DE19603290A1 - Steintrimmer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Steintrimmer.

Steintrimmer werden häufig von Geologen verwendet, um Gesteinsproben zu analysieren. Dabei werden Steintrimmer verwendet, um Gesteinsproben in zwei oder mehr Teile zu spalten, so daß jedes Stück eine neugebildete Fläche hat, die im wesentlichen entlang der Spaltlinie verläuft. Die Verwendung eines Steintrimmers wird hierbei im allgemeinen gegenüber Sägen oder anderen Mechanismen bevorzugt, da sie zu Oberflächen führt, die im wesentlichen unbeschädigt sind.

Auch wenn die Verwendung von Steintrimmern wünschenswert ist, haben bekannte Formen handbetriebener Steintrimmer signifikante Beschränkungen. Eine Art von Steintrimmer verwendet ein Gewindeelement, daß durch einen Rahmen geführt ist, der auf Haltern oberhalb einer Plattform mit einer daran angepaßten Klinge befestigt ist. Das Gewindeelement hat einen Schneider an einem Ende und eine Kurbel am anderen Ende. Wenn die Kurbel in einer Richtung gedreht wird, wird das Gewindeelement im Rahmen von der Plattform zurückgezogen, so daß der Trimmer eine Gesteinsprobe auf der Klinge aufnehmen kann. Durch Drehen der Kurbel in die andere Richtung wird das Gewindeelement abwärts gegen die Klinge und die Plattform vorgeschoben, so daß der Schneider die Gesteinsprobe einspannt, woraufhin die Kurbel weitergedreht wird, um den Schneider zum Spalten der Probe in Stücke vorzuschieben.

Diese erste Art von Steintrimmern hat einige bedeutende Einschränkungen, darunter, daß der Arbeitsgewinn, den die Kurbel bewirkt, durch praktische oder operationale Beschränkungen limitiert wird, insbesondere durch die Länge der Kurbel und den Gang des Gewindes.

Zum Beispiel kann eine Verlängerung der Kurbel zur Verbesserung des Arbeitsgewinns zu einer umständlichen und instabilen Bedienung führen, sowie auch der Kompaktheit des Trimmers entgegenstehen und seine Portabilität beeinträchtigen. Besonders ärgerlich ist eine Instabilität, die auch für den Bediener und umliegende Gegenstände möglicherweise gefährlich sein können. Die Instabilität kommt zustande durch die Aufwendung von Kraft seitens des Bedieners auf die Kurbel in einer zur Spaltrichtung orthogonalen Ebene und an einer Stelle oberhalb der Gesteinsprobe, wodurch sowohl Verkipp- als auch Drehmomente auf den Trimmer ausgeübt werden.

Andererseits kann ein Verkleinern des Ganges, das für das Vergrößern des Arbeitsgewinns wünschenswert ist, zu einer unerwünscht langsamen und mechanisch ineffizienten Bedienung führen. Zu der langsameren Bedienung kommt es, weil die Zahl der Umdrehungen, die zum Rück- und Vorbewegen des Elementes nötig ist, mit abnehmendem Gang größer wird. Die ineffiziente Bedienung wird durch Reibung zwischen dem Gewinde und dem Rahmen bedingt. Insbesondere steigt die Reibung zwischen Gewinde und Rahmen, wenn der Schneider angetrieben wird, um die Gesteinsprobe zu spalten. Reibung erfordert vom Benutzer mehr Arbeit, um die Probe zu spalten, als bei Abwesenheit von Reibung nötig wäre.

Bei einer anderen Art von Steintrimmer wird zusätzlich eine hydraulische Pumpe an der Plattform des ersten Trimmers angebracht. Die Pumpe trägt eine Klinge am Ende des Pumpenstempels und wird durch einen unter der Gesteinsprobe, neben der Plattform angeordneten Hebel betätigt. Bei der Bedienung dieses Trimmers wird die Kurbel in eine Richtung gedreht, um das Gewindeelement zurückzuziehen, so daß der Trimmer die Gesteinsprobe auf der Klinge aufnehmen kann, und dann in die andere Richtung, um das Element vorzuschieben, so daß Schneider und Klinge die Probe einspannen. Wenn die Probe eingespannt ist, wird die hydraulische Pumpe durch Pumpen des Hebels betätigt, so daß die Klinge aufwärts gegen den Schneider gefahren wird, um die Probe in Stücke zu spalten.

Diese zweite Form von Trimmern hat mehrere bedeutsame Beschränkungen. Zum Beispiel fallen beim Spalten erzeugte Bruchstücke auf den ausgefahrenen Pumpenstempel, weil die Pumpe sowohl unter der Klinge als auch unter dem Schneider angeordnet ist. Wenn der Stempel später zurückgezogen wird, können Bruchstücke zwischen dem Stempel und seinem Zylinder eingezogen werden, und möglicherweise bis in die Pumpe gelangen. In einem solchen Fall können Trümmer die Leistung der Pumpe herabsetzen und sogar zu ihrem Versagen führen, auch durch Versagen der Pumpendichtungen.

Die Pumpenanordnung führt weitere Nachteile ein, darunter auch solche, die besonders problematisch sind, wenn ein relativ schwerer, harter Stein gespalten wird, der über die Abmessungen des Trimmers hinausragt. So kann zum Beispiel die Bedienung des Pumpenhebels aufgrund seiner Lage unter dem Stein erschwert sein, so daß man ihn schlecht erreichen und damit schwierig pumpen kann. Außerdem kann die Bedienung den Anwender verletzen, so wenn ein oder mehrere Spaltstücke des Steines von der angehobenen Klinge auf die Pumphand des Anwenders fallen, oder wenn der Anwender während des Pumpens mit der Hand am Stein entlangschabt, evtl. mehrfach. Ferner ist dieser Trimmer in der Handhabung unterlegen, weil für das Pumpen ein Hebel verwendet wird, der von der Kurbel des Gewindeelements getrennt angeordnet ist. Das bedeutet, daß der Bediener mit der Hand zwischen dem Hebel und der Kurbel umgreifen muß, um den Trimmer zu bedienen. Hinzu kommt, daß die Pumpaktion an einer Stelle auf den Trimmer einwirkt, die nicht nur die Hebelwirkung des Pumpens durch den Bediener verringert, sondern auch die Verwendung der Pumphand des Bedieners zum Gegenhalten gegen unerwünschte Momente, denen der Trimmer unterworfen sein kann, beeinträchtigt. Weiterhin kann ein einwandfreies Spalten durch die verringerte Steifheit zwischen Schneider und Klinge behindert werden. Diese verringerte Steifheit tritt auf, weil der Schneider und die Klinge beide ein Spiel haben und weil die Spaltkraft nicht gegen die Plattform und ihre unterstützende Struktur gerichtet ist; vielmehr ist die Spaltkraft von der am Ende des ausgefahrenen Pumpenstempels angeordneten Klinge aufwärts gerichtet, von der Plattform weg und durch den am ausgefahrenen Ende des Gewindeelements angeordneten Schneider.

Somit besteht eine Bedarf für einen verbesserten, handbetriebenen Steintrimmer, der diese und andere Nachteile bekannter Trimmer, insbesondere solcher mit hydraulischen Mechanismen, überwindet.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen und verbesserten Steintrimmer bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Steintrimmers gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. Die Ansprüche verstehen sich als ein erster, nicht limitierender Ansatz zur Definition der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit insbesondere auf handbetriebene Steintrimmer, die Hydraulikmechanismen verwenden.

Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen neuen und verbesserten handbetriebenen Steintrimmer, bei dem hydraulische Prinzipien zur Gesteinsprobenspaltung in Stücke eingesetzt werden, bereitzustellen.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der schnell zur Aufnahme von Gesteinsproben eingestellt werden kann und der, wenn die Gesteinsprobe aufgenommen ist, eine Kraftvervielfachung zur Steinspaltung bereitstellt.

Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der vollständig von oberhalb der Gesteinsprobe bedient werden kann, um die manuellen Möglichkeiten der Trimmerbedienung zu optimieren, Verletzungsmöglichkeiten des Bedieners zu minimieren, und die Hebelkraft des Bedieners beim Steinespalten zu maximieren.

Es ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, den der Bediener vollständig mit einer Hand und ohne Wechsel der Hände oder Zweihandbetrieb, oder ohne den Zugriff loszulassen, oder in anderer Weise wesentliche Handpositionsänderungen vorzunehmen, bedienen kann.

Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der während des Betriebs im wesentlichen stabil ist, der unerwünschtes, benutzungsbedingtes Verkippen und Drehmomente minimiert und der die Fähigkeiten des Benutzers, unerwünschten Momenten, denen der Trimmer ausgesetzt sein kann, entgegenzuwirken, maximiert, selbst wenn der Benutzer den Trimmer während der ganzen Zeit weiterbenutzt.

Es ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der ein minimales Spiel zwischen seinen Schneidemechanismen hat und der die Schneidekraft im wesentlichen abwärts auf die Fläche richtet, auf die der Trimmer gestellt ist.

Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der bei Benutzung mechanisch effizient ist.

Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der Leistungseinbußen durch mechanische Verschmutzung, die durch beim Steinespalten verursachte Trümmer bedingt ist, widersteht.

Es ist noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der einen ökonomischen Aufbau hat und der kompakt, haltbar und relativ leicht ist.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der von einfacher Konstruktion, billig herstellbar, und leicht und im wesentlichen sicher zu benutzen ist.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der Gesteinsproben unterschiedlicher Größe spalten kann.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der in der Größe leicht skalierbar ist.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Steintrimmer bereitzustellen, der im Feldeinsatz frei stehen kann, während er auch permanent oder abnehmbar auf einer Werkbank oder einer ähnlichen Struktur angebracht werden kann, sei es zu Hause, im Büro, im Labor, oder sonstwo.

Die vorliegende Erfindung erfüllt diesen Bedarf an einem handbetriebenen Steintrimmer, überwindet die Beschränkungen konventioneller Steintrimmer und weist bisher bei solchen Trimmern unbekannte Vorteile auf, indem ein neuer und verbesserter, handbetriebener Steinschneider bereitgestellt wird, der auf einer zugeordneten Arbeitsfläche eine zu spaltende Gesteinsprobe aufnimmt, und der ein Unterstützungselement, daß oberhalb der Arbeitsfläche vorsteht, eine erstes, mit dem Unterstützungselement gekoppeltes Spaltelement, daß über der Gesteinsprobe und gegenüber der Arbeitsfläche angeordnet ist, und einen Positionierungsmechanismus und einen hydraulischen Mechanismus, die jeweils dem ersten Spaltelement operativ zugeordnet sind, umfaßt. Das erste Spaltelement hat eine Spaltachse. Der Positionierungsmechanismus verleiht dem ersten Spaltelement einen geradlinigen Weg, um somit selektiv seine Position relativ zur Arbeitsfläche, und damit der aufgenommenen Probe, längs der Spaltachse einzustellen. Der hydraulische Mechanismus erzeugt eine Spaltkraft und überträgt diese auf das erste Spaltelement, so daß es sie auf die Gesteinsprobe ausüben kann, wobei diese Ausübung abwärts auf die Arbeitsfläche, im wesentlichen längs der Spaltachse, gerichtet ist.

Der Steintrimmer umfaßt gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung einen über der Gesteinsprobe angeordneten Rahmen, der durch ein oder mehrere auf der Plattform befestigte Beine getragen wird. Das erste Spaltelement umfaßt einen oberen, und an den Rahmen gekoppelten Schneider. Die Positionierungs- und Hydraulikmechanismen sind beide operativ dem oberen Schneider zugeordnet, indem sie dem Rahmen operativ zugeordnet sind. Das heißt, daß der Positionierungsmechanismus dafür sorgt, daß der obere Schneider aufwärts gegen den Rahmen zurückgezogen wird, so daß der Trimmer zwischen Schneider und Plattform eine Gesteinsprobe aufnehmen kann, und daß er weiter dafür sorgt, daß der Schneider abwärts in Richtung der Plattform in eine Position vorgeschoben wird, die zum Anlegen an oder Einspannen der Gesteinsprobe führt. Der Hydraulikmechanismus wiederum sorgt dafür, daß der obere Schneider die Probe in Stücke spaltet. Vorzugsweise bildet die Plattform die Arbeitsfläche.

In Übereinstimmung mit anderen Aspekten der Erfindung umfaßt der Positionierungsmechanismus ein längliches Element, daß mittels Gewinde durch den Rahmen geht. Das Gewindeelement hat an seinem proximalen Ende ein Bedienelement und an seinem distalen Ende den oberen Schneider. Das Bedienelement ist vorzugsweise über dem Rahmen und gegenüber dem oberen Schneider und der Plattform angeordnet. Das Gewindeelement hat vorzugsweise einen Gang, der ausgewählt ist, daß, wenn durch das Bedienelement gedreht, das Gewindeelement durch den Rahmen zur Plattform oder davon weg, mit geeigneter Geschwindigkeit vorgeschoben oder zurückgezogen wird, während die Positionierungsgenauigkeit im wesentlichen erhalten bleibt.

Gemäß noch weiteren Aspekten der Erfindung umfaßt der Hydraulikmechanismus eine Hydraulikpumpe und einen Rückstellmechanismus, die beide in einer längs und durch die Länge des Gewindeelements des Positionierungsmechanismus geformten Bohrung angeordnet sind. Die Hydraulikpumpe hat ein Bedienelement, das am proximalen Ende des Elements über dem Rahmen gegenüber der Plattform angeordnet ist. Der obere Schneider ist an einem Ende des Rückstellmechanismus′ angebracht und wird durch die Bedienung des Bedienelements verrückt, um die Probe zu spalten. Nach dem Spaltvorgang bewegt der Rückstellmechanismus den oberen Schneider zu seiner Ausgangslage.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung haben Hydraulik- und Positionierungsmechanismen ein gemeinsames Bedienelement, das vorzugsweise so handhabbar ist, daß jeder Mechanismus getrennt vom jeweils anderen bedient werden kann und der Bediener selektiv beide Vorgänge durchführen kann.

Gemäß wiederum einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt der Positionierungsmechanismus andere Geräte als das oben beschriebene einzelne Gewindeelement, einschließlich einer oder mehrerer Schlitten/Verriegelungs-Anordnungen oder Zahnstangen/Ritzel-Anordnungen. Diese Geräte arbeiten, um den oberen Schneider relativ zur Arbeitsfläche zurückzuziehen und vorzuschieben, entweder (i) durch Einstellen der Position eines Elementes, das mit dem oberen Schneider operativ assoziiert ist, oder (ii) durch Heben und Senken des Rahmens bezüglich der Arbeitsfläche. Durch Heben und Senken des Rahmens stellt der Positionierungsmechanismus entweder die Position des Rahmens entlang der Länge der Beine oder die Länge der Beine ein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung produziert ein Hydraulikmechanismus Spaltkräfte und versetzt zu diesem Zweck den Rahmen zur oder weg von der Arbeitsfläche. Diese Versetzung, die vom Einstellen durch den Positionierungsmechanismus getrennt ist, treibt den oberen Schneider zu oder weg von der Gesteinsprobe. Um den Rahmen für Spaltungszwecke zu versetzen, treibt der Hydraulikmechanismus entweder den Rahmen entlang der Länge der Beine oder stellt die Länge der Beine ein.

