DE2127390A1

DE2127390A1 - Rock cutting device

Info

Publication number: DE2127390A1
Application number: DE19712127390
Authority: DE
Inventors: Richard Francis Johannesburg Transvall Taylor (Südafrika). B65b 63-02
Original assignee: Anglo-Transvaal Consolidated Investment Co. Ltd., Johannesburg, Transvaal (Südafrika)
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-06-02
Publication date: 1972-02-17
Also published as: GB1332543A; ZA703787B; FR2095937A5; CA938308A; US3743033A; SE7107200L; NO131359C; NO131359B; SE384714B; CH525069A

Description

"Gesteinsschneidvorrichtung""Rock cutting device"

Die Erfindung betrifft eine Gesteinsschneidvorrichtung, die im Bergbau oder bei anderen Erdarbeiten eingesetzt werden kann und mit rotierenden Arbeitselementen ausgerüstet ist_o The invention relates to a rock cutting device that can be used in mining or other earthworks and is equipped with rotating working elements _{or the like}

Einen Drehantrieb aufweisende Gesteins- oder Felsschneidmaschinen, die schwingende Hämmer tragen, welche mit Schneidspitzen bestückt sind, sind einfach aufgebaut und anzuwenden. Die Schneidspitzen jedoch, wie sie beispielsweise an den Hämmern benutzt werden, springen leicht ab, wenn die Energie, die sie auf das Gestein pro Schlag übertragen müssen, einen bestimmten Maximalwert überschreitet, für den die Spitzen konstruktiv und materialmässig ausgelegt sind.Rock or rock cutting machines having a rotary drive, which carry swinging hammers, which are equipped with cutting tips, are simple to set up and use. However, the cutting tips, such as those used on the hammers, jump off easily when the energy, which they have to transfer to the rock per impact exceeds a certain maximum value for which the peaks are designed in terms of construction and material.

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrrhannPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrrhann

8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · T.l.fom 281202 · T.Itflramm-Adrtsi.: Lipatli/MOndun Bayer. V«r«inibank Mönchen, Zweigth Oikar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Poitidwdc-Konto: München Nr. 1633978 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 T.l.from 281202 T.Itflramm-Adrtsi .: Lipatli / MOndun Bayer. V «r« inibank Mönchen, Zweigth Oikar-von-Miller-Ring, account no. 882495 Poitidwdc account: Munich No. 163397

Oppwautr BOro: PATENTANWALT DR. REiNHOLD SCHMIDTOppwautr BOro: PATENT ADVOCATE DR. REiNHOLD SCHMIDT

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Unter gewissen Umständen, beispielsweise wenn stark siliziumhaltiges Gestein abgebaut wird, verschleissen die Spitzen offensichtlich sehr schnell, wenn die Schlaggeschwindigkeit zu hoch ist.Under certain circumstances, for example if it contains a lot of silicon As rock is mined, the tips obviously wear out very quickly when the impact speed is increased is too high.

Bei einer gegebenen Energie pro Schlag besteht die Möglichkeit, leichte Hammer zu verwenden, die mit hoher Geschwindigkeit rotieren, oder schwerere, weniger schnell rotierende Hämmer. Ein Nachteil der leichten, mit hoher Drehzahl rotierenden Hämmer besteht darin, dass der Spitzenverschleiss aufgrund der grossen Schlaggeschwindigkeit ungewöhnlich hoch sein kann. Schwerere Hämmer, die bei derselben Schlagenergie langsamer rotieren können und deshalb einen geringeren Spitzenverschleiss haben, sind deshalb nachteilig, weil sie verhältnismässig viel Raum beanspruchen und weil aufgrund der niedrigeren Schlagfrequenz in einem begrenzten Raum weniger Energie auf das Gestein übertragen werden kann.Given the energy per blow, it is possible to use light hammers that run at high speed rotating, or heavier, slower rotating hammers. A disadvantage of the light, high speed rotating hammers is that the tip wear is unusually high due to the high impact speed can be. Heavier hammers that can rotate more slowly with the same impact energy and therefore a smaller one Have tip wear are disadvantageous because they take up a relatively large amount of space and because of The lower impact frequency means that less energy can be transferred to the rock in a limited space.

Bei den vorhandenen Gesteinsschneidmaschinen, die schwingende Hämmer tragen, deren Spitzen mit Schneidspitzen versehen sind, besteht ausserdem die Schwierigkeit, den Winkel, unter dem die Spitze gegen das Gestein oder den Felsen schlägt, zu kontrollieren bzw. zu steuern.In the existing rock cutting machines, which carry swinging hammers, the tips of which are provided with cutting tips there is also the difficulty of determining the angle at which the tip hits the rock or the rock, to control or to control.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Maschinen der oben genannten Art so auszubilden, dass zur Erzeugung der zum Schneiden des Gesteins erforderlichen Kraft bzw. Energie rotierende Hammer benutzt werden können, ohne dass die Hämmer unmittelbar auf das Gestein aufschlagen, und zwar durch Dazwischenbauen von Werkzeugen, die nur eine Axialbewegung ausführen können.The object of the invention is therefore to design the machines of the type mentioned above in such a way that for generating the force or energy required to cut the rock Rotating hammer can be used without the hammers Hit the rock directly by inserting tools that only have an axial movement can perform.

