VORRICHTUNG ZUM AUFBEREITEN VON MATERIALIEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Materialien, wie Gestein, Erze, Ton, Schüttgüter, agglomeriertes Pulver od.dgl., mit zumindest zwei wenigstens teilweise eine kreiszylinderförmige Oberfläche aufweisenden Werkzeugen, die auf in den Kreisbogenmittelpunkten angeordneten, im wesentlichen horizontale Achsen gelagert und durch, vorzugsweise hydraulische, Antriebseinrichtungen derart bewegbar sind, daß wenigstens eines der Werkzeuge eine pendelnde Aufwärts-Abwärtsbewegung um seine Achse ausführt, wobei der Raum oben zwischen einander gegenüberliegenden kreiszylinderförmigen Oberflächen der beiden Werkzeuge einen Einzugskeil für das aufzubereitende Material bildet und wobei die kreiszylinderförmige Oberfläche wenigstens eines Werkzeuges mit abstehenden Zerkleinerungseinrichtungen versehen ist.

[0002] Eine derartige Vorrichtung zum Zerkleinern von sperrigen Abfällen ist bereits aus der DE-A-27 58 042 sowie aus der GB-A-2 117 268 bekannt.

[0003] In der GB-A-2 117 268 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung für ein Rohmaterial aus Lehm für die Herstellung von Ziegeln bekannt geworden, die zwei halbzylinderförmige Werkzeuge mit im wesentlichen horizontalen Achsen aufweist, deren gekrümmten Oberflächen einander gegenüberliegen und zwischeneinander einen Spalt einschließen, dem das zu zerkleinernde Rohmaterial über einen Trichter zugeführt wird. Das eine der beiden Werkzeuge ist feststehend angeordnet und weist eine glatte Oberfläche auf, wogegen das andere der beiden Werkzeuge eine pendelnde Aufwärts-Abwärtsbewegung um seine Achse ausführt und auf seiner ganzen Oberfläche mit Zerkleinerungseinrichtungen, teilweise in Form von von der Oberfläche abstehenden Spitzen, teilweise in Form von von der Oberfläche abstehenden zylindrischen Zapfen, versehen ist. Nachteilig ist bei der bekannten Vorrichtung, daß eine Zerkleinerung des zugeführten Rohmaterials nur bis zu einem bestimmten Zerkleinerungsgrad durchgeführt werden kann, da der Spalt zwischen den kreiszylinderförmigen Oberflächen der beiden Werkzeuge nur so weit verringert werden kann, daß die von der Oberfläche des die Pendelbewegung ausführenden Werkzeuges abstehenden Zerkleinerungseinrichtungen die Oberfläche des anderen, feststehenden Werkzeuges nicht berühren. Durch den Zwischenraum zwischen benachbarten Zerkleinerungseinrichtungen kann somit das Rohmaterial unzerkleinert hindurchtreten.

[0004] Zum Zerkleinern von Hartgestein werden bisher vorwiegend zum Vorbrechen sogenannte Backenbrecher und zum Feinbrechen bzw. Mahlen sogenannte Kegel- bzw. Kreiselbrecher eingesetzt, also Geräte, die auf das Gesteinsmaterial eine quetschende und drückende Wirkung ausüben, da bei diesen Geräten der Arbeits- und Verschleiß-Aufwand verhältnismäßig gering ist. Der Zerkleinerungsgrad mit diesen Geräten ist jedoch verhältnismäßig gering. Zur Zerkleinerung von relativ weichem Material, wie beispielsweise Kalkstein ohne Silikateinschlüsse, werden mit gutem Erfolg auch schnelldrehende Prall- und Hammermühlen verwendet, die einen wesentlich besseren Zerkleinerungsgrad in einem Durchgang aufweisen als die vorgenannten Backenbrecher und Kegel- bzw. Kreiselbrecher, deren Verschleißwerte jedoch ab einer gewissen Materialhärte so rasch ansteigen, daß die erzielten Vorteile durch einen zu hohen Wartungs- und Verschleißanteil-Aufwand aufgehoben werden.

[0005] Für das Filtern von beispielsweise Ton in der Ziegelindustrie, also für die Entfernung von Steinen, Holzstücken, Eisenteilen und anderen Fremdkörpern aus dem Ton vor der Weiterverarbeitung zum Ziegel, verwendet man normalerweise verschiedene Lochplatten-Systeme. Der Ton wird mit Hilfe von Transportschnecken unter Druck durch die Filterplatte gedrückt, die Fremdkörper bleiben auf der Schneckenseite und werden mit verschiedenen Methoden abgesondert. Ein anderes Verfahren ist die Eingabe des Tons zwischen zwei rotierende gelochte Walzenmäntel, wobei der saubere Ton durch die Löcher in das Innere der Walzenmäntel gelangt und dort abgestreift wird, während die Fremdkörper entweder zwischen den Walzen zerquetscht werden und dann ebenfalls durch die Löcher gehen, oder aber durch ihre zu große Härte die federnd gelagerte der beiden Walzen zum Nachgeben zwingen. Dann öffnet sich kurzzeitig der Spalt zwischen den Walzen und der Fremdkörper fällt durch diesen in den Abfall. Wenn viel Fremdkörper dieser Art im Ton vorhanden sind, geht bei dieser Methode bei jedem Öffnen des Walzenspaltes auch viel guter Ton verloren.

