DE1783155C2

DE1783155C2 - Hydraulisches Steinsprenggerät

Info

Publication number: DE1783155C2
Application number: DE19651783155
Authority: DE
Inventors: Helmut 7712 Blumberg Darda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1965-12-07
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE1783155B1

Description

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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 die deutsche Patentschrift 960 167 und 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 den Einsatzstücken und dem einschiebbaren Keil Rollenlager vorgesehen, welche nachteiligerweise unverhältnismäßig viel Platz in Anspruch nehmen. Wegen der starken Beanspruchung bei Hartgestein müssen darüber hinaus bei dieser Anordnung sowohl der Keil als auch die Einsatzstücke stark bemessen sein. 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 Bohrhammer von Hand geführt werden und infolgedessen die verstärkte Bohrkrone der Bohrstange leicht seitlich ausweicht.

Aus der USA.-Patentschrift 2 093 452 ist ferner eine Mineralsprengvorrichtung bekannt, bei welcher ein hydraulisch betätigter Schubkeil auf in Bohrlöcher einföhrbare Einsatzstücke einwirkt, welche am Zylinder mittels Schwenkgliedern und Bolzen seitlich bewegbar aufgehängt sind.

Diese Konstruktion besitzt an sich die Nachteile der eingangs erläuterten Geräte nicht.

Dennoch haben Geräte dieser Art keinen Eingang in die Praxis gefunden, da sie den beim Sprengen von Gestein auftretenden mechanischen Belastungen nicht standhalten. Bei diesen Geräten sind besonders die Kolbenstange und die Aufhängung der Einsatzstücke gefährdet.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Führung der Kolbenstange und die Aufhängung der Einsatzstücke so zu verbessern, daß das Gerät ohne Bruchgefahr die zum Sprengen von Gestein erforderlichen Kräfte aufbr-ngt.

Die vorliegende Erfindung geht von einem Steinsprenggerät aus, das aus einem Zylinderblock besteht, in dem ein hydraulisch betättgbarer Kolben längsbeweglich angeordnet ist, der über einen mit seiner Kolbenstange verbundenen Schubkeil auf in Bohrlöcher einsetzbare, seitlich bewegbare und mit dem Gerät verbundene Einsatzstücke und mit einer Neigung des Gleitkeiles entsprechender Schrägung einwirkt, wobei die Kolbenstange von einem mit dem Zylinder öldicht verschraubten Führungsstück geführt ist.

Gelöst wird die angegebene Aufgabe dadurch, daß am unteren Ende des rohrförmigen Führungsstückes die Einsatzstücke auf Querbolzen axial unverschiebbar und seitlich entsprechend dem Querhub des Keiles beschränkt verschiebbar eingehängt sind, wobei die Querbolzen gleichzeitig der Führung des Keils dienen.

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

Insbesondere verhindert das dickwandige Führungsrohr, daß die bei ungleichmäßiger Belastung der Einsatzstücke auftretenden Biegebelastungen auf die gegen Biegung empfindliche Kolbenstange übertragen werden. Vielmehr folgen lediglich der relativ schlanke Gleitkeil sowie die Einsatzstücke einer Biegung. Auch bei letzteren besteht dank der erfindungsgemäßen Konstruktion keine Bruchgefahr, da die innerhalb des Topfes gelagerten Köpfe der Einsatzstücke seitlich nur beschränkt und in axialer Richtung überhaupt nicht ausweichen können.

Die in Bohrlöcher einzuführenden Einsatzstücke haben in vorteilhafter Weise einen kreisförmigen Umriß. Wenn jedoch höhere Flächendrücke erzielt werden sollen, um ein stärkeres Zersplittern des Gesteins zu erreichen, empfehlen sich Einsatzstücke mit dreieckigem Querschnitt.

An Stelle von wenigstens zwei Einsatzstücken kann das erfindungsgemäße Gerät auch mit drei oder mehreren, symmetrisch zum Gleitkeil angeordneten Einsatzstücken versehen sein.

