DE3131639C2 - Hydraulisches Spaltgerät - Google Patents

Abstract

Hydraulisches Spaltgerät (10) für Beton, Gestein u.dgl. spröd-harte Materialien. Das Spaltgerät (10) besteht aus einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit (12), an deren freiem Kolbenstangenende eine Keillanze (40) befestigt ist, die zwischen zwei langgestreckte Keilbacken (60) eingreift und diese bei Beaufschlagung der Arbeitsfläche des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit (12) mit Hydraulikmedium radial auseinanderdrängt. Die Keilbacken (60) sind in einer am Zylindergehäuse (14) angesetzten Backenhalterung (44) in Kolben-Hubrichtung unverschiebbar, rechtwinklig hierzu jedoch verschiebbar gehalten und können infolge der speziellen Ausgestaltung der in der Backenhalterung (44) vorgesehenen Backenaufnahme (54) und der zugeordneten Befestigungsköpfe (58) an den Keilbacken (60) einfach und schnell montiert und demontiert und somit im Bedarfsfall auch gegen Keilbacken (60) anderer Abmessungen ausgetauscht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spaltgerät für Beton, Gestein u. dgl. spröd-harte Materialien, bestehend aus einer gesteuert mit einem Druckmedium beaufschlagbaren hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit, an deren Kolbenstange eine Keillanze angeordnet ist, die zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbare, rechtwinklig hierzu jedoch verschiebbar mit dem Zylindergehäuse verbundene langgestreckte Keilbacken mit zur Keillanze komplementär keilförmigen Druckflächen eingreift und die Keilbacken in Abhängigkeit vom Hub des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit mehr oder weniger radial auseinanderdrängt, und einer am keillanzenaustrittsseitigen Ende des Zylindergehäuses angeordneten, von der Keillanze durchsetzten Zangen- bzw. maulartigen Backenhalterung mit verengter Mündung, in welcher prismatisch geformte Befestigungsköpfe an den zylinderseitigen Enden der Keilbakken eingesetzt und querverschieblich gehalten sind.

Derartige Spaltgeräte zum Zerlegen von Gestein,

65 beispielsweise den beim Abbau von Gestein in Steinbrüchen anfallenden großformatigen Steinblöcken sind bekannt (US-PS 41 14 951). Beim Einsatz der Geräte wird dabei so verfahren, daß in die Steinblöcke zunächst mit Bohrhämmern Bohrlöcher mit einem Durchmesser eingebohrt werden, der gerade so gewählt ist, daß die langgestreckten Keilbacken bei hydraulisch zurückgezogener Keillanze eingeführt werden können. Wenn die Keilbacken des Geräts in diese Bohrlöcher eingeführt und die Keillanze dann durch hydraulische Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit vorgeschoben wird, werden die Keilbacken auseinandergedrängt und sprengen durch den dabei auf die Bohrungswandung ausgeübten Druck den Steinblock. Diese Spaltgeräte haben sich auf dem für sie bestimmten Einsatzgebiet durchaus bewährt. Die die prismatischen Befestigungsköpfe der Keilbacken haltende Backenhalterung wird dabei von einer am Zylindergehäuse befestigten Klemmhü'senhalterung gebildet, welche aus zwei in Längsrichtung geteilten Klemmhülsenhälften zusammengesetzt ist, die entweder durch eine Spannschelle, eine durch Bolzen gesicherte Scharnierverbindung ο. dgl. demontierbar zusammengehalten werden, um Verschleiß der Keillanze, der Keilbacken, ihrer Befestigungsköpfe sowie deren Aufnahmen feststellen und erforderlichenfalls reparieren bzw. austauschen zu können. Die zur Demontage der Backenhalterung erforderlichen Manipulationen sind aber noch relativ aufwendig, was die in bestimmten Anwendungsfällen erforderliche Umrüstung des bekannten Geräts auf Keilbacken anderer Abmessungen, z. B. mit größerem Durchmesser, zeit- und arbeitsaufwendig macht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spaltgerät der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei dem die Halterung der Keilbacken an der Kolben-Zylinder-Einheit so ausgebildet ist, daß das Auswechseln von Keilbacken wesentlich einfacher und schneller durchgeführt werden kann.