Gemäß noch einem Aspekt der Erfindung sind sowohl Hydraulik­ als auch Positionierungsmechanismus operativ dem oberen Schneider zugeordnet, jedoch voneinander getrennt.

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich wird, stellt die vorliegende Erfindung einen handbetriebenen Steintrimmer bereit, der die Begrenzungen konventioneller Steintrimmer aufhebt und gegenüber diesen Vorteile hat. Zum Beispiel: (i) Die Verwendung eines Positionierungsmechanismus beeinflußt das Spalten nicht, d. h. daß das Verwenden des Mechanismus nur zum Aufnehmen und Einspannen der Gesteinsprobe bedeutet, daß der Mechanismus keinen zum Spalten benötigten Arbeitsgewinn bereitstellen muß und daher eine Struktur erlaubt, die ein relativ schnelles, mechanisch effektives Ein- und Ausspannen von Gesteinsproben ermöglicht; (ii) die Verwendung eines Hydraulikmechanismus bewirkt eine Kraftvervielfachung; (iii) die operative Verbindung von Hydraulik- und Positionierungsmechanismus mit dem Rahmen (und insbesondere die Anordnung ihrer jeweiligen Bedienelemente über dem Rahmen) dient der Optimierung der Handhabungsmöglichkeiten bei der Bedienung des Trimmers, der Minimierung von Verletzungsmöglichkeiten des Bedieners, der Maximierung der Bedienhebelkraft bei der Bedienung des Trimmers, und der Minimierung von Möglichkeiten für Bruchstücke, in den Trimmermechanismus zu gelangen und die Leistung zu vermindern; (iv) die Verwendung eines gemeinsamen Bedienelements für Positionierungs- und Hydraulikmechanismus erlaubt eine wahlfreie Einhandbedienung beider Mechanismen und maximiert die Möglichkeiten des Bedieners, vom Trimmer ausgehende unerwünschte Momente auszugleichen, währenddessen der Trimmer permanent im Griff gehalten und bedient werden kann; und (v) führt ein Hydraulikmechanismus, der durch den Positionierungsmechanismus hindurchgehend angeordnet ist, zu einer kompakten Konstruktion, die relativ billig in der Herstellung und einfach in der Bedienung ist. Im Ergebnis beinhaltet die Erfindung alle Merkmale und Vorteile konventioneller Steintrimmer und fügt diesen weitere Merkmale und Vorteile hinzu, wobei Nachteile konventioneller Steintrimmer überwunden werden.

Die vorstehenden Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können besser verstanden werden bei Studium der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen bedeuten:

Fig. 1 ist eine Frontansicht eines Steinschneiders gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der dargestellte Steintrimmer einen Positionierungs- und einen Hydraulikmechanismus hat und der Betrieb des Hydraulikmechanismus bezüglich einer im Steintrimmer aufgenommenen Gesteinsprobe gezeigt wird;

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf den Steintrimmer von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Teilquerschnittsansicht des Steintrimmers von Fig. 1, die längs dessen Linie 3-3 verläuft;

Fig. 4 ist eine Teilquerschnittsansicht des Steintrimmers von Fig. 1, die längs deren Linie 4-4 verläuft und der detaillierter die Struktur von Positionierungs- und Hydraulikmechanismus zeigt;

Fig. 5 ist eine Aufsicht auf eine alternative Struktur einer Abdeckung zur Verwendung mit dem Steintrimmer von Fig. 1; und

Fig. 6 ist eine Aufsicht auf den Steintrimmer von Fig. 1, welche den Vorgang des Positionierungsmechanismus zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, und 3 wird ein Beispiel eines handbetriebenen Steintrimmers 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei der Steintrimmer 10 mit einer zu spaltenden Gesteinsprobe 12 illustriert wird. Der Trimmer 10 ist auf einer Unterlage 11 angeordnet. Für die Zwecke dieser Beschreibung soll der Begriff "Stein" Steine, Fels, Gestein, Kristalle, Komposite und andere Arten mineralischer und organischer Materie, allein oder in Kombination, bezeichnen.

Der Steintrimmer 10 umfaßt vorzugsweise einen Rahmen 14, der von gegenüberliegenden Beinen 16 getragen wird. Die Beine sind wiederum auf einer Plattform 18 befestigt, so daß der Rahmen über der Plattform angeordnet ist. Derart aufgebaut, wird die Gesteinsprobe 12 vom Trimmer 10 zwischen Rahmen 14 und Plattform 18 aufgenommen, wobei die Plattform 18 die Arbeitsfläche 19 bereitstellt, während sie gleichzeitig die Gesamtsteifheit des Trimmers 10 durch Verbinden der Beine 16 verbessert. Obwohl der Rahmen 14 vorwiegend mit zwei Beinen 16 gezeigt ist, kann der Rahmen auch von einer anderen Zahl Beine getragen werden, was ein einzelnes Bein einschließt. Es sollte auch wahrgenommen werden, daß der Steintrimmer 10 auch ohne die Plattform 18 aufgebaut und betrieben werden kann. In diesem Fall sind die Beine 16 auf der Unterlage 11 befestigt und die Gesteinsprobe wird vom Trimmer 10 zwischen dem Rahmen 14 und der Unterlage 11 aufgenommen, so daß die Unterlage 11 die Arbeitsfläche 19 bildet.

Der Steintrimmer umfaßt weiter Verankerungen 20. Diese Verankerungen 20 sind an der Plattform 18 angebracht und ragen seitlich von ihr hervor, um für Stabilität zu sorgen. Insbesondere verbessern die Verankerungen 20 die Fähigkeit des Trimmers 10 zum freien Stand auf der Unterlage 11, besonders bei Feldeinsätzen. Die Verankerungen 20 haben Öffnungen 22, durch die Bolzen oder andere Befestigungselemente hindurchgeführt sind, um den Trimmer 10 permanent oder entfernbar auf dem Unterlage 11, wie sie z. B. durch eine Werkbank oder ähnliche Struktur zu Hause, im Büro, Labor oder sonstwo bereitgestellt wird, zu befestigen. Es sollte angemerkt werden, daß die Verankerungen 20 an den jeweiligen Beinen 16 in Verbindung mit oder unter Ausschluß einer Verankerung an der Plattform 18 befestigt werden können.

Der Rahmen 14, die Beine 16 und die Plattform 18 sind dargestellt als aus Metallrohren von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und mit beispielhaftem Durchmesser gefertigt. Es können jedoch auch andere Materialien und Aufbauten erfindungsgemäß verwendet werden. So kann das Rohrmaterial aus jedem geeigneten Metall oder jeder geeigneten Legierung konstruiert sein, einschließlich rostfreiem Stahl und Aluminium, oder kann aus anderem Material aufgebaut sein, einschließlich Kunststoff, Fiberglas und Kohlenstoffkompositen. Zusätzlich können die Materialien feste Stangen oder Hohlröhren sein, und, insbesondere wenn röhrenförmig, können sie andere Formen oder Maße haben als die gezeigten, einschließlich solcher Formen und Maße, die einheitlich sind oder die variieren. Wichtig ist jedenfalls, daß die Materialien und der Aufbau für die geplante Anwendung geeignet sind und insbesondere verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, einschließlich der wahrscheinlichen maximalen Spaltkraft, die der Trimmer 10 auf die Gesteinsprobe 12 ausüben wird.