Erfindungsgemäss wird zu diesem Zweck eine Gesteinsschneidvorrichtung geschaffen, die einen Rahmen, wenigstens zwei Gesteinsschneidwerkzeuge, die eine begrenzte AxialbewegungAccording to the invention, a rock cutting device is created for this purpose , which has a frame, at least two rock cutting tools, which have a limited axial movement

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in jeder Richtung gegen federnde, mit Abstand in dem Rahmen nebeneinander angeordnete Puffer ausführen, einen oder mehrere Rotoren, die wenigstens zwei schwingende Hammer aufweisen, die gegen jedes Schneidwerkzeug schlagen können, und schliesslich eine Einrichtung aufweist , mit der der Rahmen über eine Gesteinsfront verfahrbar ist, wobei die Werkzeuge mit der Gesteins- oder Pelsfront in Berührung stehen.run in each direction against resilient buffers arranged side by side at a distance in the frame, one or multiple rotors that have at least two oscillating hammers that can strike against each cutting tool, and finally has a device with which the frame can be moved over a rock face, the Tools are in contact with the rock or pel front.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in der Lage, die Werkzeuge an dem zu schneidenden Gestein in einer solchen Weisfi zu halten, dass die Werkzeuge in das Gestein parallele Nuten oder Rillen einschneiden oder einhauen, deren Abstand so bemessen ist, dass das Gestein zwischen den Nuten leicht herausbricht.The inventive device is able to Hold tools on the rock to be cut in such a way that the tools are parallel to the rock Cut or hew grooves or grooves, the distance between them being such that the rock between the grooves is easy breaks out.

Das Einschneiden mit Abstand getrennter Nuten bietet den Vorteil, dass der Schneidspitzenverschleiss pro Tonne abgebautes Gestein geringer ist, als wenn die Werkzeuge Nuten einschneiden wurden, zwischen denen sich kein freier Raum befindet.Cutting grooves that are separated at a distance offers the advantage that the cutting tip wear is reduced per ton Rock is less than if the tools were to cut grooves between which there is no free space is located.

Erfindungsgemäss wird ausserdem die Bewegungsgeschwindigkeit der Vorrichtung entlang der Fels- oder Gesteinsfront so gesteuert, dass eine optimale Abbaugeschwindigkeit ermöglicht wird, und zwar innerhalb der Maschinenkapazität, und ausserdem sind Mittel vorgesehen, die verhindern, dass die Hammer gegen die Werkzeuge schlagen, wenn die Werkzeuge nicht gegen das Gestein gepresst werden, so dass die Hammer möglicherweise die Werkzeuge oder andere Teile der Vorrichtung beschädigen können.According to the invention, the speed of movement is also controlled by the device along the rock or stone front so that an optimal mining speed is possible within the machine's capacity, and means are also provided to prevent the hammers hit against the tools when the tools are not pressed against the rock, causing the hammers to hit possibly damage the tools or other parts of the device.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des Ausftihrungsbeispiels der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained below using the exemplary embodiment the drawing explained in more detail. In the drawing show:

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Fig. 1 eine schematische Aufrissansicht eines Rotors, der eine Reihe Hämmer für ein Schneidwerkzeug trägt, und1 is a schematic elevation view of a rotor, who carries a series of hammers for a cutting tool, and

Fig. 2 und 3 Teilschnittansichten der Anordnung eines Hammers mit auf dem Rotor befindlichen Stopblöcken. 2 and 3 are partial sectional views of the arrangement of a hammer with stop blocks located on the rotor.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist die Vorrichtung einen angetriebenen Rotor i auf, der drei schwingende Hämmer 2a, 2b und 2c trägt, welche auf Drehzapfen 3 am Rotorumfang gelagert sind.As can be seen from the drawing, the device has a driven rotor i, which carries three swinging hammers 2a, 2b and 2c, which are mounted on trunnions 3 on the rotor circumference are.

Die Hämmer sind mit Sehlagflächen 4 versehen, die aus irgendeinem geeigneten harten Material bestehen und vorzugsweise als austauschbare Einsätze ausgebildet sind, so dass die Hammer längere Zeiträume benutzt werden können, als dies möglich wäre, wenn diese Flächen mit den Hämmern aus einem Teil bestehen wurden.The hammers are provided with Sehlagflächen 4, which from any consist of suitable hard material and are preferably designed as replaceable inserts, so that the Hammer can be used for longer periods of time than would be possible if these surfaces were to be used with the hammers Part were made.

