. Über diese Dehnung kann Rückschluss auf das Lastverhalten des Bauteils gezogen werden.
  • Eine besonders bevorzugte Erfindungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit eine Fluidpumpe, vorzugsweise eine Hydrauliköl-Pumpe ist. Das Fluid, vorzugsweise das Hydrauliköl kann effektiv als Übertragungsmittel zwischen dem Betätigungselement und dem Aktuator und/oder dem Spannzylinder verwendet werden. Die hohen Kräfte können hierdurch zuverlässig übertragen werden.
  • Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement an einem Kopf einen Rollkörper drehbar aufnimmt, und dass der Rollkörper mit seiner Lauffläche auf dem Auslenkstück, insbesondere der Kurvenscheibe, abläuft. Der Rollkörper kann auf dem Auslenkstück, insbesondere der Kurvenscheibe abrollen, wodurch mit geringem Verschleiß eine genaue Führung möglich wird.
  • Für die Betätigungseinheit wird eine einfache Bauweise dann erhalten, wenn vorgesehen ist, dass die Betätigungseinheit in einem Gehäuse das Betätigungselement verstellbar aufnimmt, dass das Betätigungselement wenigstens einen Kolben aufweist oder wenigstens an einen solchen Kolben angeschlossen ist, dass der/die Kolben in einer oder mehreren Pumpkammern verstellbar ist/sind, und dass wenigstens eine Pumpkammer in fluidleitende Verbindung mit dem Aktuator und/oder dem Spannzylinder bringbar ist.
  • Eine besonders bevorzugte Erfindungsausgestaltung sieht vor, dass das Betätigungselement gegen die Vorspannung einer Feder in einer Wartestellung im Gehäuse blockierbar, vorzugsweise hydraulisch blockierbar ist. Das Betätigungselement ist im Normalbetrieb des Brechers, also wenn keine Überlast-Situation vorliegt, in der Wartestellung gehalten. Wenn nun die Betätigungseinheit im Überlastfall aktiviert wird, so kann die Blockade des Betätigungselements aufgehoben werden und das Betätigungselement wird, unterstützt durch die Feder, schnell in seine Funktionsstellung gebracht werden. Hierdurch sind die Funktionalität des Systems und die Einsatzbereitschaft schnell gegeben. Somit kann auf einen Überlastfall in kürzester Zeit reagiert werden. Zu diesem Zweck kann es auch zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass ein Druckspeicher verwendet ist, der bei Aktivierung ein unter Druck stehendes Fluid in eine erste Pumpkammer der Betätigungseinheit drückt und dadurch die Verstellbewegung des Betätigungselement aus einer Wartestellung oder einer Pump-Endstellung in eine ausgeschoben Aktivierungsposition bewegt oder diese Bewegung unterstützt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der untere Teil der beweglichen Brechbacke während des Brechbetriebs eine Teilbewegung in Richtung auf die feststehende Brechbacke (Schließbewegung) und eine weitere Teilbewegung weg von der feststehenden Brechbacke (Öffnungsbewegung) macht, und dass wenigstens ein Aktuator von der Betätigungseinheit mit dem Übertragungsmittel beaufschlagt wird, um die Spaltverstellung, bevorzugt synchron zu dieser Bewegung, zu bewirken, insbesondere bevorzugt, wenn sich die bewegliche Brechbacke auf die feststehende Brechbacke zu bewegt oder sie sich von dieser wegbewegt. Die Spaltverstellung kann also entweder der schließenden Teilbewegung entgegenwirken, so dass die resultierende Schließbewegung verkleinert wird oder die öffnende Teilbewegung unterstützen, und somit die Öffnungsbewegung vergrößern.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich die Spaltverstellung dann zu bewirken, wenn sich die Brechbacken in einer dazwischenliegenden Teilbewegung befinden.
  • Bei der Erfindung macht man sich die Erkenntnis zu Nutze, dass dann, wenn sich die bewegliche Brechbacke von der feststehenden Brechbacke weg bewegt (Öffnungsbewegung) sich eine Entlastungssituation ergibt. Entsprechend wird während dieses Bewegungsablaufs die Kraft auf die Abstützung der beweglichen Brechbacke reduziert, sodass eine leichtere Spaltverstellung mit weniger erforderlicher Kraft möglich wird.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    in schematischer Seitenansicht eine Brechanlage,
    Figur 2
    in Seitenansicht und schematischer Darstellung ein Brechaggregat der Brechanlage gemäß Figur 1,
    Figur 3
    in schematischer Darstellung das Brechaggregat gemäß Figur 2 in Ansicht von unten auf den Brechspalt und in einer ersten Betriebsposition,
    Figur 4
    die Darstellung gemäß Figur 3 in einer veränderten Betriebsstellung,
    Figuren 5 bis 7
    eine Betätigungseinheit in verschiedenen Betriebsstellungen und
    Figuren 8 bis 12
    hydraulische Schaltbilder.