Der Rahmen 14, die Beine 16 und die Plattform 18 bilden vorzugsweise eine einheitliche Struktur. Die einheitliche Struktur wird durch Schweißen, Gießen oder andere Verfahren erzielt, die für das verwendete Material und die Konstruktion geeignet sind. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß erfindungsgemäß der Rahmen 14, die Beine 16 und die Plattform 18 auch eine andere als eine einheitliche Struktur bilden können. Zum Beispiel kann der Rahmen in einigen Ausführungsformen abnehmbar angebracht an oder verschiebbar gestützt durch ein oder mehrere Beine 16 sein. Zudem können die Beine 16, ob der Rahmen 14 mit den Beinen 16 eine Einheit bildet oder nicht, auf der Plattform 18 abnehmbar befestigt sein, so zum Beispiel durch in der Plattform 18 gebildete Öffnungen. In jedem der nicht einheitlichen Ausführungsfälle, oder sonst, können Kupplungsmechanismen (wie Haltegeräte) verwendet werden, um die getrennten Teile aneinander zu sichern, so um die Beine 16 in den jeweiligen Öffnungen der Plattform zu sichern. Diese alternativen Konstruktionen ermöglichen das Auseinandernehmen des Trimmers 10, insbesondere um die Transportabilität zu verbessern.

Der Steintrimmer 10 beinhaltet einen Positionierungsmechanismus 24 und einen Hydraulikmechanismus 26, die beide mit einem oberen Schneider 28 operativ verbunden sind. Der obere Schneider 28 ist an ein oder mehrere der Beine 16 gekoppelt, vorzugsweise vermittels des Rahmens 14. Der obere Schneider 28 hat eine Spaltachse 30, die durch die Gesteinsprobe hin zur Arbeitsfläche 19 reicht.

Der Positionierungsmechanismus 24 sorgt für einen geradlinigen Weg des oberen Schneiders 28, so daß dessen Position bezüglich der Arbeitsfläche 19 und damit der aufgenommenen Gesteinsprobe 12 längs der Spaltachse 30 selektiv eingestellt wird. Genauer gesagt, sorgt der Positionierungsmechanismus 24 dafür, das der obere Schneider 28 selektiv nach oben von der Arbeitsfläche 19 weg und zum Rahmen 14 hin zurückgezogen wird, so daß der Trimmer 10 die Gesteinsprobe 12 unter dem Schneider 28 aufnehmen kann, und sorgt weiter dafür, das der obere Schneider 28 selektiv nach unten auf die Arbeitsfläche 19 zu und vom Rahmen 14 weg in eine Position vorgeschoben wird, die anliegend der Gesteinsprobe 12 ist oder diese einspannt. In dieser vorgeschobenen Position kann der Positionierungsmechanismus 24 vorzugsweise genug Kraft ausüben, um die Gesteinsprobe 12 zwischen oberem Schneider 28 und der Arbeitsfläche 19 zu halten. Der Positionierungsmechanismus ist vorzugsweise so gebaut, daß er im Betrieb effizient ist, besonders um für Vorschieben und Zurückziehen des oberen Schneiders 28 mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zu sorgen, während die Positionierungspräzision über den verfügbaren Weg über einer vorbestimmten Schwelle gehalten wird.

Der Hydraulikmechanismus 26 bewirkt ein Abwärtsfahren des oberen Schneiders zur Arbeitsfläche 19, um die Probe in Stücke zu spalten. Genauer gesagt, bildet der Hydraulikmechanismus 26 eine ausreichende Kraft, um die Probe 12 zu spalten, und überträgt diese Kraft auf den oberen Schneider 28. Dieser übt wiederum die übertragene Kraft auf die Gesteinsprobe 12 aus, wobei die Kraft im wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung der Spaltachse 30 gerichtet ist.

Wie im Stand der Technik bekannt, vermittelt der Mechanismus 26 durch Verwendung von Hydraulik eine Kraftmultiplikation, um die Probe 12 zu spalten. Das heißt, daß die Kraft, die vom Bediener beim Betätigen des Mechanismus 26 ausgeübt wird, durch einen hydraulischen Vorgang vervielfacht wird, so daß eine größere Kraft zur Einwirkung auf die Gesteinsprobe 12 erzeugt wird. Demzufolge muß der Bediener nur eine relativ kleine Kraft ausüben, wodurch der Trimmer 10 beim Spalten von seiner Abhängigkeit von der Kraft des Bedieners gelöst wird. Aus der Kraftverstärkung erwachsen dem Trimmer 10 auch andere Vorteile, einschließlich einer Minimierung der bedienbedingten Verkippung und Drehmomente.

Die hydraulische Wirkung sorgt für eine Kraftmultiplikation auf Kosten eines reduzierten Vortriebs. Das heißt, daß am oberen Schneider 28 eine hinreichende Kraft erzeugt wird, daß er aber seinen geradlinigen Weg relativ langsam zurücklegt. Es sollte jedoch, wie zuvor beschrieben, angemerkt werden, daß der Positionierungsmechanismus so ausgelegt ist, daß er dafür sorgt, daß der obere Schneider seinen Weg relativ schnell zurücklegt. Demzufolge werden Positionierungs- und Hydraulikmechanismen 24, 26 vorzugsweise so gewählt, daß ihre Leistungsmerkmale, wie Geschwindigkeit und Genauigkeit, sich komplementieren, während sie für den beabsichtigen Anwendungszweck des Trimmer geeignet sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 6 wie auch Fig. 1 bis 3 werden nunmehr weitere Details einer Ausführungsform von Positionierungs- und Hydraulikmechanismen 24 und 26 gezeigt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Positionierungsmechanismus 24 ein längliches Element 40 mit einem proximalen Ende 42 einem distalen Ende 44 und einer longitudinalen Achse 46. An seinem proximalen Ende 42 hat das längliche Element 40 einen Kopf 47, jenseits von dem sich ein Positionierungsbedienelement 48 erstreckt. An seinem distalen Ende 44 hat das längliche Element 40 den oberen Schneider 28. Das längliche Element hat weiterhin eine Bohrung 50, die von seinem proximalen Ende 42 bis zu seinem distalen Ende 44 angeordnet ist, um so im wesentlichen mit der longitudinalen Achse 46 ausgerichtet zu sein. Die Bohrung ist vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch, kann aber erfindungsgemäß auch andere Abmessungen und Querschnittsformen haben.

Insbesondere unter Bezug auf Fig. 1 und 3 ist das längliche Element 40 mit den Beinen 16 vermittels des Rahmens 14 gekoppelt. Die Kopplung wird vorzugsweise durch Verschrauben des Elementes 40 in und durch die Befestigungsmanschette 52, die durch den Rahmen 14 hindurchgeht, erreicht, wobei der Rahmen 14 von den Beinen 16 getragen wird. Die Manschette 52 hat eine innere Öffnung 54 mit einem Schraubgewinde, um das Gewinde des Elements aufzunehmen.

Unter besonderem Bezug auf Fig. 1 bis 5 umfaßt das Positionierungsbedienelement 48 einen Hebel 56 mit einem Griff 58 und einem Lager 60, wobei der Hebel 56 bezüglich des Kopfes 47 drehbar ist. Der Griff 58 ist vorzugsweise abnehmbar mit dem Hebel 56 verbunden und wird daran mit einem federgespannten Haltegerät oder auch anders gesichert. Das Lager 60 wird durch ein oder mehrere Flansche 62 und einen Stift 64 zwischen diesen gebildet, so daß der Hebel 56 schwenkbar am Lager 60 durch den Stift 64 befestigt ist. Die Flansche 62 erstrecken sich vom Kopf 47 aus nach oben und haben ausgewählte Formen und Abmessungen: die Flansche 62 können vollständig über den Kopf 47 reichen, wie in Fig. 1 gezeigt, oder sie können geteilt sein wie in Fig. 5, einschließlich einer Form mit relativ kurzen, schmalen Anteilen 66 und relativ hohen, dicken Anteilen 68. Es sollte angemerkt werden, daß die Flansche 62 erfindungsgemäß auch noch andere Formen und Abmessungen haben können. Wichtig ist, daß die Flansche 62 zur Bildung des Lagers 60 und zur Aufnahme des Stifts 64 geeignet sind und gleichzeitig die Struktur zur Umleitung der angewandten Kräfte bereitstellen, die auf das Positionierungsbedienelement 48 einwirken, um dadurch den relativ weniger robusten Stift 64 und auch andere, mit dem Kopf 47 zusammenhängende Elemente zu schützen.

