DE924203C

DE924203C - Method and device for mining minerals by driving in an expandable tool

Info

Publication number: DE924203C
Application number: DEP45345A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Osenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-10
Filing date: 1949-06-10
Publication date: 1955-02-28

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abbau von Mineralien durch Eintreiben eines spreizbaren Werkzeuges Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und die zu seiner Ausübung erforderlichen Vorrichtungen zur Steigerung der Abbauleistung von Mineralien. Im Gegensatz zu den bisher gebräuchlichen Verfahren, bei denen das Mineral durch umlaufende Werkzeuge, z. B. durch Bohren oder Schrämen abgebaut oder nach Herstellung von Bohrungen herausgesprengt wird, soll erfindungsgemäß ein sticheiförmiges, mit zwei Gruppen von mittels Feder oder Preßmittel betätigten Spreizorganen ausgestattetes Werkzeug in das Mineral eingetrieben werden, worauf nach erfolgter Spreizung eine Längung zwischen den durch die Spreizmittel gegenüber dem Mineral bewirkten Verklemmungen erfolgt.Method and device for mining minerals by driving them in of an expandable tool The present invention relates to a method and the devices necessary for its exercise to increase the mining performance of minerals. In contrast to the previously common methods in which the Mineral by rotating tools, e.g. B. dismantled or by drilling or cutting is blasted out after drilling holes, according to the invention a punctiform, equipped with two groups of spreading organs operated by means of a spring or pressing means Tool are driven into the mineral, whereupon a Elongation between the jamming caused by the expansion means against the mineral he follows.

Mit spreizbaren Reißklauen und mit Klemmeinrichtungen ausgerüstete Werkzeuge werden bereits angewendet zum Zersprengen von Gestein. Gegenüber den Werkzeugen zur Ausübung des Verfahrens nach dem Erfindungsgedanken bieten sie jedoch nicht den Vorteil der schnellen und leichten Steuerung des Verklemmens und Längens zwischen zwei Spreizorgangruppen durch flüssige oder gasförmige Preßmittel. Ein absatzweises oder kontinuierliches Vordringen des Werkzeuges in das abzubauende Mineral ist mit diesen bereits bekanntgewordenen Werkzeugen nicht möglich.Equipped with expandable ripping claws and with clamping devices Tools are already being used to break rocks. Opposite the tools however, they do not provide any means of performing the method according to the concept of the invention the advantage of quick and easy control of jamming and length between two expanding organ groups by liquid or gaseous pressing agents. A paragraph by paragraph or continuous penetration of the tool into the mineral to be mined is with These tools, which have already become known, are not possible.

Da bei dem Werkzeug zur Ausübung des Verfahrens nach dem Erfindungsgedanken die eine Gruppe der Spreizorgane im Kopf des sticheiförmigen Werkzeuges und die zweite Gruppe in einem gewissen Abstand davon in seinem Schaft angeordnet ist, wird, sobald das Werkzeug so tief in das Mineral eingedrungen ist, daß beide Gruppen der Spreizorgane nach ihrer Spreizung von dem Mineral dicht umschlossen sind, bei der anschließenden Längung des Werkzeuges das Mineral in Richtung der Bohrlochsmündung herausgelöst. Die bereits am tiefsten in das Mineral eingedrungenen Spreizorgane im Kopf des Werkzeuges haben bei dieser Längung die Aufgabe, die in Längsrichtung des Werkzeuges wirkenden Kräfte aufzufangen und eine Längsverschiebung des gesamten Abbauwerkzeuges zu verhindern. Bei Anwendung des Verfahrens und des Werkzeuges nach dem Erfindungsgedanken ist also während des Herauslösens des Minerals keine besondere Abstützung vor der Abbaufront zum Auffangen der Reaktionskräfte erforderlich.As with the tool for performing the method according to the inventive concept the one group of the spreading organs in the head of the stick-shaped tool and the second group is arranged at a certain distance from it in its shaft, is, once the tool has penetrated the mineral so deep that both groups of Spreading organs are tightly enclosed by the mineral after their spreading, in which subsequent elongation of the tool the mineral in the direction of the borehole mouth detached. The spreading organs that have already penetrated deepest into the mineral in the head of the tool have the task in this elongation that To absorb forces acting in the longitudinal direction of the tool and a longitudinal displacement to prevent the entire dismantling tool. When using the procedure and the The tool according to the idea of the invention is therefore during the extraction of the mineral no special support in front of the dismantling front to absorb the reaction forces necessary.

