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Gewinnungswerkzeug für Gewinnungsmaschinen in Bergwerken, Steinbrüchen
od. dgl. Die Erfindung betrifft ein Gewinnungswerkzeug für Gewinnungsmaschinen in
Bergwerken, Steinbrüchen od. dgl., bestehend aus einem rotierenden Werkzeugträger,
der mit als schwenkbaren Schlägeln ausgebildeten Meißeln, die unter Einwirkung der
Zentrifugalkraft in Schlagstellung stehen und die schlagend arbeiten, versehen ist.
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Es ist eine Maschine zur Herstellung von Tunneln mit einem fahrbaren
Wagen und einem am Wagengestell schwingbar angeordneten Rahmen bekannt, an dem Hämmer
drehbar gelagert sind, die an ihren freien Enden Verdickungen aufweisen und auf
ihrer einen Seite zur Aufnahme der Werkzeuge dienen. Auf der entgegengesetzten Seite
der Werkzeuge sind Gummipuffer in den Hammerkopf eingelassen, die zwar den Rückschlag
der auftreffenden Werkzeuge mildern, jedoch keine federnde Verbindung des Hammers
mit der ihn tragenden Scheibe bilden. Die Gummipuffer lassen den Hammer beim Auftreffen
auf die Scheibe immer wieder zurückschnellen. Mit der Erfindung wird dagegen eine
federnde Verbindung zwischen Schlägel und Scheibe erreicht, die den Schlägel in
unbelastetem Zustand stets in einer bestimmten- Stellung hält.
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Ein anderes bekanntes Gewinnungswerkzeug mit schwenkbar gelagerten
Schlägeln hat eine Tragscheibe, die an ihrem Umfang mit Ausnehmungen für die Schlägel
versehen ist. Für jeden Schlägel ist eine Ausnehmung vorgesehen, die so tief ist,
daß der Schlägel, der in seiner Arbeitsstellung über den Scheibenumfang hinausragt,
in seiner rückwärtigen Lage innerhalb des Scheibenumfanges liegt. Durch die tiefen
Ausnehmungen ist der Umfang dieser bekannten Tragscheibe stark zerklüftet und dadurch
die Tragscheibe schwierig und aufwendig herstellbar.
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Es ist auch schon ein Gewinnungswerkzeug mit geneigt angeordneten
Scheiben vorgeschlagen worden, von denen jede fest angeordnete Meißel trägt. Durch
die geneigt angeordneten Scheiben schlagen die Meißel nacheinander mit geringer
Tiefe in den Werkstoff und entfernen sich sogleich wieder aus ihm. Dadurch wird
ein geringer Verschleiß der Meißel erzielt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewinnungswerkzeug für
Gewinnungsmaschinen in Bergwerken, Steinbrüchen od. dgl. zu schaffen, mit dem eine
höhere Schlaggeschwindigkeit der Schlägel während des Schlags und eine höhere Rückziehgeschwindigkeit
der Schlägel nach dem Schlag möglich ist. Eine höhere Schlaggeschwindigkeit führt
aber zu einer höheren Leistung und damit zu einem höheren Wirkungsgrad, als ihn
die bekannten Vorrichtungen haben. Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,
daß der Werkzeugträger eine einen Winkel mit der Vorderseite des hereinzugewinnenden
Stoßes bildende Scheibe ist, die Ausnehmungen mit radialen, auf der Vorderseite
der Scheibe befindlichen Seitenflächen besitzt, mit deren rückseitigen die Schlägel
über eine federnde Vorrichtung verbunden sind. Der Vorteil der Kombination der geneigten
Scheibe und den zentrifugal wirkenden Schlägeln besteht in einem geringen Verschleiß
der Arbeitsschneide des Schlägels, obwohl sie allein den Schlag aufnimmt und schnell
zurückgezogen wird. Der geringere Meißelverschleiß beruht nicht auf einer geringeren
Umfangsgeschwindigkeit der Meißel, sondern auf der kombinatorischen Wirkung der
zentrifugal wirkenden Schlägel und der geneigten Scheibe. Es ist also ein echter
Vorteil, der nicht auf Kosten der Leistung oder einen sonstigen Eigenschaft der
Vorrichtung geht.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die federnde Vorrichtung dem
Schlag auch dann die volle Wirkung gibt, wenn die Scheibe nicht mit genügend großer
Drehzahl umläuft bzw. eine zu kleine Umfangsgeschwindigkeit hat. Das kann vorkommen,
wenn sich die Härte des Gebirges in der Weise verändert, daß bei gleicher Leistung
des Antriebsmotors ein höheres Drehmoment an der Scheibe notwendig ist. Dann sinkt
die Drehzahl und mit ihr die Zentrifugalkraft, so daß die Meißel ihre volle Wirkung
nicht
entfalten könnten, wenn die federnde Vorrichtung nicht vorhanden wäre.