Ausgehend von einem Spaltgerät der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Backenhalterung als am Ende eines am Zylindergehäuse befestigten rohrförmigen Schafts vorgesehener Backenhalterungskopf mit einer durchgehenden, quer zur Keillanzenvorschubrichtung verlaufenden öffnung ausgebildet ist, in weiche die Befestigungsköpfe der Keilbacken jeweils von den offenen Seiten her eingesetzt sind. Die Montage und Demontage der Keilbacken ist sehr schnell durch Einschieben in die bzw. Entnahme auj der durchgehenden seitlich offenen Backenaufnahme möglich, wobei die erfindungsgemäß vorgesehene zangenartige Backenhalterung vergleichsweise geringe Abmessungen hat, was dem Einsatz des Geräts unter räumlich beengten Bedingungen entgegenkommt.

Die Backenaufnahme im Backenhalterungskopf hat vorzugsweise etwa T-Form, wobei der horizontale Querschenkel des T die Aufnahme für die Befestigungsköpfe der Keilbacken bildet, und die Keillanze und die an ihr anliegenden Keilbacken treten durch die vom senkrechten T-Schenkel gebildete verengte Mündung hindurch.

Die Keilbacken sind zweckmäßig durch eine von ihrem freien Ende aus bis zum Backenhalterungskopf aufgeschobenen, elastisch aufweitbaren Ring in Anlage an der Keillanze gehalten, d. h. gegen ungewolltes Austreten aus der Backenaufnahme gesichert. Ein solcher z. B. aus Gummi oder elastomerem Kunststoff bestehender Ring ist beim Austausch der Keilbacken nicht nur ein-

fach und schnell abnehm- und wiederaufschiebbar, sondern er Obernimmt auch gleichzeitig die Funktion von die Keilbacken an der Keillanze in Anlage haltenden Andruck- bzw. Rückstellfedern. Schließlich wirkt er auch noch als federnder Tiefenanschlag in einer Bohrung.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Spaltgeräts; und

F i g. 2 eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile2-2in Fig. 1.

Das in den Zeichnungsfiguren gezeigte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße hydraulische Spaltgerät weist eine doppeli wirkende hydraulische Kolben-Zyliiider-Einheit 12 auf, in deren einseitig geschlossenem Zylindergehäuse 14 ein Kolben 16 angeordnet ist, der über am Zylinder vorgesehene Anschlußarmaturen 18, 20 und Hydraulikschläurhe 22, 24 von einer äußeren — nicht gezeigten — Druckmittelqueüe, z. B. einer Hydraulikpumpe, mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wobei die Steuerung der Beaufschlagung der vom Kolben im Zylindergehäuse gebildeten Arbeitsräume 26, 28 über ein — ebenfalls nicht gezeigtes — Steuerventil erfolgt. Am geschlossenen Ende des Zylindergehäuses 14 ist ein die Handhabung des Geräts 10 erleichternder Griffbügel 30 angeordnet. In das offene Ende des Zylindergehäuses 14 ist ein mit einer mittigen Durchgangsöffnung 31 versehener Zylinderdeckel 32 abgedichtet eingesetzt, der von der an einem Ende in den Kolben 16 eingeschraubten Kolbenstange 34 längsverschieblich durchsetzt wird. Ein in einer Ringnut 37 in der von der Kolbenstange durchsetzten Durchgangsöffnung 31 vorgesehener, auf der Kolbenstange abdichtender Dichtring 36 verhindert den Austritt von Druckmedium aus dem Arbeitsraum 28 entlang der Kolbenstange, während das Eindringen von an der Kolbenstange haftenden Verunreinigungen in den Arbeitsraum 28 durch einen äuUeren Abstreifring 38 vermieden wird, insoweit entspricht die Kolben-Zylinder-Einheit 12 üblichen hydraulischen Aggregaten dieser Art und auch den bei bekannten Spaltgeräten verwendeten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten, so daß auf eine nähere Beschreibung, z. B. der Art und Weise der Abdichtung der Arbeitsräume 26, 28 im Zylindergehäuse 14 durch auf dem Kolben 16 vorgesehene Dichtringe oder die Befestigung des Zylinderdeckels 32 im Zylindergehäuse J4 verzichtet werden kann. Festzuhalten ist jedenfalls, daß es sich bei der verwendeten Kolben-Zylinder-Einheit 12 um einen sogenannten Differentialzylinder handelt, bei dem die durch Beaufschlagung des Arbeitsraums 26 mit dem Druckmedium erzielte, den Kolben in der Zeichnung nach unten und somit die Kolbenstange aus dem Zylindergehäuse herausschiebende Vorschubkraft größer als die bei Beaufschlagung des gegenüberliegenden Arbeitsraums 28 erzielte Rückzugskrafi ist, da im ersten Fall die volle Kolben-Stirnfläche vom Druckmedium beaufschlagt wird, während im zweiten Fall die Kolben-Stirnfläche abzüglich der Querschnittsfläche der Kolbenstange wirksam wird.

