DE202013003876U1

DE202013003876U1 - Brechwerkzeug

Info

Publication number: DE202013003876U1
Application number: DE201320003876
Authority: DE
Original assignee: BBG Baugeraete GmbH
Current assignee: BBG Baugeraete GmbH
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2013-06-25
Anticipated expiration: 2023-04-25

Abstract

Brechwerkzeug (S), insbesondere Spitzmeißel, gehalten in einem maschinell angetriebenen Schlagwerk für Gestein, Fels oder Beton brechende Arbeiten, bestehend aus einem Schaft mit in Längsrichtung einerseits einem Halterungsende für eine Schlageinrichtung und andererseits einem Arbeitsbereich, der Axialnuten und Stege aufweist und sich distal zu einer Spitze verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug (S) aus zwei Teilen, und zwar einem die Schlagenergie übertragenden Schaftteil (1) und einem Brechteil (2), gebildet ist, welche Teile miteinander verbunden sind, wobei das Brechteil (2) im Arbeitsbereich (21) einen profilierten Querschnitt mit mindestens drei, alle Schaftoberflächen überragende Stege (211) aufweist, welche sich zur Werkzeugspitze (3) hin verjüngen und der Nutengrund (212) zwischen den Stegen (211, 211') aus konischen (K) und axparallelen (P) Teilbereichen besteht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brechwerkzeug, insbesondere Spitzmeißel, gehalten in einem maschinell angetriebenen Schlagwerk für Gestein, Fels oder Beton brechende Arbeiten, bestehend aus einem Schaft mit in Längsrichtung einerseits einem Halterungsende in einer Schlageinrichtung und andererseits einem Arbeitsbereich, der Axialnute und Stege aufweist und sich distal zu einer Spitze verjüngt.
Für einen Vortrieb von Höhlungen in Gestein oder Fels, beispielsweise im Bergbau oder zum Ausbruch in Beton, werden vielfach pressluft- oder hydraulisch betriebene Schlageinrichtungen mit einem Brechwerkzeug eingesetzt.
Ein Brechwerkzeug besteht im Wesentlichen aus einem Schaft mit einerseits einem Halterungsende in einer Schlageinrichtung und andererseits einem Arbeitsbereich. Der Arbeitsbereich eines derartigen Werkzeuges war ursprünglich mit einer Schneide oder Spitze ausgebildet, jedoch erfolgte, um die Werkzeugleistung zu erhöhen, eine Vielzahl von Vorschlägen, die Querschnittsform des Arbeitsteiles besonderes auszuformen.
In der DE 19914522 A1 wird beispielsweise angeregt, zwischen dem sechskantigen Meißelschaft und der Meißelspitze Nuten mit einem Nutenwinkel von 120° zum Abtransport von Splittern und Gasen vorzusehen, wobei in diesem Nutenbereich die Kanten den Grundkörperquerschnitt radial nach außen überschreiten können.
Ein derartig geformtes Werkzeug bzw. der Arbeitsbereich des Meißels wird mittels eines zweiteiligen Presswerkzeugs in einem Arbeitsgang hergestellt.
