DE2419264C2

DE2419264C2 - Vortriebs- bzw. Abbauwerkzeug

Info

Publication number: DE2419264C2
Application number: DE2419264A
Authority: DE
Inventors: Thomas J. Bedford Pa. Kniff
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1973-05-07
Filing date: 1974-04-22
Publication date: 1983-02-10
Also published as: AU6779474A; DE2419264A1; FR2228901A1; CA1035377A; US3841709A; GB1471669A; FR2228901B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Vortriebs- bzw. Abbauwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentan* spruchs 1.

Ein solches Werkzeug ist bereits aus der US-PS 50 565 bekannt Der Meißel ist dabei als Drehschaft· ^M meißel ausgebildet, d.h. das Arbeitsteil weist eine konische Spitze auf, während das Halterungsteil zylindrisch mit einer Tragschulter zwischen einem dickeren und einem dünneren Teil ausgebildet ist, so daß sich der Meißel in dem Meißelhalter um seine Längsachse drehen kann, wodurch sich die Spitze gleichmäßig abnutzt, also ständig scharf bleibt Derartige Drehschaftmeißel sind in erster Linie für hartes.

sprödes Material vorgesehen, wobei es vor allem auf das Loslösen ankommt, während der Abtransport des gelösten Materials weniger bedeutsam ist

Gegenüber weichem bzw. bröckeligem bis mittelhartem Material dagegen tritt die Lösearbeit zurück, während die Förderarbeit, also das Abfördern des gelösten Materials auf ein nachgeschaltetes Fördermittel größere Bedeutung gewinnt Diese Förderleistung ist bei den mit vorbekannten Werkzeugen ausgestatteten Vortriebsgeräter zu gering.

In vielen Fällen besteht nämlich die Erd- oder Gebirgsformation nicht aus hartem Felsgestein oder aber der Fels ist bröckelig, wie beispielsweise bei Tonschiefer od. dgl. Unter diesen Bedingungen gewinnt die Transportfunktion an Bedeutung, d. h., es wird ebenso wichtig oder wichtiger, das gewonnene Material vom Orte des Vortriebs bzw. der Gewinnung fortzutransportieren, wie die Gewinnung, also der eigentliche Vortrieb selbst

Beim Ausheben von Gräben zum Beispiel wird ein relativ enger Schlitz in das Erdreich eingeschnitten und es ist dabei wichtig, das Material auszuheben bzw. beiseite zu schaffen, damit Rohrleitungen od. dgl. in dem Graben verlegt werden können usw.

Bei einer ganzen Reihe anderer Operationen wird ebenfalls ein Schlitz oder Graben unterschiedlicher Breite und Tiefe hergestellt, sei es für bergbauliche Schürfarbeiten, als Be- oder Entwässerungsgraben, für die Verlegung von Rohrleitungen oder Kabeln oder für den Straßen- und Wegebau. In jedem Falle muß bei diesen Fällen vergleichsweise weiches Material gelöst und transportiert, insbesondere seitlich versetzt werden, wobei die Transportfunktion relativ umfangreich ist Gegenüber solchem relativ losen Material wird vielfach mit Baggern verschiedenster Art gearbeitet, wobei verschiedenartig gestaltete Baggerzähne bekanntgeworden sind (vgl. DE-PS 14 09 622, US-PS 33 09 801 und 18 90 997). Diese Baggerzähne haben alle eine relativ breite Schneide, so daß sie spatenartig oder kratzerartig Material lösen und fortschaffen können.

Gemäß der US-PS 35 44 166 ist ferner eine Werkzeuganordnung mit einem scheiben- bzw. ringförmigen Werkzeugträger vorgesehen, an dessen Umfang Meißelhalter sitzen, die mit breitschneidigen Werkzeugen bestückt sind. Dort ist an der Vorderseite jedes Meißelhalters ein Tragzapfen vorgesehen, der in eine entsprechende Ausnehmung am Meißelkörper eingreift

