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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spalten von Materialien
mit kleinem Elastizitätsmodul, wie Schlacken, Gesteine, Beton etc.
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Zum Spalten derartiger Materialien sind Vorrichtungen bekannt, die
mit einem Keilsystem arbeiten, bei welchem der Keil durch einen Hydraulikzylinder
in ein zweites Keilpaar hineingedrückt wird. Hierbei wird die mit dem Keil verlängerte
Kolbenstange auf Druck beansprucht, und das zweite Keilpaar auf Zug, da es die Rückstellkräfte
des Hydraulikzylinders aufzunehmen hat. Gleichzeitig übernimmt dieses zweite Keilpaar
die Aufweitung, die zur Spaltung des Materials führt.
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Diese bisher bekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß
an der Bohrlochoberkante Spannungsspitzen auftreten, die zu einem Ausbrechen der
Anlagefläche fUhren.
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können. Außerdem ist mit diesen Vorrichtungen eine Spaltung
in
einer Tiefe des Bohrloches nicht möglich, da der drückende Keil nur an der Bohrlochoberkante
wirken kann.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spalten
von I.Iaterialien mit kleinem Elastizitätsmodul, wie Schlacken, Gesteine, Beton
etc. zu entwickeln, mit der ein Ausbrechen der Anlagefläche infolge Ausschaltung
von Spannungsspitzen vermieden und eine Spaltung in einer Tiefe des Bohrloches ermöglicht
wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Keilsystem
aus einem auf Druck beanspruchten Keilpaar und einer in dieses Keilpaar einziehbaren
Zugstange beste-ht, die einen an ihrem Ende angeordneten Keil mit der Kolbenstange
des Hydraulikzylinders verbindet.
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Nach einem welteren Merkmal der Erfindung können an der Zugstange
noch mehrere Keile vorgesehen sein, Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dadurch
die Zugbeanspruchung des Keiles, der mit der Kolbenstange verbunden ist-und der
daraus sich ergebenden Beanspruchung des zweiten K-eilpaares auf Druck erreicht
wird, daß die Gefahr des Ausbrechen
der Anlagefläche vermieden
und eine Spaltung in der Tiefe des Bohrloches ermöglicht wird.
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Durch diese Anordnung der Keile und die frei den entsprechenden Bedingungen
wählbare Einsatzlänge kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit besonderem
Vorteil beim Herausbrechen von Taisperrensohlen aus dem Verband eingesetzt werden.
Voraussetzung ist hierbei allerdings, daß eine Hydraulikstation verwendet wird,
die den notwendigen Druck erzeugen kann. Durch diesen Einsatz beim Talsperrenbau
kann die ökonomische Kennziffer hinsichtlich Zeitaufwand, Kosten und der menschliche
Arbeitsaufwand wesentlich gesenkt werden.
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Die Erfindung wird anhand der ein AusführungebeispLel darstellenden
Zeichnung, die einen Schnitt durch das Keilsystem bei Anwendung der Vorrichtung
zuni Spalten eines Betonblockes zeigt, näher erläutert.
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Die Vorrichtung zum Spalten besteht in bekannter Weise aus einem Keilsystem.
und einem auf das zu spaltende Material, z.B. einen Betonblock 1, aufzusetzenden
Xydraulikzylinder 2.
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Nach der Erfindung setzt sich nun das Keilsystem, wie aus der Zeichnung
zu entnehmen ist, aus einem auf Druck beaufschlagen Keilpaar 3 und einer Zugstange
4 für einen weiteren Keil 5 zusammen, der mittels der an der Kolbenstange des Hydraulikzylinders
2 befesticten Zugstange 4 in das Keilpaar einziehbar it.
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Der Hydraulikzylinder ? ist dabei in bekannter Weise mit einer Ölzufuhr
6 versehen, Auf der Zugstange 4, die, wie bereits ausgeführt, dieVerbindung zwischen
dem Keil 5 und der Kolbenstange herstellt, können mehrere Keile 5 angeordnet werden.
Dies gewährleistet, daß ein schräges Herauebrechen des zu spaltenden Materials unmöglich
wird. Die Erfindung ermöglicht somit eine Anwendung außer im Talsperrenbau auch
für den Gebäudeabbruch, in Steinbrüchen, Hochöfen etc.
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Auf das zu spaltende Material wird dabei nur eine senkrecht zur Kolbenbewegungslinie
stehende Kraft wirken, wodurch der Verschleiß des zweiten Keilpaares 3 verkleinert
wird, Das System der Vorrichtung besteht dabei aus einem geschlossenen Ijraftkeislauf.
Betrieben wird die Vorrichtungmit einem Hydraulikschrank. Die Umsetzung von- hydraulischer
Energie in mechanische erfolgt bei der Erfindung durch das bescllriebene keilsystem,
wobei hier der bewegt Keil 5 aus dem Bohrloch 7 -herausgieiten will. Das zweite
Keilpaar-3 verhindert dies. Pa die Zugkraft des mit der Kolbenstange über die Zugstange
4 verbundenen Keiles 5 wirkt, wird in dem Keilsyste;n eine Kraftumsetzung und übersetzung
erreicht.
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Diese umgesetzte Kraft erzeugt in dem Material eine so große Spannung,
daß es bricht. Die erfindungsgemãße Vorrichtung verhindert nun, dak die umgesetzte
Kraft nur auf einen bestimmten Teil des Gesteins wirkt, indem die Kraftwirkung in
das Gestein hinein verlegt wird und nicht auf die Bohrlochoberkante begrenzt ist.
Durch die mehrfache Anordnung des gesamten I\elsysterns ist weiterhin eine Spaltung
in der Ebene des Bohrloches garantiert.
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Zum Einsatz der Vorrichtung ist die Aufbringung einer entsprechend
großen Zugkraft notwendig. Die Erzeugung dieser -Zugkraft kanz durch zwei hintereinander
geschaltete Hydraulixzylinder 2 erfolgen, um das Gewicht der Hydraulikanordnung
klein zu halten.
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Der auf der Zugstange 4 vorgesehene Keil 5, der, wie dargelegt, mehrfach
angeordnet werden kann, ist geteilt und so auf der Zugstange 4 befestigt, daß er,
wenn die Vorrichtung in das Bohrloch 7 eingesetzt ist, mit der Schneide in Richtung
Bohrlochöffnung zeigt. Dabei ist die Zugstange 4 und der mit seinen Hälften auf
beiden Breitseiten fefestigte Keil 5 in Flachform ausgeführt. Die Ergänzung zum
Bohrloch 7 schafft das ebenfalls geteilte Keilpaar 3, welches mit seiner. Schneide
in das Bohrloch 7 hinein zeigt. Wirkt nun die Zugkraft, so gleiten die Keile aufeinander.
DSe am Bohrloch 7 anliegende Form des zweiten Keilpaares 3 paßt sich der Bohrlochform
an und die am Keil 5 anliegende Fläche der Keilform. Die Zugstange 4 kann beliebig
lang gewählt werden. Daraus folgt, daß. das geteilte zweite Keilpaar 3 entsprechend
lang zu wählen ist, da dieses.'zweite Keilpaar 3 die aut sie wirkende Zugkraft in
den Hydraulikzylinder 2 ableitet. Dadurch wird der bereits dargelegte geschlossene
Kraftkreislauf erreicht.