Um eine volle Wiederherstellbarkeit der Abbaueigenschaften bei oftmaligem Nachschärfen der Meißelspitze zu erreichen, wird gemäß EP 0156789 A1 vorgeschlagen, dass entlang wesentlicher Teile der Erstreckung der nutartigen Vertiefungen der Meißelspitze alle der Achse des Arbeitswerkzeuges nächsten Punkte der Wandung der Vertiefungen von dieser Achse im Wesentlichen gleiche Abstände aufweisen.
In der EP 1413403 A1 wird ein Spitzmeißel mit einem länglichen Schaft und einem werkstückseitigen Nutzungsbereich, welcher einen sich werkstückseitig verjüngenden Hüllkreisdurchmesser und einen mit Axialnuten bis zu einem Kerndurchmesser als konkaves Polygon ausgebildeten Schaftquerschnitt aufweist, offenbart, welcher Kerndurchmesser sich werkstückseitig verjüngt.
Alle Brechwerkzeuge der eingangs genannten Art haben den Nachteil gemeinsam, dass im harten Betrieb beim Vortrieb der Meißelspitze diese im Werkstück zum Klemmen neigt und/oder geringe Vortriebs- bzw. Brechleistung erbringt.
Eine Ausformung und gegebenenfalls eine Wärmebehandlung des Arbeitsbereiches des Werkzeuges erfolgt unter Einsatz des gesamten Teiles, wobei letztlich die langgestreckten Brechwerkzeuge vor Ort im Lager bereitgehalten werden müssen. Bei Abnützung bzw. bei einem Verschleiß von Teilen des Arbeitsbereiches eines Werkzeuges muss dieses zum Wiederinstandsetzen oder Schleifen verbracht werden.
Die Erfindung setzt sich nun zum Ziel, ein gattungsgemäßes Werkzeug derart auszubilden, dass die Nachteile im Stand der Technik ausgeschaltet sind und sich bei der Fertigung und im Einsatz wirtschaftliche Vorteile ergeben.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einem Werkzeug der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass das Brechwerkzeug aus zwei Teilen und zwar einem, die Schlagenergie übetragenden Schaftteil und einem Brechteil gebildet ist, welche Teile miteinander verbunden sind, wobei das Brechteil im Arbeitsbereich einen profilierten Querschnitt mit mindestens drei, alle Schaftoberflächen überragende Stege aufweist, welche sich zur Werkzeugspitze hin verjüngen und der Nutengrund zwischen den Stegen aus konischen und axparallelen Teilbereichen besteht.
Eine zweiteilige Ausführungsform des Brechwerkzeuges hat den Vorteil, dass bei einer Herstellung und einem Schärfen desselben lediglich das Brechteil zum Einsatz kommt, was wirtschaftliche und Gütevorteile aufweist. Das Brechteil kann beispielsweise aus einer besonderen, verschleißbeständigen Legierung für einen Vortrieb in einem Werkstück gebildet sein, wogegen der Schaft aus einem unterschiedlichen, besonders biegezähen Werkstoff besteht.
Das Brechteil ist weiters im Arbeitsbereich mit einem profilierten Querschnitt ausgeformt, wobei der Querschnittsänderung zur Spitze hin besondere, funktionelle Bedeutung zukommt.
Die im Querschnitt alle Schaftoberflächen überragenden Stege, welche sich zur Werkzeugspitze verjüngen, verhindern im Schlagbetrieb weitgehend ein Festklemmen des Werkzeuges im Bohrloch und sichern den Austrag von Bohrklein. Der Nutengrund zwischen den Stegen besteht erfindungsgemäß aus konischen und axparallelen Bereichen, was sich insbesondere als sehr günstig für eine Brechwirkung im Werkstück herausgestellt hat.
