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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Steinspaltwerkzeug mit einem in einem Werkzeughalter
angeordneten Spaltkeil.
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Der Spaltkeil der herkömmlichen Steinspaltwerkzeuge ist einteilig
bzw. einstückig ausgebildet mit der Folge, daß bei sehr bruchrauhen und unebenen
Steinoberflächen nur ein Teilbereich des Spaltkeils mit-voller Wucht auf den zu
spaltenden Stein auftrifft. Die Gefahr von Spaltkeil-Brüchen, insbesondere von Brüchen
der Keilschneiden, ist aufgrund der hohen spezifischen Belastungen bei den herkömmlichen
einstückigen Spaltkeilen sehr grqß. Die beschädigten Spaltkeile müssen entweder
weggeworfen oder in aufwendiger Weise zum Beispiel durch Aufschweißung repariert
werden. Unabhängig von dem dadurch bedingten Materialverlust bzw. dem Aufwand für
die Reparatur haben die bekannten Steinspaltwerkzeuge mit einstückigen Spaltkeilen
den Nachteil, dlB die Spaltung nur relativ ungenau erfolgt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steinspaltwerkzeug
der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß bei minimaler Belastung des
Spaltwerkzeuges bzw. des Spaltkeils eine maximale Spaltpräzision erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Spaltkeil
aus mindestens zwei in Spalt- bzw. Wirkrichtung des Spaltwerkzeuges relativ zueinander
bewegbaren Einzel-Spaltkeilen besteht, und daß diese Einzel-Spaltkeile so miteinander
gekoppelt sind, daß die Verschiebung des einen Spaltkeils eine Verschiebung des
oder der anderen Spaltkeile in entgegengesetzter Richtung bewirkt.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung paßt sich die Schneide des. Spaltkeils
selbsttätig an die Oberflächenkontur des zu spaltenden Steinmaterials an. Das Steinmaterial
wird also über die gesamte Werkzeuglänge etwa gleichmäßig von dem Spaltwerkzeug
bzw. Spaltkeil beaufschlagt.
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Die Präzision der Spaltung wird dadurch erheblich erhöht. Ferner wird
die Gefahr eines Werkzeug- bzw. Spaltkeil-Bruches stark herabgesetzt.
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Die gegenseitige Kopplung der Einzel-Spaltkeile kann mechanisch erfolgen.
Vorzugsweise sind die Einzel-Spaltkeile jedoch hydraulisch miteinander gekoppelt,
indem sie.in einem gemeinsamen Zylinderkörper, der Teil des Werkzeughalters ist,
in Spalt- bzw. Wirkrichtung des Spaltwerkzeuges verschieblich gelagert sind, wobei
die den Einzel-Spaltkeilen zugeordneten und mit einem inkompressiblen Medium gefüllten
Zylinderräume miteinander fluidverbunden sind. Als Fluidverbindung dient vorzugsweise
eine an der den Zylinderräumen zugewandeten Seite eines Zylinderkopfes angeordnete
Nut.
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Um eine Beschädigung der'in den Zylinderräumen verschieblich gelagerten
Kolben, die mit den Einzel-Spaltwerkzeugen verbunden sind, durch Anschlag gegen
die stirnseitigen Zylinderraum-Begrenzungswände zu vermeiden, sind gesondete Anschläge
für die Begrenzung der Hin- und Herverschiebung der Einzel-Spaltkeile vorgesehen.
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Vorzugsweise werden die Anschläge durch eine die Unterseite der Zylinderräume
abschließende, von den Kolbenstangen der den Einzel-Spaltkeilen jeweils zugeordneten
Hydraulikkolben jedoch durchsetzten Kolbenführungsplatte gebildet, die mit den Kolben
einerseits und mit an den Einzelwerkzeugen angeordneten Vorsprüngen (Druckplatten)
andererseits zur Wegbegrenzung zusammenwirkt.
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Die Einzelwerkzeuge sind im Werkzeughalter, jeweils durch einen durch
ein sich in Verschieberichtung erstreckendes Langloch im Spaltkeil hindurchgeführten
und im Werkzeughalter befestigten Haltebolzen gehalten bzw. aufgehängt.
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Wenn die Schneiden der Einzel-Spaltkeile auf gleicher Höhe liegen,
befinden sich die den Einzel-Spaltkeilen zugeordneten Haltebolzen jeweils in der
Mitte des erwähnten Langloches.