  • Figur 1 zeigt eine Brechanlage 10, nämlich eine mobilen Backenbrecher-Anlage. Diese Brechanlage 10 besitzt einen Aufgabetrichter 11. Mittels z.B. eines Baggers kann die Brechanlage 10 im Bereich des Aufgabetrichters 11 mit zu brechendem Gesteinsmaterial beladen werden. Im Anschluss an den Aufgabetrichter 11 ist eine Siebeinheit 12 vorgesehen. Die Siebeinheit 12 weist wenigstens ein Siebdeck 12.1, 12.2 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Siebdecks 12.1, 12.2 verwendet. Mit dem ersten Siebdeck 12.1 kann aus dem Brechgut eine Kornfraktion ausgesiebt werden, die schon eine geeignete Größe besitzt. Dieser Teilstrom muss nicht durch das Brechaggregat 20 geleitet werden. Vielmehr wird es am Brechaggregat 20 im Bypass vorbeigeleitet, um das Brechaggregat 20 nicht zu belasten. Am zweiten Siebdeck 12.2 wird aus der zuvor ausgesiebt Teilfraktion nochmals eine feinere Korn-Fraktion ausgesiebt. Dieses sogenannte Feinkorn kann dann über ein Seitenband 13, welches beispielsweise von einem endlos umlaufenden Fördermittel gebildet wird, ausgetragen werden.
  • Der Materialstrom, welcher am ersten Siebdeck 12.1 nicht ausgesiebt wird, wird dem Brechaggregat 20 zugefördert. Das Brechaggregat 20 weist eine feststehende Brechbacke 21 und eine bewegliche Brechbacke 22 auf. Zwischen den beiden Brechbacken 21, 22 ist ein Brechraum 23 gebildet. An ihrem unteren Ende begrenzen die beiden Brechbacken 21, 22 einen Brechspalt 24. Die beiden Brechbacken 21, 22 formen mithin einen zum Brechspalt 24 hin konvergierenden Brechraum 23. Die feststehenden Brechbacke 21 ist fest im Brechergestell 17 montiert. Die bewegliche Brechbacke 22 wird von einem Brecherantrieb 30 in bekannter Weise angetrieben. Der Brecherantrieb 30 weist eine Antriebswelle 31 auf, auf der ein Schwungrad 30.1 drehfest montiert ist. Dies wird später näher erläutert. Wie Figur 1 weiter erkennen lässt, weist die Brechanlage unterhalb des Brechspalts 24 des Brechaggregats 20 ein Brecherabzugsband 14 auf. Sowohl das im Bypass an dem Brechaggregat 20 vorbeigeleitete Siebgut, welches an dem ersten Siebdeck 12.1 ausgesiebt wird, als auch das im Brechraum gebrochene Gesteinsmaterial fällt auf das Brecherabzugsband 14. Das Brecherabzugsband 14 fördert dieses Gesteinsmaterial aus dem Arbeitsbereich der Maschine, um es auf eine Vorratshalde zu transportieren. Wie Figur 1 zeigt, kann ein Magnet 15 verwendet sein, der in einem Bereich oberhalb des Brecherabzugsbands 14 angeordnet ist. Mit dem Magnet 15 können Eisenteile aus dem transportierten Brechgut herausgehoben werden.
  • Figur 1 lässt schließlich erkennen, dass es sich bei der vorliegenden Brechanlage 10 um eine mobile Brechanlage handelt. Sie weist ein Maschinechassis auf, das von zwei Fahrwerken 16, insbesondere zwei Ketten-Fahrwerken getragen ist. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung in mobilen Brechanlagen beschränkt. Denkbar ist auch der Einsatz in stationären Anlagen.
  • In Figur 2 ist der kinematische Aufbau des Brechaggregats 20 in Seitenansicht schematisch nochmals näher detailliert. Aus dieser Darstellung sind die feststehende Brechbacke 21 und die bewegliche Brechbacke 22 gut erkennbar. Die bewegliche Brechbacke 22 kann, wie vorliegend in Form einer Brechschwinge ausgebildet sein. Sie weist oben eine Lagerstelle auf, über die sie, drehbar gelagert, mit der Antriebswelle 31 verbunden ist. Die Antriebswelle 31 ist zum einen am Brechergestell 17 drehbar und zum anderen mit dem exzentrischen Teil der Antriebswelle, beispielsweise einem Hebel, in einem Lager 32 der beweglichen Brechbacke 22 drehbar gelagert. Mit der Antriebswelle 31 ist ein Schwungrad 30.1 mit großer Masse drehfest gekoppelt. Die Antriebswelle 31 selbst ist exzentrisch ausgeführt. Damit führt bei einer Drehbewegung der Antriebswelle 31 die bewegliche Brechbacke 22 ebenfalls eine der Exzenter-Bewegung folgende, taumelnde Kreisbewegung durch. Im Bereich des freien Endes der beweglichen Brechbacke 22 ist eine Druckplatte 50 vorgesehen. Die Druckplatte 50 ist über ein Druckplattenlager 51 an der beweglichen Brechbacke 22 abgestützt. Ein weiteres Druckplattenlager 52 stützt die Druckplatte 50 gegenüber einer Stelleinheit 60 ab.
  • Die Stelleinheit 60 dient dazu den Brechspalt 24 zwischen den beiden Brechbacken 21, 22 einzustellen.
