DE659481C - Treibkeil zum Abbauen von Kohle - Google Patents

Description

Für das Abbauen von Kohle und anderen Mineralien haben sich bekanntlich die Druckluftabbauhämmer am besten bewährt, die als eigentliche Abbauwerkzeuge die sog. Spitzeisen besitzen. Diese Spitzeisen haben im wesentlichen die Form eines langgestreckten Dornes mit einer kurzen Spitze am vorderen Ende. Beim Eintreiben in die Kohle wirkt höchstens die kurze Spitze als Keil, während der lange, höchstens nur leicht verjüngte Schaft fast wirkungslos bleibt, so daß die Abbauleistung sehr gering ist. Bei rundem Querschnitt des Spitzeisens verteilen sich die einzelnen Teilkräfte strahlenförmig über den ganzen Querschnitt, während durch Verwendung vierkantiger oder auch dreikantiger Spitzeisen, letztere etwa in Form einer Dreikantfeile, zwar schon eine gewisse Zerlegung der Kraft in bestimmten Richtungen erfolgt, ao ohne daß jedoch die Wirkung hiermit grundsätzlich geändert wird.

Das Arbeiten mit solchen Spitzeisen spielt sich in der Weise ab, daß ein nagelartiges Eintreiben des Spitzeisens in die Kohle eras folgt, wobei es sich schließlich festsetzen kann, während das eigentlich beabsichtigte Abtreiben einzelner Kohlenbrocken trotz kleiner Vorgabe zurücktritt. Der Bergmann gebraucht dann den Preßlufthammer mit dem Spitzeisen im Sinne einer Brechstange, um das Spitzeisen wieder loszubekommen, wobei höchstens kleine Kohlenstücke abgebrochen werden.

Es ist ohne weiteres klar, daß diese Arbeitsweise von vornherein unwirtschaftlich ist und auch eine empfindliche Beanspruchung des eigentlichen Abbauhammers mit sich bringt. Man hat zwar diese dadurch zu verhüten gesucht, daß man dem Spitzeisen in einer eigenen Haltekappe eine lange Führung gegeben und auch diese Haltekappe selbst keilförmig zugespitzt hat, um so auch den Hammer an der Abbauarbeit selbst teilnehmen zu lassen, ohne daß jedoch damit eine nachhaltige Verbesserung erreicht wurde. Als besonders bezeichnend darf dabei angesehen werden, daß nach DIN-BERG 376 gerade Formen von Spitzeisen genormt sind, die eine solche nagelartige Gestalt mit kurzer Spitze und rundem, ganz wenig sich verjüngendem Schaft aufweisen, d. h. diejenige Form, die vielleicht als die am allerwenigsten ihrem Zwecke entsprechende bezeichnet werden darf.

Man hat schon auf die verschiedenste Weise versucht, die Nachteile der Spitzeisen zu vermeiden. So hat man das Fimmeleisen als kräftigen Breitmeißel mit starken Keilflächen ausgebildet, die bündig zum Mundstück des Hammerkörpers auslaufen, während sich die Keilform in Flächen am Hammerkörper selbst fortsetzt, um die Keilwirkung des Fimmels zu vergrößern und zu verteilen. Ferner hat man Keilköpfe dahin ausgebildet, daß sie sich zur Spitze des Pickeisens hin flachkeilförmig verjüngen und eine Mittelschneide bilden, die senkrecht zur Achse des

Pickeisens verläuft und von diesem in ihrer Mitte geschnitten wird. Schließlich ist auch vorgeschlagen worden, zwei Meißel nach Art eines Keilgetriehes sich gegenseitig so stützi zu lassen, daß die Spitzen der Meißel zusa| mengezogen sind, um wie bei Keilgeti^^ zusammen einen Keil von großer Verbreite-: rung zu ergeben; dabei soll der Keil dadurch verbreitert werden, daß die Einsteckenden ίο beider Meißel auseinandergezogen sind und ein Klaffen zwischen den Meißelschäften herbeiführen.

Es ist auch ferner schon eine Form vorgeschlagen worden, bei der auf einer nicht oder ganz flach ansteigenden Grundplatte eine einer dreiseitigen Pyramide entsprechende starke, rippenförmige Erhöhung vorgesehen ist, der auch die Hauptwirkung zugemessen wird. Es ist damit die Befürchtung berechtigt, daß gerade ein Abdrücken des Kohlenblocks nach der freien Seite nicht eintritt, vielmehr eine Spaltwirkung im Quersinne dazu, die die. Gefahr einer zusätzlichen Verspannung des Kohlenblocks zwischen First und Sohle bedingt. Schließlich ist auch ein Spaltkeil vorgeschlagen worden, der einen symmetrischen, linsenförmigen Querschnitt aufweist; hiermitwird aber gerade den unterschiedlichen Arbeitsbedingungen, besonders auf der Vorder- und der Rückseite des Keiles, nicht Rechnung getragen.