[0006] Allen Verfahren, die mit Schnecken arbeiten, ist gemeinsam, daß die Schnecken einem sehr großen Verschleiß unterliegen.

[0007] Beim Sieben von feuchten, pulverförmigen Materialien in einem bestimmten Feuchtebereich tritt das Problem auf, daß sich die Sieböffnungen zusetzen und daß daher besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um diese Sieböffnungen zu reinigen bzw. offenzuhalten. Ohne solche Vorkehrungen ist das Absieben dieser Materialien unmöglich.

[0008] Bei der Gesteinsverarbeitung tritt manchmal das Problem auf, Materialien mit höherer und niedrigerer Druckfestiokeit voneinander zu trennen bzw. eine Klassierung durchzuführen. Weisen diese Materialien verschiedene Farben auf, so ist es bekannt, durch Farbe gesteuerte Aussortiervorrichtungen einzusetzen, die jedoch keinen befriedigenden Wirkungsgrad haben. Man ist daher heute nach wie vor vor allem auf das händische Aussortieren der Gesteinssorten angewiesen.

[0009] Aus der DE-OS 24 20 913 ist ein Zerkleinerungsaggregat bekannt geworden, welches insbesondere zum Überführen von thermoplastisch verformbaren Folien und Blasteilen, Altreifen, Glas od.dgl. in ein rieselförmiges Granulat dient. Dieses bekannte Zerkleinerungsaggregat weist zwei im wesentlichen horizontale Achsen auf, auf welchen teilweise einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisende Messer gelagert sind, die eine pendelnde Vor- und Rücklaufbewegung ausführen. Die Messerschneiden der auf einer der beiden Achsen gelagerten Messer greifen hiebei in den Zwischenraum zwischen benachbarte Messer, die auf der anderen der beiden Achsen gelagert sind, ein. Diese Messerschneiden sind entweder glatt ausgebildet oder lediglich in ihrem unteren Teil mit einer Verzahnung versehen. Mit diesem bekannten Zerkleinerungsaggregat lassen sich die eingangs erwähnten Stoffe nicht durch Auswirkung eines Druckes in der gewünschten Weise zerkleinern und es erfolgt auch keine Vorzerkleinerung dieser Stoffe im Einzugskeil.

[0010] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Materialien, insbesondere zum Zerkleinern von Gestein und Erzen, zum Filtern von Ton oder ähnlichen Materialien, zum Sieben von einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt aufweisendem bzw. agglomeriertem Pulver und zum Klassieren von Gesteinsmaterial od.dgl. zu schaffen, die mit einem verhältnismäßig geringen konstruktiven Aufwand bei geringem Verschleiß eine hervorragende Wirkungsweise besitzt. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, die kreiszylinderförmige Oberfläche wenigstens eines Werkzeuges lediglich im oberen Teil, der oberhalb der Stelle liegt, in der die beiden Werkzeuge bei ihrer Bewegung den kleinsten Abstand voneinander aufweisen, abstehende Zerkleinerungswerkzeuge wie Zähne, Nocken, Leisten od.dgl. aufweist, und daß beide Werkzeuge im unteren Teil, der an und unterhalb der erwähnten Stelle liegt, glatt, also ohne abstehende Vorsprünge, ausgebildet sind.

[0011] Durch die im oberen Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche der Werkzeuge vorgesehenen Zähne, Nocken, Leisten od. dgl. werden die aufzubereitenden Materialien so weit zerkleinert, daß die Aufbereitung dieser Materialien, also beispielsweise die vollständige Zerkleinerung, zwischen den glatt ausgebildeten unteren Teilen der kreiszylinderförmigen Oberflächen der Werkzeuge lediglich durch Druck und Zerquetschen erfolgen kann. Dadurch, daß wenigstens eines der Werkzeuge eine pendelnde Aufwärts-Abwärtsbewegung um seine Achse ausführt, werden diejenigen Materialpartikel, welche noch nicht die erforderliche Größe für die Aufbereitung im unteren Teil aufweisen, wieder zurückbefördert und umgeschichtet und somit in einer anderen Lage den Zähnen, Nocken, Leisten od.dgl. dargeboten, so daß sie einer weiteren Vorzerkleinerung unterworfen werden, so lange, bis auch eine Aufbereitung dieser Partikel möglich ist. Jene Partikel, die nicht auf das gewünschte Maß vorzerkleinert werden, können, wie dies im folgenden näher ausgeführt wird, abegeführt werden.

[0012] Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern von Materialien verwendet, so wird somit der Zerkleinerungsgrad in einem Durchgang gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich erhöht, so daß für die gewünschte Aufbereitung in der Regel mit einer geringeren Anzahl hintereinander geschalteter Vorrichtungen das Auslangen gefunden werden kann.

[0013] Soll beispielsweise Tonmaterial oder ähnliches Material gefiltert werden, so ist erfindungsgemäß am unteren Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche wenigstens eines Werkzeuges eine mit Öffnungen versehene Filterplatte vorgesehen. Das durch die Zähne, Nocken, Leisten od.dol. vorzerkleinerte Material wird in diesem Fall durch die Filterplatte hindurchgequetscht und somit gefiltert.