  • Um während des Brechvorgangs die Zuordnung der Druckplatte 50 zur Stelleinheit 60 einerseits und zu der beweglichen Brechbacke 22 andererseits definiert aufrechterhalten zu können, ist ein Spannzylinder 40 vorgesehen. Der Spannzylinder 40 weist eine Kolbenstange 41 auf, die an ihrem einen Ende ein Befestigungselement 42 trägt. Das Befestigungselement 42 ist schwenkbar an der beweglichen Brechbacke 22 festgemacht. Die Kolbenstange 41 ist an einen Kolben 45 angeschlossen. Der Kolben 45 ist in dem Spannzylinder 40 linear verstellbar. Das Gehäuse des Spannzylinders 40 ist von einem Träger 44 getragen. Der Träger 44 ist über wenigstens eine, vorzugsweise zwei Druckfedern 43 gegenüber einem Bauteil des Brechergestells 17 abgestützt. Entsprechend wird eine Federvorspannung eingebracht. Die Federvorspannung zieht das Gehäuse des Spannzylinders 40 und mit diesem den Kolben 45 und die Kolbenstange 41. Auf diese Weise wird eine Spannkraft in die bewegliche Brechbacke 22 eingebracht, die sich in die Druckplatte 50 überträgt. Dementsprechend wird damit die Druckplatte 50 zwischen der beweglichen Brechbacke 22 und der Stelleinheit 60 geklemmt und vorgespannt gehalten.
  • Figur 3 lässt erkennen, dass die Druckplatte 50 zwischen den beiden Druckplattenlagern 51, 52 gehalten ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Stelleinheit 60 unter anderem zwei Stellkörper 60.1, 60.2 auf, die wie vorliegend in Form von Verstellkeilen ausgebildet sein können. Die Verstellkeile sind mit ihren Keilflächen 63 aneinander gelegt. Die Verstellkeile sind so ausgestaltet, dass sie im zusammengefügten Zustand, also wenn sie an den Keilflächen 63 aneinanderliegen, die gegenüberliegenden Stützflächen 62 der Verstellkeile 60.1, 60.2 im Wesentlichen parallel zueinander stehen.
  • Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, ist jedem Stellkörper 60.1, 60.2 ein Aktuator 80 zugeordnet. Die Aktuatoren 80 sind vorzugsweise baugleich ausgeführt. Die Aktuatoren 80 können als Hydraulikzylinder ausgeführt sein. Die Aktuatoren 80 weisen ein Koppelstück 81 auf. Mit diesem Koppelstück 81 sind sie mit jeweils ihrem zugeordneten Stellkörper 60.1, 60.2 verbunden. An das Koppelstück 81 ist ein Kolben 82 angekoppelt, der in einem Zylindergehäuse des Aktuators 80, infolge einer Verstellung eines Hydraulikfluids, geführt werden kann. Zur Befestigung der Aktuatoren 80 sind Halterungen 83 verwendet. Mit diesen Halterungen 83 sind die Aktuatoren 80 mit dem Brechergestell 17 verbunden.
  • Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante sind die Aktuatoren 80 bidirektional wirkend. Sie werden dazu verwendet die Einstellung des Brechspalts 24 während des normalen Brechbetriebs zu ermöglichen. Dementsprechend können sie beispielweise über eine Steuerung angesteuert werden. Da beide Aktuatoren 80 fest an die Stellkörper 60.1, 60.2 angekoppelt sind, lassen sich die Stellkörper 60.1, 60.2 mit den Aktuatoren 80 linear verschieben. Abhängig von der Einstell-Position der Stellkörper 60.1, 60.2 wird dann die Spaltweite des Brechspalts 24 festgelegt. Der Spannzylinder 40 fährt die Verstellbewegung nach, sodass garantiert ist, dass die Druckplatte 50 stets sicher zwischen den beiden Druckplattenlager 51, 52 gehalten ist.
  • Während in Figur 3 ein kleiner Brechspalt 24 eingestellt ist, ist in Figur 4 verändert, ein großer Brechspalt 24 eingestellt.
  • Wie Figuren 3 und 4 weiter erkennen lassen, ist die feststehende Brechbacke 21 am Brechergestell 17 abgestützt. Im Bereich hinter der feststehenden Brechbacke 21 ist an dem Brechergestell 17 ein Lastsensor 70 befestigt. Der Lastsensor 70 misst die Dehnung des Brechergestells 17 in dem Bereich, in dem der Lastsensor 70 festgemacht ist. Selbstverständlich kann der Lastsensor 70 auch an einer anderen geeigneten Stelle am Brechergestell 17 festgemacht sein. Denkbar ist auch, dass der Lastsensor 70 einer der beiden Brechbacken 21, 22 oder einem im Brechbetrieb sonstigen hochbelasteten Maschinenbauteil zugeordnet ist.
  • Wie die Darstellung der Figur 2 zeigt, ist auf der Antriebswelle 31 ein zusätzliches Auslenkstück 33 drehfest angeordnet. Das Auslenkstück 33 kann beispielsweise von einem scheibenförmigen Element, vorliegend insbesondere von einer Kurvenscheibe gebildet sein. Das scheibenförmige Element bildet mit seinem Umfang eine Steuerkurve aus.