Im Betrieb, wie insbesondere in Fig. 1 und 6 gezeigt, wird der Griff 58 vorzugsweise so gehandhabt, daß der Hebel 56 in eine Position schwenkt, in der er im wesentlichen mit der Oberseite des Kopfes 47 fluchtet, wodurch der Hebel 56 auf die Flansche 62 einwirkt. Um den Positionierungsmechanismus 24 zu betätigen, wird der Griff 58 entweder in oder gegen den Uhrzeigersinn um die longitudinale Achse 46 des länglichen Elements 40 gedreht, wie durch den Doppelkopfpfeil von Fig. 6 angedeutet. Durch Drehen des Griffs 58 in eine Richtung wird das längliche Element 40 durch den Rahmen 14 von der Arbeitsfläche 19 zurückgezogen, so daß der Trimmer eine Gesteinsprobe 12 aufnehmen kann. Durch Drehen des Griffs 58 in die andere Richtung wird das längliche Element 40 abwärts auf die Arbeitsfläche 19 zu vorbewegt, so daß der obere Schneider 28 (am distalen Ende 44 des länglichen Elements angeordnet) anliegend an die Gesteinsprobe 12 oder diese einspannend positioniert wird. Wenn der obere Schneider so positioniert ist, wird der Hydraulikmechanismus betätigt, um den oberen Schneider 28 vorzutreiben, um die Probe 12 in Stücke zu spalten, wie unten beschrieben.

Das längliche Element 40 ist vorzugsweise aus Metall aufgebaut und hat eine Querschnittsdicke, die für den geplanten Einsatzzweck des Trimmers geeignet ist. Es sollte angemerkt werden, daß das Element 40 aus anderen Materialien als Metall gebildet werden kann und eine andere Konstruktion als die in den Figuren gezeigte annehmen kann, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Der wichtige Punkt ist, daß die Materialien und der Aufbau verschiedene Faktoren einschließlich der maximalen, vom Trimmer 10 auf die Gesteinsprobe 12 auszuübenden Spaltkraft berücksichtigen.

Das längliche Element 40 hat vorzugsweise einen so ausgewählten Gewindegang, daß, wenn der Griff 58 gedreht wird, das Element 40 durch den Rahmen 14 auf die Arbeitsfläche 19 zu oder von ihr weg mit einer hinreichend schnellen Rate vorgeschoben oder zurückgezogen wird. Gleichzeitig wird der Gewindegang des Elements 40 so ausgewählt, daß der obere Schneider mit einer geeigneten Genauigkeit der Gesteinsprobe 12 anliegend oder diese einspannend positioniert werden kann, insbesondere im Hinblick auf und als Ergänzung zu den Leistungsmerkmalen des Hydraulikmechanismus 26.

Der Hydraulikmechanismus 26 umfaßt vorzugsweise eine hydraulische Pumpe 32 und einen Rückstellmechanismus 34. Die generellen Prinzipien der Pumpenbedienung sind im Stand der Technik bekannt. Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 4, beinhaltet die hydraulische Pumpe 32 ein Flüssigkeitsreservoir 70, Hydraulikflüssigkeit 71, eine Reservoirabdeckung 72 und Dichtungen 76. Die Dichtungen werden verwendet, um ein flüssigkeitsdichtes Siegel zwischen dem Reservoir 70 und der Abdeckung 72 herzustellen. Die Abdeckung 72 ist vorzugsweise vom Reservoir 70 mit einem Abzieher 77 abnehmbar. Die Abdeckung 72 hat einen durch sie hindurchgehenden Zugang 74, wie weiter unten beschrieben. Die Abdeckung 72 und das Reservoir 70 umgrenzen im wesentlichen den Kopf 47, wie oben in Bezug auf des längliche Element 40 beschrieben. Die im Mechanismus 26 verwendete Hydraulikflüssigkeit 71 ist vorzugsweise eine qualitätsvolle, praktisch inkompressible Flüssigkeit, einschließlich Wasser, Öl oder anderen Flüssigkeiten, insbesondere solche, die speziell für hydraulische Zwecke hergestellt sind. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß in einigen Anwendungen auch Gase, speziell komprimierte Gase, für die Verwendung angemessen sein können, ungeachtet ihrer im allgemeinen relativ höheren Kompressibilität.

Die hydraulische Pumpe 32 beinhaltet auch einen ersten Stempel 78 mit einem proximalen Ende 80 und einem distalen Ende 81. Ein Lagerelement 82 ist am proximalen Ende 80 des Stempels angeordnet und durch einen am Spaltungsbedienelement 84 angebrachten Befestigungsstift 86 mit diesem gekoppelt. Das Lagerelement 82 und das Spaltungsbedienelement 84 einschließlich des Befestigungsstifts 86 sind jenseits des Kopfes 47 und gegenüber dem länglichen Element 40 angeordnet. Das Spaltungsbedienelement 84 mit Ausnahme des Befestigungsstiftes 86, teilt mit dem Positionierungsbedienelement 48 den Hebel 56 und die anderen oben beschriebenen Elemente. Genauer gesagt ist der Befestigungsstift 86 am Hebel 56 angebracht und läuft im Lagerelement 82. Das Spaltungsbedienelement 84 betätigt die hydraulische Pumpe 32 durch Schwenken um das Lager 60 hoch unter runter in einem Bogen, wie durch den zweiköpfigen Pfeil in Fig. 1 gezeigt. Das Schwenken wird durch den Bediener hervorgerufen, der auf den Griff 58 Pumpbewegungen ausübt. Das Schwenken, das durch den im Lagerelement 82 laufenden Befestigungsstift in eine lineare Bewegung übersetzt wird, veranlaßt den ersten Stempel 78, sich hin und her zu bewegen. Der Stift 86 hat, im Lager 82 laufend, vorzugsweise genügend Spiel, so daß Kräfte und Drehmomente, die nicht in Richtung der Pumpbewegung gehen, nicht auf den ersten Stempel 78 übersetzt werden, wodurch der Stempel 78 vor Beschädigungen geschützt wird.

Die hydraulische Pumpe 32 umfaßt weiterhin einen länglichen Zylinderblock 88 mit einer longitudinalen Achse 90 und einer Öffnung 92, die durch den Block im wesentlichen auf Linie mit der Achse 90 angeordnet ist. Der Zylinderblock 88 ist im wesentlichen zentral durch des Reservoir hindurch befestigt, so daß er am einen Ende einen oder mehrere Befestiger 93 aufnimmt, die die Abdeckung 72 am Block sichern, während die Abdeckung 72 gegen das Reservoir 70 gezogen wird, um die Dichtungen 76 abzudichten. Der Zylinderblock 88 hat zugeordnete Dichtungen 94, die zwischen dem Block und der Abdeckung 72 angeordnet sind, um zwischen diesen eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zu bilden. Der Zylinderblock 88 ist an seinem anderen Ende am proximalen Ende 42 des länglichen Elements 40 angebracht, wie zum Beispiel durch Einschrauben des einen in das andere oder mit einer anderen, geeigneten Methode. Wenn der Zylinderblock 88 so angebracht wird, ist die longitudinale Achse 90 des Blocks vorzugsweise kolinear mit der longitudinalen Achse 46 des länglichen Elements 40. Zusätzlich ist die Blocköffnung 92 im wesentlichen auf den Zugang 74 der Abdeckung 72 ausgerichtet.

