DE1249194B - Hydraulisch betätigtes Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gesteinen mittels durch einen Keil auseinanderschiebbarer Einsatzstücke - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

E21c

£2 1 C

Deutsche Kl.: 5#f- 37/08

Nummer: 1 249 194

Aktenzeichen: D 47943 VI a/5 b

Anmeldetag: 11. August 1965

Auslegetag: 7. September 1967

Es ist bekannt, in Steinbrüchen und steinverarbeitenden Betrieben Gesteine, beispielsweise größere Steinblöcke, dadurch zu zerlegen, daß in gewünschter Spaltrichtung hintereinander Bohrlöcher eingebracht werden, in die dann Keile eingeschlagen oder -gepreßt werden. Hierzu werden neuerdings geteilte Einsatzstücke verwendet, die in die Bohrlöcher eingesetzt und durch Keile auseinandergedrückt werden. Es ist auch nicht neu, vgl. unter anderem deutsche Patentschrift 960 167 und die USA.-Patentschrift 2 385 753, 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. Die in Steinbrüchen üblichen Bohrlöcher zum Zerlegen von Gesteinsbrocken haben meist einen Durchmesser von weniger als 30 mm, nur in besonderen Fällen höchstens 40 mm, denn je kleiner der Lochdurchmesser ist, desto geringer ist die zu ihrer Herstellung erforderliche Bohrarbeit.

Bei der Anordnung nach der zweitgenannten Patentschrift sind zwischen die Einsatzstücke und dem einschiebbaren Keil Rollenlager eingebaut. Diese haben den Nachteil, daß sie einen großen Platzbedarf aufweisen und daß wegen der starken Beanspruchung bei Hartgestein sowohl der Keil als auch die Einsatzstücke stark bemessen werden müssen. Hinzu kommt, daß Rollenlager den bei Verwendung hoher hydraulischer Drücke auftretenden Beanspruchungen nicht standhalten und durch den in sie unvermeidbar eindringenden Gesteinsstaub sehr rasch zerstört werden. Endlich werden die Bohrlöcher sehr häufig nicht geradlinig gebohrt, weil die schweren Bohrhämmer von Hand geführt werden und infolgedessen die verstärkte Bohrkrone der Bohrstange leicht seitlieh ausweicht.

Die Erfindung zielt darauf ab, ein Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gestein mit zwei, in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstücken zu schaffen, bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden werden. Sie besteht darin, daß mit einem Zylinderblock, in dem ein hochdruckhydraulisch betätigbarer, einen schlanken Gleitkeil tragender Kolben längsbeweglich angeordnet ist, ein Topf verschraubt ist, in dem zwei symmetrische, halbrunde Einsatzstücke verschiebbar eingehängt sind, wobei diese Einsatzstücke eine der Neigung des Gleitkeiles entsprechende konische Fläche, sowie einen geringmöglichen Außendurchmesser von etwa 18 bis 28 oder maximal 38 mm aufweisen, was den gebräuchlichen Bohrlöchern entspricht.

Hydraulisch betätigtes Gerät zum mechanischen
Zerlegen von Gesteinen mittels durch einen Keil
auseinanderschiebbarer Einsatzstücke

Anmelder:

Helmut Darda, Blumberg

Als Erfinder benannt:
Helmut Darda, Blumberg

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

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weisen die Einsatzstücke, die außen eine, dem Keilwinkel des Gleitkeiles entsprechende Konizität und am vorderen Ende eine, etwa über ein Drittel ihrer Länge reichende, zweckmäßig ballige Verstärkung auf.

Mit dieser Gestaltung wird erreicht, daß die halbrunden Einsatzstücke ohne weiteres so bemessen werden können, daß sie den großen, auf sie einwirkenden Beanspruchungen standhalten.