  • Figur 2 lässt weiter erkennen, dass dem Brechaggregat 20 eine Betätigungseinheit 100 zugeordnet ist. Der Aufbau der Betätigungseinheit 100 wird später unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 näher erläutert.
  • In den Figuren 5 bis 7 ist nun der Aufbau der Betätigungseinheit 100 detailliert. Wie diese Darstellungen zeigen, weist die Betätigungseinheit 100 ein Gehäuse 101 auf. Das Gehäuse 101 kann wenigstens eine, im vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt drei Pumpkammern 102, 103 und 104 bilden. Jede Pumpkammer 102, 103 und 104 ist mit einem Fluidanschluss 100.2, 100.3, 100.4 ausgerüstet. In dem Gehäuse 100.1 ist ein Betätigungselement 110 gelagert.
  • Das Betätigungselement 110 kann in dem Gehäuse 100.1 linear verstellt werden. Das Betätigungselement 110 weist einen ersten Kolben 110.1 und einen zweiten Kolben 110.2 auf. Denkbar sind auch Ausführungsformen, bei denen nur ein Kolben 110.1 verwendet ist. Der erste Kolben 110.1 weist gegenüber dem zweiten Kolben 110.2 einen relativ kleineren Durchmesser auf.
  • An den zweiten Kolben 110.1 ist ein Verbindungsstück 110.3 angeschlossen. Mittels des Verbindungsstücks 110.3 ist das Betätigungselement 110 aus dem Gehäuse 100.1 herausgeführt das Verbindungsstück 110.3 trägt einen Kopf 120. Mit dem Kopf 120 ist ein Rollkörper 130 drehbar verbunden. Der Rollkörper 130 kann, wie vorliegend dargestellt, die Form eines Rades aufweisen. Der Rollkörper 130 besitzt eine äußere umlaufende Lauffläche 131.
  • Wie die Zeichnungen erkennen lassen, ist das Betätigungselement 110 in dem Gehäuse 100.1 gegen die Vorspannung einer Feder 140 abgestützt. Dabei wirkt die Feder 140 bevorzugt im Bereich eines der Kolben 110.1, 110.2 auf das Betätigungselement 110 ein und kann platzsparend in einer der Pumpkammern, vorzugsweise in der ersten Pumpkammer 102 untergebracht sein.
  • Die Betätigungseinheit 100 ist räumlich dem Auslenkstück 33 zugeordnet (siehe Fig. 2). Der Rollkörper 130 ist dazu ausgebildet auf einer Steuerkurve des Auslenkstücks 33 abzurollen, wenn sich dieses gemeinsam mit der Antriebswelle 31 dreht.
  • Figur 5 zeigt die Betätigungseinheit 100 in ihrer Grundstellung. Der Backenbrecher arbeitet normal. Es sind keine Überlastsituationen vorhanden. In diesem Zustand ist über den Fluidanschluss 100.4 ein Steuerdruck an die Pumpkammer 104 angelegt. Dieser Steuerdruck blockiert das Betätigungselement 110 in der in Figur 5 gezeigten Stellung. Die Feder 114 übt eine Federvorspannung auf das Betätigungselement 110 aus und zwar entgegen dem Druck in der Pumpkammer 104.
  • Tritt nun ein Überlastfall auf, so ergibt sich zunächst die Betriebsstellung gemäß Figur 6. Dementsprechend wird das Betätigungselement 110 ausgefahren. Zu diesem Zweck wird der Steuerdruck von der Pumpkammer 104 abgenommen. Über eine fluidleitende Verbindung wird das Fluid aus der Pumpkammer 104 in die zweite Pumpkammer 103 umgeleitet. Die Feder 140 kann sich entspannen, wodurch das Betätigungselement 110 ausgefahren wird in der Bildebene gemäß Figur 6 wird daher das Betätigungselement 110 nach rechts versetzt. Zusätzlich oder alternativ kann über den Fluidanschluss 100.2 ein Druck auf das Betätigungselement 110 aufgebracht werden, um es in seine ausgefahrene Position zu bewegen. Dieser Druck kann vorzugsweise am Fluidanschluss 100.2 angelegt werden, sodass er auch in der ersten Pumpkammer 102 wirkt. Entsprechend bewirkt oder unterstützt dieser Druck das Ausfahren des Betätigungselements 110. Wenn das Betätigungselement 110 ausgefahren ist, so liegt der Rollkörper 130 an der Steuerkurve an. Wenn sich die Antriebswelle 31 und mit ihr die Steuerkurve dreht, so rollt der Rollkörper 130 auf der Steuerkurve ab. Entsprechend fährt der Rollkörper 130 die Kontur der Steuerkurve nach. Sobald der Rollkörper 130 auf das Auslenkstück 33 auffährt, ergibt sich die in Figur 7 dargestellte Situation. Dann wirkt eine Kraft F auf den Rollkörper 130 ein. Es ist dies die Kraft, die durch die Bewegungsenergie der bewegten Teile des Backenbrechers und des Brechbackenantriebs induziert wird. Die Kraft kann einen erheblichen Kraftbetrag alleine dadurch erhalten, dass durch die hohen bewegten Massen (bewegliche Brechbacke 22, Schwungrad 30.1) eine hohe kinetische Energie im System hier verfügbar ist. Entsprechend kann eine besonders hohe Kraft am Betätigungselement 110 verfügbar gemacht werden. Das Auslenkstück 33 schiebt also das Betätigungselement 110 ausgehend aus der in Figur 6 gezeigten Position in das Gehäuse 100.1 hinein. Dabei verdrängt der erste Kolben 110.1 das Hydraulikfluid in der zweiten Pumpkammer 103. Gleichzeitig verdrängt der Kolben 110.2 das Hydraulikfluid in der ersten Pumpkammer 102. Das Hydraulikfluid in der Pumpkammer 103 wird dem Spannzylinder 40 zugeleitet. Das Hydraulikfluid in der Pumpkammer 102 wird dem Aktuator 80 zugeleitet. Hierdurch werden sowohl der Spannzylinder 40 als auch der Aktuator 80, die beide als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, verstellt.