Der erste Stempel 78 ist gleitfähig in der Öffnung 92 des Zylinderblocks 88 angeordnet, mit dem proximalen Ende 80 durch den Zugang 74 der Abdeckung hindurchgehend. Der erste Stempel 78 und Öffnung 92 sind vorzugsweise gefertigt, um engen Toleranzen zu genügen, insbesondere so, daß Hydraulikflüssigkeit 71, die korrekt in die Öffnung 92 gesaugt worden ist, am Vordringen hinter die Stempel- Öffnungsberührungsfläche gehindert wird. Der Zugang 74 der Abdeckung hat eine Dichtung 75, um sowohl weiteres solches Austreten zu verhindern als auch um im wesentlichen dem Eintritt von Kontaminationen in den Hydraulikmechanismus 26 zu widerstehen. Die Dichtung 75 ist vorzugsweise aus Nylon.

Der Zylinderblock 88 umfaßt weiterhin einen Filter 96, Einlaßkanal 98, ein Einlaßventil 100, Auslaßkanal 102, ein Auslaßventil 104, Sicherheitskanal 106, ein Sicherheitsventil 108, Bohrungszugangskanal 110 und mehrere Dichtungen 112. Die Dichtungen 112 machen die verschiedenen Ventile flüssigkeitsdicht, wie auch die Öffnung 92 bezüglich der Bohrung 50, so daß zusätzlich zum Widerstehen gegen unerwünschte Lecke, die hydraulische Flüssigkeit von, zu oder zwischen den verschiedenen Ventilen, Kanälen und anderen Elementen geleitet wird, wie für den Pumpvorgang geeignet. Zum Beispiel wird, wenn der erste Stempel 78 aus dem Zylinderblock 88 durch den Zugang 74 gezogen wird, Hydraulikflüssigkeit 71 vom Reservoir 70 zu der Öffnung 92 gesaugt, wobei die Flüssigkeit durch Filter 96, Einlaßkanal 98 und Einlaßventil 100 fließt. Bei diesem Vorgang wird Hydraulikflüssigkeit 71 in der Bohrung 50 daran gehindert, in die Öffnung 92 zurückzugelangen, da solchenfalls das Auslaßventil 104 den Zugang sperrt. Die Flüssigkeit 71 wird auch am Wiedereintritt in das Reservoir gehindert, weil sowohl das Sicherheitsventil 108 den Sicherheitskanal 106 versperrt als auch der erste Stempel 78 den Auslaßkanal 102 blockiert.

In einem anderen Beispiel, wenn ein zurückgezogener Stempel 78 in den Block 88 zurückgedrückt wird, wird Flüssigkeit 71 in der Öffnung 92 mittels des distalen Endes 81 des ersten Stempels herausgepreßt, worauf sie durch das Auslaßventil 104 und Bohrungszugangskanal 110 in die Bohrung 50 des länglichen Elementes 40 fließt. Bei diesem Vorgang wird die hydraulische Flüssigkeit 71 durch die Schließwirkung des Einlaßventil 100 und die Aktion des Sicherheitsventils 108 und des ersten Stempels 78, wie oben beschrieben, daran gehindert, durch den Einlaßkanal 98 zum Reservoir 70 zurückzukehren. Nichtsdestotrotz wird das Ventil 108, falls das Drücken des ersten Stempels 78 den Flüssigkeitsdruck in der Bohrung bis zum kritischen Druck des Sicherheitsventils 108 ansteigen läßt, öffnen, um Flüssigkeit zum Reservoir 70 durch den Sicherheitskanal 106 zurückkehren zu lassen, wodurch die vom Trimmer 10 erreichbare Spaltkraft begrenzt wird. Das Sicherheitsventil 108 wird vorzugsweise nach seinem kritischen Druck ausgewählt, wobei verschieden Faktoren, einschließlich der beabsichtigten maximalen Spaltkraft des herzustellenden Trimmers 10 und der Materialien, Konstruktionen, Abmessungen und anderer Charakteristika der Trimmerstruktur berücksichtigt werden.

Die hydraulische Pumpe 32 umfaßt weiterhin einen Hauptstempel 120, der gleitbar in der Bohrung des länglichen Elements 40 angeordnet ist. Der Hauptstempel 120 ist vorzugsweise mit einer engen Toleranz gefertigt, um im wesentlichen mit den Abmessungen der Bohrung 50 übereinzustimmen. Der Hauptstempel umfaßt auch Dichtungen 122, die so an seinem Umfang angeordnet sind, daß sie eine flüssigkeitsdichte Abdichtung gegen die Bohrung 50 bilden. Der Hauptstempel 120 hat eine wählbare Längenausdehnung längs der longitudinalen Achse 42 des länglichen Elements 40, wobei diese Länge vorzugsweise ausgewählt wird, um die Leistung der Pumpe 32 zu optimieren, indem Faktoren bedacht werden, einschließlich der Bestimmung einer geeigneten Reibung zwischen Bohrung 50 und Hauptstempel 120, und insbesondere um die mechanische Effizienz zu maximieren, während sich auf jegliche Effekte davon für die korrekte Funktion des Rückstellmechanismus 34 eingestellt wird.

Der Rückstellmechanismus 34 umfaßt ein Verbindungselement 130, das gleitbar in der Bohrung 50 des länglichen Elements 40 angeordnet ist. Der Rückstellmechanismus 34 umfaßt weiterhin eine Kompressionsfeder 132, die in der Öffnung 50 um das Verbindungselement 130 angeordnet ist, einen Rückhalter 134, der am distalen Ende 44 des länglichen Elements 40 befestigt ist und einen Schneiderflansch 136, der sich außerhalb des distalen Endes der Elements erstreckt und am Verbindungselement 130 neben dem Rückhalter 134 angebracht ist. Der Rückstellmechanismus 34 umfaßt auch einen Gleitblock 138, der an demjenigen Ende des Verbindungselements 130, das neben dem Hauptstempel 120 liegt, befestigt ist, sowie auch einen Kopf 140 zum Anliegen am Hauptstempel 120. Der Gleitblock 138 hat vorzugsweise eine Querschnittsform und Abmessungen, die denen der Bohrung 50 entsprechen. Jedoch ist es nicht nötig, daß sich die Abmessungen mit enger Toleranz entsprechen. Die Entsprechung kann von größerer Toleranz sein, wobei der Kopf 140 vorzugsweise gerundet ist, um mit dem Hauptstempel korrekt in Eingriff zu kommen, unabhängig von seitlichem Spiel zwischen dem Gleitblock 138 und der Bohrung 50 während des Betriebs. Zusätzlich dient der Rückhalter 134 dem Führen des Verbindungselements 130.

Die Kompressionsfeder 132 wird zwischen dem Rückhalter 134 und dem Gleitblock 138 zurückgehalten. Bei Kompression durch Vortrieb des Hauptstempels 120 zum distalen Ende 44 des Elements hin übt die Feder 132 eine Spannkraft auf den Gleitblock 138 aus, die zum proximalen Ende 42 des Elements hin wirkt. Die Kompressionsfeder 132 wird vorzugsweise unter anderem dahingehend ausgewählt, daß sie eine Spannkraft bereitstellt, die leicht durch die von der hydraulischen Pumpe 32 erzeugte Kraft überwunden werden kann, und die auch geeignet ist, die Reibung zwischen Hauptstempel 120 und Bohrung 50 zu überwinden, wenn die Kraft der Pumpe, wie unten beschrieben, entfernt wird. Die Spannkraft der Feder hält auch den Kopf 140 in Kontakt mit dem Hauptstempel 120, und zwar unbeachtlich einer Verrückung des Rückstellmechanismus 34.