Die Verstärkung der Einsatzstücke hat weiterhin zur Folge, daß diese nicht an der gesamten Außenfläche im Bohrloch pressend anliegen und etwaigen Krümmungen der Bohrlöcher folgen können, ohne zu starken Biegebeanspruchungen ausgesetzt zu werden. Nicht zuletzt haben die Einsätze mit vorderer Verstärkung den Vorteil, daß durch sie die Lochkanten der Bohrlöcher nicht beschädigt werden.

Um eine sichere, ein Verschieben ermöglichende Halterung zu erzielen, besitzen die Einsatzstücke am inneren Ende halbrunde verstärkte Kopfteile, mit denen sie auf einem inneren Kragen des mit dem Zylinderblock verschraubten Topfes leicht verschiebbar aufsitzen. Diese Halterung hat zusätzlich den Vorteil, daß die Einsatzstücke praktisch nur auf Zug beansprucht werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Einsatzstücke mittels eines, auf dem Kragen angeordneten gehärteten Ringes und mittels eines am Außenende des Topfes befestigten elastischen Spannringes beweglich gehaltert. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Einsatzstücke stets gut zusammengehalten werden und daß ein Eindringen von

• 709 640/11

Gesteinsstaub in das Innere des Gerätes weitgehend verhindert wird.

Im Sinne einer einfachen und sicheren Befestigung des durch die Kopfteile und die Flächen der Einsatzstücke hindurchragenden und von ihnen geführten GleitkeiJes ist dieser mit dem Kolben mittels in einer Ringnut des Kolbens eingelegter Stahlkugeln fest verbunden.

Zweckmäßig weisen die Einsatzstücke axiale Schmiernuten auf, denen Schmiermittel aus einem, in einer Nut des Gleitkeiles befestigten Schwammring zugeführt werden.

Das gesamte Gerät ist eine relativ leichte und gut bedienbare Einheit, die vorzugsweise dadurch ergänzt wird, daß der Zylinderblock unmittelbar mit einem Hochdrucksteuerventil verbunden wird, dessen Betätigungshebel innerhalb des mit dem Gerät verbundenen, vorzugsweise bügeiförmigen Handgriffes angeordnet ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät,

F i g. 2 einen teilweisen Längsschnitt des gleichen Gerätes in einer gegenüber der Darstellung in F i g. 1 um 90° versetzten Schnittebene,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B von F i g. 2 und

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie C-D von Fig. 2.

Das in der Zeichnung dargestellte Spaltgerät weist einen Druckzylinder 1 auf, in dem eine mit einem zweiteiligen Kolben 2 verbundene Kolbenstange 3 längsbeweglich angeordnet ist. Oberhalb und unterhalb des Kolbens 2 münden in den Innenraum des Zylinders 1 zwei Kanäle 4 und 5, durch die mittels eines Hochdrucksteuerventils 6 der Kolben 2 von oben oder von unten durch eine Druckflüssigkeit beaufschlagt werden kann. Das Ventil 6 steht über ein Rohr 7 mit einer hydraulischen Pumpe in Verbindung.

In das offene Ende des Zylinders 1 ist ein Führungsring 8 eingeschraubt, der die Kolbenstange 3 mittels einer durch einen angeschraubten Ring 9 gehaltenen druckfesten Dichtung 10 umfaßt. An den Führungsring 8 schließt sich ein ebenfalls in den Zylinder 1 eingeschraubter zylindrischer Topf 11 an. In diesen ist eine hohlzylindrische Hülse 12 eingesetzt, die mit einem Schmiernippel 13 versehen ist. Der Topf 11 weist einen inneren Kragen 14 mit einem gehärteten Ring 15 auf, auf dem die Kopfteile

16 der zwei symmetrischen halbrunden Einsatzstücke

17 aufgehängt sind. Diese weisen Zwischenteile 18 auf, die durch einen, am unteren Ende des Topfes 11 mittels eines Schraubringes 19 gehalterten, elastischen Spannring 20 hindurchragen. Die beiden Einsatzstücke 17 weisen eine konische Fläche 21, je eine axiale Schmiernut 22 und an ihren Enden zylindrische oder ballige Verstärkungen 23 auf.