  • Wie dies vorstehend erwähnt wurde, ist es vorteilhaft, wenn nicht nur ein Aktuator 80, sondern beide Aktuatoren 80 gleichzeitig verstellt werden. Hierdurch lässt sich der Brechspalt 24 innerhalb kürzester vergrößern. In diesem Fall sind an die erste Pumpkammer 102 beide Aktuatoren 80 angeschlossen.
  • Infolge einer Verstellung der beiden Aktuatoren 80 werden die beiden Stellkörper 60.1 und 60.2 gegeneinander verschoben. Hierdurch kann die bewegliche Brechbacke 22 ausweichen, sodass sich der Brechspalt 24 vergrößert. Um zu verhindern, dass die Druckplatte 50 herabfällt, wird, wie vorstehend erwähnt, der Spannzylinder 40 aktiviert. Der Spannzylinder 40 zieht die bewegliche Brechbacke 22 gegen die Druckplatte 50, sodass diese stets auf Spannung gehalten bleibt.
  • Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass für die Öffnung des Brechspalts 24 der oder die Aktuatoren 80 von der Betätigungseinheit 100 zwei oder mehrmals, innerhalb eines Überlastzyklus, beaufschlagt werden. Dann kann die Betätigungseinheit mit einem relativ überschaubaren Bauvolumen konstruiert werden. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass das Betätigungselement 110 der oben beschriebenen Betätigungseinheit 100 zwei oder mehrere Pumphübe durchführt. Pro Pumphub wird dann der Aktuator 80 und/oder der Spannzylinder 40 nicht über seinen gesamten Stellweg, sondern nur über einen Teil-Stellweg verfahren. Nachdem das Auslenkstück 33 an der Antriebswelle 31 festgemacht ist, lassen sich die Pumphübe in zeitlich kurzer Abfolge nacheinander realisieren, sodass eine schnelle Öffnung des Brechspalts 24 möglich ist.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung der Erfindung denkbar, bei der das Auslenkstück 33 so gestaltet ist, dass sich pro Umdrehung zwei oder mehrere Pumphübe realisieren lassen. Ebenso ist eine Ausgestaltung der Erfindung denkbar, bei der zwei oder mehr Betätigungseinheiten verwendet werden, die alle gleichzeitig oder zeitversetzt auf die Aktuatoren wirken.
  • Der Zeitpunkt, zu dem die Pumpwirkung der Betätigungseinheit 100 initiiert wird, wird durch die Lage des Auslenkstücks 33 auf der Antriebswelle 31 festgelegt. Das Auslenkstück 33, welches den Rollkörper 130 bedient, ist im Winkelversatz zu dem Exzenter, welcher für die exzentrische Bewegung der beweglichen Brechbacke 22 verantwortlich ist, angeordnet. Über diesen Winkelversatz lässt sich die Öffnungsbewegung der Stelleinheit 60 zur Bewegung der beweglichen Brechbacke synchronisieren. Besonders bevorzugt ist die Einstellung des Auslenkstücks 33 so, dass die Öffnungsbewegung des Brechspalts 24 durch die Stelleinheit 60 kurz vor der Schließbewegung des Brechspalts 24, die durch die Drehung der Antriebseinheit des Brechers ausgeführt wird, beginnt. Dadurch wird unbrechbares Material im Brechtmaul nicht weiter zerdrückt und die Belastung auf die Brechermechanik wird reduziert. Es ist aber auch jede andere Einstellung des Auslenkstücks 33 relativ zum Exzenter denkbar. Es wäre grundsätzlich auch denkbar, dass die Lage des Auslenkstücks 33 relativ zum Exzenter im Betrieb verstellbar ist.
  • Wenn nun also ausgehend von der Stellung gemäß Figur 7 ein Pumphub durchgeführt wird, so verfährt das Betätigungselement 110 in die in Figur 5 gezeigte Stellung. Sobald das Auslenkstück 33 den Rollkörper 130 wieder freigibt, schiebt die Feder 140 und/oder ein am Fluidanschluss 100.2 anliegender Steuerdruck das Betätigungselement 110 wieder in die in Figur 6 gezeigte Stellung. Dann steht das Betätigungselement 110 für einen anschließenden weiteren Pumphub erneut zur Verfügung.
