DE3517912A1

DE3517912A1 - Arbeitsgeraet zum zerbrechen von felsgestein

Info

Publication number: DE3517912A1
Application number: DE19853517912
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Peiner Maschinen und Schraubenwerke AG
Current assignee: Noell Service und Maschinentechnik GmbH
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1986-11-20
Also published as: DE3517912C2; WO1986006672A1; ES8704580A1; ES555337A0; AU5905986A

Description

Arbeitsgerät zum Zerbrechen
von Felsgestein Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät zum Zerbrechen von Felsgestein oder ähnlichen Materialien, mit einem Tragrohr, einem in diesem Tragrohr geführten Fallgewicht, einem am Fallgewicht angebrachten und über eine Umlenkrolle aus dem Tragrohr herausgeführten Zugseil, auf das Zugseil wirkenden Antriebsmitteln zum Anheben des Fallgewichts, und Auslösemitteln zur Freigabe des Fallgewichts für den Aufprall auf ein in dem Tragrohr axial bewegbares Arbeitswerkzeug.
Ein solches Arbeitsgerät ist aus der PGT-Anmeldung Wo 83/01977 bekannt. Bei diesem bekannten Gerät wird das Fallgewicht mittels einer durch einen Hydraulikmotor angetriebenen Seilwinde angehoben, und durch Betätigung einer zwischen Hydraulikmotor und Seilwinde befindlichen Freilaufkupplung kann das Fallgewicht ausgelöst werden und im freien Fall auf das Arbeitswerkzeug treffen, das durch die freiwerdende Energie das Gestein bricht. Die beim Brechen des Gesteins noch vorhandene Restenergie wird dabei durch einen Federkörper aufgefangen.
Ein Nachteil dieses bekannten Arbeitsgerätes besteht darin, daß bei angehobenem Fallgewicht nach Betätigung der Freilaufkupplung die Trommel der Seilwinde in eine sehr schnelle Drehung versetzt wird, so daß eine beachtliche kinetische Energie erzeugt wird, die nach Auftreffen des Fallgewichts wieder abgebaut werden muß. Dies geschieht bei der bekannten Vorrichtung ruckartig, wenn das Seil sich bis zu seiner Befestigung an der Trommel abgewickelt hat bzw. sich anschließend wieder in umgekehrtem Sinn auf die Trommel aufwickelt, bis die Lose im Seil aufgezehrt ist. Die kinetische Energie der Seilwinde wird dabei ausschließlich durch die Dehnungsfähigkeit des Hubseils aufgefangen, was zu häufigen Schäden an Seil und Seilbefestigung führt und somit die Verfügbarkeit des Arbeitsgerätes erheblich vermindert. Die Antriebsanordnung bei dem bekannten Gerät erfordert zudem eine große Baulänge des Tragrohres, da die Seilkausche am oberen Ende des Fallgewichts angebracht ist, so daß dieses beim Anheben nicht über die Umlenkrolle hinausragen kann. Die beschriebene Arbeitsweise mit der Freilaufkupplung führt außerdem zu verhältnismäßig langen Pausen zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das schnell und betriebssicher arbeitet und mit einer geringeren Bauhöhe auskommt.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß außen am Tragrohr parallel zu dessen Achse ein Hydraulik-Zylinder angebracht ist, dessen Kolben an beiden Seiten mit einer Kolbenstange versehen ist, daß am freien Ende der oberen Kolbenstange die Umlenkrolle befestigt ist, über die das Zugseil vom Fallgewicht unter Umlenkung um etwa 1800 zu einem Befestigungspunkt am Arbeitsgerät geführt ist, und daß die Auslösemittel aus einem Schaltventil bestehen, über das der Beaufschlagungsraum des Hydraulik-Zylinders vom Druck entlastbar ist.
Dadurch, daß die Umlenkrolle zum Anheben des Fallgewichts verwendet wird, legt dieses einen doppelt so großen Weg zurück wie der Hub des antreibenden Kolbens, so daß zur Erzielung der erforderlichen Fallhöhe ein verhältnismäßig kleiner Hub des Kolbens ausreicht. Das Seil bleibt dabei immer straff, wobei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung sich der Befestigungspunkt am Arbeitsgerät über eine Ausgleichsfeder abstützt, die in der lage ist, bei Hubbeginn auftretende Beschleunigungskräfte aufzunehmen sowie die durch den Weg des Arbeitswerkzeugs auftretende Längendifferenz des Hubseils auszugleichen.
Durch das Anheben der Umlenkrolle läßt sich ferner die Bauhöhe des Tragrohres verringern, weil das Fallgewicht auch bei Anbringen einer Seilkausche am oberen Ende über das Ende des Tragrohres hinaus angehoben werden kann.
