DE4341023A1 - Mineral-Schrämwerkzeugsystem - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Mineral-Schrämwerkzeugsystem mit Vorwärtsangriffmeißel und rundem Schaft.

Vorwärtsangriffmeißel sind so konstruiert, daß der Ver­ schleiß an den Hartmetallspitzen, mit denen sie normaler­ weise ausgerüstet sind, bei der Drehfunktion der Meißel in Betrieb nicht punktförmig sondern gleichmäßig erfolgt, womit die Lebensdauer der Meißel maximiert wird. Bei einer bekannten Meißel- und Gehäusekonstruktion ist eine Ausklei­ dungsbuchse zwischen dem Meißelschaft und der runden Schaftaufnahmebohrung des Gehäuses angeordnet, so daß Beschädigung durch Verschleiß oder Zerfressen infolge der Meißelfunktionsbewegung auf die Buchse und nicht auf das Gehäuse übertragen wird (so daß das Gehäuse unbeschädigt bleibt, und deshalb die Drehschrämtrommel, an die das Gehäuse angeschweißt ist, nicht für die Anschweißung eines neuen Gehäuses aus dem Betrieb genommen werden muß), und demzufolge eine beschädigte Buchse an Ort und Stelle, z. B. an einem Kohlenstoß, abgezogen werden kann. Das Abziehen unter Bergbaubedingungen ist jedoch relativ schwierig, weil eine typische Trommel mit 40-80 Meißeln ausgerüstet ist, und bei einer Buchse mit Schrumpfsitz Zugang für ein Werk­ zeug zum Herausziehen der Buchse aus dem Außenende der Bohrung erforderlich ist, und bei einer Buchse mit Spiel­ passung mindestens ein Sicherungsring ausgebaut werden muß, damit die Manschette aus dem Außenende der Bohrung gezogen werden kann.

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines viel einfacheren Verfahrens für den Buchsenaustausch unter den im Bergbau vorherrschenden Bedingungen ohne Verzicht auf die Vorteile des Auskleidungsbuchsenprinzips bei einem Werkzeugsystem mit Vorwärtsangriffmeißel und rundem Schaft.

Nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist eine Auskleidungsbuchse vorgesehen, die bei Gebrauch so angepaßt ist, daß sie zwischen dem Außenumfang eines Mineral-Vorwärtsangriffmeißels mit rundem Schaft und dem Innenumfang einer runden Schaftaufnahmebohrung eines Meißelgehäuses angeordnet wird, wobei die Buchse aus mehre­ ren einzelnen Ringen, die in aneinander anstoßendem Ver­ hältnis um eine gemeinsame Längsachse endweise aufgestapelt sind, besteht, und die gesamte Axiallänge der Ringe annä­ hernd der Axiallänge der Bohrung entspricht.

Die Ringe sind vorzugsweise Spaltsprengringe aus Stahl, z. B. gespalten durch einen geraden Schlitz, einen Pfeil­ schlitz oder einen Diagonalschlitz.

Nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist ein Meißelgehäuse vorgesehen, das eine Bohrung mit rundem Querschnitt zur Aufnahme eines Schafts, ebenfalls mit rundem Querschnitt, eines Mineralschräm-Meißels auf­ weist, wobei die Bohrung offene obere und untere Enden besitzt und mit einer Buchse ausgekleidet ist, die aus mehreren einzelnen Ringen, die in aneinander anstoßendem Verhältnis um eine gemeinsame Längsachse endweise aufgesta­ pelt sind, besteht, und so geformt ist, daß sie in die Bohrung reibschlüssig und damit darin selbhaltend einpaßt, und einen Innendurchmesser aufweist, in dem der Schaft des Meißels in Einsteck-, Ausstemm-, Gleitpassung aufgenommen wird.

Die Lage der Ringe innerhalb der Bohrung ist vorzugsweise selbsthaltend. Die Ringe sind innerhalb der Bohrung vor­ zugsweise reibschlüssig.

Das obere Ende der Bohrung besitzt vorzugsweise eine stumpfkegelige Mündung zur Erleichterung des Einsatzes eines Ringes in Richtung vom oberen Ende zum unteren Ende.

Nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist ein Vorwärtsangriffmeißel mit rundem Schaft in Kombination mit einem Gehäuse vorgesehen, wobei das letz­ tere eine Bohrung mit rundem Querschnitt zur Schaftaufnahme aufweist, die angrenzend an den Meißelkopf ein oberes Ende und ein unteres Ende besitzt, und eine Buchse zwischen Bohrung und Schaft angeordnet ist, wobei die Buchse aus mehreren einzelnen Ringen besteht, die in aneinander ansto­ ßendem Verhältnis um eine gemeinsame, mit der Längsachse der Bohrung koinzidierende Längsachse endweise aufgestapelt sind, und angrenzend an das untere Ende der Bohrung hinrei­ chend Abstand vorhanden ist, damit der untere Ring aus dem unteren Ende der Bohrung heraus fallen kann, wenn ein neuer Ring in das obere Ende der Bohrung eingeschlagen wird.

Vorzugsweise werden drei Ringe verwendet - ein oberer Ring, der auf einem mittleren Ring anliegt, der wiederum auf einem unteren Ring anliegt - deren Gesamtlänge annähernd der Axiallänge der Bohrung entspricht. Wenn in Richtung auf die äußersten Enden der Bohrung maximales Zerfressen (Verschleiß) stattfindet, kann der untere, beschädigte Ring durch Einschlagen eines vierten Austauschrings in das obere Ende der Bohrung einfach herausgenommen werden, so daß die Bohrung wiederum drei Ringe umhüllt.

Somit wird der nicht abgenutzte mittlere Ring jetzt unterer Ring, der verschlissene obere Ring wird mittlerer Ring (was jedoch unerheblich ist, weil der mittlere Ring nur wenig oder gar nicht zerfressen wird), und der vierte Ring ist jetzt der neue obere Ring. Wann dann die oberen und unteren Ringe in einem Ausmaß zerfressen sind, daß Austausch erfor­ derlich wird, müssen alle drei Ringe (die dann alle im verschlissenen Zustand sind) ausgeschlagen werden, wobei sie aus dem unteren Ende der Bohrung heraus fallen, und durch drei neue Ringe ersetzt werden, die nacheinander in das obere Ende der Bohrung eingetrieben werden, und dieses Verfahren zum Austausch zuerst eines Rings und dann dreier Ringe wird so oft wie notwendig wiederholt.

Somit entfällt mit dem Werkzeugsystem der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik die Notwendigkeit, nach dem Stand der Technik ein Stück der Buchsen aus dem oberen Ende der Bohrung herauszuziehen, was entweder ein Ziehwerkzeug oder Sicherungsringzangen erfordert, sondern das Werkzeug­ system ermöglicht im Gegenteil, daß die einzelnen Ringe, aus denen die Buchse besteht, jeweils einzeln aus dem unteren Ende der Bohrung unter Anwendung des einfachen Verfahrens des Einschlagens einer oder mehrerer Austauschbuchsen in das obere Ende der Bohrung ausgeschlagen werden.

Wie vorher erwähnt, besitzt der Meißel normalerweise eine Hartmetallspitze und auch einen vergrößerten Kopf, der an seiner Unterseite einen ringförmigen Sitzbund zum Aufliegen auf einer ringförmigen Widerlagerfläche des Gehäuses auf­ weist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse auch mit einem Amboß versehen, der vom unteren Ende der Bohrung beabstandet ist, auf welchem Amboß ein unteres Ende für den Sitz des Schafts angepaßt ist, womit eine zusätzliche Sitzfläche geschaffen wird. Somit ist der Abstand für den Auslaß der ausgeschlagenen Ringe zwischen dem unteren Ende der Bohrung und der Sitzfläche des Ambos­ ses definiert. Im einzelnen kann der Abstand in Axial­ richtung der Bohrung typisch eine Abmessung von 25 mm aufweisen, während jeder Sprengring 20 mm axial bemessen oder lang sein kann. Daher ist die Bohrung ca. 60 mm lang.

Es wird außerdem bevorzugt, daß das Gehäuse mit einer Sprühaufnahmeöffnung für die Aufnahme einer Sprühdüse, vorzugsweise mit rückseitiger Einführung, ausgestattet ist, mit der Sprühwasser in Richtung auf die Spitze, vorzugs­ weise in Richtung auf die Rückseite der Spitze in die sogenannte Funkenbildungszone gerichtet wird.

Die verschiedenen Ausführungsformen des Werkzeugsystems nach der Erfindung werden jetzt beispielsweise mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben; in diesen Zeichnungen sind

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Buchse nach der ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Buchse in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt ein Meißelgehäuse nach der zweiten Ausfüh­ rungsform; und

Fig. 4 ist eine Darstellung der Kombination von Meißel, Meißelgehäuse und Buchse nach der dritten Ausfüh­ rungsform.