  • In Figur 8 bis 12 ist in hydraulischen Schaltbildern ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung näher detailliert. Zur besseren Übersichtlichkeit sind, in den verschiedenen, in den Figuren gezeigten Funktionsstellungen, die einzelnen Leitungen markiert. Dabei sind Leitungen, welche druckentlastet sind, lang gestrichelt dargestellt. Leitungen, an denen ein Steuerdruck ansteht, sind dick ausgezogen gezeichnet. Leitungen, an denen ein Speicherdruck ansteht, sind kurz gestrichelt dargestellt. Leitungen, in denen ein Pumpdruck ansteht, sind gepunktet gezeichnet.
  • Wie Figur 8 zeigt, sind der Spannzylinder 40 und ein Aktuator 80 verwendet. Es können, wie vorstehend erwähnt, auch zwei Aktuatoren 80 verwendet sein, die dann hydraulisch parallel geschaltet sind. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten für Ausführungsformen mit einem oder zwei Aktuatoren 80. Das Betätigungselement 100 entspricht der Bauweise gemäß den Figuren 5 bis 7. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen Bezug genommen. Der Spannzylinder 40 weist eine Kammer 40.1 auf, die mit Hydrauliköl gefüllt ist. Der Aktuator 80 weist eine erste Kammer 80.1 und eine zweite Kammer 80.2 auf, die ebenfalls mit Hydrauliköl befüllt werden können.
  • Es ist weiterhin ein Druckspeicher 150 vorgesehen. Der Druckspeicher 150 dient dazu Hydrauliköl unter Druck zu halten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zur Konstruktion des Druckspeichers 150 beispielsweise ein Gehäuse verwendet sein, in dem ein Kolben 152 gegen eine Feder 151 vorgespannt ist. Das Gehäuse dient zur Aufnahme von Hydrauliköl, welches über den Kolben 152 und die Feder 151 vorgespannt wird. Die Federkammer kann atmosphärisch entlastet sein oder einen Gasdruck aufweisen.
  • Wie Figur 8 zeigt, wird in der Grundstellung von dem Druckspeicher 150 ein Druck aufgebaut, der als Speicherdruck im Hydrauliksystem ansteht. Der Speicherdruck ist in kurz gestrichelter Darstellung gezeigt. Wie die Darstellung weiter zeigt, steht an der Pumpkammer 104 ein Steuerdruck an (durchgezogene fette Darstellung). Die übrigen Leitungen, welche an die erste Pumpkammer und die zweite Pumpkammer 102 und 103 angeschlossen sind, sind über die entsperrbaren Rückschlagventile 188, 189 druckentlastet (lang gestrichelte Darstellung). In Figur 8 ist die Wartestellung gezeigt, die der Position gemäß Figur 5 entspricht.
  • Wenn nun ein Überlastfall auftritt, so ergibt sich die in Figur 9 gezeigte Situation. Der Überlastfall wird an dem Lastsensor 170 und der zugeordneten Steuerung erkannt. Die Steuerung schaltet daraufhin die elektrisch schaltbaren Ventile 181 und 183. Infolge dieses Schaltvorgangs wird der Steuerdruck von der Pumpkammer 104 abgenommen, sodass hier ein Umpumpdruck ansteht (gepunktete Linie). Gleichzeitig wird zum einen Ventil 182 so geschaltet, dass durch das Ventil ein freier Durchfluss möglich ist, zum anderen werden die sperrbaren Rückschlagventile 191 und 192 entsperrt. Da nun die hydraulische Blockade des Betätigungselements 110 infolge der Aufhebung des Steuerdrucks an der Pumpkammer 104 gelöst ist, kann das Betätigungselement 110 in der Bildebene gemäß Figur 9 von links nach rechts verschoben werden. Diese Verstellbewegung wird durch den Druckspeicher 150 unterstützt oder bewirkt. Der nun über das Schaltventil 182 mit der Pumpkammer 102 verbunden ist. Da nun die Pumpkammer über die Entsperrung von Ventil 191 in Verbindung mit der Pumpkammer 103 steht, kann sich das Betätigungselement 110 in der Bildebene von links nach rechts verschieben. Dabei wird das Hydrauliköl, welches sich in der Pumpkammer 104 befindet, in die Pumpkammer 103 umgepumpt. Das Hydrauliköl, welches am Fluidanschluss 100.2 ansteht, wird in die Pumpkammer 102 hineingepumpt. Auf diese Weise fährt das Betätigungselement 110 in seine ausgefahrene Stellung, die in der Darstellung gemäß Figur 6 bzw. Figur 7 gezeigt ist. Wie oben erwähnt wurde, steht in dieser Stellung der Rollkörper 130 an der Lauffläche der Kurvenscheibe, welche das Auslenkstück 33 aufweist, an.
  • Wenn das Auslenkstück 33 auf den Rollkörper 130 trifft, so beginnt die Pumpbewegung, die das Betätigungselement 110 aus seiner ausgefahrenen Stellung gemäß Figur 6 bzw. 7 in seine eingefahrene Stellung gemäß Figur 5 zurückdrückt. Dies ist in Figur 10 veranschaulicht. Hierbei entstehen Pumpdrücke.