Am äußeren Ende der Kolbenstange 34 ist einstückig eine Keillanze 40 angesetzt, welche die Form eines sich in Richtung auf ihr freies Ende verjüngenden Keils relativ geringer, über seine gesamte Längserstreckung gleicher Breite mit «benen Seitenflächen 42 hat. Die Keilliinze 40 durchsetzt eine Backenhalterung 44 mit rohrförmigen!, vor den versenkten Zylinderdeckel 32 in das Zylindergehäuse 14 eingeschraubtem Schaft 46 und flachem zangeii- oder maulförmigem Backenhalterungskopf 48, der seinerseits mit einer quer zur Keillanzen-Vorschubrichtung von seiner einen zur anderen Flachseite 50, 52 verlaufenden Backenaufnahme 54 mit in Vorschubrichtung verengter Mündung 56 versehen ist, in welche von den gegenüberliegenden Flachseiten aus die prismatischen Befestigungsköpfe 58 von Keilbacken 60 eingeschoben sind. Die Befestigungsköpfe 58 sind in der Backenaufnahme also querverschieblich, in Richtung des Kolbenhubs jedoch unverschieblich gehalten. Die an die Befestigungsköpfe 58 anschließenden Teile der Keilbacken sind so bemessen, daß sie durch die verengte Mündung 56 im Backenhalterungskopf hindurchtreten. In der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsstellung, in welcher der Kolben 16 am geschlossenen Ende des Zylindergehäuses 14 steht, d. h. der Arbeitsraum 28 seine maximale Größe hat und die mit der Kolbenstange 34 verbundene Keillanze 40 soweit wie möglich in den rohrförmigen Schaft 46 der Backenhahc ung zurückgezogen ist, liegen die einander zugewandteh Seiten der Keilbacken aneinander an, wobei sie sich unmittelbar im Anschluß an die Backenhalterung 48 zu einem zylindrischen Schaft mit kreisförmig begrenztem Querschnitt ergänzen. in seinem vorderen Endbereich 62 verjüngt sich dieser Schaft vom zylindrischen Bauteil aus noch konisch, d. h. der Bereich 62 hat in dieser Arbeitsstellung die Form eines sehr langen und schlanken Kege!- stumpfs. In den einander zugewandten Flächen der Keilbacken 60 ist mittig je eine die Keillanze 40 passend aufnehmende Nut 64 eingearbeitet, deren Tiefe sich vom backenkopfseitigen Ende aus in Richtung zum freien Vorderende hin entsprechend dem Keilwinkel der Keilflächen der Keillanze 40 verringert, d. h. die Bodenflächen der Nuten 64 bilden mit den Keilflächen der Keillanze 40 zusammenwirkende Druckflächen 66.