In Fig. 4 der Zeichnungen ist ein Mineralschräm-Meißel mit Vorwärtsangriff dargestellt, der einen vergrößerten Kopf 2 mit integralem Schaft 3 mit Kreisquerschnitt aufweist, wobei der Kopf 2 mit einem Einsatz 4 aus Wolframkarbid ausgerüstet ist.

Der Schaft 3 ist so angepaßt, daß er in einer Bohrung 5 mit Kreisquerschnitt eines Meißelgehäuses 6, das an eine Dreh­ schrämtrommel 7 einer (nicht gezeigten Mineralabbau­ maschine) angeschweißt ist, mit einer dazwischen liegenden Buchse 8 aufgenommen wird. Die Bohrung 5 besitzt ein oberes Ende 9 mit kegelstumpfartiger Mündung 10, ein unteres Ende 11 und eine Axiallänge 12 mit einem Abstand 13 über das untere Ende 11 hinaus.

Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung besteht die Buchse 8 aus drei Spaltsprengringen aus Stahl 14A, 14B und 14C, die endweise über eine gemeinsame Längsachse 15 gesta­ pelt sind, wobei die Achse 15 auch derjenigen der Bohrung 5 und des Schafts 3 entspricht. Die Ringe 14A, 14B und 14C, und deshalb die Buchse 8, weisen einen Innendurchmesser 16 und eine Axiallänge 17 auf.

Passung und Federungsvermögen der Ringe 14A, 14B, 14C sind derart, daß sie innerhalb der Bohrung 5 auch dann selbst­ haltend sind, wenn der Schaft 3, wie in Fig. 3 gezeigt, aus der Bohrung 5 herausgezogen worden ist, oder wenn der Schaft 3 durch die Ringe 14A, 14B, 16C gedrückt worden ist, um die in Fig. 4 veranschaulichte Stellung zu erreichen, wenn ein Sitzbund 18 auf der Unterseite des Kopfes 2 auf einer ringförmigen Widerlagerfläche 19 des Gehäuses 6 aufliegt, und gleichzeitig eine Endfläche 20 des Schafts 3 an eine Sitzfläche 21 eines Ambosses 22 des Gehäuses 6, die vom unteren Ende 11 der Bohrung 5 beabstandet ist, anstößt, so daß der Abstand 13 zwischen der Fläche 21 des Ambosses 22 und dem unteren Ende 11 der Bohrung 5 definiert ist.

Der Meißel 1 und speziell dessen Schaft 3 werden von Hand in das Gehäuse 6 und speziell in dessen Bohrung 5 einge­ setzt. Um diese unter Bergbaubedingungen unnötigerweise schwierige Operation zu vermeiden, ist eine Toleranz erfor­ derlich, die sich jedoch aus dem geringen Spiel zwischen Meißel 1 und Gehäuse 6 ergibt, das sich bei Gebrauch infol­ ge der beim Schrämen von Mineralien auftretenden Kräfte und Vibrationen erhöht, wobei die Ringe 14A und 14B beschädigt werden, der Ring 14 B jedoch relativ unbeschädigt bleibt.

Wenn festgestellt wird, daß das Spiel nicht paßt, wird der Meißel 1 in der üblichen Weise aus dem Gehäuse 6, normaler­ weise unter Anwendung eines Flachmeißels oder ähnlichen Werkzeugs, aus dem Gehäuse 6 gezogen. Dann wird überein­ stimmend mit der Achse 15 ein neuer Ring über den Ring 14A gehalten und der neue Ring, wiederum mit einem einfachen Werkzeug - einem Hammer - in die Bohrung 5 eingeschlagen, bis der abgenutzte Ring 14C aus der Bohrung durch das untere Ende 11 der Bohrung ausgestoßen ist und durch den Abstand 13 herunterfällt. Der abgenutzte Ring 14A wird dann zum mittleren Ring (dies ist jedoch unerheblich), der neue Ring nimmt die Stellung des oberen Rings ein, und der nicht abgenutzte Ring 143 nimmt die Stellung des unteren Rings ein. Der Meißel 1 (oder ein Ersatzmeißel, wenn der Hart­ metalleinsatz zu abgenutzt ist) werden in das Gehäuse 5 eingesetzt.

Wenn der Verschleiß der ginge neue Ringe erfordert, müssen dann natürlich drei neue Ringe in die Bohrung 5 eingeschla­ gen werden, und der Zyklus mit einem Ring, gefolgt drei klingen, wird, wiederholt.