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Nach einem weiteren Merkmal ist die Scheibe an ihrem Umfang als ein
Dreieck mit konvex gekrümmten Seiten ausgebildet. Sie ist dadurch wesentlich einfacher
herstellbar. Gleichzeitig wird aber der Vorteil der bekannten, an ihrem Umfang stark
zerklüfteten Werkzeugtragscheibe beibehalten, daß die Schlägel nur in ihrer Arbeitsstellung
über den Scheibenumfang hinausragen und in ihrer rückwärtigen Lage innerhalb des
Scheibenumfanges liegen.
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Die beste Ausnutzung der Form des Werkzeugträgers wird dadurch erreicht,
daß die Schwenkzapfen der als Schlägel ausgebildeten Meißel, in Drehrichtung der
Scheibe gesehen, unmittelbar vor den Verbindungslinien der Stellen mit dem größten
Radius mit dem Mittelpunkt der Scheibe angeordnet sind.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Es zeigt F i g. 1 das Gewinnungswerkzeug in Vorderansicht, F i g. 2 eine schaubildliche
Ansicht zu F i g. 1, F i g. 3 und 4 je einen Ausschnitt des Gewinnungswerkzeuges
in Vorderansicht.
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Das Gewinnungswerkzeug gemäß der Erfindung besteht aus einem umlaufenden
Werkzeugträger 1, der als flache Scheibe ausgebildet und an einer Gewinnungsmaschine
angebracht ist. Der scheibenförmige Werkzeugträger bildet mit der Vorderseite des
hereinzugewinnenden Stoßes einen Winkel. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß
jeder der an der Scheibe 1 angebrachten Meißel 2 in den hereinzugewinnenden Stoß
einschlägt und wieder aus ihm herausgeführt wird, wie es bei einem Schlag geschieht,
der von einem Bergmann mit dem Schlägel ausgeführt wird.
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Die Meißel sind als Schlägel 2 ausgebildet, die um Drehzapfen 3 schwenkbar
gelagert sind, die an der Scheibe 1 befestigt sind. Die Schlägel
2 stehen unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in Schlagstellung und arbeiten
schlagend. Setzt der hereinzugewinnende Stoß den Schlägeln 2 einen zu großen
Widerstand entgegen, so können sie in den Umfang der Scheibe 1 zurückweichen. Die
Schlägel 2 sind in Ausnehmungen 4 angeordnet, die radiale auf der Vorderseite
der Scheibe 1 befindliche Seitenflächen 6 und 7 haben, von denen die Schwenkbewegung
der Schlägel begrenzt wird. Der Umfang der Scheibe 1 ist so ausgebildet, daß einerseits
die Arbeitsschneide 5 des Schlägels 2 ihn möglichst weit überragt und andererseits
der Schlägel 2 gut abgestützt ist. Die Scheibe 1
hat drei Schlägel
2 und ist an ihrem Umfang als ein Dreieck mit den Ecken A 1, A 2, A 3 und
mit konvex gekrümmten Seiten ausgebildet. Die Drehzapfen 3 der Schlägel
2 sind neben den Verbindungslinien des Mittelpunktes O der Scheibe
1 mit den Ecken A 1,
A 2 und A 3 angeordnet,
und zwar liegen sie, in Drehrichtung f gesehen, vor den Verbindungslinien, so daß
die Schlägel hinter den Verbindungslinien vollkommen eingezogen werden können. Vor
diesen Linien tritt die Arbeitsschneide 5 der Schlägel 2 über den Umfang der Scheibe
1 hinaus und kann so in den hereinzugewinnenden Stoß schlagen.
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Je nach Art und Härte des hereinzugewinnenden Stoßes kann die Wucht
der in den Stoß einschlagenden Schlägel verändert werden. Das geschieht durch Verwendung
von Schlägeln verschiedener Länge und verschiedenen Gewichts sowie durch Verändern
der Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeugträgers für die Schlägel. Um eine höhere
Schlaggeschwindigkeit der Schlägel während des Schlags und eine höhere Rückziehgeschwindigkeit
der Schlägel nach dem Schlag zu erreichen, ist das Gewinnungswerkzeug mit einer
federnden Vorrichtung versehen, die die Wirkung der Zentrifugalkraft erhöht oder
bei geringer Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeuges vollkommen ersetzt. In F i g.
3 besteht die federnde Vorrichtung aus einer nur an der rückseitigen Fläche 6 der
Ausnehmung 4 befestigten Schraubenfeder 8, gegen die sich ein Anschlag 2a des Schlägels
2 abstützt. In F i g. 4 besteht sie aus einem Druckluftzylinder 9, dessen Kolben
mit einem Druckstück 9a versehen ist, an dem der Schlägel 2 mit einem Anschlag 2
a anliegt.