Die Hämmer sind so beschaffen, dass sie gegen ein stabiles Schneidwerkzeug 5 schlagen, das in einem geeigneten, für die Vorrichtung vorgesehenen Rahmen einstellbar getragen wird.The hammers are designed to be sturdy against Beat cutting tool 5 which is carried adjustably in a suitable frame provided for the device.

Das Schneidwerkzeug trägt eine geformte Spitze 6 aus Wolframkarbid und wird zwischen Anschlägen 7 auf dem Rahmen gehalten. Ausserdem sind zwei federnde Puffer 8 und 9 zu beiden Seiten eines Positionierungskragens 10 vorgesehen. Diese Puffer müssen konstruktiv sorgfältig ausgelegt sein, damit sie auf das Schneidwerkzeug die gewünschte Hemmwirkung ausüben, und können entweder Metallfedern oder Hülsen aus federndem Material sein. Auch hydraulische Dämpfungseinrichtungen können hierfür verwendet werden, falls dies gewünscht wird.The cutting tool carries a shaped tip 6 made of tungsten carbide and is held between stops 7 on the frame. In addition, two resilient buffers 8 and 9 are provided on both sides of a positioning collar 10. These buffers must be carefully designed so that they exert the desired inhibiting effect on the cutting tool, and can either be metal springs or sleeves made of resilient material. Hydraulic damping devices can also can be used for this if so desired.

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Das Schneidwerkzeug 5 wird in der gewünschten Beziehung zu den Hämmern montiert, während die Rotorwerkzeugvorrichtung in der gewünschten Beziehung zu dem abzubauenden Gestein angeordnet wird. Letztere ist vorzugsweise eine im Winkel verstellbare Plazierung, so dass die Richtung des Schlages, der durch die Schneidwerkzeuge auf das Gestein ausgeübt wird, geändert werden kann. Es versteht sich, dass der Winkel des Werkzeugs 5 in Bezug auf die Gesteinsfläche nach Möglichkeit so gewählt wird, dass die in dem Werkzeug wirkenden Scher- und Biegekräfte auf ein Mindestmass beschränkt werden.The cutting tool 5 is in the desired relationship to the hammers while the rotor tooling device is in the desired relationship with the rock to be mined is arranged. The latter is preferably an angle-adjustable placement, so that the direction of the blow, applied to the rock by the cutting tools can be changed. It goes without saying that the Angle of the tool 5 in relation to the rock surface Possibility is chosen so that the shear and bending forces acting in the tool are limited to a minimum will.

Der vollständige Mechanismus weist wenigstens zwei Werkzeuge mit den erforderlichen Hämmern auf, die von einem oder mehreren Rotoren angetrieben werden und zusammen mit den RUckanschlägen und Steuerungen in dem Rahmen angebracht und so gebaut sind, dass sie etwa parallel zur Oberfläche des abzubauenden bzw. abzuschneidenden Gesteins 11, d.h. in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Teils, verfahrbar sind, wobei der Abstand zum Gestein so gewählt ist, dass die Schneidwerkzeuge sich mit der gewünschten Abbaugeschwindigkeit in das Gestein einschneiden oder eingraben.The complete mechanism has at least two tools with the necessary hammers, operated by an or several rotors are driven and mounted together with the backstops and controls in the frame and are built so that they are approximately parallel to the surface of the rock to be mined or cut off, i.e. in Direction of the part shown in Fig. 1, are movable, the distance to the rock is selected so that the cutting tools cut or dig into the rock at the desired rate of mining.

Die Vorrichtung, die die Querbewegung bewirkt, welche etwa derjenigen entsprechen kann, wie sie gegenwärtig bei Kohlenschrämmern oder Kohlenhobel oder Tunnelmaschinen verwendet werden, kann von einem Mechanismus gesteuert werden, der die auf die Schneidwerkzeuge einwirkende Belastung abfühlt. Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Mechanismus ist in Fig. 1 gezeigt, wobei der gestrichelt dargestellte Hauptrahmen 12 mit Hilfe einer Feder 13 auf einen Druckarm Ik Druck ausübt.The device which effects the transverse movement, which may correspond roughly to that currently used in coal cutters or coal planers or tunnel machines, can be controlled by a mechanism which senses the load acting on the cutting tools. A preferred embodiment of such a mechanism is shown in FIG. 1, the main frame 12 shown in broken lines exerting pressure on a pressure arm Ik with the aid of a spring 13.

