DE2403317C3 - Hydraulisch betätigbares Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gestein - Google Patents

Description

Praktische Versuche haben ergeben, daß insbesondere bei größer dimensionierten Steinsprenggeräten derartige Federelemente nicht ohne weiteres die für die Zentrierung erforderliche Federkraft aufbringen können. Auch ist das Verdrehen eines derartigen Federelementes zur Entnahme der Druckbacken noch nicht einfach genug.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen darm π diese Federelemente verbessert werden.

Zur LcVang dieser Aufgabe und zur Vermeidung der erwähnten Nachteile wird gemäß vorliegender Erfindung darum vorgeschlagen, daß die Federelemente aus wenigstens zwei quer zur Längserstreckung der Druckbacken im Topf angeordneten, gegen die Wirkung von vorgespannten Federn verschiebbaren Zentrierbolzen !5 mit abgebogenen Enden bestehen, welche unter der Wirkung der Federn jeweils auf der Außenseite einer Druckbacke aufliegen.

Die Zentrierbolzen können hierbei derart um ihre Achse verdrehbar sein, daß deren abgebogene Enden zur Freigabe der Druckbacken etwa parallel zu diesen gelegen sind..

Mit wenigen Handgriffen läßt sich folglich die Arretierung der Druckbacken lösen, so daß letztere nach einfachem Verdrehen um ihre eigene Achse nach unten aus dem Gerät herausgezogen werden können.

Außerdem können nach einem weiteren Vorschlag die abgebogenen Enden der Zentrierbolzen und/oder die Druckbacken im Bereich dieser Enden so ausgebildet sein, daß die Berührungsflächen zwischen den abgebogenen Enden und den Druckbacken bezüglich der Mittelachse des Gerätes exzentrisch und möglichst nahe der Biegestelle der Zentrierbolzen gelegen sind.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die am Bolzenende wirksam werdende Biegekraft wegen Verkürzung des Hebelarmes klein gehalten wird, so daß entweder die Bolzen schwächer dimensioniert werden können oder größere Kräfte aufzunehmen vermögen.

Um das Steinsprenggerät möglichst leicht zu halten, sollte der Zylinderblock bzw. der Topf aus Aluminium bestehen. Damit der Verschleiß und damit die Reparaturanfällgkeit des erfindungsgemäßen Gerätes verringert werden, wird ferner vorgeschlagen, in den aus Aluminium bestehenden Topf Führungs- und Auflageflächen aus Stahl od. dgl. widerstandsfähigerem Material für den Gleitkeil einzubetten.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion bietet es sich an, die Zentrierbolzen in aus Stahl bestehenden, vorzugsweise austauschbaren Buchsen oder Hülsen verschiebbar zu lagern, die gleichzeitig die Funktion der Führungs- und Auflageflächen für aon Gleitkeil übernehmen.

Ferner kann nach einem weiteren Vorschlag das Gewicht dadurch vermindert werden, daß der Topf an seinem unteren Ende im Bereich des Quercteges oval ausgebildet ist, wobei sich die längere Ovalachse in Richtung des Querstegdurchbruches erstreckt und die Topfwandung in den nahe den längeren Ovalachsen gelegenen Scheitelbereichen des Ovals verstärkt ist. Durch diese Maßnahme wird die Belastbarkeit des erfindungs- r,o gemäßen Steinsprenggerätes bei geringstmöglicher Gewichtserhöhung vergrößert.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargesteih ist, näher erläutert Es zeigt

. F i g. 1 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Gerätes, bei welchem beide Druckbacken in Betriebsstellung dargestellt sind.

F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie Vl-Vl in F i g. 1 und

Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie ViI-VIl in F i g. 2.

Bei dem nachfolgend beschriebenen Steinsprenggerät nach der Erfindung können sowohl der Gleitkeil als auch die Druckbacken einzeln und von unten her gelöst und ausgewechselt werden, ohne daß der die Druckbacken tragende Topf entfernt werden muß.

Als Druckquelle besitzt das Steinsprenggerät einen Hydraulikzylinder, von welchem in F i g. 1 lediglich der untere Teil 56 sowie die mit dem nicht dargestellten Kolben verbundene Kolbenstange 51 erkennbar sind. Der konstruktive Aufbau derartiger Hydraulikzylinder ■st z.B. aus der deutschen Patentschrift 12 49 194 bekannt. Zylinder und Kolben können aus Gründen der Gewichtsersparnis aus Aluminium bestehen.

Aus dem gleichen Grund ist die zweckmäßigerweise aus Stahl bestehende Kolbenstange 51 mit einer Zentralbohrung 52 versehen

Im übrigen hat dieses Gerät einen ähnlichen Aufbau und ähnliche Funktionsweise wie das in dem Hauptpatent 23 11 723 beschriebene, so daß sich die nachfolgende Beschreibung im wesentlichen darauf beschränkt, die Unterschiede aufzuzeigen.

Auch bei diesem Gerät ist der nicht dargestellte, im Zylinder 50 verschiebbar angeordnete Kolben über eine mit einer Zentralbohrung 52 versehene Kolbenstange 51 mit dem Gleitkeil 53 mittels eines Querbolzens 54 lösbar verbunden. Ein etwas anders ausgebildetes Führungsstück 55 führt das untere Ende der Kolbenstange 51 in der Bohrung des Topfes 56, welcher von unten in die Verlängerung des Zylinders 50 gegen einen konstruktiv anders gestalteten Zylinderdeckel 57 eingeschraubt ist. Dichtungsringe 58 und 59 sorgen zusammen mit dem Abdeckring 60 für die Abdichtung des Zylinderraumes nach unten. Der in den Zylinderdeckel 57 eingesetzte Abstreifring 61 befreit die Kolbenstange 51 beim Rückzug von mitgenommenen Verschmutzungen.

In das untere Ende des Topfes 55 sind die Druckbakken 62 mit ihren T-förmig ausgebildeten Kopfstücken 63 eingehängt. Die Kopfstücke 63 stützen sich nach oben gegen die Stützscheibenhälften 64 ab und liegen in Vorschubrichtung auf den dachförmig ausgebildeten Stützscheibenhälften 65 auf, die ihrerseits von dem Quersteg €6 des Topfes 56 getragen werden. Die von der Mitte nach den Seiten abfallenden, vorzugsweise oberflächlich gehä eten Auflageflächen 67 der Auflagescheibenhälften 65 sorgen dank ihrer Neigung für eine Herabsetzung der quer zur Vorschubrichtung des Keils 53 bei Keilvortrieb wirksam werdenden Reibungskräfte.

Um Beschädigungen bei Auflage des unteren Topfendes auf der Oberfläche des zu brechenden Gesteines zu vermeiden, ist der Topf 56 an seinem unteren Ende mit einer vorzugsweise aus gummielastischem Material bestehenden Schutzkappe 68 ausgerüstet.

Ein wesentlicher Unterschied des Gerätes nach den F1 g. 1 bis 3 gegenüber dem Gerät nach dem Hauptpatent 23 11 723 besteht vor allem in der Ausbildung der die Druckbacken 62 zentrierenden Federelemente. Diese Federelemente bestehen, wie insbesondere F i g. 3 erkennen läßt, aus Bolzen 69, die in stählernen Bolzenhülsen 70 gegen die Wirkung von Schraubenfedern 71 quer zur Vorschubrichtung des Keils 53 verschiebbar sind. Ihre abgekröpften Enden 69a liegen auf der Außenseite der Druckbacken 62 auf. In diesem Bereich

weisen die Druckbacken 62 in Richtung zur Biegestelle 696 der Bolzen exzentrisch versetzte Vorsprünge 62a auf. Hierdurch wird erreicht, daß die Berührungsstelle zwischen Druckbacke 62 und Bolzenende 69a der Biegestelle 696 möglichst nahekommt, so daß die am BoI- zenende 69a wirksam werdenden Biegekräfte wegen Verkürzung des Hebelarmes klein gehalten werden.

Die Hülsenenden 70a sind im Bereich der abgebogenen Bolzenenden 69a derart mit einem Durchbruch versehen, daß der Bolzen sowohl in Querrichtung gegen die Wirkung der Feder 71 seitlich verschoben als auch um seine strichpunktierte Mittelachse verschwenkt werden kann.

Letzteres ist dann notwendig, wenn die Druckbacken 62 zur Entnahme entriegelt werden müssen, in diesem Fall werden die Bolzenenden 69a in F i g. 1 nach unten weggeschwenkt, so daß die nun nicht mehr unter der Wirkung der gespannten Federn 71 stehenden Druckbacken 62 um ihre Längsachse gedreht und durch den mittleren Schlitz 73 des die Kopfstücke 63 tragenden Quersteges 66 entfernt werden können.

Wie F i g. 3 ferner erkennen läßt, bilden die Hülsen 70 mit ihren innenliegenden Flächen 70b gleichzeitig die seitlichen Gleitflächen für den Keil 53 und die Druckbacken 62. Aus diesem Grunde bestehen die zweckmäßigerweise austauschbaren Hülsen 70 im Gegensatz zu dem aus Aluminium bestehenden Topf 56 aus widerstandsfähigerem Material, z. B. aus Stahl. So ist es in einfacher Weise möglich, nach einer bestimmten Betriebszeit die Hülsen 70 zu entfernen und zu er- setzen, wozu lediglich die Befestigungs- und Kontermuttern 69c des Bolzens gelöst, die Schutzkappe 68 entfernt und die Hülsen 70 mittels eines in die Querbohrung 74 eingeführten Durchschlagbolzens durch die öffnung 75 entfernt zu werden brauchen.

Die Ansicht in F i g. 2 läßt die auf die Auflagescheibenhälften 65 aufgeschweißten Anschläge 75 erkennen.

gegen welche sich die Druckbacken 62 mit ihren Kopfstücken 63 unter der Wirkung der vorgespannten Federn 71 und der Bolzen 69 in Ruhelage anlegen. Diese Anschlüge 75 bewirken also zusammen mit den federbelasteten Bolzen <üli, daß sich die Druckbacken 62 in der zurückgezogenen Lage des Keils 53 stets symmetrisch zur Gerätemi Itelachse befinden und damit eine für jeden Arbeitsgang optimale Ausgangslage einnehmen.

Die F i g. 2 und 3 zeigen ferner die ovaJe oder ellipti-" sehe Gestaltung des; Topfquerschnittes an seinem unteren Ende. Da der Topf hier im Bereich der Scheitelpunkte A durch Queirbohrungen «ind sonstige Ausnehmungen stärker geschwächt ist als im Bereich der Scheitel B, ist er erfiriclungsgemäD oval ausgebildet und in den Scheitelbereichen A mit einer stärkeren Wandung als in den Bereichen B verseilen.

Aus einem ähnlich™ Grund sind die Druckbacken 62 nahe der in Arbeitsstellung befindlichen, auf der Außenfläche der Backen aufliegenden Bolzenenden 69a abgesetzt, so daß eine die Bolzene nden 69a aufnehmende Einschnürung entsteht Diese Einschnürung bewirkt, daß die Druckbacken 62 unter der Wirkung des ausgefahrenen Gleitkeils 53 so weit wie möglich und unbehindert durch die Btolzenenden 69a querverschoben werden können, so daß ohne Vergrößerung des Steinsprenggerätes eine optimale Ausnutzung des maximal möglichen Querhubes erzielt wird

Die Druckbacken i|>2, die, wie mit gestrichelten Linien 62' angedeutet erforderlichenfalls gegen stärker dimensionierte ausgetauscht werden können, sind an ihren vorderen Enden über die zweckmäßigerweise durch Hartmetallauf lügen 62a verstärkten Gleitflächen hinaus verlängert Diiese Verlängerungen 626 erlauben, möglichst tief in diis Gesteinsbohrloch einzudringen und die Sprengkraft des erfindungsgemäßen Gerätes voll zur Wirkung zu biringen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gestein mit einem Zylinder, in dem ein hydraulisch be- tätigbarer Kolben mit einer Kolbenstange längsbeweglich angeordnet ist, und mit einem durch die Kolbenstange verschiebbaren Gleitkeil, der auf in Bohrlöcher einsetzbare, seitlich bewegbare Druckbacken einwirkt, die jeweils eine der Neigung des Gleitkeils entsprechende Schrägung aufweisen und mittels verbreiteter Kopfstücke lösbar am unteren Ende des Zylinderblockes oder einem mit diesem verbundenen Topf angebracht sind, der einen die Kopfstäcke untergreifenden Quersteg mit einem Durchbruch besitzt, durch den die Kopfstücke entgegen der Arbeitsrichtung der Kolbenstange hindurchführbar und durch Verdrehen hinter dem Quersteg verriegelbar sind, wobei die Druckbacken im Bereich des Quersteges mit Federelementen elastisch fixiert und zentriert sind, nach Patent 23 11 723, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente aus wenigstens zwei quer zur Längserstreckung der Druckbacken (62) im Topf (56) angeordneten, gegen die Wirkung von vorgespannten Federn (71) verschiebbaren Zentrierbolzen (69) mit abgebogenen Enden (69a) bestehen, welche unter der Wirkung der Federn (71) jeweils auf der Außenseite einer Druckbacke (62) aufliegen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbolzen (69) derart um ihre eigene Achse verdrehbar sind, daß deren abgebogene Enden (69a) zur Freigabe der Druckbacken (62) etwa parallel zu diesen gelegen sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogenen Enden (69a) der Zentrierbolzen (69) und/oder die Druckbacken (62) im Bereich dieser Enden (69a) so ausgebildet sind, daß die Berührungsflächen (62a) zwischen den abgebogenen Enden (69a) und den Druckbacken (62) bezüglich der Mittelachse des Gerätes exzentrisch und möglichst nahe der Biegestelle (696) der Zentrierbolzen (69) gelegen sind.

4. Gerät nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zer trierbolzen (69) in aus Stahl bestehenden, vorzugsweise austauschbaren Buchsen oder Hülsen (70) verschiebbar gelagert sind, welche in dem vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Topf (56) eingebettet sind und auf ihren den Druckbacken (62) und dem Gleitkeil (53) so zugewandten Seiten widerstandsfähige Führungsund Auflageflächen (70b) bilden.

5. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Kopfstücke auf Stützplatten aufliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die in Vorschubrichtung vorn gelegenen Stützplatten (65) von der Mitte zu den Seiten abfallende AuIIageflächen (67) besitzen.

6. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (56) an seinem unteren Ende im Bereich des Quersteges (66) oval ausgebildet ist, wobei sich die längere Ovalachse in Richtung des Querstegdurchbruches (73) erstreckt und die Topfwaridiingen in den nahe den längeren Ovalachsen gelegenen Scheitelbereichen (A) des Ovals verstärkt sind.

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gestein mit einem Zylinder, in dem ein hydraulisch betätigbarer Kolben mit einer Kolbenstange längsbeweglich angeordnet ist und mit einem durch die Kolbenstange verschiebbaren Gleitkeil, der auf in Bohrlöcher einsetzbare, seitlich bewegbare und mittels verbreiterter Kopfstücke lösbar mit dem Zylinderblock verbundene Druckbacken mit einer der Neigung des Gleitkeils entsprechenden Schrägung einwirkt

Derart ausgebildete, relativ handliche Geräte können Sprengkräfte in der Größenordnung von 300 t und mehr erzeugen, so daß mit ihnen Gesteinsbrocken, Betonteile od. dgl. ohne Verwendung von explosiven Sprengstoffen aufgespalten und zerkleinert werden können. Da diese Geräte im Bereich ihrer Druckbak ken trotz der großen Flächenpressungen nur Durch messer in der Größenordnung von 45 mm haben, lassen sich die erforderlichen Bohrlöcher mit geringem Auf wand herstellen.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Druckbak ken und/oder den Gleitkeil lösbar mit dem Gerät zi verbinden, so daß diese stark beanspruchten Teile er foi-derlichenfalls ausgetauscht werden können. Außer dem ist es oft erwünscht, die schlanken Druckbacken durch stärker dimensionierte zu ersetzen, wenn nach erfolgtem Aufsprengen des Gesteines oder Betons ein weiteres Aufweiten des gebildeten Spaltes notwendig ist. In diesen Fällen erfolgt das Auswechseln also in der Regel an der Baustelle oder im Steinbruch und sollte aus diesem Grunde einfach und rasch durchzuführen sein.

Das Hauptpatent ging daher von der Aufgabe aus, ein Gerät der genannten Art zu schaffen, bei dem sich unter allen Einsatzbedingungen die Druckbacken bzw. der Gleitkeil leichter und einfacher austauschen lassen. Wesentliche Voraussetzung für die Verwendbarkeit eines derartigen Gerätes ist, daß sein Gewicht und sei ne Abmessungen trotz extremer Belastbarkeit gering bleiben, so daß es von einem Arbeiter bedient werden kann.

Diese Aufgabe wurde nach dem Hauptpatem 23 11 723 dadurch gelöst, daß am unteren Ende des Zy linderblocks oder an einem mit dem Zylinderblock ver bundenen Topf ein die Kopfstücke der Druckbacken untergreifender Quersteg mit einem Durchbruch vor gesehen ist, durch den die Kopfstücke entgegen der Ar beitsrichtung der Kolbenstange hindurchführbar und durch Verdrehen hinter dem Quersteg verriegelbar sind.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Druckbacken in sehr einfacher Weise von unten her in den Zylinder block bzw. einen an diesen angebrachten Topf einge führt und z. B. durch Verdrehen verriegelt werden kön nen.

Um die Anlage der Druckbacken am Gleitkeil in al len Stellungen zu sichern, sind Federelemente vorgese hen, welche die Druckbacken im Bereich des Querste ges elastisch fixieren und zentrieren.

Vorzugsweise sind die Federelemente derart ver drehbar oder verschwenkbar, daß die Druckbacker nach Entriegelung von dem Topf entfernt werden kön nen.

Nach dem Hauptpatent 23 11 723 ist dieses Federete ment in einer konzentrischen Ausnehmung des Topfe: verdrehbar gelagert und besteht aus derart gebogenen Federstahl, daß zwei den Druckbacken zugeordnete Schenkel und ein sich am Topf abstutzender, die beider Schenkel miteinander verbindender Bügel entsteht.