Eine weitere Verringerung der Bauhöhe ergibt sich, wenn das Hubseil durch eine seitliche Nut im Fallgewicht zu einem Befestigungspunkt geführt wird, der unterhalb des oberen Endes des Fallgewichts liegt. In diesem Fall kann nämlich das Fallgewicht noch weiter aus dem Tragrohr heraustreten und seitlich an der Umlenkrolle vorbeilaufen.
Die Auslösemittel lassen sich ebenfalls einfacher als bei dem bekannten Gerät ausbilden, denn es genügt ein Schaltventil, dessen Betätigung bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks im Beaufschlagungsraum des Hydraulik-Zylinders erfolgt.
Dabei wird zweckmäßigerweise durch das Schaltventil der Beaufschlagungsraum mit dem auf der anderen Seite des Kolbens befindlichen Zylinderraum verbunden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das in der Zeichnung dargestellte Arbeitsgerät weist ein Tragrohr 1 auf, an dem ein Anschlußstück 2 angebracht ist, über das das Tragrohr 1 mit einem Trägergerät verbunden werden kann, z. B. mit einem Hydraulik-Bagger oder mit einem Radlader.
Von diesem Trägergerät kann das Arbeitsgerät mit Hydraulik-Flüssigkeit für den Antrieb versorgt werden. Im Tragrohr 1 ist ein Fallgewicht 3 axial verschieblich gelagert, wobei das Fallgewicht 3 über ein Zugseil 4 mittels des Kolbens 5 eines Hydraulik-Zylinders 6 angehoben werden kann. Der Hydraulik-Zylinder ist am Tragrohr 1 parallel zu dessen Achse 7 befestigt. Das eine Ende des Zugseils 4 verläuft innerhalb des Tragrohres in einer Nut 9 des Fallgewichts und ist im Abstand von dessen oberen Ende am Fallgewicht befestigt. Vom oberen Ende des Tragrohres 1 wird das Zugseil 4 über eine Umlenkrolle 8 zu einem Befestigungspunkt 10 geleitet, wobei an der Rolle 8 eine Umlenkung um etwa 1800 erfolgt. Der Befestigungspunkt 10 stützt sich über eine Ausgleichsfeder 11 am ortsfesten Gehäuse der Feder 11 ab.
Am Kolben 5 befindet sich eine untere Kolbenstange 12 und eine obere Kolbenstange 13. Die obere Kolbenstange ist in einem am Tragrohr 1 angebrachten Führungskörper 14 geführt, und am oberen Ende der oberen Kolbenstange 13 ist starr die Halterung für die Umlenkrolle 8 befestigt. Die beiden Kolbenstangen besitzen den gleichen Durchmesser. Der Zylinder 6 ist dabei so angeordnet, daß die Umlenkrolle 8 nur gerade in die Nut 9 hineinragt, so daß das Fallgewicht 3 beim Anheben mit seinem oberen Ende an der Umlenkrolle 8 vorbeilaufen kann.
Es ist ersichtlich, daß bei Beaufschlagung des der unteren Kolbenstange 12 zugeordneten Zylinderraums 15 der Kolben 5 aufwärtsbewegt wird, wodurch sich zugleich die Umlenkrolle 8 um den gleichen Weg aufwärtsbewegt. Dabei wird das Fallgewicht 3 über das Hubseil 4 um den doppelten Hub der Umlenkrolle 8 bzw.
der oberen Kolbenstange 13 angehoben, und es ist angedeutet, daß das obere Ende des Fallgewichts dann aus dem Tragrohr 1 herausragt und sich neben der angehobenen Umlenkrolle 8 befindet.
Wenn der Kolben 5 das obere Ende des oberen Zylinderraums 16 erreicht, das als Anschlag ausgebildet sein kann, steigt der Druck der Hydraulik-Flüssigkeit im unteren Zylinderraum 15 an, wobei - sobald ein vorgegebener und einstellbarer Druck erreicht wird - ein bekanntes und daher nicht dargestelltes Schaltventil automatisch den unteren Zylinderraum 16 mit dem oberen Zylinderraum 16 verbindet. Dadurch tritt eine sofortige Druckentlastung im unteren Zylinderraum ein, und die aus dem Fallgewicht 3 und dem doppelten Hub der Umlenkrolle 8 gebildete potentielle Energie wird freigesetzt, so daß das Fallgewicht 3 im freien Fall auf ein im unteren Ende des Tragrohres 1 geführtes Arbeitswerkzeug 17 aufprallt, das dadurch das Felsgestein oder ein ähnliches Material bricht.
Das Arbeitswerkzeug 17 ist an seinem oberen Ende mit einem Abschnitt 18 mit vergrößertem Durchmesser versehen, der vertikal innerhalb der Grenzen einer Ausnehmung 19 in einem mit dem Tragrohr 1 fest verbundenen Führungsstück 20 in Richtung der Achse 7 verschiebbar ist. Der Arbeitshub des Fallgewichts 3 wird durch ein Anschlagelement 23 und ein Federelement 21, auf dem sich der Anschlag abstützt, begrenzt. Am Ende des Arbeitshubes des Fallgewichts 3 sowie des Arbeitswerkzeugs 17 trifft außerdem der Abschnitt 18 auf ein im Führungsstück 20 angeordnetes Federelement 24. Eine Drehsicherung 22 sorgt dafür, daß das Fallgewicht 3 seine Winkellage im Tragrohr 1 beibehält.
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Claims