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Der Druckarm kann sich in bestimmten Grenzen innerhalb geeigneter Führungen 15 frei verschieben, wie sie an dem Hauptrahmen 12 befestigt sind. Die Verschiebungsrichtung des Druckarmes verläuft parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs 5 und endet in einem Kragen 16, in dem das Werkzeug 5 angeordnet ist. Der Kragen 16 wird zwischen dem Kragen 10 und dem Puffer 9 positioniert.The pressure arm can move freely within certain limits within suitable guides 15, as they are on the Main frame 12 are attached. The direction of displacement of the pressure arm runs parallel to the direction of movement of the tool 5 and ends in a collar 16 in which the Tool 5 is arranged. The collar 16 is positioned between the collar 10 and the buffer 9.

Wenn sich die Maschine über die Gesteinsflache bewegt, greift die Spitze 6 des Schneidwerkzeugs in das Gestein ein, und, vorausgesetzt, dass die Maschinenbewegung fortgesetzt wird und das Gestein nicht bricht, steigt die auf das Gestein ausgeübte Druckkraft der Spitze immer mehr an. Dieser erhöhte Druck wird durch den Kragen 10 auf den Kragen l6 übertragen und damit entlang dem Arm 14 auf die Feder 13> die es ermöglicht, dass sich der Druckarm bewegt, und es insbesondere dem Zapfen 17 ermöglicht, gegen den Steuerknopf 18 zu drücken, wodurch sichergestellt wird, dass der die Maschine entlangbewegende Mechanismus sich verlangsamt und dann, wenn der Druck weiter ansteigt, zum Stillstand kommt.When the machine moves over the rock face, the tip 6 of the cutting tool engages the rock and, provided that the machine movement continues and the rock does not break, the pressure exerted on the rock by the tip increases more and more. This increased pressure is transmitted through the collar 10 to the collar 16 and thus along the arm 14 to the spring 13> which allows the pressure arm to move, and in particular enables the pin 17 to move against the control button 18, which ensures that the mechanism moving along the machine slows down and then, as the pressure continues to rise, comes to a standstill.

Wenn andererseits in dem Gestein oder Felsen ein Spalt sein sollte und nur ein geringer oder gar kein Widerstand auf die Spitze 6 des Schneidwerkzeugs einwirkt, dann dehnt sich die Feder 13 aus, und der von dem Zapfen 17 auf den Steuerknopf 18 ausgeübte Druck lässt nach, wodurch dem Bewegungsmechanismus ermöglicht wird, sich zu beschleunigen. If, on the other hand, there should be a crack in the rock and little or no resistance the tip 6 of the cutting tool acts, then the spring 13 expands, and that of the pin 17 on the control button The pressure exerted at 18 is released, allowing the moving mechanism to accelerate.

Ein weiteres Merkmal der neuartigen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass die Hammer daran gehindert werden, gegen die Werkzeuge zu schlagen, wenn das Gestein nur einen geringen oder gar keinen Widerstand Reistet. Zu diesem Zweck ist ein An-Aus-Steuerknopf 19 vorgesehen, der von dem Zapfen 17 be-Another feature of the new device can be seen in the fact that the hammers are prevented from against the Hitting tools when the rock has little or no resistance to travel. To this end is a On-off control button 19 is provided, which is loaded by the pin 17

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tätigt wird. Dieser Steuerknopf bedient zurückziehbare Fallen oder Klinken 20, die dann, wenn der Knopf 19 eingedrückt wird, hervorstehen und in die in den Hämmern befindlichen Einkerbungen 21 eingreifen und die Hämmer in ihrer Rückschwingposition halten.is made. This control button operates retractable latches or pawls 20, which when the button 19 is depressed will protrude and engage in the notches 21 located in the hammers and the hammers hold in their swing-back position.

Sobald die Spitze 6 wieder mit dem massiven Gestein in Eingriff kommt und eine Reaktionskraft im Arm 14 entsteht, gibt der Zapfen 17 den Steuerknopf 19 frei, wodurch wiederum die Fallen 20 veranlasst werden, sich zurückzuziehen und dadurch den Hämmern 2 ermöglichen, auszuschwenken und auf das Ende des Schneidwerkzeugs 5 zu schlagen.As soon as the tip 6 comes into engagement with the solid rock again and a reaction force arises in the arm 14, the pin 17 releases the control button 19, which in turn causes the latches 20 to retract and thereby enable the hammers 2 to swing out and strike the end of the cutting tool 5.