In Fig. 4 ist auch eine Wasserversorgungsleitung 23 zu einer Sprühdüse 24 gezeigt, die in eine Bohrung 25 zur Abgabe einer Wassersprühung 26 in eine Zone 27 am Ende des Kopfes 2 mit Bezug auf die Drehrichtung der Trommel 7 eingefügt ist.

Claims (10)

1. Auskleidungsbuchse, in Gebrauch dafür angepaßt, zwi­ schen dem Außenumfang eines runden Schafts eines Mine­ ralschräm-Meißels mit Vorwärtsangriff und dem Innen­ umfang einer runden Schaftaufnahmebohrung eines Meißel­ gehäuse eingebracht zu werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Buchse (8) aus mehreren Einzel­ ringen (14A, 14B, 14C) besteht, die endweise in ansto­ ßendem Verhältnis um eine gemeinsame Längsachse (10) aufgestapelt sind, wobei die Ringe (14A, 14B, 14C) zusammen eine Axiallänge (17) aufweisen, die der Axiallänge (12) der Bohrung (6) annähernd entspricht.

2. Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ringe (14A, 14B, 14C) Spaltsprengringe aus Stahl sind.

3. Buchse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (8) aus drei Rin­ gen besteht, nämlich einem oberen Ring (14A), der an einen mittleren Ring (14B) anstößt, der an einen unte­ ren Ring (14C) anstößt.

4. Meißelgehäuse, das eine Bohrung mit Kreisquerschnitt zur Aufnahme eines Schafts, ebenfalls mit Kreis­ querschnitt, eines Mineralschräm-Meißels aufweist, wobei die Bohrung offene obere und untere Enden besitzt und mit einer Buchse ausgekleidet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (8) aus mehreren Einzelringen (14A, 14B, 14C), die endweise in anstoßen­ dem Verhältnis um eine gemeinsame Längsachse (15) auf­ gestapelt sind, besteht, und für die reibschlüssige Einpassung in die Bohrung (5) zur Selbsthaltung darin geeignet ist, und einen Innendurchmesser (16) zur Auf­ nahme des Schafts (3) des Meißels (1) als Einsteck-, Aus­ stemm-, Gleitpassung aufweist.

5. Meißelgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringe (14A, 14B, 14C) positions­ mäßig innerhalb der Bohrung (5) selbsthaltend sind.

6. Meißelgehäuse nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (14A, 14B, 14C) reibschlüssig in die Bohrung (5) einpassen.

7. Meißelgehäuse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (9) der Bohrung (5) eine kegelstumpfartige Mündung (10) zur Erleichterung des Einsetzens eines Rings (14A, 14B, 14C) in die Bohrung (5) in einer Richtung vom oberen Ende (9) zum unteren Ende (11) aufweist.

8. Vorwärtsangriffmeißel mit rundem Schaft in Kombination mit einem Gehäuse, wobei das letztere einen Kreis­ querschnitt besitzt, die Schaftaufnahmebohrung ein obe­ res, an den Meißelkopf angrenzendes Ende und ein unte­ res Ende aufweist, eine Buchse zwischen Bohrung und Schaft angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Buchse (8) aus mehreren Einzelringen (14A, 14B, 14C), die endweise in anstoßendem Verhältnis auf einer gemeinsamen mit der Achse der Bohrung (5) koinzidierenden Achse (15) aufgestapelt sind, besteht, und mit so hinreichendem, am unteren Ende (11) der Boh­ rung (5) vorgesehenen Abstand (13), daß der untere Ring (14C) aus dem unteren Ende der Bohrung (5) fallen kann, wenn ein neuer Ring in das obere Ende (9) der Bohrung (5) eingeschlagen wird.

9. Meißel- und Gehäusekombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißel (1) einen Hartmetalleinsatz (4) und auch einen vergrößerten Kopf (2) besitzt, der auf seiner Unterseite einen ring­ förmigen Sitzbund (18) zum Aufliegen auf eine ring­ förmige Widerlagerfläche (19) des Gehäuses (6) bildet.

10. Meißel- und Gehäusekombination nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) auch mit einem Amboß (22) ausgerüstet ist, der vom unteren Ende (11) der Bohrung (5) beabstandet ist und eine Sitzfläche (21) aufweist, auf welcher Fläche (21) eine Endfläche des Schafts (3) aufliegen kann, wobei eine zusätzliche Sitzfläche geschaffen wird, und der Abstand (13) zum Herausfallen der ausgeschlagenen Ringe zwischen dem unteren Ende (11) der Bohrung (5) und der Amboßfläche (21) definiert ist.