[0014] Soll agglomeriertes Schüttgut bzw. Schüttgut mit einem gewissen Feuchtegehalt gesiebt werden, so ist erfindungsgemäß der untere Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche wenigstens eines Werkzeuges als Siebbelag ausgebildet. Die im Schüttgut vorhandenen Klumpen und Konglomerate werden hiebei mittels der Zähne, Nocken, Leisten od.dgl. vorzerkleinert, so daß eine einwandfreie Siebung erfolgt. Dadurch wird in vielen Fällen ein Absieben eines einen gewissen Feuchtegehalt aufweisenden Schüttgutes ohne Vortrocknung überhaupt möglich.

[0015] Zweckmäßig ist hiebei im Einzugskeil eine mit dem Siebbelag zusammenwirkende, vorzugsweise rotierende oder oszillierende, Reinigungsbürste vorgesehen, durch welche ein Zusetzen der Sieböffnungen verhindert wird.

[0016] Sowohl bei der Ausbildung des unteren Teiles des eine kreiszylinderförmige Oberfläche aufweisenden Werkzeuges als Filterplatte als auch bei der Ausbildung als Siebbelag ist es von Vorteil, wenn der untere Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche des gegenüberliegenden Werkzeuges elastisch nachgiebig ausgebildet ist. In diesem Fall werden Fremdkörper, welche nicht durch die Löcher der Filterplatte bzw. des Siebbelages hindurchtreten können, infolge der elastischen nachgiebigen Ausbildung des Werkzeuges nach unten gedrückt und ausgesondert, onne daß es hiezu eine Erweiterung des Spaltes zwischen den beiden Werkzeugen bedarf, so daß die Materialzufuhr zur erfindungsgemäßen Vorrichtung kontinuierlich erfolgen kann und ein Stillsetzen der Vorrichtung zum Ausscheiden der Fremdkörper nicht erforderlich ist. Außerdem wird durch diese Ausbildung eine Beschädigung der Filterplatte bzw. des Siebbelages vermieden, der Verschleiß dieser Teile wird somit wesentlich verringert.

[0017] Um dieses Werkzeug elastisch nachgiebig auszubilden, kann es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung aus einem mit Druckluft gefüllten Schlauch, beispielsweise aus einem Autoreifen, bestehen.

[0018] Zweckmäßig sind die von der kreiszylinderförmigen Oberfläche abstehenden Zähne, Nocken, Leisten od.dgl., vorzugsweise hydraulisch, nachstellbar und/oder in ihrer Lage zur kreiszylinderförmigen Oberfläche veränderbar angeordnet. Diese Ausbildung bringt die Vorteile mit sich, daß die Lage der Zähne, Nocken, Leisten od.dgl., an das aufzubereitende Material angepaßt werden kann, so daß beispielsweise der Anstellwinkel dieser Teile in Abhängigkeit davon verändert werden kann, ob die aufzubereitenden Materialpartikel großvolumige Teile beinhalten, vor allem aber, daß bei einem Verschleiß dieser Teile durch das Nachstellen der ursprüngliche Zustand, insbesondere der ursprüngliche Zwischenraum zwischen den Teilen der miteinander zusammenwirkenden Werkzeuge, wieder hergestellt werden kann, so daß ein Austausch dieser Teile nur in längeren Zeitabständen vorgenommen werden muß.

[0019] Erfindungsgemäß können die von der kreiszylinderförmigen Oberfläche abstehenden Zähne, Nocken, Leisten od.dgl. auswechselbar befestigt sein, so daß bei einem Verschleiß dieser Einrichtungen eine leichte Auswechslung derselben möglich ist.

[0020] Zur Erzielung des angestrebten Effektes ist es nicht unbedingt erforderlich, daß beide Werkzeuge eine pendelnde Aufwärts- und Abwärtsbewegung ausführen. Eine konstruktive Vereinfachung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch möglich, daß lediglich eines der beiden Werkzeuge eine um die Lagerachse pendelnde Aufwärts-Abwärtsbewegung, das ändere Werkzeug hingegen eine Rotationsbewegung ausführt.

[0021] Erfindungsgemäß kann zumindest eines der beiden Werkzeuge zusätzlich zu seiner um die Lagerachse pendelnden oder rotierenden Bewegung auf dieser Lagerachse bewegbar gelagert sein. Dadurch entsteht eine Art rotierende Mahleffekt, durch welchen die Aufbereitung der Materialien und die Kubizität des Produktes entscheidend verbessert werden können.

[0022] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann wenigstens eines der beiden Werkzeuge in Richtung zum jeweils anderen Werkzeug verschiebbar gelagert sein, so daß der Zwischenraum zwischen den kreiszylinderförmigen Oberflächen der beiden Werkzeuge veränderbar ist. Durch Vergrößerung dieses Zwischenraumes läßt sich die Vorrichtung für klassierende Aufgaben einsetzen, wenn größere und härtere Materialeinschlüsse in diesen Zwischenraum gelangen, deren Aufbereitung bei Drücken, für welche die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgelegt ist, nicht möglich ist.