Das Zurückhalten der Hammer in der Rückschwingposition braucht nicht durch Fallen bewerkstelligt zu werden, die mechanisch in in den Hämmern vorhandene Einkerbungen eingreifen, sondern es lassen sich auch Reibungspuffer benutzen. Wenn Reibungspuffer benutzt werden, so geschieht dies vorzugsweise um sicherzustellen, dass sie nur dann mit dem Hammer in Reibungsberührung treten, wenn der Hammer stationär ist oder sich langsam in der Rückschwingposition bewegt, um auf diese Weise die Anwendung dieser Puffer so auszulösen, dass sie mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, in dem die Hämmer stationär sind oder nahezu stationär am Rück— anschlag liegen. Eine solche Steuer- oder Auslösewirkung findet nur dann statt, wenn der Knopf 19 eingedrückt wurde, und sie lässt sich dadurch einleiten, dass der Hammer entweder gegen einen geeignet plazierten Schalter bzw. Auslöser oder gegen den Rückanschlagblock 22 schlägt. Eine solche zusätzliche Schaltwirkung kann sowohl für die Fallen 20 als auch für die Reibungspuffer von Vorteil sein.The retention of the hammer in the swing-back position need not be accomplished by falling mechanically engage in notches in the hammers, but friction buffers can also be used. If friction buffers are used, this is preferably done to ensure that they are only then used Frictional contact with the hammer when the hammer is stationary or slowly in the swing-back position in order to trigger the application of this buffer in such a way that it coincides with the point in time in where the hammers are stationary or almost stationary on the back stop lying. Such a control or triggering effect only takes place if the button 19 has been pressed, and it can be initiated by pushing the hammer either against a suitably placed switch or trigger or strikes against the back stop block 22. Such an additional switching effect can be used both for the trap 20 as can also be beneficial for the friction buffers.

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Als Sicherheitsvorkehrung sollte der vollständige Mechanismus im Gehäuse 12 um eine Stelle 23 gedreht werden, die sich vor der Linie 2% befindet, die unter 90 zur Gesteinsfront gezogen ist und ihren Ursprung in dem Bereich der Gesteinsfront hat, in dem das Einschneiden durch das Schneidwerkzeug stattfindet. Diese Stelle 23 befindet sich also vor der Schneidspitze 6 des Werkzeugs 5.As a safety precaution, the complete mechanism in the housing 12 should be rotated about a point 23, the is in front of the line 2%, which is drawn under 90 to the rock front and its origin in the area of Has rock front in which the cutting takes place by the cutting tool. This point 23 is located that is, in front of the cutting tip 6 of the tool 5.

Der Drehpunkt 23 könnte etwa auf einem Chassis liegen, das in der Lage ist, parallel zur Gesteinsfront zu fahren und jegliche Reaktionskräfte aufnehmen kann, die von der Gesteinsfront übertragen werden. Der in dem Gehäuse 12 enthaltene Mechanismus wird durch den Drehpunkt 23 und gewisse andere Vorrichtungen, beispielsweise einen Scherstift, auf dem Rahmen in seiner Lage gehalten, wobei der Schwerstift für den Fall, dass der Steuerknopf 18 versagt und die Vorbeibewegung nicht anhält, abschert und es dem Mechanismus ermöglicht, durch Wegschwenken mit dem Gestein ausser Berührung zu kommen.The pivot point 23 could be on a chassis that is able to drive parallel to the rock face and can absorb any reaction forces that are transmitted from the rock front. The one contained in the housing 12 Mechanism is through the pivot point 23 and certain other devices, for example a shear pin, on the Frame held in place, with the dowel pin in the event that the control button 18 fails and the movement past does not stop, it shears and allows the mechanism to swing away from the rock out of contact get.

Unter diesen Umständen sollte der Knopf 19 arbeiten und die Hämmer sollten vor dem schlagenden Werkzeug zurückgehalten werden. Es wird jedoch vorzugsweise eine separate Reihe' Steuerelemente eingebaut, die für den Fall, dass der Sherstift abschert, die Hämmer in Rtickschwingposition verriegeln und den Antrieb abschalten.In these circumstances button 19 should operate and the hammers should be restrained from the striking tool will. However, it is preferable to have a separate row of controls installed in the event that the Sherpin shears off, lock the hammers in the reciprocating position and switch off the drive.

Die Anordnung aus Drehpunkt 23 und Scherstift lässt sich bequem dazu verwenden, den Winkel der Werkzeuge in Bezug auf das Chassis einzustellen.The arrangement of pivot point 23 and shear pin can be conveniently used to determine the angle of the tools in relation to adjust the chassis.

Die bevorzugte Konstruktion des Rotors 1 und der Schwinghämmer 2 ist so getroffen, dass dann, wenn der Hammer gegen das Schneidwerkzeug schlägt, auf das Hammergelenk keineThe preferred construction of the rotor 1 and the swing hammers 2 is made so that when the hammer against the cutting tool hits, none on the hammer joint

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Stossbeanspruchung rückwirkt. Ausserdem ist erwünscht, dass die ganze Energie, die von dem Hammer beim Aufschlagen auf das Werkzeug abgegeben wird, von dem Hammer durch die auf ihn während des übrigen Teils der Umdrehung des Rotors auf ihn einwirkende Zentrifugalkraft zurückgewonnen wird, um dadurch den Hammer gerade zum richtigen Zeitpunkt in die Schlagposition zurückzuführen, so dass er gegen das Werkzeug 5 schlägt.Impact loading acts back. It is also desirable that all the energy given off by the hammer when striking the tool, from the hammer through the it is recovered during the remainder of the rotation of the rotor by centrifugal force acting on it thereby returning the hammer to the striking position just at the right time, so that it is against the tool 5 beats.