Der Schneiderflansch 136 sorgt für eine drehbare Befestigung des oberen Schneiders 28 am Rückstellmechanismus 34. Eine Stellschraube 142 wird zum Halten des befestigten Schneiders verwendet.

Im Betrieb, wenn Hydraulikflüssigkeit 71 durch den ersten Stempel 78 in die Bohrung 50 zwischen Zylinderblock 88 und Hauptstempel 120 gepumpt wird, wird der Hauptstempel 120 in Richtung des distalen Endes 44 des länglichen Elements 40 verrückt, wie oben beschrieben, um eine Spaltkraft zu erzeugen. Die Spaltkraft wird auf den oberen Schneider 28 durch das Verbindungselement 130, das mit dem Hauptstempel 120 vermittels des Kopfes 140 in Eingriff kommt, übertragen. Nach Beenden des Spaltens veranlaßt der Bediener die Hydraulikpumpe 32, die Hydraulikflüssigkeit 71 unter der von der Feder 132 auf den Hauptstempel 120 ausgeübten Spannkraft aus der Bohrung 50 auszustoßen. Das heißt, daß der Rückstellmechanismus 34 einen Druckgradienten zwischen Bohrung 50 und Reservoir 70 herstellt, so daß die Flüssigkeit von der Bohrung 50 in das Reservoir 70 zurückgezwungen wird. Daraufhin wird der Hauptstempel 120 zum proximalen Ende 42 des länglichen Elements 40 zurückgezogen, insbesondere in seine Ausgangsstellung neben dem Zylinderblock 88.

Um die Flüssigkeit aus der Bohrung 50 auszustoßen, wird ihr der Fluß zum Reservoir 70 durch die Ausstoßkanal 108 gestattet, indem der erste Stempel 78 vorzugsweise eine lateral durch ihn hindurch angeordnete Öffnung 144 aufweist. Genauer gesagt wird die Öffnung 144 so gebildet, daß sie bei einer vorbestimmten Handhabung des Spaltungsbedienelements 84 mit dem Ausstoßkanal 102 in Deckung kommt und diesen für Flüssigkeitsfluß öffnet. Wie gezeigt, besteht die vorbestimmte Handhabung darin, den Hebel 102 so zu schwenken, daß der erste Stempel 78 zu seiner oder fast bis zu seiner äußersten Position gezogen wird. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß erfindungsgemäß auch ein anderer Aufbau oder andere Handhabungen oder beides angewandt werden können, um den Ausstoß von Flüssigkeit aus der Bohrung 50 auszulösen.

Wie in den Abbildungen gezeigt, umfassen das Positionierungsbedienelement 48 und das Spaltungsbedienelement 84 einen im wesentlichen gemeinsamen Mechanismus. Beide Bedienelemente 48 und 84 können durch den Griff 58 gehandhabt werden. Eine Griffdrehung bedient den Positionierungsmechanismus 24, während ein Griffschwenken den Hydraulikmechanismus 26 bedient.

Der obere Schneider 28 hat vorzugsweise eine Öffnung 146 zum selektiven Aufnehmen eines Ausrichtungsarms 148. Das andere Ende des Ausrichtungsarms 148 wird von einem Führungsweg 150, der in einem der Beine 16 vorgesehen ist, aufgenommen. Der Ausrichtungsarm kann wahlweise vom Bediener verwendet werden, um den drehbaren oberen Schneider 28 in der vom Arm gegebenen Ausrichtung zu halten. Zum Beispiel kann die Ausrichtung mit der Orientierung eines unteren Schneiders 152 übereinstimmen. Der untere Schneider 152 ist vorzugsweise auf der Plattform 18 abnehmbar befestigt und daran mit einer Stellschraube 154 gesichert. Es sollte auch vermerkt werden, daß erfindungsgemäß der obere und der untere Schneider 28, 152 von unterschiedlichen Arten, Formen und Materialien sowie Kombinationen davon sein können.

Der Steintrimmer 10 beinhaltet vorzugsweise Beine 16 einer festen Länge und einen Rahmen 16, der an einer festen Position längs der Beine 16 von diesen getragen wird, während er Positionierungs- und Hydraulikmechanismen 24, 26 für den Betrieb aufweist, die im wesentlichen in der Mitte des Rahmens angeordnet sind und im wesentlichen miteinander integriert sind. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß der Steintrimmer erfindungsgemäß auch Beine 16 von einstellbarer Länge, einen Rahmen 14, der längs der Beine einstellbar positionierbar ist, Mechanismen 24 und 26, die an anderer Stelle als in der Mitte des Rahmens 14 angebracht sind oder die nicht im wesentlichen miteinander integriert sind, oder Kombinationen von zwei oder mehr dieser Änderungen, aufweisen können.

Zum Beispiel können, wenn die Rahmenposition längs eines Beines 16 einstellbar ist, der Positionierungsmechanismus 24 oder der Hydraulikmechanismus 26 oder beide auf dem Trimmer 10 so angeordnet sein, daß sie die Stellung des Rahmens bezüglich des Beines steuern. Wo der Positionierungsmechanismus 24 den Rahmen 16 so steuert, kann er ein Gewindeelement umfassen, wie oben beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß erfindungsgemäß auch andere Strukturen verwendet werden können, einschließlich Zahnstangen/Ritzel- oder Schlitten/Verriegelungs-Anordnungen. Weiter, wo der Hydraulikmechanismus den Rahmen 14 derart steuert, kann der Mechanismus 25 an dem Trimmer befestigt werden, einschließlich an einem Bein, über und in Eingriff mit dem Rahmen 14, um so den Rahmen 14 hoch und runter zu versetzen und dadurch die Spaltkraft auf den oberen Schneider 28 zu übertragen. In diesem Fall ist der obere Schneider 28 nicht direkt am Hydraulikmechanismus 26 befestigt, sondern entweder (i) am Positionierungsmechanismus 24, der in der Mitte des Rahmens 16 an diesem befestigt ist, wie oben beschrieben, oder (ii) direkt am Rahmen 14, besonders wenn der Mechanismus 24 die Position des Schneiders 28 durch Adjustieren der Rahmenstellung längs der Beine 16 einstellt. In beiden Fällen können der Mechanismus 24 oder 26, der nicht die Stellung des Rahmens längs der Beine adjustiert, dadurch arbeiten, daß die Länge von einem oder mehrerer Beine 16 eingestellt wird. In noch einem anderen Fall können beide Mechanismen durch Einstellen der Beinlänge arbeiten.

In Abhängigkeit von der mechanischen Verbindung zwischen den jeweiligen Positionierungs- und Hydraulikmechanismen 24, 26 einerseits und den Beinen 16 sowie dem Rahmen 14 andererseits, können die Mechanismen 24 und 26, wie zuvor beschrieben (oder auch anders), integriert oder vollständig voneinander getrennt sein, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Jedenfalls hat der obere Schneider 28 eine geradlinige Bahn entlang der Spaltachse 30, die auf dem Betrieb des Positionierungsmechanismus 24 basiert, und eine Spaltkraft, die vom Hydraulikmechanismus 26 auf ihn übertragen wird, um im wesentlichen entlang der Spaltachse 30 direkt nach unten in Richtung der Arbeitsfläche 19 abgegeben zu werden.