Als vorteilhaft im Langzeitbetrieb hinsichtlich der Haltbarkeit, aber auch bei der Fertigung des Werkzeuges hat sich herausgestellt, wenn am Brechteil die Stege außenseitig eine gerundete Form aufweisen.
Mit Vorteil haben auch alle Außenflächen der Stege vom Brechteil in Axrichtung konische und axparallele Bereiche. Diese Ausführungsform des Werkzeuges unterstützt die Brechwirkung beim Vortrieb, insbesondere in Betonwerkstoffen.
Wenn bei einer Herstellung des Brechteiles die Außenform, umfassend die Stege und den Nutengrund distal spanabhebend zu einer Spitze ausgeformt ist, werden präzise Ansätze bei einer genauen Erstellung von Bohrungen erreicht.
Erfindungsgemäß wesentlich ist, dass die Verbindung V von Schaftteil 1 und Brechteil 2 mittels Fügens nach DIN 8593 durch Einpressen bzw. als konische Steckverbindung mit einem Winkel α von 3 bis 6°, vorzugsweise von 4° 46', erstellt ist.
Derart kann in einfacher Weise durch axiale Schläge ein verschleißbehaftetes Brechteil vom Schaftteil getrennt werden, wonach am Schaftteil des Werkzeuges ein bezüglich der Arbeitsflächen oder Arbeitskanten verbessertes Brechteil aufgesetzt wird.
Mit Vorteil können, wie schon dargelegt, das Schaftteil und das Brechteil aus einer Legierung mit unterschiedlicher Zusammensetzung gebildet sein. Somit kann den verschiedenen Beanspruchungsarten der Teile in günstiger Weise entsprochen werden.
Für die Konfiguration im Hinblick auf eine hohe Vortriebsleistung des Werkzeuges kann es vorteilhaft sein, wenn das Brechteil im Arbeitsbereich vier Stege aufweist.
Herstellungsbedingt und wirtschaftlich ist es günstig, wenn der Arbeitsbereich des Brechteiles mittels Gesenkschmiedeverfahrens hergestellt und die Spitze durch spanabhebende Bearbeitung ausgeformt sind. Derart werden optimale Mikrostrukturen im Werkstoff für eine überragende Güte des Werkzeuges erstellt, durch welche eine optimale Funktion in einem harten Langzeitbetrieb erreichbar sind.
Um in einer nicht einschränkenden Ausführungsform die Erfindung graphisch zu vermitteln, sind darstellende Zeichnungen im Anschluss beigefügt.
Es zeigen:
1 Brechwerkzeug S in perspektiver Darstellung
2 Brechwerkzeug mit Brechteil
3 Verbindung von Schaftteil und Brechteil
4 Brechteil in Ansicht mit Steckverbindung im Schnitt
5 Brechteil in perspektiver Darstellung
6 Querschnitt des Arbeitsbereiches eines Brechteiles
7 Querschnitt in Axrichtung eines Brechteiles
8 Brechteil in Ansicht
9 Arbeitsbereich eines Brechteiles im Querschnitt
10 Arbeitsbereich eines Brechteiles im Querschnitt
Als Hilfestellung für eine Zuordnung der Teile und Bereiche eines erfindungsgemäßen Werkzeuges soll nachfolgende Bezugszeichenliste dienen:
Bezugszeichenliste