[0023] Vorteilhaft ist es, wenn zur Anpassung an die sich während des Aufbereitungsvorganges ändernde Materialzusammensetzung bzw. Materialbeschaffenheit die Größe des Zwischenraumes zwischen den beiden Werkzeugen, die Relativgeschwindigkeit der Werkzeuge, deren Rhythmus und zurückgelegte Wegstrecke, sowie Gleichlauf und Gegenlauf dieser Werkzeuge durch eine Computersteuerung in Abhängigkeit vom zwischen den beiden Werkzeugen auftretenden Druck und/oder von der vom Antrieb der Werkzeuge aufgenommenen Leistung gesteuert werden. Wird beispielsweise bei der Computersteuerung ein maximaler Druck eingestellt, so wird bewirkt, daß sich der Zwischenraum zwischen den beiden Werkzeugen vergrößert, wenn in diesen Zwischenraum härtere Materialien gelangen, die dann beispielsweise bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Klassieren oder zur Zerkleinerung von Gesteinsmaterial durch den Zwischenraum hindurchtreten und in der Folge leicht abgeführt werden können. Sinkt der Druck danach wieder ab, so verkleinert sich der Zwischenraum automatisch. Durch die Computersteuerung läßt sich aber nicht nur die Größe des Zwischenraumes zwischen den beiden Werkzeugen, sondern auch die Geschwindigkeit, mit welcher sich beide Werkzeuge bewegen, ferner deren Rhythmus, zurückgelegte Wegstrecke, sowie Gleich- und Gegenläufigkeit der Bewegung der Werkzeuge vollautomatisch den jeweiligen Bedingungen anpassen.

[0024] Anstelle des Druckes kann auch die vom Antrieb der Werkzeuge aufgenommene Leistung zur Steuerung herangezogen werden. Druck und Leistung lassen sich leicht mittels eines Meßgerätes erfassen und der Computersteuerung eingeben.

[0025] Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Sieben von feuchten Materialien verwendet wird, ist es zweckmäßig, wenn wenigstens eines der beiden Werkzeuge, vor allem das, dessen unterer Teil als Siebbelag ausgebildet ist, beheizt ist. Auch dadurch wird ein Zusetzen der Sieböffnungen verhindert, da das Material durch das Beheizen im Bereich dieser Sieböffnungen getrocknet wird. Außerdem läßt sich durch die Beheizung der Mahlflächen eine Kontakttrocknung der aufzubereitenden Materialien erzielen.

[0026] Eine in konstruktiver Hinsicht günstige Ausführungsform ergibt sich dann, wenn erfindungsgemäß mehrere, paarweise miteinander zusammenwirkende Werkzeuge vorgesehen sind, wobei zwei Werkzeuge benachbarter Paare über einen Arm miteinander verbunden sind, der auf einer im wesentlichen horizontalen Achse gelagert ist, die im zusammenfallenden Kreisbogenmittelpunkt der einen kreiszylinderförmigen Querschnitt aufweisenden Oberfläche dieser beiden Werkzeuge angeordnet ist. Dadurch können mehrere Werkzeuge auf kleinem Raum nebeneinander zusammengebaut werden, wobei bei einer Bewegung des einen Werkzeuges eines Werkzeugpaares abwärts sich das über den Arm damit verbundene Werkzeug des benachbarten Werkzeugpaares aufwärts bewegt. Es wird hiedurch der Antrieb dieser beiden Werkzeuge in konstruktiver Hinsicht vereinfacht und der Energieaufwand reduziert. Außerdem wird bei dieser Ausführungsform auch die Wartung vereinfacht und es können Reserve-Einheiten schnell eingesetzt werden.

[0027] In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern von Gesteinsmaterialien in Seitenansicht, wobei das Gehäuse weggelassen ist. Fig.2 stellt in entsprechender Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Filtern von Tonmaterialien und Fig.3 zum Sieben von feuchten Materialien dar. Fig.4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit drei Werkzeugpaaren.

[0028] Die in Fig.1 dargestellte Vorrichtung weist zwei Werkzeuge 1,2 auf, deren einander zugewendete Oberflächen 3 kreiszylinderförmig ausgebildet sind. Diese Werkzeuge 1,2 sind auf Achsen 4 gelagert, die in der Zylinderachse liegen. Jedes der beiden Werkzeuge ist mit einem Ansatz 5 verbunden, wobei an jedem Ansatz 5 eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Anordnung angreift, durch welche eine um die Achsen 4 pendelnde Auf- und Abwärtsbewegung der beiden Werkzeuge bewirkt wird. Die Relativbewegung der beiden Werkzeuge kann unterschiedlich sein, so können sich beide Werkzeuge mit gleicher Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung auf- und abwärtsbewegen, die Bewegung kann aber auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfolgen, wobei eines der beiden Werkzeuge auch stillstehen kann, z.B. während des Austausches von Verschleißteilen an der Außenseite, d.h. die Vorrichtung arbeitet dann auch während dieser Phase mit geringerer Leistung weiter und es ist schließlich auch eine gegenläufige Bewegung der Werkzeuge möglich.

[0029] Zur Steuerung der Bewegung der Werkzeuge 1,2 ist vorzugsweise eine Computersteuerung vorgesehen, die in Abhängigkeit von einer Steuergröße, beispielsweise vom Druck, von der aufgenommenen Antriebsleistung oder von der Größe und/oder Form der Partikel des aufzubereitenden Materials, eine Änderung des Bewegungsablaufes der beiden Werkzeuge bewirkt. Durch diese Computersteuerung kann somit automatisch der Zwischenraum zwischen den beiden Werkzeugen, die Relativgeschwindigkeit der Werkzeuge sowie Gleichlauf oder Gegenlauf gesteuert werden. Als Steuergröße kann beispielsweise der Druck in den Kolben-Zylinder-Anordnungen 6 herangezogen werden.

[0030] Die kreiszylinderförmige Oberfläche 3 der beiden Werkzeuge 1,2 ist im oberen und unteren Teil verschiegenartig ausgebildet. Im oberen Teil sind beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 abstehende Leisten 7 od.dgl. vorgesehen, der untere Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche 3 ist im wesentlichen glatt, also onne Vorsprünge.

[0031] Das über den zwischen den einander gegenüberliegenden kreiszylinderförmigen Oberflächen 3 vorgesehenen Einzugskeil 8 zugeführte Material wird zunächst durch die Leisten 7 vorzerkleinert und bei der Abwärtsbewegung der beiden Werkzeuge 1 zerquetscht und dadurch auf die gewünschte Korngröße zerkleinert, worauf es nach unten in einen nicht dargestellten Silo fällt. Das noch nicht auf die gewünschte Korngröße zerkleinerte Material wird bei der Aufwärtsbeuegung der beiden Werkzeuge nach oben zurückbefördert und hiebei aufgelockert und umgelagert und neuerlich einer Bearbeitung durch die Leisten 7 unterworfen, bevor es bei der anschließenden Abwärtsbewegung der Werkzeuge wieder nach unten gefördert wird. Dadurch wird der Zerkleinerungsgrad gegenüber einem bekannten Walzenbrecher wesentlich verbessert.

[0032] Eine der beiden Achsen 4 kann in einer Richtung (Doppelpfeil 9) zur jeweils anderen Achse verschiebbar angeordnet sein, so daß dadurch der Abstand zwischen den beiden kreiszylinderförmigen Oberflächen 3 geändert werden kann. Dadurch läßt sich dieser Abstand nicht nur an die jeweils zu behandelnden Materialien bzw. an die gewünschte Korngröße anpassen, sondern es ergibt sich dadurch auch die Möglichkeit, diesen Abstand kurzfristig, und zwar gleichfalls durch die Computersteuerung gesteuert, zu verändern, um bei Auftreten von härteren Materialeinschlüssen bzw. von Fremdkörpern diese durch den Zwischenraum zwischen den Werkzeugen auszusondern bzw. eine Beschädigung der Vorrichtung zu verhinder. Dadurch wird es in vielen Fällen möglich, auf aufwendige Magnetabscheide- oder Detektoreirichtungen über den Materialzufuhrbändern zu verzichten.

[0033] Zumindest eines der beiden Werkzeuge kann auch um seine Achse 4 in Achsrichtung bewegbar gelagert sein, so daß sich dieses Werkzeug zusätzlich zu seiner Drehbewegung um die Achse 4 auch in Achsrichtung bewegt. Dadurch wird eine Art Mahleffekt erzielt und die Aufbereitug des Materials verbessert.

[0034] Die Leisten 7 können auf den Oberflächen 3 auswechselbar befestigt sein, um bei einem Verschleiß eine leichte Austauschbarkeit zu ermöglichen.

[0035] Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist am unteren Teil der Oberfläche des Werkzeuges 1 eine gelochte Filterplatte 10 vorgesehen. Das Werkzeug 2 besteht aus einem elastisch nachgiebigem Material, beispielsweise aus einem. Vollgummi oder aus einem mit Druckluft gefüllten Autoreifen. Ein Teil der Oberfläche 3 dieses Werkzeuges 2, welcher mit der Filterplatte 10 nicht in Berührung kommt, ist jedoch starr ausgebildet und besteht beispielsweise aus einem den Vollgummiring bzw. Autoreifen umgebenden, im Querschnitt etwa U-förmigen Mantel 11 aus Metall, an dem die abstehenden Leisten 7 befestigt sind. Durch diese Leisten 7 werden im über den Einzugskeil 8 zugeführten Tonmaterial enthaltene Tonschollen, Eisklumpen, Steine od.dgl. vorzerkleinert, soweit eine solche Vorzerkleinerung möglich ist. Im Anschluß daran wird das Tonmaterial mittels der elastisch nachgiebig ausgebildeten Oberfläche 3 des Werkzeuges 2 durch die Filterplatte 10 hindurchgenpreßt. Diejenigen Bestandteile des Tonmateriales, welche durch die Löcher der Filterplatte 10 nicht hindurchdringen können, also insbesondere Steine und sonstige Fremdkörper 12, werden infolge der elastischen Ausbildung der Oberfläche des Werkzeuges 2 nach unten befördert und somit ausgeschieden.