Beide Konstruktionsmerkmale sind in der Praxis mit einem freischwingenden Hammer, der exzentrisch zur Drehachse des Rotors gelagert ist, die mit hoher Drehzahl rotiert, schwer gemeinsam zu verwirklichen, obgleich im folgenden ein einfädler Weg zur Verwirklichung des ersten Konstruktionsmerkmals beschrieben wird.Both design features are in practice with a free-swinging hammer that is eccentric to the axis of rotation of the Rotor is mounted, which rotates at high speed, difficult to realize together, although in the following a threader Way to achieve the first design feature is described.

Aufgrund der Schwierigkeiten, die sich bei der Verwirklichung des zweiten Konstruktionsmerkmals einstellen, lassen es praktische Erwägungen ratsam erscheinen, mit federnden Anschlägen zu arbeiten, die so angeordnet sind, dass sie ein Überschwingen ^e des Hammers in jeder Richtung um seine Drehachse verhindern.Because of the difficulties that arise in achieving it Adjusting the second design feature, practical considerations make it advisable, with resilient stops to work, which are arranged in such a way that they cause an overshoot ^ e of the hammer in any direction about its axis of rotation impede.

Ein Hammer mit seinen beiden federnden Anschlagblöcken und ein Teil des Rotors sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt.A hammer with its two resilient stop blocks and part of the rotor are shown in FIGS.

Der Hammer 2 und die Anschlagblöcke 22 and 25 sind zwischen hinterlegten Scheiben 26 angeordnet. Jeder Hammer erfordert normalerweise zwei Anschlagblöcke, so dass dann, wenn drei Hammer in einer Reihe liegen, wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist, sechs Anschlagblöcke erforderlich sind.The hammer 2 and the stop blocks 22 and 25 are between deposited disks 26 arranged. Each hammer usually requires two stop blocks, so if three Hammers lie in a row, as can be seen from the drawing six stop blocks are required.

Der Anschlagblock 22 wird benötigt, um ein zu starkes Rückschwingen zu verhindern, während der Anschlagblock 25 erforderlich ist, um den Hammer in der Ausschwingposition ab-The stop block 22 is required to prevent excessive swing back to prevent, while the stop block 25 is required to swing the hammer down in the swing-out position.

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zustoppen, so dass er gegen das Schneidwerkzeug 5 schlägt.stop so that it strikes against the cutting tool 5.

Die Anschlagblöcke müssen erhebliche Energiemengen absorbieren und umsetzen, und es hat sich als praktikabel erwiesen, die Hämmer mit Strömungsmittelkanälen 27 auszustatten, die von der Rotorwelle 28 aus zu ihnen führen, sowie mit anderen Strömungsmittelkanälen 29, die durch Düsen wegführen. Die Kanäle sind mit Kugelventilen 30 oder ähnlichen Einwege-Ventilen ausgestattet, so dass sichergestellt ist, dass der Durchfluss nur in einer Richtung erfolgt,The stop blocks must absorb and convert significant amounts of energy, and it has been found practical to to equip the hammers with fluid channels 27 leading to them from the rotor shaft 28, as well as other fluid channels 29 leading away through nozzles. The channels are with ball valves 30 or Equipped with similar one-way valves, so that it is ensured that the flow is only in one direction,

Eine praktische Ausführungsform des Anschlagblocks besteht aus einer zylindrischen, metallverstärkten, hohlen Gummiröhre, die der im Handel erhältlichen ⁿOscillith"-Büchsenkonstruktion ähnlich ist. Der Anschlagblock wird normalerweise mit einem Strömungsmittel gefüllt, wenn auf ihn jedoch der Hammer aufschlägt, drückt er das Strömungsmittel durch eine oder mehrere Düsen mit hoher Geschwindigkeit heraus. Im Bernau wird als Strömungsmittel vorzugsweise Wasser benutzt, und die Wasserdüsen arbeiten in dem Bereich, in dem das Gestein bricht, um auf diese Weise das Werkzeug 5 und die Spitze 6 zu kühlen und ausserdem die Staubentwicklung abzus chwächen.A practical embodiment of the stop block consists of a cylindrical, metal-reinforced hollow rubber tube that is similar to the "commercially available ⁿ Oscillith -Büchsenkonstruktion. The stop block is usually filled with a fluid when hitting However him the hammer, he presses the fluid through one or more nozzles out at high speed.In the Bernau, water is preferably used as the fluid, and the water nozzles work in the area where the rock breaks in order to cool the tool 5 and the tip 6 and also to reduce the development of dust weaken.

Grundsätzlich wirkt der Hammer wie ein Verbundpendel, das so ausgeglichen ist, dass die betriebliche Stossbelastung, die auf die Drehachse 3 des Hammers einwirkt, nur ein kleiner Anteil der Kraft ist, die auf die Schlagspitze des Hammers zur Einwirkung gelangt. Die Exzentrizität des Schwerpunktes des Hammers in Bezug auf seine Drehachse, ferner der Abstand der schlagenden Spitze von der Drehachse des Hammers und der Polarradius der Hammerdrehung wirken alle dahingehend zusammen, dass auf die Hammerdrehachse eine nur sehr kleine Stossbelastung übertragen wird. Das Verfahren zur Herbei-Basically, the hammer acts like a composite pendulum that is balanced in such a way that the operational shock load, which acts on the axis of rotation 3 of the hammer, only a small one Is the proportion of the force that is applied to the tip of the hammer. The eccentricity of the center of gravity of the hammer in relation to its axis of rotation, furthermore the distance of the striking tip from the axis of rotation of the hammer and the polar radius of the hammer rotation all work together to the effect that only a very small one is applied to the hammer rotation axis Shock load is transmitted. The procedure for

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τ- 11 -τ- 11 -

führung eines solchen Gleichgewichts ist Gegenstand einer früheren Patentanmeldung und wird im folgenden kurz wiederholt. Such an equilibrium is the subject of an earlier patent application and is briefly repeated below.

Die Drehachse B des Hammers 2 ist von der Rotationsachse A des Rotors mit Abstand getrennt. Der Abstand vom Punkt C zum Punkt B ist gleich dem Polarradius der Hammerdrehung um die Drehachse B. Der Schwerpunkt des Hammers ist bei D angedeutet. Die Stelle des Rotors, an der der Hammer gegen das Werkzeug 5 schlägt, ist mit E bezeichnet.The axis of rotation B of the hammer 2 is off the axis of rotation A of the rotor separated at a distance. The distance from point C to point B is equal to the polar radius of the hammer rotation around the axis of rotation B. The center of gravity of the hammer is indicated at D. The place of the rotor where the hammer is against the tool 5 strikes is denoted by E.

Im T*f>alffvLl sollen die Abmessungen der folgenden Formel entsprechen:In T * f> alffvLl, the dimensions of the following formula correspond:

(B C)² β BD χ BE(BC) ² β BD χ BE

Der Abstand zwischen der Hammerachse 3 und den Anschlägen 22 und 25 sollte vorzugsweise auch gleich dem Abstand zwischen der Hammerachse und dem Stosspunkt des Hammers auf dem Schneidwerkzeug 5 sein. Die Federwirkung der Anschläge stellt jedoch sicher, dass diese Bedingung nicht unbedingt eingehalten zu werden braucht.The distance between the hammer axis 3 and the stops 22 and 25 should preferably also be equal to the distance between the hammer axis and the impact point of the hammer be the cutting tool 5. However, the spring action of the stops ensures that this condition does not necessarily apply must be adhered to.

Der Rotor 1 wird dann entweder elektrisch oder mit Hilfe eines Luftmotors oder dergleichen angetrieben, um die Hämmer 2 mit hoher Drehzahl zu drehen. Diese Hammer schlagen wiederholt gegen das Ende des Werkzeugs, um auf die Spitze Schneidkraft zu Übertragen.The rotor 1 is then driven either electrically or with the aid of an air motor or the like to drive the hammers 2 to rotate at high speed. These hammer repeatedly hit the end of the tool in order to hit the tip Transferring cutting force.

Aus dem in Fig. 1 gegebenen Aufriss geht hervor, dass die Hammer bezüglich Anzahl und demzufolge Position auf dem Rotor variabel sind. Ferner kann eine ausreichende Anzahl Hammersätze auf dem Rotor untergebracht werden, so dass die von ihnen geschlagenen Werkzeuge eine vorher gewünschte Breite im Gestein einschneiden. Darüber hinaus könnten mehrFrom the elevation given in Fig. 1 it can be seen that the number of hammers and consequently their position on the Rotor are variable. Furthermore, a sufficient number of hammer sets can be accommodated on the rotor so that the tools cut by them cut a previously desired width into the rock. In addition, they could do more

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als nur eine Rotoranordnung erforderlich werden, um einen Raum auszuhauen oder auszuschneiden, der für die Maschine gross genug ist, um in ihm zu arbeiten.than just needing a rotor assembly to carve out or cut out a space for the machine is big enough to work in it.