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Die Verschiebestrecke der Einzel-Spaltkeile beträgt mindestens etwa
30 mm, vorzugsweise etwa 40 mm oder mehr. Diese Verschiebestrecke ist für die-Praxis
ausreichend.
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Zur Verminderung der Verletzungsgefahr durch absplitternde Gesteinsbrocken
und zur Vermeidung von Beschädigungen des Spaltwerkzeuges beim Eindringen in das
Steinmaterial ist die untere, dem zu spaltenden Gestein zugewandte Seite des Werkzeughalters
mit abgeschrägten Kanten versehen. Diese Kanten.sollten eine Art Fortsetzung der
Spaltkeil-Schneide dar.
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Werden einem Einzel-Spaltkeil wenigstens zwei Zylinderräume zugeordnet,
wird vorteilhafterweise zwischen dem Einzel-Spaltkeil und den in den jeweils zugeordneten
Zylinderräumen verschieblich gelagerten Hydraulikkolben jeweils ein Druckstück,
z.B. in Form einer Druckplatte,.
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angeordnet. Dadurch wird die auf den Spaltkeil einwirkende Reaktionskraft
gleichmäßig auf die mit diesem Spaltkeil verbundenen Hydraulikkolben übertragen.
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Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Steinspaltwerkzeuges anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 ein Steinspaltwerkzeug mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
teilweise in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2- das Steinspaltwerkzeug
gemäß Fig. 1 im Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 das Steinspaltwerkzeug
gemäß Fig. 1 mit abgenommenem Zylinderkopf teilweise in Draufsicht, teilweise im
Schnitt.
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Das in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellte Steinspaltwerkzeug
umfaßt einen Werkzeugträger 31 für einen Spaltkeil 10, der aus fünf in Spalt- bzw.
Wirkrichtung des Spaltwerkzeuges relativ zueinander bewegbaren Einzel-Spaltkeilen
34, 36, 38, 40, 42 besteht. An ihren freien, dem zu spaltenden Steinmaterial zugekehrten
Enden sind die Einzel-Spaltkeile 34-42 jeweils mit messerartigen Schneiden 60 versehen.
Der Schaft der Einzel-Spaltkeile kann - wie hier - einen rechteckförmigen oder auch
einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
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Der Werkzeughalter- bzw. -träger 31 umfaßt einen Zylinderkör.per 44,
einen Zylinderkopf 58, einen Spaltkeil-Aufnahmekörper 82 und einen zwischen Zylinderkörper
»4 und Spaltkeil-Aufnahmekörper 82 angeordnetes Zwischen--stück 84.
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-In dem Spaltkeil-Aufnahmekörper 82, der aus herstellungstechnischen
Gründen mehrteilig ausgeführt sein kann, sind die Einzel-Spaltkeile 34-42 längsverschieblich
gelagert -bzw. geführt und gegen Ausknicken gesichert. Im Zylinderkörper 44 sind
Zylinderräume 46,- 46', 48, 48', 50, 50', 52, 52' und 54 54, vorgesehen, in.denen
mit den Einzel-Spaltkeilen in Verbindung stehende Hydraulikkolben 64, 64',-66,.66',
68, 68s, 70, 70' und- 72, 72' längsverschieblich gelagert sind. Die Abdichtung zwischen
den Zylinderwänden und den Kolben erfolgt in an sich bekannter
Weise
mittels sich über den Umfang der Kolben erstreckender Automatik-Dachmanschetten
80.
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Wie die Fig. 2 und 3 deutlich erkennen lassen, sind jedem Einzel-Spaltkeil
jeweils zwei Zylinderräume und damit zwei Hydraulikkolben zugeordnet. Die Kraftübertragung
vom Einzel-Spaltkeil auf die diesem zuge-ordneten Hydraulikkolben erfolgt jeweils
über eine zwischen den Hydraulikkolben und dem Einzel-Spaltkeil ang.eordnete Druckplatte
74. Diese Druckplatte folgt natürlich den Bewegungen des entsprechenden Einzelspaltkeils
bzw. der entsprechenden Hydraulikkolben. Diese-Folgebewegungen führen die Druckplatten
74 innerhalb einer Ausnehmung 86 des zwischen dem Zylinderkörper 44 und dem Keilspalt-Aufnahmekörper
82 angeordneten Zwischenstücks 84 aus. Zwischen dem Zwischenstück 84 und dem Zylinderkörper
44 ist noch eine Kolbenführungs- und Dichtplatte 30 angeordnet. Zwischenstück 84,
Kolbenführung= und Dichtplatte 30, Zylinderkörper 44 und Zylinderkopf 58 sind durch
Schrauben 26, 28 fest miteinander verbunden. Diese Schrauben erstrecken sich durch
entsprechende Durchgangsbohrungen 20, 22 und 24 von Zylinderkopf 58, Kolbenführungs-
und Dichtplatte 30 und Zwischenstück 84 hindurch und sind in mit diesen Durchgangsbohrungen
jeweils-fluchtende Innengewinde 18 im Zylinderkörper 44 eingeschraubt.