[0036] Der durch die Öffnungen der Filterplatte 10 hindurchtretende Ton gelangt in einen Raum 13 im Werkzeug 1 hinter der Filterplatte, von wo er abgeführt wird.

[0037] In Fig.3 ist eine Vorrichtung zum Sieben eines Schüttgutes mit einem gewissen Feuchtegehalt dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist am unteren Teil der kreiszylindeförmigen Oberfläche 3 beider Werkzeuge 1,2 ein Siebbelag 18 vorgesehen. Das über den Einzugskeil 8 zugeführte Schüttmaterial wird durch den Siebbelag 18 in den Raum 14 dahinter abgesiebt, Konglomerate werden je nach ihrer Härte entweder durch die Leisten 7 zerkleinert und gehen auch durch die Öffnungen des Siebbelages 18 oder sie werden im eng eingestellten unteren Walzenspalt zerkleinert, bevor sie den Siebbelag 18 passieren.

[0038] Es ist möglich, auch lediglich an der Oberfläche eines der beiden Werkzeuge einen Siebbelag 18 anzuordnen und die Oberfläche des anderen Werdzeuges ohne Sieböffnungen auszubilden.

[0039] Durch die auch bei dieser Ausführungsform vorgesehenen abstehenden Leisten 7 werden auch die sich infolge des Feuchtegehaltes des Schüttgutes bildenden Klumpen vorzerkleinert, bevor das Schüttgut durch die Sieböffnungen gedrückt wird.

[0040] Zweckmäßig ist zumindest einer der beiden Siebbeläge beheizt, um ein Zusetzen der Öffnungen durch das einen Feuchtegehalt aufweisende Schüttgut zu vernindern. Zum gleichen Zweck gient eine im Einzugskeil 8 angeordnete, mit den Siebbelägen zusammenwirkende Reinigungsbürste 15, die rotiert oder oszilliert und dadurch die Sieböffnungen freilegt.

[0041] Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind mehrere, paarweise miteinander zusammenwirkende Werkzeuge 1,2,1′,2′,1˝,2˝ vorgesehen. Jeweils zwei Werkzeuge 2,1′ bzw. 2′,1˝ benachbarter Paare sind über einen Arm 16 bzw.16′ miteinander verbunden, der auf einer im wesentlichen horizontalen Achse 17 bzw. 17′ gelagert ist, die im zusammenfallenden Kreisbogenmittelpunkt der einen kreiszylinderförmigen Querschnitt aufweisenden Oberflächen 3 dieser Werkzeuge angeordnet ist.

[0042] In der Zeichnung sind drei Werkzeugpaar dargestellt. Es können aber auch lediglich zwei Werkzeugpaare oder mehr als drei Werkzeugpaare vorgesehen sein.

