DE19900906A1 - Rollenmeißel zum Schlitzen und Abtragen von Gestein, Mineralien etc. - Google Patents

Rollenmeißel zum Schlitzen und Abtragen von Gestein, Mineralien etc.

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DE19900906A1
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Klaus Bechem
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C25/00Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
    • E21C25/16Machines slitting solely by one or more rotating saws, cutting discs, or wheels
    • E21C25/18Saws; Discs; Wheels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/086Roller bits with excentric movement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/104Cutting tool fixtures
    • E21D9/1046Vibrating

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Abstract

Ermittlung und Einstellung optimaler Löseleistungen mit exzenterschlagüberlagerten Rollenmeißeln.

Description

Bekannt sind Techniken, Rollenmeißel und Bohrwerkzeuge für Einsätze in harten und abrassiven Gesteinen, -Mineralien und dgl. schlagzuüberlagern. Bei den bekannten exzenterschlagüberlagerten, gegengewuchteten schwingungsfrei arbeitenden schützenden und flächig abtragenden Rollenmeißeln, z. B. EP 951 10 994.1 vom 13.07.95, sind Drehrichtungen und Drehzahlen durch bestimmte Faktoren vorgegeben bzw. festgelegt, z. B. 3.000 U/min der Exzenterwelle bei 150 U/min gegenläufig drehenden Werkzeugen.
Um in unterschiedlichen Gesteinen, Mineralien und dgl. optimale Leistungen und Werte erzielen zu können, speziell im Hinblick auf maximale Löseleistungen bei möglichst geringem Werkzeugverschleiß und -Energiebedarf sowie maschinellem Aufwand, werden erfindungsgemäß der Anspruch 1 (a), (b), (c) mit (d) kombiniert; - die Amplitude entsprechend Anspruch 2 verändert sowie die Maßnahmen der Ansprüche 3 bis 10 genutzt.
In den Figuren, nur Ausführungsbeispielen, ist (1) in der Fig. 1 die Exzenterwelle mit der Antriebs- bzw. drehrichtungs- und drehzahlregulierenden Welle (2), die in (3) gelagert ist. (4) ist die 2-fache Lagerung der Exzenterwelle (2) mit dem Antrieb über eine Riemenscheibe beispielsweise. (7) ist die 2-fache Lagerung der exzentrisch drehenden die Werkzeuge (8) und / oder (9) tragenden Hülse. (10) ist ein Gegengewicht an der Exzenterwelle zur Auswuchtung. Mit (11) ist die Arretierung an einer exzentrischen Hülse zum Variieren der Amplitude bezeichnet. (12) ist ein an der Mittelwelle (2) befestigter Außenzahnkranz, der drehzahlreduzierend in (13) abläuft oder umgekehrt: abrollend mit geändertem Schlagverhalten (siehe Fig. 5 und 6). Alternativ besteht (12) / (13) aus einer Kupplung oder Mitnehmer zwischen der Welle (1) und (2).
In der Fig. 2 ist (14) ein Schlitzwerkzeug an der exzentrisch arbeitenden Welle (15), die in der über (16) angetriebenen Exzenterhülse (17) gelagert ist. Der gesonderte Antrieb der exzentrischen Welle (15) erfolgt z. B. über eine Riemenscheibe (18) mit Zahnriemen (19). Das Gegengewicht an der Exzenterhülse (17) ist nicht beziffert.
In der Fig. 3 entspricht der Fig. 2 - hier aber mit flächig abtragenden Werkzeugen (20) und ggf. mit einem Antrieb über das Untersetzungsgetriebe (12)/(13) der Fig. 1.
In der Fig. 4, ein spezielles Schlitzwerkzeug, ist (21) ein vorlaufend schlitzendes Werkzeug mit den rechts und links hinterher erweiternden Werkzeugen (22). Mit (23) ist die Scheibe oder dgl. bezeichnet, die sich um die Mittelachse (24) exzentrisch dreht (Fig. 1 (8) und Fig. 2 (14)).
In der Fig. 5 sind die Arbeitskurven radial nach außen drehender Werkzeuge dargestellt (Patentanspruch 4).
In der Fig. 6 arbeiten die Werkzeuge linear schlagend (Patentanspruch 5).
Die Fig. 7 (a) und 7 (b) entsprechen im Prinzip den Fig. 2 und 3, sind im vorderen höchstbeanspruchten Bereich jedoch mit einer zusätzlichen Lagerung (25) versehen. Hierfür wird gesonderter Schutz beansprucht.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln, gekennzeichnet durch die Kombination
  • a) der Änderbarkeit der Drehrichtung der Exzenterwelle und/oder
  • b) der die Werkzeuge tragenden Hülse, sowie
  • c) der Regelbarkeit der Drehzahl der Exzenterwelle und/oder
  • d) der der Werkzeughülse [Fig. 1, 2 und 3].
2. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Amplitude mit Gewichtsausgleich zur Auswuchtung [Fig. 1 (11) und (10)].
3. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Abstimmung der Massen der Hülse mit Werkzeugen auf das Gegengewicht an der Exzenterwelle [Fig. 1 (10)].
4. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge mit radialem Frässchlag arbeiten [Fig. 5].
5. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Arbeiten der Werkzeuge mit linearem Schlag [Fig. 6].
6. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch selbständiges, d. h. exzenterinduziertes Ablaufen der Werkzeuge auf dem Gestein, Mineral und dgl. [Fig. 2 (ohne (18) und (19))].
7. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Anordnung der Werkzeuge zum flächigen Abtragen [Fig. 1 (9), Fig. 3 (20) und Fig. 7 (a)].
8. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anordnung der Werkzeuge zum Schlitzen [Fig. 2 (14) und Fig. 7 (b)].
9. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum flächigen Abtragen und zum Schlitzen, insbesondere zum Hinterschneiden, das gleiche Aktivierungsaggregat optimal eingesetzt werden kann [Fig. 2 und 3 sowie 7 (a) und 7 (b)].
10. Vorrichtung zur Ermittlung und Einstellung der jeweils optimalen Löseleistung beim Abtragen und Schlitzen von Gestein, Mineralien und dgl. mit exzenterschlagüberlagerten gegengewuchteten Rollenmeißeln nach Anspruch 8 und 9, gekennzeichnet durch radiale Anordnung von Schlitzwerkzeugen an einer Scheibe, Speichen oder dgl., die das Material schlitzend breiter abtragen als die Breite der sie tragenden Scheiben, Speichen oder dgl., und durch vorstehende vorschlitzende Werkzeuge, deren Spur durch breitere nachlaufende Werkzeuge erweitert wird [Fig. 4].
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