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Die Zylinderräume 46, 46' ... 54, 54' sind über eine gemeinsame Fluidverbindung
56 miteinander. verbunden. Die Fluidverbindung 56 wird durch eine an der Unterseite
bzw. an der den Zylinderräumen zugewandten Seite des Zylinderkopfs 58 angeordnete
Nut gebildet. Über diese Nut erfolgt ein Ausgleich zwischen den'von den einzelnen
Hydraulikkolben 64, 64' ... 72, 72' unterschiedlich verdrängten Flüssigkeitsvolumina
sowie ein Druckausgleich, so daß alle Einzelspaltkeile beim Spaltvorgang stets gleichmäßig
druckbeaufschlagt sind. Als Flüssig-
keit dient vorzugsweise bl.
Die Zylinderräume 46, 46' 54, 54' sowie die fluidverbindende Nut 56 sind über in
die Nut 56 mündende Leitungen 76, 76' befüllbar bzw.
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entleerbar. Die Leitungen 76, 76' befinden sich im Zylinderkopf 58
und sind mittels Dichtschrauben 78, 78' verschließbar. Beim Befüllen und Entleeren
der erwähnten Zylinderräume werden vorzugsweise beide Dichtschrauben 78, 78' entfernt,
um beim Befüllen einen Lufteinschluß und beim Entleeren die Entstehung von Unterdruck
in den Zylinderräumen zu vermeiden.
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Die Aufhängung der Einzel-Spaltkeile 34-42 im Werkzeugträger erfolgt
jeweils durch einen Haltebolzen 92, der sich durch ein sich in Verschieberichtung
erstreckendes Langloch 90 in jedem Einzel-Spaltkeil hindurcherstreckt und entsprechend
Fig. 2 im Spaltkeil-Aufnahmekörper 82 befestigt ist. In Normalstellung der Einzel-Spaltkeile
34-42 befindet sich der Anschlagbolzen 92 jeweils etwa in der Mitte der Langlöcher
(vgl. Spaltkeil 38 in Fig. 1).
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Wenn sämtliche Einzel-Spaltkeile ihre Normalstellung einnehmen, befinden
sich deren Schneiden 60 auf gemeinsamer Höhe bzw. Linie.
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Entsprechend Fig. 1 ist der untere Spaltkeil-Aufnahmekörper 82 mittels
Schrauben 16 am Zwischenstück 84 befestigt.
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Entsprechend Fig. 2 sind die unteren bzw. dem zu spaltenden Steinmaterial
zugewandten Seiten ins Zwischenstücks 84 und Spaltkeil-Aufnahmekörper 82 jeweils
mit abgeschrägten Kanten 88 und 62 versehen. Dadurch wird sowohl die Verletzungsgefahr
der Bedienungsperson als auch die Beschädigungsgefahr am Spaltwerkzeug erheblich
herabgesetzt. Die abgeschrägten Kanten 62, 88 stellen eine Art Fortsetzung der Schneiden
60 dar.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die die Zylinder-
räume
46, 46' ... 54, 54' fluidverbindende Nut 56 ersetzt werden kann durch eine im Zylinderkopf
verlaufende Leitung, die Abzweigungen zu den einzelnen Zylinderräumen aufweist.
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Die Hin- und Herbewegung der Einzel-Spaltteile 34-42 ist durch die
als mechanischer Anschlag dienende Kolbenführungsplatte 30 begrenzt, und zwar in
Zusammenwirkung mit den Kolben einerseits (Begrenzung der Bewegung der Einzel-Spaltkeile
nach unten) und den Druckplatten 74 (Begrenzung der Bewegung der Einzel-Spaltkeile
nach oben) andererseits.
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Sämtliche in den Unterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik
neu sind.