Wenn nun der Kolben 16 durch Beaufschlagung des Arbeitsraums 26 mit Druckmittel im Zyündergehäuse 14 nach unten verschoben wird, wird die Keillanze 40 zwischen den Keilbacken 60 ebenfalls nach unten verschoben, wodurch die Keilbacken auseinandergedrängt werden, bis sie am Ende des Arbeitshubes des Kolbens 16 die in F i g. 2 in strichpunktierten Linien veranichaulichte Stellung haben. Die Befestigungsköpfe 58 der Keilbacken 60 verschieben sich dabei in der Backenaufnahme 54 nach außen. Wenn anschließend wiederum der Arbeitsraum 28 mit Druckmittel beaufschlagt und der Kolben 16 dadurch in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, wird die Keillanze 40 entsprechend zurückgezogen. Ein vom freien Vorderende aus über die Keilbacken 60 unter Vorspannung bis in Anlage an die Backenhalterung 48 geschobener elastisch aufweitbarer Ring C8 aus Gummi oder einem elastomerem Kunststoff spannt die Keilbacken SO hierbei dauernd zusammen, so daß sie bei Erreichen der Hub-Endstellung wieder die in Fig.2 dargestellte Ausgangslage einnehmen. Der Ring 68 hält die Befestigungsköpfe 58 also auch in der Bakkenaufnahme 54 und aHlt gleichzeitig einen elastischen Anschlag beim Einführen der Backen 60 in eine Vorbohrung dar. Zur Demontage der Keilbaeken 60 ist also lediglich der elastisch aufweitbare Ring 68 n?.ch vorn abzustreifen, worauf die Keilbacken ohne weitere Maßnahme seitlich aus der Backenhalterung herausgenommen und — erforderliche 'falls — Übermaß-Keilbacken in analoger Weise in der Backenhalterung montiert werden können, die dann wiederum durch Überstreifen des elastisch aufweitbaren Rings 68 in der Backenhalterung 48 fixiert werden.

Der Backenhalterungskopf 48 ist zweckmäßig an einer Flachseite, und zwar an der in F i g. 2 links liegenden Flachseite in etwa der Konizität des konischen Bereichs 62 der Keilbacken entsprechend mit einer Anschrägung 70 versehen, wodurch das Arbeiten mit schräg gehaltenem Spaltgerät 10 in einer Bohrung, z. B. beim Ausbrechen des Kerns einer Kernlochbohrung, in der Nähe der Bohrungswandung erleichtert wird, wobei an dieser Seite auch noch die Übergangsbereiche zwischen der angeschrägten Flachseite 70 und den schmalen Begrenzungsflächen des Backenhalterungskopfs 48 zusätzlich abgeschrägt werden können, um so ein möglichst dichtes Anschmiegen des Backenhalierungskopfs an die Bohrungswandung zu erreichen.

Die Länge der Keillanze 4(1 wird zweckmäßig so bemessen, daß sie in ganz vorgeschobenem Zustand gerade noch nicht aus dem Vordixende der Keilbacken 60 vortritt, d. h. in der in F i g. 2 dargestellten zurückgezogenen Arbeitsstellung sind die Keübacken bO um das Maß des Kolbenhubs a langer als die Keillanze 40.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

30

40

45

50

55

60

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Spaltgerät für Beton, Gestein

u. dgl. spröd-harte Materialien, bestehend aus einer gesteuert mit einem Druckmedium beaufschlagbaren hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit, an deren Kolbenstange eine Keillanze angeordnet ist die zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbar«, rechtwinklig hierzu jedoch verschiebbar mit dem Zylindergehäuse verbundene langgestreckte Keilbacken mit zur Keillanze komplementär keilförmigen Druckflächen eingreift und die Keilbacken in Abhängigkeit vom Hub des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit mehr oder weniger radial auseinanderdrängt, und einer am keillanzenaustrittsseitigen Ende des Zylindergehäuses angeordneten, von der Keillanze durchsetzten Zangen- bzw. maulartigen Backenhalterung mit verengter Mündung, in welcher prismatisch geformte Befestigungsköpfe an den zylinderseißgin Enden der Keilbacken eingesetzt und querverschieblich gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenhalterung (44) als am Ende eines am Zylindergehäuse (14) befestigten rohrförmigen Schafts (46) vorgesehener Bakkenhalterungskopf (48) mit einer durchgehenden, quer zur Keillanzenvorschubriduung verlaufenden öffnung (54,56) ausgebildet ist, in welche die Befestigungsköpfe (58) der Keilbacken (60) jeweils von den offenen Seiten (50,52) her eingesetzt sind.

2. Spaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jie Backenaufnahme (54) im Backenhalterungskopf (48) etw.?. T-Forn hat, wobei der horizontale Querschenkel dps T die Aufnahme für die Befestigungsköpfe (58) der Keif'acken (60) bildet, und die Keillanze (40) und die an ihr anliegenden Keilbacken (60) durch die vom senkrechten T-Schenkel gebildete verengte Mündung (56) hindurchtreten.

3. Spaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbacken (60) durch einen von ihrem freien Ende aus bis zum Backenhalterungskopf (48) aufgeschobenen, elastisch aufweitbaren Ring (68) in Anlage an der Keillanze (40) gehalten sind.