CH454003A - Gerät zum mechanischen Zerlegen von Hartgesteinen mit in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstücken - Google Patents

Description

  Gerät zum mechanischen Zerlegen von Hartgesteinen mit in Bohrlöcher einsetzbaren       und    durch einen hydraulisch betätigten Keil     auseinanderschiebbaren    Einsatzstücken    Die Erfindung     betrifft    ein Gerät zum mechanischen  Zerlegen von Hartgesteinen mit in Bohrlöcher einsetz  baren und durch einen hydraulisch betätigten Keil aus  einanderschiebbaren Einsatzstücken.  



  Es ist bekannt, in Steinbrüchen und steinverarbei  tenden Betrieben Gesteine, beispielsweise grössere Stein  blöcke, dadurch     zu    zerlegen, dass in gewünschter Spalt  richtung     hintereinander    Bohrlöcher eingebracht werden,  in die dann Keile eingeschlagen oder -gepresst werden.  Hierzu werden neuerdings geteilte Einsatzstücke ver  wendet, die in die Bohrlöcher eingesetzt und durch  Keile     auseinandergedrückt    werden. Es ist auch nicht  neu, die Keile hydraulisch zu betätigen.  



  Diese bekannten Geräte haben den Nachteil, dass  sie infolge ihrer Bauart Bohrlöcher mit sehr grossen  Durchmessern benötigen und deshalb unwirtschaftlich  arbeiten.  



  Bei einer bekannten Anordnung sind zwischen die  Einsatzstücke und dem einschiebbaren Keil Rollenlager  eingebaut. Diese haben den Nachteil, dass sie einen  grossen Platzbedarf aufweisen und dass wegen der star  ken Beanspruchung bei Hartgestein sowohl der     Keil     als auch die Einsatzstücke stark bemessen werden müs  sen. Hinzu kommt, dass Rollenlager den bei Verwendung  hoher hydraulischer Drücke auftretenden Beanspruchun  gen nicht standhalten und durch den in sie unvermeidbar  eindringenden Gesteinsstaub sehr rasch zerstört werden.  Endlich werden die Bohrlöcher sehr häufig nicht gerad  linig gebohrt, weil die schweren Bohrhämmer von  Hand geführt werden     und    infolgedessen die verstärkte  Bohrkrone der Bohrstange leicht seitlich ausweicht.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge  rät zum     mechanischen    Zerlegen von Hartgestein zu  schaffen, bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile  vermieden werden.  



  Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Gerät vorge  schlagen, welches gemäss vorliegender Erfindung da  durch gekennzeichnet ist, dass mit einem Zylinderblock,    in dem ein hochdruckhydraulisch     betätigbarer,    einen  schlanken Gleitkeil tragender Kolben längsbeweglich an  geordnet ist, ein Topf verschraubt ist, in dem symmetri  sche Einsatzstücke beschränkt verschiebbar eingehängt  sind, welche eine der Neigung des Gleitkeiles entspre  chende     Schrägung        aufweisen.     



       Diese.    Konstruktion ergibt ein handliches Gerät, mit  welchem in kleinsten Bohrlöchern die grösstmögliche  Kraftwirkung erzielt wird.  



  Weitere Merkmale des Gegenstandes der Erfindung  sind nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen,  welche in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.  Es zeigen:       Fig.    1 ein erfindungsgemässes     Steinsprenggerät    im  Vertikalschnitt,       Fig.    2 einen zweiteiligen Einsatz mit kreisförmigem  Umriss im Querschnitt,       Fig.    3 einen zweiteiligen Einsatz mit Schneiden  im Querschnitt,       Fig.    4 einen dreiteiligen Einsatz mit kreisförmigem  Umriss im Querschnitt,       Fig.    5 einen dreiteiligen Einsatz mit Schneiden im  Querschnitt,       Fig.    6 einen Längsschnitt durch ein erfindungsge  mässes Gerät,

         Fig.    7 einen teilweisen     Längsschnitt    des gleichen  Gerätes in einer gegenüber der Darstellung in     Fig.    6  um 90  versetzten Schnittebene,       Fig.    8 einen Schnitt nach der Linie     A-B    von     Fig.    7  und       Fig.    9 einen Schnitt nach der Linie     C-D    von     Fig.    7.  Das in     Fig.    1 dargestellte Spaltgerät weist einen  einseitig geschlossenen Hochdruckzylinder 1 auf, mit  dem ein als Topf ausgebildeter Führungskörper 2 ver  schraubt und mittels einer elastischen     Schnurdichtung    3  öldicht verbunden ist.

   Der     Hochdruckölzylinder    1 und  der Topf 2 begrenzen den Hubraum 4 für die zwischen  sich Dichtungen 5 aufnehmenden Rundstege 6 eines      Kolbens 7, dessen Kolbenstange 8 in einer zylindrischen       Ausnehmung    9 des Topfes 2 gleitet und mittels einer  Dichtung 10 öldicht abgedichtet ist. Der Hubraum 4  ist mit einem Einlass 11 und einem     Auslass    12 für  Hochdrucköl ausgerüstet.  