Es ist außerdem ein Treibkeil bekanntgeworden, der sich der Höhe und Breite nach zu einer Spitze verjüngt und auf der ganzen Treiblänge seitliche Kanten besitzt, die auch als Schneidkanten angesehen werden können. Hier liegt aber, selbst wenn man eine der drei ebenen Flächen dieses Eisens als Rückenfläche auffaßt, diese nicht parallel zur Keilschaftachse und auch nicht schwach dazu geneigt. Jedoch stehen hierbei die beiden anderen Flächen in einem solchen Winkel — der Dreikantform entsprechend aber 60° — zur dritten Fläche, daß von der Spitze bis zur Wurzel des Treibkeiles eine immerhin erhebliche, quer zur Vortriebsrichtung wirksame Keilwirkung vorhanden ist.

Die Erfindung betrifft nun ein derartiges Spitzeisen oder einen Treibkeil zum Abbauen von Kohle und ähnlichen Mineralien, der sich auch wohl der Höhe und Breite nach zu einer Spitze verjüngt und auf der ganzen Treiblänge seitliche Schneidkanten besitzt, sich aber im übrigen durch eine völlig neue Formgebung kennzeichnet, indem statt der langgestreckten stabförmigen Gestalt eine kurzgedrungene, stark konische Keilform gewählt wird, wobei dieser Keil durch einen kurzen Schaft auf beliebige Weise mit dem Drucklufthammer bzw. seinem Schlagkolben in Verbindung steht. Der Keilkörper besitzt als

Rücken eine dreieckige Fläche genügender Breite, die parallel oder schwach geneigt zur Achse des Abbauhammers verläuft, während ^!yi,die anderen Flächen als Brust stark keilig an- ^i Gegenüber den Vierkantspitzeisen

ft ihrem Kantenwinkel von 90⁰ bzw. den reikantspitzeisen mit einem Kantenwinkel von 6o° sind die Kantenwinkel <x zwischen der bzw. den Brustfläclien und der Rückenfläche möglichst klein und sollen 45° nicht übersteigen, um durch diese schneidenartige Anschärfung das Eindringen in die Kohle wesentlich zu erleichtern. Da die beiden Schneidkanten selbst einen Winkel einschlie- ^7S ßen, der dem Keil im Grundriß etwa die Gestalt einer Pfeilspitze gibt, wird beim weiteren Eindringen ein Riß erzeugt, der sich zu einem Spalt erweitert. Gleichzeitig treibt die stark keilig ansteigende Brust des Spaltkeiles den gerissenen Kohlenblock ab. Die bei diesem Abkeilen auftretenden Rückdrücke werden nun entsprechend ihrem Anwachsen durch die sich stark verbreiternde Rückenfläche aufgefangen und abgestützt.

Zur Erfüllung dieser Aufgaben erhält dieser Spaltkeil also von vornherein schon eine Form, bei der die eine Spitze bildenden Schneidkanten zunächst einen Riß bzw. Spalt erzeugen und bei der außerdem die anderen Flächen infolge ihrer Neigung zur Rückenfläche eine kräftige Keilwirkung zum Abtreiben des gelösten Blockes hervorbringen.

Man kann die hiermit bewirkte Zerlegung der Abdrückkraft noch planmäßig bis zu einer im rechten Winkel zu der ersten Spaltwirkung sich steigernden zweiten erhöhen, indem man in der mittleren Längsachse des Spaltkeiles nach den oben entwickelten Grundsätzen eine zweite konisch zulaufende Schneide 1°° vorsieht, durch die der abgebrochene Kohlenblock noch einmal in der Mitte gespalten wird. Jedenfalls haben die mit nach diesen Grundsätzen durchgebildeten Spaltkeilen versehenen Abbauhammer nicht nur schon quantitativ eine außerordentliche Leistungssteigerung (Verdoppelung bis Verdreifachung) unter Vermeidung des Festklemmens des eigentlichen Werkzeuges und der unzulässigen Beanspruchung des eigentlichen Abbauham- m mers erwiesen, sondern auch eine solche in qualitativer Hinsicht, indem der Stückkohlenanfall ganz erheblich erhöht worden ist.

In der zugehörigen Zeichnung sind in Abb. ι bis 3, immer in zwei senkrecht zueinander stehenden Ansichten, drei Ausführungsformen des Erfindungsgedankens wiedergegeben. Abb. 4 veranschaulicht die Wirkungsweise der Form nach Abb. 3.