Patentansprüche 1. Arbeitsgerät zum Zerbrechen von Felsgestein oder ähnlichen Materialien, mit einem Tragrohr, einem in diesem Tragrohr geführten Fallgewicht, einem am Fallgewicht angebrachten und über eine Umlenkrolle aus dem Tragrohr herausgeführten Zugseil, auf das Zugseil wirkenden Antriebsmitteln zum Anheben des Fallgewichts, und Auslösemitteln zur Freigabe des Fallgewichts für den Aufprall auf ein in dem Tragrohr axial bewegbares Arbeitswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß außen am Tragrohr (1) parallel zu dessen Achse (7) ein Hydraulik-Zylinder (6) angebracht ist, dessen Kolben (5) an beiden Seiten mit einer Kolbenstange (12, i3) versehen ist, daß am freien Ende der oberen Kolbenstange (13) die Umlenkrolle (8) befestigt ist, über die das Zugseil vom Fallgewicht (3) unter Umlenkung um etwa 1800 zu einem Befestigungspunkt (10) am Arbeitsgerät geführt ist, und daß die Auslösemittel -aus einem Schaltventil bestehen, über das der Beaufschlagungsraum (15) des Hydraulik-Zylinders (6) vom Druck entlastbar ist.
2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt (10) sich am Arbeitsgerät über eine Ausgleichsfeder (11) abstützt.
3. Arbeitsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubseil (4) durch eine seitliche Nut (9) im Fallgewicht (3) zu einem Befestigungspunkt geführt ist, der unterhalb des oberen Endes des Fallgewichts liegt.
4. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Schaltventils bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks im Beaufschlagungsraum (15) erfolgt.
5. Arbeitsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Schaltventil der Beaufschlagungsraum (15) mit dem auf der anderen Seite des Kolbens befindlichen Zylinderraum (16) verbindbar ist.
6. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,-daß der Arbeitshub des Fallgewichts (3) durch ein Anschlagmittel (23) und ein Federelement (21) begrenzt ist.
7. Arbeitsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitswerkzeug (17) in einem mit dem Tragrohr (1) fest verbundenen Führungsstück (20) geführt ist und am Ende des Arbeitshubes des Fallgewichts (3) sowie des Arbeitswerkzeugs (17) über einen im Durchmesser vergrößerten Abschnitt (18) durch ein im Führungsstück (20) angeordnetes Federelement (24) gesondert abgefedert ist.