  An die zylindrische     Ausnehmung    9 des Topfes 2  schliesst sich eine weitere     Ausnehmung    13 an, in der  mittels zweier vom Federn 14 nach innen gedrückter  Bolzen 15, 16 zwei Einsatzstücke 17, 18 mit kreis  förmigem Umriss (vgl.     Fig.    2) seitlich bewegbar auf  gehängt sind. Diese beiden Einsatzstücke 17, 18 weisen  Schrägflächen 19, 20 auf. In den durch diese Schräg  flächen gebildeten, sich nach unten verengenden Keil  raum ragt ein schlanker, rechteckiger Gleitkeil 21 hin  ein, der an seinem oberen Ende einen in eine ent  sprechende     Ausnehmung    der Kolbenstange 8 eingesetz  ten Kopf 22 aufweist. Der Gleitkeil 21 weist im unteren  Teil an den Schrägflächen 19, 20 anliegende Keil  flächen auf.

   Der obere Teil des Keiles 21 ist dagegen  prismatisch, damit sich im Bereich des Kopfes     ein     nicht zu grosser Querschnitt des Keiles ergibt, so dass  keine zu grossen Bohrlöcher nötig werden und das  Gerät verhältnismässig kleine Abmessungen erhält.  



  Bei Zuführung von Drucköl in den Einlass 11 wird  der Kolben 7 mit grosser Kraft nach unten bewegt,  so dass unter Berücksichtigung des hohen Druckes und  der grossen     Kolbenfläche    einerseits und anderseits der  geringen Neigung des Keiles 19 auf die beiden Ein  sätze 17, 18 eine überaus grosse Querkraft übertragen  wird, die     erfahrungsgemäss    genügt, auch sehr hartes  Gestein zu sprengen. Es hat sich gezeigt, dass man  mit relativ wenigen Bohrlöchern und Geräten auch  hartes Gestein in Stücke mit geraden Flächen zerlegen  kann.  



  Unter Umständen, insbesondere bei besonders har  tem Gestein und bei Zerkleinerung des Gesteines in  viele unregelmässige Stücke, ist es zweckmässig, die in       Fig.    3 dargestellte Anordnung zu verwenden. Bei dieser  sind die Einsatzstücke 23, 24 mit längsgerichteten  Schneiden 25, 26 versehen, die die auf das Gestein       einwirkende    Sprengkraft weiter erhöhen.  



  In     Schotterwerken    ist es häufig vorteilhaft, zunächst       grössere    Steine ohne weitere Zerteilung     vorzubrechen     und danach in möglichst viele Teile zu zersprengen.  Hierfür eignen sich besonders gut die Anordnung nach       Fig.    4 und 5. Bei beiden Anordnungen sind dreieckige  Keile 27 vorgesehen, die entweder auf drei Einsatz  stücke 28 mit zusammen kreisförmigem Umriss oder  auf drei Einsatzstücke 29 mit längsgerichteten Schnei  den 30 einwirken.  



  Je nach Bedarf können auch mehr als drei Ein  satzstücke Verwendung finden.  



  In den     Fig.    6 bis 9 der Zeichnung ist ein Spaltgerät  nach einer weiteren Ausführungsform dargestellt, wel  ches einen Druckzylinder 31 aufweist, in dem eine  mit einem     zweiteiligen    Kolben 32 verbundene Kolben  stange 33 längsbeweglich angeordnet ist.  



  Oberhalb und unterhalb des Kolbens 32 münden  in den Innenraum des Zylinders 31 zwei Kanäle 34  und 35, durch die mittels eines     Hochdrucksteuerventils     36 der Kolben 32 von oben oder von unten durch  eine Druckflüssigkeit     beaufschlagt    werden kann. Das  Ventil 36 steht über ein Rohr 37 mit einer hydrauli  schen Pumpe in Verbindung.  



  In das offene Ende des Zylinders 31 ist     ein    Füh  rungsring 38 eingeschraubt, der die Kolbenstange 33  mittels einer durch einen angeschraubten Ring 39 ge-         haltenen    druckfesten Dichtung 40 umfasst. An den Füh  rungsring 38 schliesst sich ein ebenfalls in den Zylinder  31 eingeschraubter zylindrischer Topf 41 an.