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

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Steinsprenggerät im Vertikalschnitt,

F i g. 2 einen zweiteiligen Einsatz mit kreisförmigem Umriß im Querschnitt,

F i g. 3 einen zweiteiligen Einsatz mit Schneiden im Querschnitt,

Fig.4 einen dreiteiligen Einsatz mit kreisförmigem

Umriß im Querschnitt,

F i g. 5 einen dreiteiligen Einsatz mit Schneiden im Querschnitt.

Das in F i g. i dargestellte Spaltgerät weist einen einseitig geschlossenen Hochdruckölzylinder 1 auf, mit dem ein als Topf ausgebildetes Führungsstück 2 verschraubt und mittels einer elastischer. Schnurdichtung 3 öldicht verbunden ist Der HocLdruckölzylinder 1 und der Führungskörper 2 begrenzen der Hubraum 4 für die zwischen sich Dichtungen 5 aufnehmenden Rund-Stege 6 eines Kolbens 7, dessen Kolbenstange ä in einer zylindrischen Ausnehmung 9 des Führungskörpers 2 gleitet und mittels einer Dichtung 10 öldicht abgedichtet ist. Der Hubraum 4 ist mit einem Einlaß U 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 von Federn 14 nach innen gedrückter Bolzen 15, 16 zwei Einsatzstücke 17,18 mit kreisförmigem Umriß (vgl. F i g. 2) seitlich bewegbar aufgehängt sind. Diese beiden Einsatzstücke 17,?8 weisen Schrägflächen 19, 20 auf. in den durch diese Schrägflächen gebildeten, sich nach unten verengenden Keilraum ragt ein schlanker rechteckiger Gleitkeil 21 hinein, der an seinem oberen Ende einen in eine entsprechende Ausnehmung der Kolbenstange 8 eingesetzten Kopf 22 aufweist. Lediglich sein unteres Ende ist keilförmig ausgebildet, während sein oberes Ende prismenförmig ist.

Bei Zuführung von Druckol in den Einlaß 1 wird der Kolben 7 mit großer Kraft nach unten bewegt, so daß unter Berücksichtigung des hohen Druckes und der großen Kolbenfläche einerseits und andererseits der geringen Neigung des Keiles 19 auf die beiden Einsätze 17, 18 eine überaus große Querkraft übertragen wird, dia erfahrungsgemäß genügt, auch sehr hartes Gestein zu sprengen. Es hat sich gezeigt, daß man mit relativ wenigen Bohrlöchern und Geräten auch hartes Gestein

ίο in Stücke mit geraden Flächen zerlegen kann.

Unter Umständen, insbesondere bei besonders hartem Gestein und bei Zerkleinerung des Gesteins in viele unregelmäßige Stücke, ist es zweckmäßig, die in F i g. 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 Anordnungen nach F i g. 4 und 5. Bei beiden Anordnungen sind dreieckige Keile 27 vorgesehen, die entweder auf drei Einsatzstücke 28 mit zusammen kreisförmigem Umriß oder auf drei Einsatzstücke 29 mit längsgerichteten Schneiden 30 einwirken.

Je nach Bedarf können auch mehr als drei Einsatzstücke Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steinsprenggerät, bestehend aus einem Zylinderblock, in dem ein hydraulisch betätigbarer Kolben längsbeweglich angeordnet ist, der über einen mit seiner Kolbenstange verbundenen Schubkeil auf in Bohrlöcher einsetzbare, seitlich bewegbare und mit dem Gerät verbundene Einsatzstücke mit einer der Neigung des Gleitkeiles entsprechenden Schrägung einwirkt, wobei die Kolbenstange von einem mit dem Zylinder öldicht verschraubten Führungsstück geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des rohrförmigen Führungsstücks (2) die Einsatzstücke (17, 18) auf Querbolzen (15, 16) axial unverschiebbar und seitlich entsprechend dem Querhub des Keiles (19) beschränkt verschiebbar eingehängt sind, wobei die Querholmen (15, 16) gleichzeitig der Führung des Keiles (19) dienen.

2. Gerät nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (17, 18, 28) zusammen einen kreisförmigen Umriß bilden und innen Schrägflächen (19,20) aufweisen.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (23, 24, 29) dreieckige Querschnitte aufweisen.