DE3529266A1 - Rundschaftmeissel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rundschaftmeißel für Gewinnungs- oder Streckenvortriebsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Einsatz von meißelbestückten Gewinnungs- oder Streckenvortriebsmaschinen entstehen beim Hereinge­ winnen von z. B. härteren Gesteinen Funken an der Meißelspitze, die gerade im Steinkohlenbergbau mit katastrophalen Folgen verknüpft sein können. Daher hat man sich Gedanken gemacht, wie diese Funkenbil­ dung zu unterdrücken ist. Hierzu schlägt die DE-OS 28 54 307 vor, daß in die Meißelaufnahme des Halters ein den Meißelschaft umschließender Einsatz mit axialem Spiel eingefügt ist, der ein in die Kühl­ mittelzuleitung eingreifendes Absperrglied trägt, das den Kühlmittelfluß zu der Spritzdüse bei Andruckbelastung des Meißels freigibt und bei feh­ lender Andruckbelastung des Meißels schließt. Daneben ist der Meißel bzw. der Meißel mit Einsatz im Halter axial verschiebbar. Damit derartige Meißel sich im Betrieb selbst schärfen, sind sie drehbar im Halter gelagert.

Tritt ein derartiger Meißel in die hereinzugewinnende Formation ein, so wird der Meißel mit dem Einsatz in den Halter hineingedrückt, gleichzeitig beginnt der Meißel seine Drehung um die eigene Achse. Durch das Hineindrücken des Meißels bzw. des Einsatzes wird der Kühlmittelfluß zur Spritzdüse geöffnet.

Solange sich der Meißel im Eingriff befindet, wird Kühlmittel, z. B. Wasser in den Meißelspitzenbereich gesprüht. Kühlmittel wird jedoch auch dann noch ver­ sprüht, wenn die den Meißel tragende Schrämwalze steht, sich der Meißel aber noch im Eingriff mit der Formation befindet. Erst durch Wegrücken der Maschine von der Abbaufront wird durch das Herausfahren des Meißels aus dem Halter der Kühlmittelfluß unterbrochen. Von diesem nachteilig hohen Kühlmittelverbrauch einmal abgesehen, weist der vorbekannte Meißel einen weiteren Nachteil auf. Wird der Meißel z. B. in Verbindung mit einer Schrämmaschine benutzt, so wirkt bei der raschen Drehbewegung der Schrämwalze die Zentrifugalkraft der­ art auf den Meißel, daß eine Komponente dieser Kraft den Meißel aus dem Halter herauszuziehen versucht. Dies wird zwar durch den Halter verhindert. Trifft der Meißel aber nun auf das hereinzugewinnende Gestein, so wird die Kraftkomponente durch die von der Gesteins­ wand auf die Meißelspitze ausgeübte Kraft verstärkt. Dadurch schlägt der Meißel im Halter aus und muß nach kurzer Einsatzzeit ausgetauscht werden. Infolge des Ausschlagens des Meißels im Halter kann im Laufe der Zeit Feinmaterial in die Meißelschaft- bzw. die Ein­ satzführung gelangen, welches dort brikettiert und den Meißel festsetzt. Entweder setzt sich der Meißel in einer Stellung fest, in der der Kühlmittelfluß unterbrochen ist, dann kommt es zur gefährlichen Funkenbildung bzw. die ungekühlte Meißelspitze wird zerstört. Oder er setzt sich in einer Stellung fest, in der das Kühlmittel versprüht wird. Dann ist jedoch der Effekt der Erfindung nicht mehr gegeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rundschaftmeißel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Kühlmittelversprühung nur dann eingeschaltet wird, wenn der Meißel im Einsatz ist und zuverlässig ausgeschaltet wird, wenn der Meißel ruht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Weitere vor­ teilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Im vorliegenden Fall wird die Eigenrotation des Meißels ausgenutzt, um die Kühlmittelversprühung ein- bzw. aus­ zuschalten. Der rotierende Meißel nimmt über die Rutsch­ kupplung den oberen Hülsenteil so weit mit, bis dessen untere Stirnfläche mit ihrer Auflaufkurve auf der Auf­ laufkurve der oberen Stirnfläche des unteren Hülsen­ teils aufgelaufen ist. Da der obere Hülsenteil nicht axial auf dem Schaft bewegbar ist, wird der untere Hülsenteil, der nicht radial bewegbar ist, gegen die Federkraft nach unten gedrückt, bis der durch die Boh­ rung unterbrochene und bis dahin vom unteren Hülsenteil abgesperrte Kühlmittelkanal geschlossen und der Kühl­ mittelfluß zur Düse gewährleistet ist. Wird die Schräm­ maschine abgeschaltet, ohne daß sie von der Abbaufront wegbewegt worden ist, liegt der Meißel mit seiner Spitze noch im Gestein. Da nun keine Kühlung mehr not­ wendig ist, sollte die Kühlmittelzufuhr wieder unter­ brochen werden. Dies geschieht dadurch, daß der untere Hülsenteil mit Hilfe der Federkraft nach oben strebt und dabei den ausgelenkten oberen Hülsenteil wieder in die ursprüngliche Lage zurückbefördert. Dabei wird der Kühlmittelkanal unterbrochen und das Kühlmittel gelangt nicht mehr zur Düse.