Das Öffnen der Spreizorgane kann durch Federn oder mechanisch durch flüssige oder gasförmige Preßmittel, z. B. unter Verwendung radial angeordneter kleiner Kolben, erfoligen. Das Längen des Abbauwerkzeuges nach erfolgtem Eintreiben und Verspannen wird ebenfalls durch gasförmige oder flüssige Preßmittel bewerkstelligt.The expansion organs can be opened by springs or mechanically liquid or gaseous pressing agents, e.g. B. using radially arranged small flask. The length of the removal tool after it has been driven in and clamping is also accomplished by gaseous or liquid pressing means.

Um das sticheiförmige Abbauwerkzeug hinreichend tief in das zu lösende Mineral eintreiben zu können, kann einerseits ein Druckzylinder verwendet oder andererseits dem Hauptwerkzeug ein Bohrer- oder fräserartiges Hilfswerkzeug vorgeschaltet werden. Sowohl der Druckzylinder als auch das umlaufende Hilfswerkzeug können ebenfalls mittels flüssiger oder gasförmiger Preßmittel betrieben werden.To get the stick-shaped removal tool deep enough into the one to be loosened To be able to drive in mineral, on the one hand a pressure cylinder can be used or on the other hand A drill or milling cutter-like auxiliary tool can be connected upstream of the main tool. Both the pressure cylinder and the rotating auxiliary tool can also be operated by means of liquid or gaseous pressing media.

Die Erfindung ist in den Fig. i bis 3 beispielhaft und schematisch dargestellt. Das Abbauwerkzeug 7 ist mit der Kolbenstange :2 eines Druckzylinders i (Fig. 3) verschraubt, die die Längsbohrung ig besitzt. In dem Abbauwerkzeug 7 ist der mit einer Spitze i i ausgerüstete, teilweise als Kolben ausgebildete Stößel 8 geführt. Wie aus Fig. i ersichtlich, ist sowohl mit dem Werkzeug 7 als auch mit dem Stößel 8 je eine Gruppe von Spreizorganen 12' und 12" sowie 13' und 13" durch Gelenke verbunden. Die Spreizorgane können durch den zentral angeordneten Kolben io, durch den Konus 17 (Fig.2) oder durch radial angeordnete Kolben, ähnlich wie in Fig. 3 dargestellt, ausgefahren werden. Bei Verwendung eines gasförmigen oder flüssigen Preßmittels können diese durch die Längsbohrung 9 geleitet werden. Nach erfolgter Betätigung der beiden Gruppen von Spreizorganen wird das Werkzeug zwischen seinen Verspannungen durch Heraustreiben von 8 aus der Längsbohrung von 7 gelängt. Die Axialkräfte werden hierbei von den im Kopf des Werkzeuges angeordneten Spreizorganen 12' und 12" aufgenommen.The invention is shown schematically and by way of example in FIGS shown. The extraction tool 7 is with the piston rod: 2 of a pressure cylinder i (Fig. 3) screwed, which has the longitudinal bore ig. In the excavation tool 7 is the tappet, which is equipped with a tip i i and partially designed as a piston 8 led. As can be seen from Fig. I, both with the tool 7 and with the plunger 8 each have a group of expansion members 12 'and 12 "and 13' and 13" Joints connected. The spreading organs can through the centrally arranged piston io, by the cone 17 (Fig. 2) or by radially arranged pistons, similar to shown in Fig. 3, are extended. When using a gaseous or liquid pressing agent, these can be passed through the longitudinal bore 9. To after actuation of the two groups of spreading organs, the tool is between its tension lengthened by driving 8 out of the longitudinal bore of 7. The axial forces are generated by the spreading elements arranged in the head of the tool 12 'and 12 "added.