   In diesen  ist eine hohlzylindrische Hülse 42 eingesetzt, die mit       einem    Schmiernippel 43 versehen     ist.    Der Topf 41 weist  einen inneren Kragen 44 mit einem gehärteten Ring 45  auf, auf dem die Kopfteile 46 der zwei symmetrischen       halbrunden    Einsatzstücke 47 aufgehängt     sind.    Diese  weisen Zwischenteile 48 auf, die durch einen am unte  ren Ende des Topfes 41 mittels eines     Schraubringes    49  gehalterten, elastischen Spannring 50     hindurchragen.    Die  beiden Einsatzstücke 47 weisen eine Fläche 51, je  eine axiale Schmiernut 52 und an ihren Enden zylindri  sche oder     ballige    Verstärkungen 53 auf.  



  Die Kolbenstange 33 ist mit einem     Gleitkeil    54  verbunden, der durch die Kopfteile 46 der halbrunden  Einsatzstücke 47 hindurch zwischen die konischen Flä  chen 51 hineinreicht. Er ist mittels Stahlkugeln 55  drehbar und zugfest mit der Kolbenstange 33 verbunden  und trägt in einer Ringnut einen der Aufnahme von  Schmiermitteln dienenden ringförmigen Schwamm 56.  



  Wird bei Betätigung des Ventils 36 dem Zylinder  31 durch den Kanal 34 Druckflüssigkeit zugeführt,  dann bewegen sich der Kolben 32 und der     Gleitkeil    54  abwärts und der Gleitkeil 54 schiebt die beiden Einsatz  stücke 47     auseinander.    Infolge des hohen spezifischen  Druckes der Druckflüssigkeit und bedingt durch die  relativ grosse Kolbenfläche, den kleinen Keilwinkel des  Gleitkeiles 54 und nicht zuletzt durch die relativ kleinen  Berührungsflächen der Verstärkungen 53 entsteht an  diesen ein ausserordentlich hoher     Pressdruck    gegenüber       cem    zu sprengenden Gestein.  



  Der Keil 54 wird durch den Schwamm 56, der in  der untersten Stellung des Keiles 54 gegen die Kopf  teile 46 der Einsatzstücke gepresst wird, sowie durch  das Schmiernippel 43 geschmiert. Die hohlzylindrische  Hülse 42 stützt die Einsatzstücke 47 beim Rückgehen  des Kolbens 33 und des Gleitkeiles 54 gegen Mitnahme  durch diesen ab.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gerät zum mechanischen Zerlegen von Hartgestei nen mit in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Ein satzstücken, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Zylinderblock, in dem ein hochdruckhydraulisch betätig- barer, einen schlanken Gleitkeil tragender Kolben längs beweglich angeordnet ist, ein Topf verschraubt ist, in dem symmetrische Einsatzstücke beschränkt verschieb bar eingehängt sind, welche eine der Neigung des Gleit- keiles entsprechende Schrägung aufweisen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke seitlich beschränkt be wegbar auf mehreren im Topf eingesetzten Querbolzen aufgehängt sind, die gleichzeitig der Führung des Keiles dienen. 2. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke am inneren Ende halb runde, verstärkte Kopfteile besitzen, mit denen sie auf einem inneren Kragen des mit dem Zylinderblock ver schraubten Topfes verschiebbar aufsitzen. 3.

   Gerät nach Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke mittels eines auf dem Kragen angeordneten gehärteten Ringes und mittels eines am Aussenrand des Topfes befestigten elastischen Spannringes elastisch gehaltert sind. 4. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke zusammen einen kreis förmigen Umriss bilden und innen Schrägflächen auf weisen. 5. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke dreieckige Querschnitte aufweisen. 6. Gerät nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch wenigstens drei Einsatzstücke. 7.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke einen Aussendurchmesser von etwa 18 bis 42 mm aufweisen. B. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke eine dem Keilwinkel des Gleitkeiles entsprechende Neigung und am vorderen Ende eine etwa über ein Drittel ihrer Länge reichende Verstärkung aufweisen. 9.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der durch diie Kopfteile (46) und die Flächen der Einsatzstücke (47) hindurchragende und von ihnen geführte Gleitkeil (54) mit dem Kolben (32) mittels in einer Ringnut des Kolbens eingelegter Stahlkugeln (55) drehbar verbunden ist (Fig. 6). 10. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einsatzstücke (47) axiale Schmier nuten (52) aufweisen und der Gleitkeil (54) in einer Ringnut einen zur Aufnahme von Schmiermitteln die nenden Schwammring (56) trägt (Fig. 6). 11.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kolben (7 bzw. 32) über zum Hub raum führende Kanäle (11, 12, 34, 35) beidseitig mit Druck beaufschlagbar ist. 12. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zylinderblock (31) unmittelbar mit einem der Steuerung der den Kolben (32) beaufschla- genden Druckflüssigkeit dienenden Hochdrucksteuerven- til (36) verbunden ist. 13.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, @dass der obere, der Kolbenstange (8) benach barte Teil des Gleitkeiles (21) nach Art eines Meissels prismaförmig und lediglich sein unterer Teil keilförmig ausgebildet ist (Fig. 1).