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß bei den bisherigen Werkzeugen entweder die Abbaufunktion auf Kosten der Förderfunktion im Vordergrund steht (Werkzeuganordnungen mit Rundschaftmeißeln), oder aber umgekehrt die Förderfunktion zwar hochentwikkelt ist, aber auf Kosten der Abbaufunktion, wobei insbesondere bisher die Werkzeugträger immer nur mit Meißeln der einen oder der anderen Art bestückt sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, welches für beide Funktionen geeignet ist, welches also nicht all zu hartes Material sowie weicheres oder brüchiges Material wirksam löst, und das in großem Umfang gelöste bzw. abgebaute Haufwerk gleichzeitig von dem unmittelbaren Ort des Vortriebs fortschafft. Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegeben und wird durch die Merkmale der Unteransprüche weiter ausgestaltet.

Mit der Erfindung ist ein relativ breiter Meißel geschaffen, der aber einen mittigen, zylindrischen

Einsieckschaft hat, U<": gegenüber dem Block im wesentlichen undrehbar ist; im vorderen Ende sind vorzugsweise stiftförmige Hartmetalleinsätze eingesetzt, die das Material loslösen und dem Verschleiß entgegenwirken. Durch die ziemlich große Breite ist eine ziemlich hohe Transportwirkung erreicht. Die Transportwirkung wird durch die in Längsrichtung verlaufenden Rinnen bzw. durch die Rippen an der Oberseite des Meißels verbessert, während die Unterseite vorzugsweise glatt ist. Der Einsteckschaft des Meißels ist vorzugsweise zweistufig, entsprechend der Aufnahmebohrung, wobei der dickere Teil über eine konische Schulter mit dem dünneren Ende verbunden ist. Über diese Schulter wird im wesentlichen die axiale Last übertragen. Die Schulter liegt etwa auf der Mitte der axialen Länge der Aufnahmebohrung. Die Länge der Aufnahmebohrung ist maßgeblich für die in Querrichtung wirkenden Kräfte bzw. Biegemomente.

Dank des zylindrischen Einsteckzapfens können in den gleichen Block auch andere Meißel, insbesondere Drehschaftmeißel eingesetzt werden. Somit kann die Bestückung des Werkzeugträgers den jeweils wechselnden Eigenschaften des abzubauenden Materiais ieichi angepaßt werden. Die erfindungsgemäßen »Breitkopfmeißel« sind in vorbestimmter Winkellage in dem Block gehalten und gegen Drehung gesichert Insbesondere können an der rückwärtigen Stirnfläche des Blockes einander diametral gegenüberliegend zwei Ausnehmungen vorgesehen sein, in die ein Stift eingreift, der das Schaftende quer durchsetzt. Damit ist der Meißel auch in Längsrichtung gehaltert Es kann aber auch lediglich eine Ausnehmung an der vorderen Stirnfläche angebracht sein, in die ein Zapfen oder Nocken am Meißel eingreift

Nachfolgend werden Ausführungsbeispielc anhand der Zeichnung beschrieben, wobei auch weitere Merkmale erläutert werden, die am besten im Zusammenhang mit der Zeichnung zu beschreiben sind.

F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, von der Seite gesehen, teilweise geschnitten nach der Linie 1-1 in Fig. 2.

Fig.2 ist eine Draufsicht auf Fig. 1, teilweise geschnitten nach Linie H-II in F i g. 1.

F i g. 3 ist eine Ansicht von rückwärts in Richtung des PfeilesIII in Fig. 1.

Fig.4 zeigt ausschnittsweise die Anordnung oder Kombination von Rundschaftmeißeln mit erfindungsgemäßen Meißeln an einem Werkzeugträger.

Fig. 5 zeigt an der Seite gesehen, teilweise weggebrochen, eine Abwandlung bei der Drehsicherung.

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der Schneidkante des Meißels.