Der in üblicher Weise in den Abbauhammer einzusetzende Schaft α verbreitert sich nach Abb. I zu einer Art Pfeilspitze b,

die auf ihrer einen dem Kohlenstoß zugekehrten Seite eine flache, parallel zur Achse des Werkzeuges oder doch nur schwach dazu geneigte Abstützfläche c aufweist. Die gegenüberliegende Brustseite d des Spaltkeiles steigt unter einem Winkel, der das nagelartige Festsetzen in der Kohle ausschließt, keilförmig an, wobei die Seitenkanten e,. e einen Schneidwinkel möglichst unter 45⁰ einschließen.

Beim Aufsetzen des Spaltkeiles auf die Kohle in der gedachten Weise erzeugt dieser auf Grund der seitlichen Schneiden zunächst am besten einen Riß oder findet eine natürliche Spalte in den Schlechten der Kohle, während durch die Keilwirkung von d unter gleichzeitigem Abstützen der Kräfte durch die Rückenfläche c in verläßlichster Weise das Abspalten und Abdrücken des-Kohlenblocks nach der freien Seite gewährleistet wird. Das Wiederzusammenziehen der Spitze b zu dem kurzen Schaft α hat dabei die Bedeutung, daß die Maße des Werkzeuges möglichst herabgedrückt sind, wodurch weniger Energie des Schlagkolbens vernichtet wird und auch die bekannten Dauerschwingungsbrüche vermieden werden, die die Lebensdauer der bisherigen Spitzeisen sehr begrenzten.

Die in Abb. 2 dargestellte Form unterscheidet sich von der nach Abb. 1 auch praktisch nur dadurch, daß statt der Ausbildung des Rückens d des Spaltkeiles in Gestalt einer kegelabschnittförmigen Aufwölbung zwei dachförmig aneinanderschließende geneigte Dreieckflächen benutzt werden. Es ist bei dieser Ausführung am einfachsten möglich, den Schneidwinkel der Seitenkanten e beliebig groß zu machen und genauer auszubilden, weil die Größe dieses Winkels hauptsächlich entsprechend der Spaltbarkeit der Kohle bemessen werden muß.

« Tritt schon durch die dachförmige Ausbildung der Brust d bei der Ausführungsform nach Abb. 2 in gewissem Sinne eine Zerlegung der auf Abdrücken des Kohlenblocks hinwirkenden Kraft in zwei auseinanderstrebende Teilkräfte auf, so wird bei der Ausführungsform nach Abb. 3 diese Wirkung planmäßig noch weiter ausgebaut, indem auf der Brustfläche des Grundkörpers b eine besondere Schneidrippe / aufgesetzt wird, die von der Spitze aus keilförmig nach hinten ansteigt und sich auch entsprechend verbreitert, wobei diese Rippe einen Schneidwinkel β erhält, der ebenfalls möglichst unter 45° bemessen wird. Damit wird die Zerlegung der Abdrückkraft in ihre beiden Teilkräfte zu einer nochmaligen Spaltung des Kohlenblocks ausgenutzt, womit angesichts der Einspannung des Blocks zwischen Liegendem und Hangendem die Wirkung noch gesteigert wird, wofür die Abb. 4 vielleicht eine entsprechende Vorstellung vermittelt. Nach der baulichen Seite weist die Ausführungsform nach Abb. 3 noch den Unterschied auf, daß hier der Schaft α mit einem konischen Ansatz g in den Spaltkeilkörper eingesetzt ist.

Die mit dem Spaltkeil nach der Erfindung erreichte Wirkung hat noch deshalb einen besonderen Wert, weil das Werkzeug nicht bloß an die von Hand zu führenden Preßluftabbauhammer gebunden ist, sondern sich auch für größere Abbaumaschinen eignet, für die die bisherigen Spitzeisen deshalb nicht in Frage kommen, weil die eingangs erwähnten Schwierigkeiten für diesen Fall bisher unlöslieh waren. Gerade durch die größere Schlagleistung schwerer Abbaumaschinen wird es möglich, den Spaltkeil so groß zu bauen, daß seine Spalt- und Keilwirkung in quantitativer und qualitativer Hinsicht eine Abbauwirkung erreicht, die seine Vorzüge erst recht zur Geltung bringen wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Treibkeil zum Abbauen von Kohle und ähnlichen Mineralien, der sich der Höhe und Breite nach zu einer Spitze verjüngt und auf der ganzen Treiblänge seitliche Schneidkanten besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schneidkanten (e) von der oder den Brustflächen (d) und der parallel zur Keilschaftachse oder schwach dazu geneigt liegenden ebenen Rückenfläche (c) gebildet sind und der von Brust- und Rückenfläche eingeschlossene Schneidkantenwinkel (α) nicht größer als 45° ist.

2. Treibkeil zum Abbau nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß' zusätzlich in der Mittelebene der keilig ansteigenden Brustflächen eine rippenartige Erhöhung (/) aufgesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen