DE2441875B1 - Gerät zum mechanischen Abbauen von Gestein, insbesondere von bewehrtem Beton - Google Patents

Description

• Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt des Gerätes, F i g. 2 einen der F i g. I ähnlichen Teillängsschnitt, wobei aber die Einsatzstücke im Aufriß anstatt im Schnitt gezeigt sind, F i g. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 111-111 der F i g. 2 und F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
• Das dargestellte Gerät zum Abbauen (Zerlegen) von Gestein, insbesondere von bewehrtem Beton, weist einen Zylinder 1 auf, in dem ein hydraulisch betätigbarer Kolben 2 längsbeweglich angeordnet ist. Dieser wirkt über einen mit seiner Kolbenstange 2a verbundenen Schubkeil 3 auf zwei halbrunde, symmetrisch angeordnete, in Bohrlöcher des abzubauenden Gesteins einzusetzen bestimmte, seitlich auseinandertreibbare Einsatzstücke 4 mit einer der Neigung des Schubkeils entsprechenden Schrägung 4a ein. Die Einsatzstücke 4 sind mit an ihrem inneren Ende angesetzten Auflageteilen 5 in einem mit dem Zylinder 1 fest verbundenen, mit seinen Teilen 6a, 5a auch zur Führung der Kolbenstange 2a dienenden Topf 6, 7 eingehängt. Soweit bis anhin beschrieben, ist das Gerät dem in der DT-PS 1249 194 beschriebenen Gerät ähnlich.
• Im weiterentwickelten Gerät besteht der Topf aus dem hauptsächlich rohrförmigen, am Zylinder 1 befestigten Teil 6 und dem auf diesen unten aufgeschraubten Teil 7. Im Topf ist eine diesen beiden Teilen gemeinsam zugehörige, kugelige Lagerpfanne eingearbeitet, wobei die so gebildete Lagerfläche 6b, 7a aus einer dies- und jenseits eines Äquators gelegenen Kugelflächenzone besteht.
• Die an den beiden Einsatzstücken 4 angesetzten Auflageteile 5 sind - wie bei 15 gezeigt - mit diesen Einsatzstücken durch eine Folge von genauestens ineinander greifenden Ringnuten und Ringrippen lösbar befestigt, hauptsächlich, damit die Einsatzstücke aus einem einzigen stabförmigen Rohling gefertigt werden können, dessen Durchmesser nur geringfügig größer zu sein braucht als der Einsatzdurchmesser. Die Auflageteile 5 könnten anstatt dessen an den Einsatzstücken 4 einstückig angesetzt sein. Im einen oder anderen Fall ist der Durchmesser ihrer kugeligen Auflageflächen 5a, deren gemeinsames Zentrum auf der Achse des Schubkeils 3 gelegen ist, praktisch der gleiche wie jener der Lagerflächen 6b, 7a, die am Topf vorliegen.
• Von der Äquatorialebene ausgehend bis an ihr oberes Ende haben die Einsatzstücke 5, die unterhalb dieser Äquatorialebene über eine gewisse Strecke am zylindrischen Schaft 3a des Schubkeils 3a anliegen, eine erweiterte Bohrung 4a (F i g. 1). In diesem oberen Bereich ist ein Spalt 8, dessen Mittelebene mit der Teilungsebene der Einsatzstücke 4 und Auflageteile 5 übereinstimmt, weiter als unterhalb der Äquatorialebene, wo seine Weite genau mit der Dicke von zwei Abstandhaltescheiben 9 übereinstimmt; diese reichen vom Schubkeilschaft 3a bis beinahe zu den Auflageflächen 6b, 7a. Die Abstandhaltescheiben 9 sind z. B. je mit Hil- fe einer Senkkopfschraube 10 und eines Stiftes 11 (F i g. 3) an einem der beiden Auflageteile 5 befestigt.
• In der Äquatorialebene bzw. am Übergang vom engeren zum weiteren Teil des Spaltes 8 haben die Einsatzstücke 4 und die Auflageteile 5 eine Kante 12, mit der sie bei ihrer geringfügigen Schwenkung anläßlich des Vorschiebens und Zurückziehens des Schubkeils 3 auf den Abstandhaltescheiben 9 aufliegen.
• Der Topfteil 7 hat am Übergang zwischen seiner Lagerfläche 7a zu seiner den Schubkeilschaft 3a umgebenden Wand eine Ringnut, in der ein das Eindringen von Staub in die Lagerfuge verhindernder 0-Ring 13 eingesetzt ist.
• Beim Gebrauch des Gerätes sind die verdickten unteren Endteile stets vollständig in einer passenden Bohrung des abzubauenden Gesteins gelegen, vorzugsweise in einem Abstand von der Ausmündung einer solchen Bohrung, damit nicht nur ein Krater ausgesprengt wird. Beim Vorschieben des Schubkeils 3 werden die Einsatzstücke voneinander getrieben; die anliegenden Teile erfahren hierbei eine translatorische Bewegung; die Auflageteile 5 erfahren zugleich eine Schwenkung und die zwischen den anliegenden Teilen und den Auflageteilen sich erstreckenden Mittelabschnitte der Einsatzstücke 4 erfahren eine gewisse elastische Biegung.
• Einem Teil dieser Mittelabschnitte, dessen Länge ein Mehrfaches seiner größten Querabmessung beträgt, ist ein erhöhtes Biegevermögen verliehen, und zwar durch Ausschnitte 14 (F i g. 2) an den einander gegenüberliegenden Seitenteilen der Einsatzstücke 4.
• Der Schubkeil 3 besitzt - wie insbesondere aus der F i g.4 hervorgeht - vier "lirkflächen 16, 17, 18, 19, die, in seinem Querschnitt gesehen, auf den Seiten eines Rhombus gelegen sind, dessen große Achse mit der Symmetrieebene der Einsatzstückanordnung übereinstimmt, wobei die an den Einsatzstücken 4 vorhandenen Gleitflächen entsprechend aus Paaren von im Querschnitt zueinander geneigten Flächen bestehen.
• Im Querschnitt des Schubkeils 3 und der Einsatzstücke 4 beträgt der zwischen einem Wirkflächenpaar des Schubkeils und einem Gleitflächenpaar jedes Einsatzstückes eingeschlossene Winkel a mindestens angenähert 1300. Diese Ausbildung hat den Zweck zu verhindern, daß Schubkräfte, die möglicherweise im Gestein latent vorhanden sind und bei Zerlegen freigesetzt werden, eine Bewegung der beiden Einsatzstücke in bezug aufeinander ähnlich der beiden Arme einer Schere bewirken können.
• In den vorderen Endteilen der beiden Einsatzstücke 4 sind Abstandhaltestäbe 20 eingesetzt, die aus den dort befindlichen Stirnflächen etwa achsparallel herausragen. Sie sollen dafür sorgen, daß die Einsatzstücke nur so nahe bis zum Boden einer Sackbohrung im zu zerlegenden Gestein eingeschoben werden können, daß der Schubkeil 3 bei seinem maximalen Vorschieben nicht am Sackbohrungsboden anstoßen kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Gerät zum mechanischen Abbauen von Gestein, insbesondere von bewehrtem Beton, mit einem Zylinder, in dem ein hydraulisch betätigbarer Kolben längsbeweglich angeordnet ist. der über einen mit seiner Kolbenstange verbundenen Schubkeil auf zwei halbrunde, symmetrisch angeordnete.