Gemäß Fig. 1—3 weist der Meißelhalter 10 eine durchgehende Bohrung mit einem im Durchmesser größeren vorderen Teil 12 und einem im Durchmesser kleineren hinteren Teil 14 auf, wobei zwischen beiden Teile eine sich nach vorn konisch erweiternde Tragschulter 16 vorgesehen ist, und zwar im mittleren Bereich der axialen Erstreckung des Blocks. Der Meißel 11 weist einen zu der Aufnahmebohrung 12, 14, 16 passenden_; entsprechend zylindrischen Halterungsteil (Einsteckzapfen) mit einem größeren vorderen Teil 20 und einem kleineren rückwärtigen Teil 22 und einer entsprechenden konischen Ringschulter 24 dazwischen auf. Das aus der Bohrung hcrausragende vordere Teil, das Arbeitsteil IS. rt im Querschnitt gesehen im wesentlichen rechteckig, d. h., bedeutend breiter als dick.

Der Meißel ist also insgesamt etwa spatenförmig bzw. spateiförmig. Das Arbeitsteil verjüngt sich nech vorne zu.

Die obere Fläche bzw. Oberseite ist gegenüber der Achse nach unten geneigt Am vorderen Ende sind in entsprechende Bohrungen Hartmetallstifte 26 eingesetzt Die Achse der Hartmetalleinsätze 26 ist gegenüber der Achse des Schaftes nach unten geneigt, und zwar um einen Winkel von etwa 15°. Gemäß F i g. 2 ίο sind drei stiftartige Einsätze 26 über die Breite der »Schneide« verteilt Natürlich könnte auch eine größere oder kleinere Anzahl von Einsätzen vorgesehen sein. Die beiden äußeren Einsätze sind nach außen gerichtet, die Achsen der beiden äußeren Einsätze 26 schließen miteinander einen Winkel von etwa 70° ein.

Die Unterseite 28 ist im wesentlichen eben, während die Oberseite sich längs erstreckende Rippen, und zwar zwei äußere Rippen 30 und eine mittlere Rippe 32 aufweist, wobei im Bereich der Rippen die Einsätze 26 vorgesehen sind.

Die mittlere Rippe 32 ist nach rückwärts zu unterbrochen durch eine sich zwisc^n den äußeren Rippen 30 erstreckende Einwölbung34.
Durch die Rippen wird der Meißel verstärkt während das gelöste Material längs den Rillen zwischen den Rippen gut abfließen kann, wodurch die Vortriebskraft reduziert -vird.

Um das Arbeitstell des Meißels in der gewünschten Winkellage zu arretieren, ist an der rückwärtigen Stirnfläche des Meißelhalters einseitig eine Ausnehmung 40 vorgesehen, in welche ein aus einer Querbohrung 36 des Halterungsteils einseitig hervorragender Stift 38 eingreift, so daß der Meißel nur in einer einzigen Lage, nicht aber auch noch in einer um 180° verdrehten — falschen — Lage eingesetzt werden kann.

Das Werkzeug gernäß F i g. 1 bis 3 ist vorgesehen zum

Einsatz in nicht allzu hartem Material, wobei Meißel gemäß F i g. 1 bis 3 mit Drehschaftmeißeln an dem Werkzeugträger abwechseln können, wie Fig.4 illustriert

Der Werkzeugträger 50 in F i g. 4 ist in Form einer Scheibe od. dgl. ausgebildet Die Meißelhalter 52,54,56 auf meinem Umfang sind untereinander alle gleich entsprechend F i g. 1 bis 3 ausgebildet. Die Halter 52 und

■»5 54 sind nach entgegengesetzten Seiten erwas verschwenkt dementsprechend auch die eingesetzten Drehschartmeißel 58,60.

Die Drehschaftmeißel 58, 60 werden durch Sprengringe od. dgl. 62, 64 am rückwärtigen Ende der Halter

so drehbar gehalten.

Auf die Drehschaftmeißel 58 und 60 folgt ein Meißel 66 gemäß der Erfindung, welcher nicht nur schneidend wirkt, sondern insbesondere auch das gelöste Material, insbesondere auch von den Meißeln 58, 60 gelöstes Mater;·;! forträumt. Der Meißel 66 ist also besonders wirksam für das Wegräumen losen Materials bis zu einer Entnahmestelk- bei einer Grab- oder Schrämope ration. Auch können derartige Meißel an Baggern angebracht werden.