Soll das gesamte Abbauwerkzeug ohne Anwendung nennenswerter Kräfte in die Abbaufront eingetrieben werden, so besteht die Möglichkeit, dem Abbauwerkzeug ein angetriebenes Bohrer- oder fräserartiges Hilfswerkzeug 18 vorzuschalten, das am Kopf ii befestigt wird. Auch dieses umlaufende Werkzeug kann durch gasförmige oder flüssige Preßmittel - betrieben werden. Selbstverständlich können das Werkzeug 7 und der Stößel 8 zwecks Zuleitung von Preßmitteln auch mehrere Längsbohrungen besitzen.Should the entire excavation tool be used without the use of significant forces are driven into the dismantling front, so there is the possibility of the dismantling tool upstream a driven drill or milling cutter-like auxiliary tool 18, the attached to the head ii. This rotating tool can also be caused by gaseous or liquid pressing means - are operated. Of course you can use the tool 7 and the plunger 8 also have several longitudinal bores for the purpose of supplying pressing means own.

Die schematische Darstellung nach Fig. 2 zeigt ein sticheiförmiges Werkzeug 7, das nur mit einer Gruppe von Spreizorganen 12' und 12" ausgerüstet ist. Das Spreizen erfolgt hier durch den Konus 17, der durch die Druckfeder 16 längs verschoben wird. Auch hier trägt das Werkzeug 7 eine Längsbohrung 9. Durch die Mutter 14 wird das Werkzeug 7, das den Konus 15 trägt, mit der Kolbenstange 2 eines Druckzylinders verbunden.The schematic representation according to FIG. 2 shows a stick-shaped tool 7 which is only equipped with a group of spreading members 12 'and 12 ". The spreading takes place here by means of the cone 17, which is displaced longitudinally by the compression spring 16. This also applies here 7 is a longitudinal tool bore 9 by the nut 14, the tool 7, which carries the cone 1 to 5, connected to the piston rod 2 of a printing cylinder.

Nach Fig. 3 ist auf die Kolbenstange 2 des Druckzylinders i ein weiterer Druckzylinder 3, 4, 5 mit den spreizbaren Werkzeugen 6' und 6" so aufgesetzt, daß deren Mittelachsen sich kreuzen. Dem Abbauwerkzeug nach Fig. 3 kann ebenfalls ein mittels Preßmittel angetriebenes umlaufendes Bohrer- oder fräserartiges Werkzeug 18 vorgeschaltet werden. Nachdem dieses Werkzeug in das Mineral 2o eingedrungen ist, können dann die Spreizorgane 6' und 6" im bereits beschriebenen Sinn betätigt werden. Durch die Bohrung ig der Kolbenstange 2 können die Preßmittel sowohl dem Druckzylinder als auch dem umlaufenden Werkzeug 18 (zugeführt werden. Die Kolbenstange 2 kann auch hier zwei Längskanäle besitzen. Die Arbeitsweise des Abbauwerkzeuges nach Fig. 3 kann so erfolgen, daß nach erfolgter Betätigung der Spreizorgane 6' und 6" die Kolbenstange 2 eine rückläufige Bewegung ausführt, wobei große Teile des abzubauenden Minerals aus ihrem Verband herausgerissen werden.According to Fig. 3, another is on the piston rod 2 of the pressure cylinder i Pressure cylinder 3, 4, 5 with the expandable tools 6 'and 6 "placed so that whose central axes cross. The excavation tool according to FIG. 3 can also be a Rotating drill or milling cutter-like tool driven by means of pressing means 18 upstream. After this tool penetrated the mineral 2o is, the spreading members 6 'and 6 "can then be operated in the sense already described will. Through the bore ig of the piston rod 2, the pressing means can both the Pressure cylinder as well as the rotating tool 18 (. The piston rod 2 can also have two longitudinal channels here. The working method of the excavation tool according to Fig. 3 can be done so that after actuation of the spreading members 6 ' and 6 "the piston rod 2 performs a retrograde movement, with large parts of the mineral to be mined are torn out of their association.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for breaking down minerals by driving in a stick-shaped, expandable tool, characterized in that the with two groups of expansion members (12 and 13) equipped tool (7) after spreading between the zones of the Bracing is elongated by pressing means.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that the compressive action for driving, spreading, elongating and retracting of the tool is exercised by means of liquid pressing means.

3. The method according to claim i, characterized in that the pressure effect for driving in, spreading, lengths and withdrawing the tool by gaseous pressing means, e.g. B. by inflammation explosive solid, liquid or gaseous substances or mixtures of substances will. .

4. Device for performing the method according to one of claims i to 3, characterized in that the stick-shaped, expandable tool Driven drill or milling cutter-like auxiliary tool attached to its head is upstream. Cited publications: German Patent No. q-89 566; U.S. Patent No. 2,357,903.