Walzenbrecher

Die Erfindung betrifft einen Walzenbrecher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Walzenbrecher stellen eine spezielle Bauart von Brechern dar. Sie sind optimal geeignet für weiche, brüchige und mittelharte Materialien als auch für anbackende, feuchte, plastische und nasse Rohstoffe. So ist bekannt, Kalkstein, Mergel, Steine mit Erde, Gips, Bauxit, Kaolin, Schiefer, Kohle, Erz, Schlacke, Abfall, Asphaltaufbruch, Abbruchmaterial, Glas und Keramik mittels Walzenbrechern zu brechen.

Bekannte Walzenbrecher umfassen zwei horizontal angeordnete, sich gegenläufig langsam drehende Walzen, wobei das zu brechende Material, im nachfolgenden auch Brechgut genannt, mittig aufgegeben wird.

üblicherweise steht eine Walze fest, während die andere verfahrbar ist und als überlastschutz hydraulisch oder federnd gelagert ist. Der Zerkleinerungsgrad kann eingestellt werden, indem der Walzenspalt verändert wird. Die Walzen können glatt sein, mit Ringen und Nocken oder mit so genannten Picks, nämlich Pyramidenzähnen, versehen sein.

Bekannte Walzenbrecher sind nicht in der Lage, Brechgut mit einem Durchmesser bis 2 mm weiter zu brechen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Walzenbrecher derart weiterzuentwickeln, dass auch feines Brechgut weiter gebrochen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Walzenbrecher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass Mittel vorgesehen sind, die wenigstens eine der Brechwalzen in Schwingungen versetzen.

Durch diese Schwingungen ist es möglich, feines Brechgut in feinstes Material zu brechen. Unter feinstes Material bzw. Feinstmaterial wird hierbei solches mit einem Korndurchmesser von bis zu 0,5 mm, vorzugsweise bis zu 0,25 mm verstanden. Durch die Schwingungen bzw. die dadurch zusätzlich auf das feine Brechgut aufgebrachte Kraft ist erstmals eine noch weitere Zerkleinerung, Brechung bzw. Zermahlung des feinen Brechguts mittels eines Walzenbrechers möglich.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brechwalzen gegenläufig drehend antreibbar sind, wobei die Brechwalzen zum Walzenspalt hin rotieren, um Brechgut zum Walzenspalt zu transportieren.

Vorzugsweise sind zwei Brechwalzen vorgesehen, wobei eine Brechwalze fest steht, also nicht schwingt, und die andere Brechwalze schwingt. Die fest stehende Brechwalze wirkt hierbei quasi wie ein Amboss, während die schwingende Brechwalze quasi den Ambosshammer bildet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die nicht schwingende Brechwalze drehend antreibbar ist, um das zu brechende Gut in den Walzenspalt zu transportieren, während die schwingende Brechwalze nicht drehend antreibbar ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass drei oder mehr Brechwalzen vorgesehen sind, wobei eine Brechwalze fest steht, also nicht schwingt, und die anderen Brechwalzen gegen die eine Brechwalze schwingen.

Vorzugsweise dreht die nicht schwingende Brechwalze, um das zu brechende Gut in die Walzenspalte zu transportieren, während die schwingenden Brechwalzen nicht drehen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Walzenspalt zwischen der ersten schwingenden Brechwalze und der feststehenden Brechwalze größer ist als der Walzenspalt zwischen der zweiten schwingenden Brechwalze und der feststehenden Brechwalze und so weiter, wobei mit der ersten schwingenden Brechwalze diejenige bezeichnet ist, die mit dem Brechgut zuerst in Kontakt kommt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der erste Walzenspalt 0,5 bis 0,75 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,45 mm, breit und der zweite Walzenspalt 0,2 bis 0,45 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,25 mm, breit ist.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Durchmesser der schwingenden Brechwalzen kleiner ist als der Durchmesser der feststehenden Brechwalze.

Die Drehzahl der Brechwalzen ist vorzugsweise stufenlos regelbar. Gewünscht ist eine möglichst geringe Geschwindigkeit, um das zu brechende Gut nicht zu schnell durch den bzw. dass erst teilweise gebrochene Gut nicht zu schnell aus dem Walzenspalt zu führen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Mittel derart sind, dass wenigstens eine der Brechwalzen in horizontale, vertikale, kreis- und/oder ellipsenförrmige Schwingungen versetzt wird.

Zweckmäßigerweise sind die Brechwalzen vertikal übereinander oder bevorzugt horizontal nebeneinander angeordnet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brechwalzen glatt ausgebildet sind.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass zwei Brechwalzen vorgesehen sind, wobei eine Brechwalze fest steht und die andere Brechwalze schwingt.

Vorzugsweise ist der Walzenspalt zwischen den Brechwalzen in seiner Breite einstellbar. Es hat sich herausgestellt, dass ein Walzenspalt kleiner 0,5 mm, vorzugsweise kleiner 0,25 mm, sich nicht nur positiv auf den Zerkleinerungsgrad des Brechguts auswirkt, sondern gleichzeitig die Lärmbelästigung, welche durch die Schwingungen im Gesamtsystem hervorgerufen wird, stark reduziert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schwingungen derart sind, dass die Brechwalzen zueinander schlagen, vorzugsweise nicht aneinander reiben. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass die Brechwalzen so erstaunlicherweise vor Verschleiß geschützt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine der Brechwalzen unter Vorspannung gegen die andere Brechwalze gedrückt ist. Die Vorspannung hat den Vorteil, dass ein noch besserer Zerkleinerungsgrad erreicht wird, wenn der Walzenbrecher in Betrieb genommen wird.