  • Zum einen wird ein Pumpdruck in der Pumpkammer 103 erzeugt. Die Pumpkammer 103 ist über den Fluidanschluss 100.3 an die Kammer 40.1 des Spannzylinders 40 angeschlossen. Dementsprechend wird ein Druck in die Kammer 40.1 eingebracht, die auf den Kolben 45 einwirkt und mithin den Spannzylinder 40 aktiviert. Entsprechend wird mit dem Kolben 45 die Kolbenstange 41 bewegt (die Kammer 40.2 muss hierfür entlastet sein). Gleichzeitig steht die erste Pumpkammer 102 über den Fluid Anschluss 100.2 mit der Kammer 80.2 des Aktuators 80 in Verbindung. Dieser Pumpdruck bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 82 im Aktuator 80. Mit dieser Verstellung wird das Koppelstück 81 von rechts nach links mitgenommen. Damit der Aktuator 80 nicht blockiert, wird die Kammer 80.1 auf der anderen Seite des Kolbens 82 entlastet und zwar in die Leitung, die vom Druckspeicher 150 wegführt. Das Hydrauliköl wird also in diese Speicher-Leitung entlastet und füllt solange den Druckspeicher 150, bis der Druck den im Ventil 187 eingestellten Druck übersteigt. Besonders bevorzugt sind daher der Speicherdruck bei maximaler Füllmenge und der Druckeinstellenwert von Ventil 187 aufeinander abgestimmt. Gleichzeitig wird durch das zurückkommende Öl über das Rückschlagventil 193 die vordere Kammer 80.2 wieder befüllt, die beim Pumpvorgang an Volumen gewinnt. Dafür muss der Aktuator 80 ein bestimmtes Flächenverhältnis aufweisen oder es wird die Rück-Ölmenge von Spannzylinder 40 dafür verwendet. Falls sich durch diesen Vorgang der Druck in der Leitung über einen vorgegebenen Grenzwert erhöht, so erfolgt über das Begrenzungsventil 187 eine Entlastung in den Tank 160.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, kann im Anschluss an den ersten Pumphub ein zweiter oder es können mehrere Pumphübe vorgesehen sein. Um hierbei den Druck in dem Spannzylinder 40 und dem Aktuator 80 nach erfolgtem ersten Pumphub abzusichern (siehe Figur 11), sind zwei unidirektional-wirkende Ventile 184, 185 verwendet. Diese sind im Leitungsweg vor den Kammern 40.1 bzw. 80.2 des Spannzylinders 40 bzw. des Aktuators 80 eingebaut. Wie Figur 11 zeigt, wird über diese unidirektional wirkenden Ventile 184, 185 der Leitungsweg gesperrt, sodass nur noch der Pumpdruck (gepunktete Linie) bis zu diesen unidirektional wirkenden Ventilen 184, 185 ansteht. Sollen weitere Pumphübe durchgeführt werden sollen, so bleiben die Ventile 181 und 183 wieder geöffnet. Hierdurch ergibt sich dann wieder die in Figur 9 gezeigte Situation, wobei das Betätigungselement 110 ausgefahren wird. Anschließend erfolgt der weitere Pumpvorgang gemäß Figur 10 und nötigenfalls die Druckabsicherung gemäß Figur 11.
  • Erhöht sich der Druck über den im Ventil 186 eingestellten Wert, so füllt das abfließende Öl den Druckspeicher 150. Erhöht sich der Druck über den im Ventil 190 eingestellten Wert, so wird das Öl von Kammer 103 nach 104 umgepumpt. Dabei bleibt das Öl im System erhalten und ist auch nach längeren Phasen an der Druckbegrenzung im nächsten Pumphub stets einsatzbereit.
  • Wenn der Überlastfall beendet ist, also der Brechspalt 24 geöffnet wurde und das nicht brechbare Objekt den Brechraum 23 verlassen hat, dann werden die Ventile 181 und 183 in ihre Ursprungsstellung geschaltet, In diesem Fall wird auch die ausgelöste Betätigungseinheit 100 wieder in ihre vorbereitete Wartestellung, gemäß Figur 8 gefahren. Zu diesem Zweck wird eine externe Pumpe 170 aktiviert. Dies ist in Figur 12 dargestellt. Die externe Pumpe 170 bringt einen Speicherdruck auf die Pumpkammer 104 auf. Die beiden anderen Pumpkammern 102 und 103 sind entlastet. Auf diese Weise wird das Betätigungselement 110 komplett nach links in die Wartestellung zurückbewegt, sodass der Rollkörper 130 einen Abstand zu dem Auslenkstück 33 einnimmt.