Das Eindringen von Feinmaterial ist ausgeschlossen da­ durch, daß der Meißel spielfrei und axial unverschieb­ bar im Halter sitzt und der Meißelkopf zusätzlich eine Abschirmung für Feinmaterial darstellt.

In einer besonders einfachen Ausführungsform der Er­ findung ist zur Öffnung des Kühlmittelkanals ein halb­ kreisförmiger Schlitz im unteren Hülsenteil vorgesehen, der bei heruntergedrücktem Hülsenteil mit den Mündungen der Kühlmittelkanalabschnitte fluchtet.

Um einen guten und störungsfreien Lauf der Meißel in der Büchse zu gewährleisten, ist der Meißel in zwischen Hülse und Schaft und zwischen Halter und der Unterseite des Meißelkopfes angeordneten Lagern aus einer Kunststoff- Bronze-Verbindung gelagert. Eine Schmierung oder sonstige Wartungsarbeit sind somit überflüssig. Gleichzeitig ver­ größern die Kunststoff-Bronze-Einlagen die Dichtigkeit des Systems.

Als vorteilhaftes Material für die Hülsenteile, die starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, hat sich Kera­ mik erwiesen. Dieses Material ist sehr widerstandsfähig und es gewährleistet eine einfache Herstellung der Hülsen.

Ein weiterer Vorschlag der Erfindung ist, die Düse im Halter so auszurichten, daß der verdüste Wasserstrahl tangential am Meißelkopf vorbeistreicht, so daß durch die Drehbewegung des Kopfes der Strahl verwirbelt wird und einen größeren Bereich abdeckt.

Um bei Verschleiß des Kopfes lange Reparaturzeiten aus­ zuschließen, ist der Kopf innen mit halbkugelförmigen Ausnehmungen versehen, in die Kugelkalotten einrast­ bar sind, die an dem in den Meißelkopf hereinreichen­ den Ende des Meißelschaftes angeordnet sind. Der ver­ schlissene Meißelkopf läßt sich schnell abziehen und ein neuer aufsetzen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung dargestellt und näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Rundschaftmeißel in teilweise geschnit­ tener Darstellung mit abgesperrtem Kühl­ mittelkanal und

Fig. 2 Rundschaftmeißel gemäß Fig. 1 mit geöff­ neter Kühlmittelführung.