In Fig. 1 ist schematisch der Rotor dargestellt, der in diesem Falle sich in Uhrzeigerrichtung dreht und ein aus drei Hämmern bestehenden Hammersatz aufweist. Der Hammer 2c ist gerade dabei, gegen das Werkzeug 5 zu schlagen. Der Hammer 2a wurde nach seinem unmittelbar davor erfolgenden Schlag gegen das Werkzeug zu dem Anschlagblock 22 zurückgeschwenkt, während der Hammer 2b wieder vorwärtsgesclrweikt wurde und an dem Anschlagblock 25 anliegt und bereit liegt, um gegen das Werkzeug 5 zu schlagen.In Fig. 1, the rotor is shown schematically, which in in this case rotates clockwise and has a set of three hammers. The hammer 2c is about to hit the tool 5. The hammer 2a was made after its immediately before it Impact against the tool is pivoted back to the stop block 22 while the hammer 2b is pivoted forward again and lies against the stop block 25 and is ready to strike against the tool 5.

Die hier gezeigte Vorrichtung kann für die Benutzung in engen Räumen, beispielsweise beim Untertagebau oder beim Tunnelbau, kompakt gebaut und mit der erforderlichen Leistung ausgestattet werden.The device shown here can be used in narrow spaces, for example in underground mining or when Tunnel construction, built compactly and equipped with the required performance.

Es bedarf keiner näheren Erläuterung, dass die Bauweise der einzelnen Elemente des Steuermechanismus van der hier beschriebenen abweichen kann. In dieser Hinsicht sind die hier gezeigten Ausführungsefarmen nur als Beispiele zu verstehen. Ferner kann der Fachmann dort, wo Federn verwendet worden sind, auch hydraulische oder pneumatische Elemente einsetzen und gegen Federn austauschen. Schliesslich lässt sich in den Fällen, in denen dies verlangt wird, der Steuermechanismus auch elektrisch betätigen, wobei die Anfangsdrücke auf Dehnungsmesser oder dergleichen einwirken können.It does not require any further explanation that the construction of the individual elements of the control mechanism is different from that described here may differ. In this regard, the execution farms shown here are to be understood as examples only. Furthermore, the person skilled in the art can also use hydraulic or pneumatic elements where springs have been used and replace with springs. Finally, in cases where this is required, the control mechanism also operate electrically, whereby the initial pressures can act on strain gauges or the like.

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Claims

PATENT CLAIMS:

1. Rock cutting device, characterized by a frame (12), at least two rock cutting tools (5) » the resilient buffers (8, 9) located next to one another at a distance in each direction in the frame are axially restricted are movable, one or more rotors (l), which carry at least two oscillating hammers (2), which against each Cutting tool (5), and through a device. with which the frame can be moved over a rock face, the tools (5) in contact with the rock face stand.

2. Rock cutting device according to claim i, characterized by a control mechanism (l3> I ^> 16) to limit the with the help of the hammers (2) according to the on the tools (5) pressure acting on the tools (5) transmitted energy.

3. rock cutting device according to claim 2, characterized in that that the hammers (2) are kept out of operation until a certain minimum pressure is reached Tools (5) acts.

4. rock cutting device according to claim 3 »characterized in that that the hammers (2) are kept out of operation in a position in which the hammers in relation to their Axis of rotation (3) and the direction of rotation swiveled back by falling (20) which are dependent on the position of the tool (5) with respect to the frame (12) responsive elements are controllable.

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5. Rock cutting device according to one of the claims

1 to 4, characterized in that the speed of the means for moving the frame (12) is controlled and by the maximum pressure applied to any of the Tools (5) is transferred, and depends on the position of this tool (5) in relation to the frame (12).

6. rock cutting device according to one of claims 1 to 5 »characterized in that the frame (12) is pivotably mounted on a chassis, the pivot point (23) in front of the tips (6) of the cutting tools (5) lies.

7. Rock cutting device according to claim 6, characterized in that the frame (12) on the chassis through the pressure is locked against turning, which can be exerted on the cutting tools (5) by a resilient stop (l6) is.

8. Rock cutting device according to claim 7> thereby characterized in that the device for stopping the rotation of the rotor (1) and for moving the frame (12) is normally durable out of operation by operational engagement of the resilient stop.

9. Rock cutting device according to claim 7 or 8, characterized in that the resilient stop is a Shear pin is.

10. Rock cutting device according to claim 6, characterized characterized in that the cutting tools (5) are arranged adjustable with respect to the chassis.

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11. Rock cutting device according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the free swinging movement of the hammers (2) is limited between resilient stops is.

12. Rock cutting device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the beating
Surfaces of the hammers are made of interchangeable inserts.

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