Claims (19)

1. Steintrimmer (10) zur Aufnahme einer zu spaltenden Gesteinsprobe (12) auf einer Arbeitsfläche (19), gekennzeichnet durch:
ein Unterstützungselement, das sich von der Arbeitsfläche (19) nach oben erstreckt;
ein erstes, mit dem Unterstützungselement gekoppeltes Spaltelement (28), das über der Gesteinsprobe (12) und gegenüber der Arbeitsfläche (19) angeordnet ist, wobei das Spaltelement (28) eine Spaltachse (30) aufweist;
einen Positionierungsmechanismus (24), der operativ mit dem ersten Spaltelement (28) verbunden ist, und der dem Spaltelement (28) einen geradlinigen Weg verleiht, um die Stellung des Spaltelements (28) bezüglich der Arbeitsfläche (19) entlang der Spaltachse (30) selektiv einzustellen; und
einen Hydraulikmechanismus (26), der eine Spaltkraft erzeugt und der operativ mit dem ersten Spaltelement (28) verbunden ist, um die Spaltkraft auf das Spaltelement (28) zu übertragen, zur Ausübung der Spaltkraft auf die Gesteinsprobe (12) durch das Spaltelement (28), wobei diese Kraftausübung abwärts auf die Arbeitsfläche (19) und im wesentlichen entlang der Spaltachse (30) ausgerichtet ist.

2. Steintrimmer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsmechanismus (24) und der Hydraulikmechanismus (26) im wesentlichen miteinander integriert ausgeführt sind.

3. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmechanismus (26) teilweise innerhalb des Positionierungsmechanismus (24) angeordnet ist.

4. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsmechanismus (24) teilweise innerhalb des Hydraulikmechanismus (26) angeordnet ist.

5. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsmechanismus (24) ein längliches Element (40) mit einer longitudinalen Achse (46), einem proximalen Ende (42) und einem distalen Ende (44) umfaßt, wobei die longitudinale Achse (46) im wesentlichen kolinear mit der Spaltachse (30) ist, das längliche Element (40) an das Unterstützungselement gekoppelt ist, so daß das distale Ende (44) zur Arbeitsfläche (19) hin angeordnet ist, und das proximale Ende (42) von der Arbeitsfläche (19) weg angeordnet ist, wobei das distale Ende (44) operativ mit dem ersten Spaltelement (28) verbunden ist, so daß der geradlinige Weg durch die Bewegung des distalen Endes (44) bezüglich der Arbeitsfläche (19) bewirkt wird.

6. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmechanismus (26) eine Hydraulikpumpe (32) umfaßt, wobei die Hydraulikpumpe (32) die Spaltkraft erzeugt.

7. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmechanismus (26) eine Hydraulikpumpe (32) umfaßt, die einen in einem Hauptstempelzylinder eingesetzten Hauptstempel (120) umfaßt, und daß der Positionierungsmechanismus (24) ein längliches Element (40) umfaßt, das eine im wesentlichen längs seiner longitudinalen Achse gebildete Bohrung (50) aufweist, wobei die Bohrung (50) den Hauptstempelzylinder umfaßt.

8. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmechanismus (26) einen Rückstellmechanismus (34) umfaßt, wobei das erste Spaltelement (28) an dem Rückstellmechanismus (34) befestigt ist und der Rückstellmechanismus (34) die Spaltkraft auf das erste Spaltelement (28) überträgt, um das Spaltelement (28) abwärts auf die Arbeitsfläche (19) vorzutreiben.

9. Steintrimmer (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsmechanismus (24) ein längliches Element (40) mit einer longitudinalen Achse (46) und eine im wesentlichen längs dieser Achse (46) gebildete Bohrung (50) umfaßt, wobei das Rückstellelement (34) innerhalb dieser Bohrung (50) beweglich angeordnet ist.

10. Steintrimmer (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellmechanismus (34) ein Stellelement (132) umfaßt, das eine von der Arbeitsfläche aufwärts gerichtete Spannkraft längs der Spaltachse (30) erzeugt, so daß, wenn die Spaltkraft entfernt ist, das Stellelement (132) das Spaltelement (28) in Richtung der Spannkraft bewegt.

11. Steintrimmer (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (32) umfaßt:
ein Reservoir (70) mit Hydraulikflüssigkeit (71);
einen Zylinderblock (88);
einen ersten Stempel (78);
einen Ausstoßkanal (102, 110);
einen Hauptstempel (120) und einen Hauptstempelzylinder;
wobei der Zylinderblock (88) eine longitudinal durch ihn hindurchreichende Öffnung (92) aufweist;
der erste Stempel (78) in dieser Öffnung (90) gleitbar angeordnet ist und eine lateral durch ihn hindurchgehende Öffnung (144) aufweist;
der Hauptstempel (120) im Hauptstempelzylinder angeordnet ist und der Ausstoßkanal (102, 110) den Hauptstempelzylinder mit einer Seite der longitudinalen Öffnung (90) des Zylinderblocks (88) und von der anderen Seite der longitudinalen Öffnung (90) zum Reservoir (70) mit Hydraulikflüssigkeit (71) verbindet;
wobei der erste Stempel (78) so positionierbar ist, daß die Öffnung (144) mit dem Ausstoßkanal (102) zur Deckung kommt, um eine Fluidverbindung quer durch die longitudinale Öffnung (90) herzustellen, wodurch, wenn das Stellelement (132) das erste Spaltelement (28) in Richtung der Spannkraft bewegt, die im Hauptstempelzylinder befindliche Flüssigkeit (71) durch die Öffnung (144) in das Reservoir (70) mit Hydraulikflüssigkeit (71) zurückfließt.

12. Steintrimmer (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Element (40) eine im wesentlichen längs seiner longitudinalen Achse (46) gebildete Bohrung aufweist, die den Hauptstempelzylinder umfaßt.

13. Steintrimmer (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (34) beweglich innerhalb der Bohrung (50) angeordnet ist.

14. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsmechanismus (24) und der Hydraulikmechanismus (26) ein gemeinsames Bedienelement (48, 84) aufweisen, welches so handhabbar ist, daß beide Mechanismen voneinander getrennt betrieben werden können, und gleichzeitig ihr Betrieb wahlfrei durchgeführt werden kann.

15. Steintrimmer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiter einen Rahmen (14), der an einer festgelegten Position am Unterstützungselement getragen wird, umfaßt, wobei der Positionierungs- und/oder der Hydraulikmechanismus an dem Rahmen (14) angeordnet ist.

16. Steintrimmer (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungsmechanismus ein Gewindeelement (40) mit einer longitudinalen Achse (46), einem proximalen Ende (42) und einem distalen Ende (44) umfaßt, wobei die longitudinale Achse (46) im wesentlichen kolinear mit der Spaltachse (30) ist und das Gewindeelement (40) mittels Gewinde so durch den Rahmen (14) angeordnet ist, daß das distale Ende (44) zwischen dem Rahmen (14) und der Arbeitsfläche (19) angeordnet ist; und der geradlinige Weg durch Drehen des Gewindeelements (40) bewirkt wird, um das distale Ende (44) bezüglich der Arbeitsfläche (19) vorzuschieben oder zurückzuziehen.

17. Steintrimmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiter einen Rahmen (14), der an dem Unterstützungselement einstellbar befestigt ist umfaßt, wobei der Positionierungs- und/oder der Hydraulikmechanismus in operativer Verbindung mit dem Rahmen (14) steht, um die Position des Rahmens (14) längs des Unterstützungselements einzustellen, wodurch das erste Spaltelement (28) bezüglich der Arbeitsfläche (19) entlang der Spaltachse (30) verschiebbar ist.

18. Steintrimmer (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungs- und/oder der Hydraulikmechanismus auf dem Unterstützungselement angeordnet sind.

19. Steintrimmer (10) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Unterstützungselements einstellbar ist, wobei der Positionierungs- und/oder der Hydraulikmechanismus in operativer Verbindung mit dem Unterstützungselement steht, um die Länge des Unterstützungselements selektiv einzustellen, wodurch das Spaltelement (28) bezüglich der Arbeitsfläche (19) entlang der Spaltachse (30) verschiebbar ist.