In der Zeichnung ist ein Rundschaftmeißel allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Er besteht aus einem Meißel­ kopf 2 und einem Meißelschaft 3. Der Meißelkopf 2 verfügt an seiner Unterseite über eine Ausnehmung 4, in die das zapfenförmige Ende 5 des Meißelschaftes 3 eingeführt ist. Seitlich in der Wand der Ausnehmung 4 sind weitere halb­ kugelförmige Ausnehmungen 6 vorgesehen, in die am Schaft­ ende 5 angeordnete Kugelkalotten 7 einrasten. Der Meißel­ kopf 2 sitzt auf einem am Meißelschaft 3 angeordneten Kragen 8, welcher seinerseits auf einer ringförmigen, den Meißelschaft 3 unterhalb des Kragens 8 umgebenden Scheibe 9 aus einer Kunststoff-Bronze-Verbindung ange­ ordnet ist. Die Scheibe 9 ruht auf der Oberseite 10 eines Meißelhalters 11. Der Meißelhalter 11 verfügt über eine zylindrische Bohrung 12, in welcher eine Büchse 13, 14 angeordnet ist, die aus zwei Teilen besteht, wobei der obere Teil 13 der Büchse an seiner oberen Seite ringförmig verbreitert ist und in einer ebenfalls ring­ förmigen Aussparung im Meißelhalter liegt. In der Büchse 13, 14 ist der Meißelschaft 3 gelagert, in dem zwischen Büchse 13, 14 und Schaft 3 Lager 15, 16 aus einer Kunststoff-Bronze-Verbindung vorgesehen sind. Im Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Büchsenteil 13 und 14 ist auf dem Meißelschaft 3 eine zweigeteilte Hülse 17, 18 angeordnet. Beide Hülsentei­ le 17 und 18 liegen mit den Stirnflächen aufeinander, wobei die Trennungslinie eine Auflaufkurve 19 darstellt. Der obere Hülsenteil 17 ist in axialer Richtung fest, in radialer Richtung jedoch drehbar gelagert. Der untere Hülsenteil 18 ist radial fest, aber in axialer Richtung auf dem Schaft 3 verschiebbar. Verbunden ist der obere Hülsenteil 17 mit dem Schaft 3 über eine Rutschkupplung 20. Der untere Hülsenteil 18 ist über Federn 21 auf dem unteren Büchsenteil 14 gelagert. Das untere Ende des Meißelschaftes 3 weist eine Run­ dung 22 auf, die als Führung und Halterung für einen Sprengring 23 dient. Der Sprengring 23 verhindert, daß der Meißel aus der Bohrung 12 herausrutscht. In dem Meißelhalter 11 ist ein Kühlmittelkanal 24 ange­ ordnet, welcher durch die Bohrung 12, die Hülse 18 und den Meißelschaft 3 unterbrochen ist. An der Mün­ dung des Kühlmittelkanals 24 an der Oberseite 10 des Halters 11 ist eine Sprühdüse 25 angeordnet, derart, daß der versprühte Kühlmittelstrahl tangential am Meißelkopf 2 vorbeistreicht. Im unteren Hülsenteil 18 ist halbkreisförmig um den Umfang der Hülse 18 ein Ringschlitz 26 angeordnet, der bei federbelasteter Stellung des unteren Hülsenteiles 18 den unterbrochenen Kühlmittelkanl 24 verbindet, und in federentlasteter Stellung bildet der untere Hülsenteil 18 die Absperrung im Kühlmittelkanal 24. Der Halter 11 ist z. B. auf der Walze einer nicht dargestellten Schrämmaschine fest­ geschweißt.