[0043] Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher zwei Werkzeuge über einen Arm miteinander verbuden sind, jedoch nur mit einem dieser Werkzeuge ein Gegenwerkzeug zusammenwirk. Diese Ausführung bringt den Vorteil mit sich, daß der Austausch der Verschleißteile wesentlich vereinfacht wird, da diese an jenem mit dem Arm verbundenen Werkzeug, welches nicht mit einem Gegenwerkzeug zusammenwirkt, frei zugänglich sind. Nach Austausch der Verschleißteile wird der Arm um 180° verdreht, so daß nun das mit den ausgetauschten Verschleißteilen versehene Werkzeug mit dem Gegenwerkzeug zusammenwirkt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Aufbereiten von Materialien, wie Gestein, Erze, Ton, Schüttgüter, agglomeriertes Pulver od.dgl., mit zumindest zwei wenigstens teilweise eine kreiszylinderförmige Oberfläche aufweisenden Werkzeugen (1,2), die auf in den Kreisbogenmittelpunkten angeordneten, im wesentlichen horizontalen Achsen (4) gelagert und durch, vorzugsweise hydraulische, Antriebseinrichtungen (6) derart bewegbar sind, daß wenigstens eines der Werkzeuge (1) eine pendelnde Aufwärts-Abwärtsbewegung um seine Achse (4) ausführt, wobei der Raum (8) oben zwischen den einander gegenüberliegenden kreiszylinderförmigen Oberflächen (3) der beiden Werkzeuge (1,2) einen Einzugskeil für das aufzubereitende Material bildet und wobei die kreiszylinderförmige Oberfläche (3) wenigstens eines Werkzeuges (1,2) mit abstehenden Zerkleinerungseinrichtungen (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylinderförmige Oberfläche (3) wenigstens eines Werkzeuges (1,2) lediglich im oberen Teil, der oberhalb der Stelle liegt, in der die beiden Werkzeuge (1,2) bei ihrer Bewegung den kleinsten Abstand voneinander aufweisen, abstehende Zerkleinerungswerkzeuge wie Zähne, Nocken, Leisten (7) od.dgl. aufweist, und daß beide Werkzeuge (1,2) im unteren Teil, der an und unterhalb der erwähnten Stelle liegt, glatt, also ohne abstehende Vorsprünge, ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche (3) wenigstens eines Werkzeuges (1,2) eine mit Öffnungen versehene Filterplatte (10) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche (3) wenigstens eines Werkzeuges als Siebbelag (18) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Einzugskeil eine mit dem Siebbelag (18) zusammenwirkende, vorzugsweise rotierende oder oszillierende, Reinigungsbürste (15) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der kreiszylinderförmigen Oberfläche (3) eines Werkzeuges (1 bzw.2) elastisch nachgiebig ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (1 bzw.2) aus einem mit Druckluft gefüllten Schlauch, beispielsweise aus einem Autoreifen, besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der kreiszylinderförmigen Oberfläche (3) abstehenden Zähne, Nocken, Leisten (7) od.dgl. auswechselbar befestigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der kreiszylinderförmigen Oberfläche abstehenden Zähne, Nocken, Leisten (7) od.dgl., vorzugsweise hydraulisch, nachstellbar und/oder in ihrer Lage zur kreiszylinderförmigen Oberfläche veränderbar angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die kreiszylinderförmige Oberfläche (3) aufweisende Teil des Werkzeuges (1,2) an diesem auswechselbar befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich eines (1) der beiden Werkzeuge (1,2) eine um die Lagerachse (4) pendelnde Aufwärts-Abwärtsbewgung, das andere Werkzeug (2) hingegen eine Rotationsbewegung ausführt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der beiden Werkzeuge (1,2) zusätzlich zu seiner um die Lagerachse (4) pendelnden oder rotierenden Bewegung in Richtung dieser Lagerachse bewegbar gelagert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Werkzeuge (1,2) in Richtung zum jeweils anderen Werkzeug verschiebbar gelagert ist (Pfeil 9), so daß der Zwischenraum zwischen den kreiszylinderförmigen Oberflächen (3) der beiden Werkzeuge (1) veränderbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1,11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Zwischenraumes zwischen den beiden Werkzeugen (1,2), die Relativgeschwindigkeit der Werkzeuge (1,2) deren Rhythmus und zurückgelegte Wegstrecke, sowie Gleichlauf und Gegenlauf dieser Werkzeuge (1,2) durch eine Computersteuerung in Abhängigkeit vom zwischen den beiden Werkzeugen (1,2) auftretenden Druck und/oder von der vom Antrieb der Werkzeuge (1,2) aufgenommenen Leistung gesteuert werden.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Werkzeuge (1, 2) beheizt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, paarweise miteinander zusammenwirkende Werkzeuge (1,2,1′,2′,1˝,2˝) vorgesehen sind, wobei zwei Werkzeuge benachbarter Paare über einen Arm (16,16′) miteinander verbuden sind, der auf einer im wesentlichen horizontale Achse (17,17′) gelagert ist, die im zusammenfallenden Kreisbogenmittelpunkt der einen kreiszylinderförmigen Querschnitt aufweisenden Oberfläche dieser beigen Werkzeuge angeordnet ist.

Claims

1. Apparatus for treating materials, such as rock, ore, clay, bulk materials, agglomerated powder or the like, having at least two tools (1, 2) which have an at least partially cylindrical surface, are mounted on substantially horizontal shafts (4) arranged at the arc centre points and are movable by preferably hydraulic drive means (6) such that at least one of the tools (1) performs an oscillating up-and-down movement about its shaft (4), the space (8) at the top between the mutually opposing cylindrical surfaces (3) of the two tools (1, 2) forming a drawin wedge for the material to be treated, and the cylindrical surface (3) of at least one tool (1, 2) being provided with projecting comminuting means (7), characterized in that the cylindrical surface (3) of at least one tool (1, 2) has, only in the upper part which is above the point where the two tools (1, 2) have the smallest spacing from one another during their movement, projecting comminuting tools such as teeth, cams, ledges (7) or the like, and in that both tools (1, 2) are constructed, in the lower part lying against and below the said point, to be smooth, that is to say without projections.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that a filter plate (10) provided with openings is disposed at the lower part of the cylindrical surface (3) of at least one tool (1, 2).

3. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the lower part of the cylindrical surface (3) of at least one tool is constructed as a sifting coating (18).

4. Apparatus according to Claim 3, characterized in that a cleaning brush (15) which cooperates with the sifting coating (18) and preferably rotates or oscillates is provided in the draw-in wedge.

5. Apparatus according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the lower part of the cylindrical surface (3) of a tool (1 or 2) is constructed to be resiliently yielding.

6. Apparatus according to Claim 5, characterized in that the tool (1 or 2) comprises a hose filled with compressed air, for example a car tyre.

7. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the teeth, cams, ledges (7) or the like projecting from the cylindrical surface (3) are removably secured.

8. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the teeth, cams, ledges or the like projecting from the cylindrical surface are readjustable, preferably hydraulically, and/or are arranged to be alterable in their position with respect to the cylindrical surface.

9. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the part of the tool (1, 2) having a cylindrical surface (3) is removably secured to said tool (1, 2).

10. Apparatus according to Claim 1, characterized in that only one (1) of the two tools (1, 2) performs an oscillating up-and-down movement about the mounting shaft (4), whereas the other tool (2) performs a rotary movement.

11. Apparatus according to Claim 1, characterized in that at least one of the two tools (1, 2), in addition to its oscillating or rotating movement about the mounting axis (4), is mounted to be movable in the direction of this mounting axis.