Die Meißel gemäß Fig. 1 bis 3 können aufgrund der Hartmetalleinsätze 26 und der Figuration im übrigen auch ziemlich schwere Schneidarbeit verrichten. Bei Einsatz in weichem Material oder lediglich zum Rrumen gelösten Materials kann das vordere Endi; aber auch

^h5 gemäß Fig. 6 abgewandelt sein. Gemäß F i g. 6 sind ebenfalls H^rei in Längsrichtung verlaufende Ripnen vorgesehen, die an intern Ende zu Schneidkanten 68 abgeschrägt sind. Hartmetalleinsätze sind dabei nicht

vorgesehen.

Gemäß Fig. 5 dienen zur Drehsicherung Ausnehmungen 76 am vorderen Finde des Blocks, in die ein Ansatz oder Nocken 74 an dem Meißel 70 eingreift. Durch einseitige und exzentrische Anordnung der Drehsicherung 76, 74 ist sichergestellt, daß der Meißel nur in einer einzigen, richtigen Orientierung eingesetzt werden kann.

Während der sich gemäß F i g. I bis 3 quer durch den Meißelschaft erstreckende Stift 38 den Meißel auch in axialer Richtung festhält, dient der Zapfen 74 in F i g. 5 nur zur Drehsicherung. Zur axialen Halterung sind andere Mittel vorgesehen, vorzugsweise ein in eine Nut am aus dem Block herausragenden rückwärtigen finde des Schaftes eingesetzter Sprengring. So ein Haltering könnte in Form eines .Schnappringes od. dgl. ähnlich den .Schnappringen 62,64 in F i g. 4 ausgebildet sein.

Wie bereits gesagt, kann durch nur einseitige Anordnung der Drehsicherung 38, 40; 74, 76 sichergestellt werden, daß der Meißel nur in einer einzigen Winkellage, nicht aber auch in der um 180° verdrehten, verkehrten Winkellage einsetzbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

l, Vortriebs- bzw. Abbauwerkzeug für weiches bzw. bröckeliges bis mittelhartes Material, bestehend im wesentlichen aus einem Meißel und einem MeiOelhalter, wobei der Meißel einen Arbeitsteil und einen Halterungsteil aufweist und der Meißelhalter eine Ausnehmung für das Halterungsteil des Meißels aufweist und mit seiner Unterseite an einem Werkzeugträger befestigbar ist, wobei der Werk- >° zeugträger eine Scheibe ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Arbeitsteil (18) des Meißels spatelartig mit einer relativ breiten Schneide ausgebildet ist, während der Halterungsteil und dementsprechend '5 die Ausnehmung des Meißelhalters zum Zwecke der Auswechselbarkeit mit einem Drehschaftmeißel zylindrisch ausgebildet und gegen Drehung festgelegt ist und

daß der Arbeitsteil sich in Vortriebsrichtung ^Μ erstrecken* Verstärkungsrippen (30, 32) aufweist, in die an ihren vorderen Enden Hartmetalleinsäue (26) eingesetzt sind, und

daß die Mittel zum Festlegen des Meißels gegen Drehung zwecks Verhinderung des Einsetzens des Meißels in um 180° verkehrter Lage nur einseitig ausgebildet sind.

2 Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehsicherung an der rückwärtigen Fläche des Meißelhalters (10) eine Ausnehmung (40) vorgesehen ist, in die ein das rückwärtige Ende (22) des HaKerungsteils des Meißels quer durchsetzender, einseitig herw>rragei',er Stift (36) eingreift

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der vorderen P'äche des Meißelhal- ters (10) wenigstens eine Ausnehmung (76) vorgesehen ist, in die ein Nocken (74) od. dgl. am Meißel (70) eingreift.

4. Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Tragschultern (16,24) in der Bohrung des Meißelhalters einerseits und am Halterungsteil des Meißels andererseits auf etwa der halben Länge zwischen Vorderseite und Rückseite des Meißelhalters (10) vorgesehen sind.

5. Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (siehe Rippen 30,32) des Arbeitsteils (18) des Meißels gegenüber der Achse des Halterungsteiles nach unten geneigt ist, während die Unterseite (28) des Arbeitsteils nach oben geneigt ist