Claims (11)

  1. Backenbrecher mit einer feststehenden Brechbacke (21) und mit einer beweglichen Brechbacke (22), zwischen denen ein Brechraum (23) und ein Brechspalt (24) gebildet sind,
    wobei die bewegliche Brechbacke (22) zur Erzeugung einer Brechbewegung von einem Brecherantrieb (30) antreibbar ist,
    wobei einer der Brechbacken (21,22) vorzugsweise der beweglichen Brechbacke (22) ein Überlast-Schutzmechanismus zugeordnet ist,
    wobei der Überlast-Schutzmechanismus eine Stelleinheit (60) aufweist, die im Überlastfall eine Bewegung der Brechbacken (21,22) relativ zueinander bewirkt, derart dass der Brechspalt (24) vergrößert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Betätigungseinheit (100) mittels der Bewegungsenergie einer angetriebenen Komponente des Backenbrechers, insbesondere wenigstens eines Schwungrads eines Brecherantriebs, der beweglichen Brechbacke (22) und/oder des die bewegliche Brechbacke antreibenden Brecherantriebs (30), angetrieben wird, dass wenigstens ein Aktuator (80) von der Betätigungseinheit (100) mit einem Übertragungsmittel beaufschlagt wird, um die Spaltverstellung zu bewirken, dass die bewegliche Brechbacke (22) mit einer Antriebswelle (31) des Brecherantriebs (30) drehbar gekoppelt ist, dass die Antriebswelle ein Auslenkstück (33), insbesondere einen Exzenter oder eine Kurvenscheibe aufweist, und dass ein Betätigungselement (110) der Betätigungseinheit (100) mit dem Auslenkstück (33) zusammenarbeitet, um die Betätigungseinheit (100) anzutreiben.
  2. Backenbrecher nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die bewegliche Brechbacke (22) gegenüber dem Brechergestell (17) an einem Stellkörper(60.1, 60.2) der Stelleinheit (60) abgestützt ist,
    wobei der Stellkörper (60.1, 60.2) gegenüber der beweglichen Brechbacke (22) verstellbar ist, um eine Einstellung des Brechspalts (24) bewirken zu können, und dass der Aktuator (80) auf den Stellkörper (60.1, 60.2) einwirkt, derart dass er es im Überlastfall verstellt.
  3. Backenbrecher nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stelleinheit (60) zwei, als Keilelemente ausgebildete Stellkörper (60.1, 60.2) aufweist, die an ihren Keilflächen (63) gleitend gegeneinander abgestützt sind,
    dass einem oder beiden Stellkörpern (60.1, 60.2) jeweils ein Aktuator (80) zugeordnet ist,
    und dass beide Aktuatoren (80) von der Betätigungseinheit (100) verstellbar sind.
  4. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die bewegliche Brechbacke (22) mittels eines Druckelements, vorzugsweise mittels einer Druckplatte (50) gegenüber der Stelleinheit (60) abgestützt ist,
    dass ein Spannzylinder (40) das Druckelement unter Vorspannung an der Stelleinheit (60) hält,
    und dass im Falle einer Überlastverstellung der bewegliche Brechbacke (22), bewirkt durch die Betätigungseinheit (100), der Spannzylinder (40) ebenfalls von der Betätigungseinheit (100) nachgespannt wird.
  5. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mittels eines Lastsensors (70) und einer angeschlossenen Steuerung eine Überlastsituation erfasst wird,
    und dass die Steuerung bei Erfassung dieses Überlastsignals die Betätigungseinheit (100) aktiviert.
  6. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betätigungseinheit (100) eine Fluidpumpe, vorzugsweise eine Hydrauliköl-Pumpe ist.
  7. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Betätigungselement (110) an einem Kopf (120) einen Rollkörper (130) drehbar aufnimmt,
    und dass der Rollkörper (130) mit seiner Lauffläche (131) auf dem Auslenkstück (33), insbesondere der Kurvenscheibe, (33), abläuft.
  8. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Betätigungseinheit (100) in einem Gehäuse (100.1) das Betätigungselement (110) verstellbar aufnimmt,
    dass das Betätigungselement (110) wenigstens einen Kolben (110.1, 110.2) aufweist oder wenigstens an einen solchen Kolben (110.1, 110.2) angeschlossen ist,
    dass der/die Kolben (110.1, 110.2) in einer oder mehreren Pumpkammern (102, 103,104) verstellbar ist/sind,
    und dass wenigstens eine Pumpkammer (102, 103, 104) in fluidleitende Verbindung mit dem Aktuator (80) und/oder dem Spannzylinder (40) bringbar ist.
  9. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Betätigungselement (110) gegen die Vorspannung einer Feder (140) in einer Wartestellung im Gehäuse (100.1) blockierbar ist.
  10. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Druckspeicher (150) verwendet ist, der bei Aktivierung, ein unter Druck stehendes Fluid in eine erste Pumpkammer (102) der Betätigungseinheit (100) drückt und dadurch die Verstellbewegung des Betätigungselement (110) aus einer Wartestellung oder einer Pump- Endstellung in eine ausgeschoben Aktivierungsposition bewegt oder diese Bewegung unterstützt.
  11. Backenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der untere Teil der beweglichen Brechbacke (22) während des Brechbetriebs eine Teilbewegung in Richtung auf die feststehende Brechbacke (21) (Schließbewegung) und eine weitere Teilbewegung weg von der feststehenden Brechbacke (22) (Öffnungsbewegung) macht, und dass wenigstens ein Aktuator (80) von der Betätigungseinheit (100) mit dem Übertragungsmittel beaufschlagt wird, um die Spaltverstellung, bevorzugt synchron zu dieser Bewegung, zu bewirken, insbesondere bevorzugt, wenn sich die bewegliche Brechbacke (22) auf die feststehende Brechbacke (21) zu bewegt oder sie sich von dieser wegbewegt.
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