Die Kolbenstange 3 ist mit einem Gleitkeil 24 verbunden, der durch die Kopfteile 16 der halbrunden Einsatzstücke 17 hindurch zwischen die konischen Flächen 21 hineinreicht. Er ist mittels Stahlkugeln 25 drehbar und "zugfest mit der Kolbenstange 3 verbunden und trägt in einer Ringnut einen, der Aufnahme von Schmiermitteln dienenden ringförmigen Schwamm 26.

Wird bei Betätigung des Ventils 6 dem Zylinder 1 durch den Kanal 4 Druckflüssigkeit zugeführt, dann bewegen sich der Kolben 2 und der Gleitkeil 24 abwärts, und der Gleitkeil 24 schiebt die beiden Einsatzstücke 17 auseinander. Infolge des hohen spezifischen Druckes der Druckflüssigkeit und bedingt durch die relative große Kolbenfläche, den kleinen Keilwinkel des Gleitkeiles 24 und nicht zuletzt durch die relativ kleinen Berührungsflächen der Verstärkungen

ίο 23 entsteht an diesen ein außerordentlich hoher Preßdruck gegenüber dem zu sprengenden Gestein. Der Keil 24 wird durch den Schwamm 26, der in der untersten Stellung des Keiles 24 gegen die Kopfteile 16 der Einsatzstücke gepreßt wird, sowie durch das Schmiernippel 13 geschmiert. Die hohlzylindrische Hülse 11 stützt die Einsatzstücke 17 beim Rückgehen des Kolbens 3 und des Gleitkeiles 24 gegen Mitnahme durch diesen ab.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gesteinen mit zwei in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstücken, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Zylinderblock (1), in dem ein hochdruckhydraulisch betätigbarer, einen schlanken Gleitkeil (24) tragender Kolben (3) längsbeweglich angeordnet ist, ein Topf (11) verschraubt ist, in dem zwei symmetrische, halbrunde Einsatzstücke (17) beschränkt verschiebbar eingehängt sind, v/obei diese Einsatzstücke (17) eine der Neigung des Gleitkeiles (24) entsprechende konische Schrägung (21) sowie einen Außendurchmesser von etwa 18 bis 28 oder maximal 38 mm aufweisen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (17) außen eine dem Keilwinkel des Gleitkeiles (24) entsprechende Konizität und am vorderen Ende eine, etwa über ein Drittel ihrer Länge reichende, zweckmäßig ballige Verstärkung (23) aufweisen.

3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (17) am inneren Ende halbrunde verstärkte Kopf teile

(16) besitzen, mit denen sie auf einem inneren Kragen (14) des mit dem Zylinderblock (1) verschraubten Topfes (11) verschiebbar aufsitzen.

4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (17) mittels eines, auf dem Kragen (14) angeordneten gehärteten Ringes (15) und mittels eines am Außenende des Topfes (11) befestigten elastischen Spannringes (20) elastisch gehaltert sind.

5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Kopfteile (16) und die Flächen (21) der Einsatzstücke

(17) hindurchragende und von ihnen geführte Gleitkeil (24) mit dem Kolben (3) mittels in einer Ringnut des Kolbens (3) eingelegter Stahlkugeln (25) drehbar verbunden ist.

6. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (17) axiale Schmiernuten (22) aufweisen und der Gleitkeil (24) in einer Ringnut einen, der Aufnahme von Schmiermitteln dienenden Schwammring (26) trägt.

7. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (1) unmittelbar mit einem der Steuerung der den Kolben (2) beaufschlagenden Druckflüssigkeit dienenden Hochdrucksteuerventil (6) verbunden ist, dessen Betätigungshebel innerhalb des mit dem Gerät verbundenen, vorzugsweise bügeiförmigen Handgriffes angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 960 167; USA.-Patentschrift Nr. 2 385 753.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 640/11 8.67 © Bundesdruckerei Berlin