12. Apparatus according to Claim 1, characterized in that at least one of the two tools (1, 2) is mounted to be displaceable in the direction of the respectively other tool (arrow 9), so that the intermediate space between the cylindrical surfaces (3) of the two tools (1) is alterable.

13. Apparatus according to Claim 1, 11 or 12, characterized in that the size of the intermediate space between the two tools (1, 2), the relative speed of the tools (1, 2), the rhythm thereof and distance covered and the synchronism and asynchronism of these tools (1, 2) are controlled by a computer control in dependence on the pressure occurring between the two tools (1, 2) and/or on the power consumed by the drive of the tools (1, 2).

14. Apparatus according to one of Claims 1 to 13, characterized in that at least one of the two tools (1, 2) is heated.

15. Apparatus according to one of Claims 1 to 14, characterized in that a plurality of tools (1, 2, 1′, 2′, 1˝, 2˝) cooperating with one another in pairs are provided, two tools of adjacent pairs being connected to one another by way of an arm (16, 16′) which is mounted on a substantially horizontal shaft (17, 17′) which is arranged at the coincident arc centre point of the surface of these two tools having a cylindrical cross-section.

Revendications

1. Dispositif pour préparer des matériaux tels que roches, minéraux, argiles, matières en vrac, poudre agglomérée ou matériaux analogues, à l'aide d'au moins deux outils (1, 2), présentant au moins en partie une surface cylindrique ayant un cercle comme directrice, qui sont montés sur des axes (4) sensiblement horizontaux et coïncidant avec les centres des arcs de cercle et sont agencés de manière à pouvoir être mus par un mécanisme d'entraînement (6), de préférence hydraulique, de telle façon qu'au moins l'un des outils (1) décrive un mouvement pendulaire de bas en haut par rapport à son axe (4), l'espace (8) situé à la partie supérieure entre les surfaces cylindriques (3) en regard des deux outils (1, 2) formant une zone en coin pour le chargement du matériau à préparer et la surface cylindrique (3) de l'un au moins des outils (1, 2) étant munie de moyens de broyage (7) en saillie, caractérisé en ce que, uniquement dans sa partie supérieure située au-dessus de l'endroit où les deux outils (1, 2) laissent subsister entre eux un petit espace lorsqu'ils sont mus, la surface cylindrique (3) de l'un au moins des outils (1, 2) comporte des moyens de broyage en saillie, tels que dents, reliefs, barres (7) ou moyens analogues, et en ce que, dans leur partie inférieure située au voisinage et au-dessous dudit endroit, les deux outils (1, 2) sont lisses, donc sans parties en saillie.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une plaque-tamis (10) munie d'ouvertures est prévue à la partie inférieure de la surface cylindrique (3) de l'un au moins des outils (1, 2).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure de la surface cylindrique (3) de l'un au moins des outils est une paroi (18) formant tamis.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans la zone de chargement en coin, il est prévu une brosse de nettoyage (15), de préférence rotative ou oscillante, coopérant avec la paroi (18) formant tamis.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie inférieure de la surface cylindrique (3) de l'un des outils (1 ou 2) est conçue pour pouvoir se déformer élastiquement.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'outil (1 ou 2) comprend une chambre remplie d'air comprimé, par exemple un pneumatique de voiture.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents, reliefs, barres (7) ou moyens analogues dépassant de la surface cylindrique (3) sont fixés de manière amovible.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents, reliefs, barres (7) ou moyens analogues dépassant de la surface cylindrique sont agencés de manière à pouvoir être réglés en position et/ou changés de position sur la surface cylindrique, de préférence par voie hydraulique.

9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de l'outil (1, 2) présentant la surface cylindrique (3) est fixée à celui-ci de manière amovible.

10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que seul l'un (1) des deux outils (1, 2) décrit un mouvement pendulaire de bas en haut par rapport à l'axe (4), l'autre outil (2) étant empêché de tourner.

11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en plus de son déplacement pendulaire ou rotatif autour de l'axe (4), l'un au moins des deux outils (1, 2) est monté mobile parallèlement à la direction de cet axe.

12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des deux outils (1, 2) est déplaçable (flèche 9) par rapport à l'autre de telle façon que l'espace entre les surfaces cylindriques (3) des deux outils (1, 2) soit modifiable.

13. Dispositif selon la revendication 1, 11 ou 12, caractérisé en ce que la grandeur de l'espace entre les deux outils (1, 2), les vitesses relatives des outils (1, 2), leur rythme et leur débattement, ainsi que le synchronisme et l'asynchronisme de ces outils (1, 2), sont commandés par un ordinateur en fonction de la pression régnant entre les deux outils (1, 2) et/ou de la puissance absorbée par l'entraînement des outils (1, 2).

14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'un au moins des deux outils (1, 2) est chauffé.

15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs outils (1, 2, 1′, 2′, 1˝, 2˝) travaillant par paires, deux outils de paires voisines étant reliés par un bras (16, 16′) supporté par un axe (17, 17′) sensiblement horizontal qui coïncide avec le centre commun des arcs de cercle définissant les surfaces à coupe transversale cylindrique de ces deux outils.

Zeichnung