S: Brechwerkzeug
V: Verbindung
1: Schaftteil
2: Brechteil
21: Arbeitsbereich
211: Stege im Arbeitsbereich
212: Nuten im Arbeitsbereich
211p: Stege axparallel
211k: Stege konisch
212P: Nuten axparallel
212K: Nuten konisch
3: Spitze des Brechteiles

Aus 1 ist ein Brechwerkzeug S mit einem Schaftteil 1 und einem Brechteil 2 in perspektivischer Darstellung entnehmbar.
2 zeigt in einer Ansicht ein Brechwerkzeug mit einem Schaftteil 1 in Andeutung veranschaulicht und mit einem Brechteil 2, welches einen Arbeitsbereich 21 beinhaltet und eine Verbindung V zum Schaftteil 1 aufweist.
3 vermittelt eine Verbindung V zwischen Schaftteil 1 und Brechteil 2 im Schnitt.
4 offenbart erfindungsgemäß wichtige Merkmale eines Brechteiles 2.
5 zeigt ein Brechteil 2 in perspektivischer Darstellung.
Aus 6 ist der Querschnitt und aus 7 der Schnitt in axialer Richtung eines Arbeitsbereiches 21 eines Brechteiles 2 zu entnehmen.
8 stellt ein Brechteil 2 in Ansicht dar.
9 und 10 zeigen Querschnitte DD und CC von 8.
Eine Verbindung V von Schaftteil 1 und Brechteil 2 ist, wie 3 gemäß einem Schnitt AA von 2 zeigt, als Steckverbindung mit einem Keilwinkel von 3 bis 6° ausgeführt. Dieser Winkel erlaubt einen sicheren Vortrieb und Rückzug des Brechwerkzeuges S im harten Betrieb, ohne dass ein Lösen der Verbindung V erfolgt.
Bei Verschleiß oder Abnützung des Arbeitsbereiches 21 vom Brechteil 2 kann dieses durch Hammerschläge in Axrichtung zur Werkzeugspitze hin vom Schaftteil 1 gelöst und dieser mit einem weiteren Brechteil 2 bestückt werden.
Wie 4 und 5 zeigen, weißt der Arbeitsbereich 21 vom Brechteil 2 Stege 211, 211' und Nuten 212 in Werkzeugaxrichtung auf, welche sich zur Spitze 3 hin verjüngen.
Der Nutengrund 212 hat dabei zur Werkzeugspitze 3 hin, wie in 3 dargestellt ist, konische Bereiche 212K und axparallele Bereiche 212P. Diese Bereiche mit unterschiedlicher Steigung wirken sich höchst vorteilhaft für ein Brechen bzw. Teilen des Werkstückes aus.
Eine derartige unterschiedliche Steigung kann, wie 7 bis 10 zeigen, auch an den Außenflächen der Stege 211k und 211p des Arbeitsbereiches 21 mit Vorteil vorgesehen sein, was eine Brechwirkung des Werkzeuges S weiter erhöht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19914522 A1 [0004]
EP 0156789 A1 [0006]
EP 1413403 A1 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 8593 [0018]

Claims

Brechwerkzeug (S), insbesondere Spitzmeißel, gehalten in einem maschinell angetriebenen Schlagwerk für Gestein, Fels oder Beton brechende Arbeiten, bestehend aus einem Schaft mit in Längsrichtung einerseits einem Halterungsende für eine Schlageinrichtung und andererseits einem Arbeitsbereich, der Axialnuten und Stege aufweist und sich distal zu einer Spitze verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug (S) aus zwei Teilen, und zwar einem die Schlagenergie übertragenden Schaftteil (1) und einem Brechteil (2), gebildet ist, welche Teile miteinander verbunden sind, wobei das Brechteil (2) im Arbeitsbereich (21) einen profilierten Querschnitt mit mindestens drei, alle Schaftoberflächen überragende Stege (211) aufweist, welche sich zur Werkzeugspitze (3) hin verjüngen und der Nutengrund (212) zwischen den Stegen (211, 211') aus konischen (K) und axparallelen (P) Teilbereichen besteht.
Brechwerkzeug (S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Brechteil (2) die Stege (211, 211') außenseitig eine gerundete Form aufweisen.
Brechwerkzeug (S) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Außenflächen der Stege (211, 211') vom Brechteil (2) in Axrichtung konische (k) und axparallele (p) Bereiche aufweisen.
Brechwerkzeug (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform, umfassend die Stege (211, 211'), und der Nutengrund (212, 212') distal spanabhebend zu einer Spitze (3) ausgeformt sind.
Brechwerkzeug (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (V) von Schaftteil (1) und Brechteil (2) mittels Fügens nach DIN 8593 durch Einpressen bzw. als konische Steckverbindung mit einem Keilwinkel α von 3 bis 6°, vorzugsweise von 4° 46', erstellt ist.
Brechwerkzeug (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftteil (1) und das Brechteil (2) aus einer Legierung mit unterschiedlicher Zusammensetzung gebildet sind.
Brechwerkzeug (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechteil (2) im Arbeitsbereich (21) vier Stege aufweist.
Brechwerkzeug (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich (21) des Brechteiles (2) mittels Gesenkschmiedeverfahrens hergestellt und die Spitze (3) gegebenenfalls durch spanabhebende Bearbeitung ausgeformt sind.