Im Einsatz wird zur Hereingewinnung der Formation die Walze der Schrämmaschine in schnelle Bewegung versetzt und auf die Formation zubewegt. Greift der Meißelkopf 2 in die Formation ein, so wird der Meißel 1 in eine Dreh­ bewegung um seine Längsachse versetzt. Die Drehbewegung führt dazu, daß der obere Hülsenteil durch die Rutsch­ kupplung um einen bestimmten Drehwinkel mitgenommen wird. Dabei laufen die beiden bisher aufeinanderliegenden Hül­ senteile 17 und 18 auf der Auflaufkurve 19 auf, wodurch der untere Hülsenteil 18 gegen den Druck der Federn 21 auf das untere Schaftende zubewegt wird. Dabei gelangt der Ringschlitz 26 auf die Höhe der Kühlmittelkanalmün­ dungen und das anstehende Kühlmittel kann durch den Kanal 24 zur Düse 25 gelangen, von wo es in den Arbeits­ bereich des Meißelkopfes 2 gelangt. Steht der Meißel 1 nicht mehr im Eingriff mit der Formation, so wird mit Hilfe der Federn 21 der untere Hülsenteil 18 nach oben gedrückt, wobei die Hülsenteile 17 und 18 auf der Auf­ laufkurve 19 in die Ausgangsstellung zurückbewegt wer­ den und die Kühlmittelzufuhr abgesperrt wird. Die Kühl­ mittelzufuhr wird jedoch ebenfalls unterbrochen, wenn die Drehbewegung der Schrämwalze aufhört, der Meißel jedoch noch in Eingriff mit der Formation ist. Somit ist ein sparsamer Kühlmitteleinsatz gewährleistet.

Claims (6)

1. Rundschaftmeißel für Gewinnungs- oder Strecken­ vortriebsmaschinen des Berg- und Tunnelbaus, welcher aus einem Meißelkopf und einem Meißel­ schaft besteht, der spielfrei in einer Büchse drehbar gelagert ist, die in einer zylindrischen Bohrung in einem Meißelhalter angeordnet ist, wobei der Meißelkopf und der Meißelschaft dreh­ fest miteinander verbunden sind und im Meißel­ halter eine Sprühvorrichtung zur Kühlung des Meißelarbeitsbereichs angeordnet ist, die über einen Kühlmittelkanal mit einer Kühlmittelver­ sorgung verbunden ist, welcher durch die Bohrung im Meißelhalter unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (13, 14) aus einem meißelkopfsei­ tigen und einem schaftendseitigen Teil besteht und zwischen den beiden Büchsenteilen (13, 14) eine den Meißelschaft (3) umgebende aus zwei stirnseitig aufeinander liegenden Teilen be­ stehende Hülse (17, 18) angeordnet ist, die auf dem Schaft (3) beweglich gelagert ist, der­ art, daß der obere Teil (17) der Hülse nur in radialer Richtung und der untere Teil (18) der Hülse nur in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei der obere Teil (17) über eine Rutschkupp­ lung (20) mit dem Schaft (3) verbunden ist und sich mit seiner oberen Stirnfläche an der unteren Stirnfläche des oberen Teils der Büchse (13) ab­ stützt, während sich der untere Teil (18) der Hülse mittels Federn (21) auf der oberen Stirn­ fläche des unteren Teils (14) der Büchse ab­ stützt, daß die Berührungslinie (19) von oberem und unterem Hülsenteil (17, 18) eine Auflaufkurve bildet, und daß der untere Teil (18) der Hülse als Absperrglied für den Kühlmittelfluß ausge­ bildet ist.

2. Rundschaftmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Teilhülse (18) halbkreis­ förmig um ihren Umfang ein Ringschlitz (26) vor­ gesehen ist, durch den der durch die Bohrung (12) unterbrochene Kühlmittelkanal (24) verbindbar ist.

3. Rundschaftmeißel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Meißelkopfes (2) größer ist als der Durchmesser der Bohrung (12) und daß zwischen Meißelkopf (2) und Halteroberseite (10) sowie zwischen Meißelschaft (3) und Büchse (14, 15) Lager (9, 15, 16) aus einer Kunststoff- Bronze-Verbindung vorgesehen sind.

4. Rundschaftmeißel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17, 18) aus Keramik besteht.

5. Rundschaftmeißel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (25) im Halter (11) so angeordnet ist, daß der verdüste Wasserstrahl tangential am Meißel­ kopf (2) vorbeistreicht.

6. Rundschaftmeißel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißelkopf (2) drehfest auf den Meißel­ schaft (3) aufsteckbar ist.