Vorzugsweise sind den Brechwalzen Abstreifer und/oder Bürsten zugeordnet. Diese entfernen vorteilhaft das bereits zerkleinernde Brechgut von den Brechwalzen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Mittel derart sind, dass wenigstens eine der Brechwalzen in 1400 bis 1800, vorzugsweise mehr als 3000, vorzugsweise bis 4500 Schwingungen pro Minute versetzt wird.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Mittel wenigstens einen rotierenden Exzenter umfassen, der die Brechwalze in Schwingungen versetzt.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der rotierende Exzenter einen Hub von 0,5 mm, vorzugsweise von 0,25 mm oder weniger aufweist.

Die Amplitude und/oder Schwingungsstärke der schwingenden Brechwalze ist vorteilhaft einstellbar.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Walzenbrecheranordnung mit zwei oder mehreren hintereinander, vorzugsweise untereinander angeordneten Walzenbrechern nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

Einer Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen den Walzenbrechern eine Siebvorrichtung angeordnet ist, derart, dass Rückstände, also solche, die das Sieb nicht passieren, dem nachfolgenden Walzenbrecher zuführbar sind.

Die Siebvorrichtung ist hierbei vorzugsweise ein Maschensieb mit einer Lochweite von 0,25 mm ist.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Walzenbrechers zum Brechen von Brechgut wie Feinmineralien und/oder Mineralien, vorzugsweise von solchen mit einem Durchmesser bis 5 mm, bevorzugt bis 2 mm.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Brechgut erdfeucht, dosiert und gleichmäßig über eine Dosierrinne dem Walzenspalt zugeführt wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des mittels eines erfindungsgemäßen Walzenbrechers gebrochenen mineralischen Feinstmaterials für die Bauindustrie, besonders für die Betonherstellung, vorzugsweise als Füller- oder Zementersatz.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung des mittels eines erfindungsgemäßen Walzenbrechers gebrochenen mineralischen Feinstmaterials zur Herstellung selbst verdichtenden Betons herausgestellt. Auch die Zugabe bei wasserundurchlässigen Tragschichten, insbesondere solchen der Deutschen Bahn, hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Walzenbrechers mit zwei horizontal angeordneten Brechwalzen, wobei eine Brechwalze horizontal schwingt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Walzenbrechers mit zwei vertikal angeordneten Brechwalzen, wobei eine Brechwalze vertikal schwingt und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Walzenbrechers mit zwei horizontal angeordneten Brechwalzen, wobei eine Brechwalze durch einen Exzenter in horizontale Schwingung versetzt wird.

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.

Fig. 1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung eines Walzenbrechers 10 mit zwei glatten Brechwalzen 14 und 16. In Fig. 1 sind die Brechwalzen 14, 16 horizontal nebeneinander angeordnet, während in Fig. 2 die Brechwalzen 14, 16 vertikal übereinander angeordnet sind. Die Brechwalzen 14, 16 werden gegenläufig angetrieben, was durch die Drehrichtungspfeile 30 verdeutlicht wird.

Erfindungsgemäß umfasst der Walzenbrecher 10 hier nicht dargestellte Mittel, um im vorliegenden Fall die Brechwalze 16 in Schwingung bzw. Vibrationen zu versetzen. In Fig. 1 wird die Brechwalze 16 in horizontale Schwingung versetzt, während in Fig. 2 die Brechwalze 16 in vertikale Schwingung versetzt wird. Die andere Brechwalze 14 steht dagegen fest. Die Schwingungsrichtungen sind durch die Pfeile 32 dargestellt.

Der Walzenspalt 18 zwischen den Brechwalzen 14, 16 ist in seiner Breite einstellbar, um die gewünschte Feinheit des gebrochenen Brechguts zu erhalten.

An den Brechwalzen 14, 16 sind Abstreifer 20 und Bürsten 22, wie in Fig. 1 dargestellt, oder nur Abstreifer 20, wie in Fig. 2 dargestellt, vorgesehen, um gebrochenes Feinstmaterial, welches gegebenenfalls auf den Brechwalzen 14, 16 haftet, von diesen 14, 16 zu lösen.

Zum Brechen von Brechgut 12, insbesondere von Feinmineralien und/oder Mineralien mit einem Durchmesser bis 2 mm, wird das erdfeuchte Brechgut 12 über einen Trichter 34 einer Dosierrinne 26 zugeführt, die das Brechgut 12 gleichmäßig dem Walzenspalt 18 zudosiert.

Das derart erhaltene Feinstmaterial 28 ist besonders geeignet als Füller- oder Zementersatz für die Betonherstellung, insbesondere für die Herstellung von selbstverdichtenden Beton.

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Walzenbrechers 10 mit zwei horizontal und zueinander parallel angeordneten Brechwalzen 14, 16, wobei die eine Brechwalze 16 durch einen Exzenter 24 über einen, dem Fachmann bekannten so genannten Hampelmann 38 in eine kreisförmige Schwingung versetzt wird. Die Exzenterwelle wird hierbei über einen weiteren Motor 40 angetrieben. Die Brechwalze 14 steht dagegen fest.

Die Brechwalzen 14, 16 selbst sind glatt ausgebildet, und werden über variabel einstellbare Motoren 36 gegenläufig, dargestellt durch die Drehrichtungspfeile 30, angetrieben. Die Breite des Walzenspalts 18 ist über eine Gewindestange 42, durch die die Brechwalze 16 horizontal verschiebbar ist, einstellbar.

Bezugszeichenliste

(ist Teil der Beschreibung)

10 Walzenbrecher

12 Brechgut

14 Brechwalze

16 Brechwalze

18 Walzenspalt

20 Abstreifer

22 Bürste

24 Exzenter

26 Dosierrinne

28 Feinstmaterial

30 Drehrichtung

32 Schwingungsrichtung

34 Trichter

36 Motor

38 Hampelmann

40 Motor

42 Gewindestange