   in Bohrlöcher einzusetzen bestimmte, seitlich auseinandertreibbare Einsatzstücke mit einer der Neigung des Schubkeils entsprechenden Schrägung einwirkt, wobei die Einsatzstücke mit an ihrem inneren Ende angesetzten Auflageteilen in einem mit dem Zylinder fest verbundenen, auch zur Führung der Kolbenstange dienenden Topf eingehängt sind, d a du r c h gek e n n z e ich n e t, daß die Auflageteile (5) mit kugeligen Lagerflächen (5a), deren gemeinsames Zentrum auf der Achse des Schubkeils gelegen ist, in einer passenden Lagerpfanne des Topfes (6, 7) gehalten sind.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Einsatzstücken (4) in einem mittleren Längsabschnitt, dessen Länge ein Mehrfaches seiner größten Querabmessung beträgt, ein erhöhtes Biegevermögen verliehen ist, durch Ausschnitte an ihren einander gegenüberliegenden Seitenteilen.

   Die Erfindung betrifft ein Gerät zum mechanischen Abbauen von Gestein, insbesondere von bewehrtem Beton, mit einem Zylinder, in dem ein hydraulisch betätigbarer Kolben längsbeweglich angeordnet ist, der über einen mit seiner Kolbenstange verbundenen Schubkeil auf zwei halbrunde, symmetrisch angeordnete, in Bohrlöcher einzusetzen bestimmte, seitlich auseinandertreibbare Einsatzstücke mit einer der Neigung des Schubkeils entsprechenden Schrägung einwirkt, wobei die Einsatzstücke mit an ihrem inneren Ende angesetzten Auflageteilen in einem mit dem Zylinder fest verbundenen, auch zur Führung der Kolbenstange dienenden Topf eingehängt sind.

   An Geräte dieser Art werden verschiedene Anforderungen gestellt. Unter anderem sollen sie nocli tragbar sein, sollen mittels der Einsatzstücke sehr hohe, in der Größenordnung von ein paar hundert Megapond betragende Sprengkräfte erzeugt werden können, und sollen auch die höchsten Belastungen unterworfenen Bauteile, insbesondere die Einsatzstücke, nicht bruchgefährdet sein.

   Bei einem aus der schweizerischen Patentschrift 4 54 003 bekannten Gerät sind die Einsatzstücke seitlich verschiebbar auf im Topf eingesetzten Querbolzen aufgehängt. Solche Querbolzen sind im Betrieb des Gerätes großen Biegebeanspruchungen unterworfen.

   Bei einem aus der gleichen schweizerischen Patentschrift und auch aus der deutschen Patentschrift 1294 194 (in der auch auf einen umfangreichen weiteren Stand der Technik hingewiesen ist) bekannten Gerät der eingangs erwähnten Art weisen die Einsatzstükke an ihren inneren Enden etwa halbrunde verstärkte Kopfteile auf, welche auf einem mit einem gehärteten Ring im Bereich der Auflagefläche verstärkten Kragen verschiebbar aufsitzen, der an dem unteren Ende des Topfes vorgesehen ist.

   In einer solchen Ausführung ist der an den Auflage- flächen auftretende Auflagedruck außerordentlich hoch, weil nur kleine Auflageflächen vorhanden sind, dies auch deshalb, weil bei dem für das Zerlegen von Naturgestein ausgelegten Gerät darauf tendiert wurde, die Einsatzstücke in möglichst kleindurchmeßrige Bohrlöcher einsetzen zu können, was auch zu entsprechend knapper Dimensionierung des Gerätes geführt hat.

   In der bekannten Ausführung muß, damit kein Verkanten der Kopfteile im Auflagering eintritt, ein Quergleiten der Kopfteile stattfinden. Ein solches Quergleiten findet aber nur statt, wenn die Gleitauflagen zwischen Schubkeil und Einsatzstücken über dem ganzen Hub des Schubkeils bis zu der die Auflagefläche zwischen Kopfteilen und Auflagering enthaltenden Querebene zurückreichen. Aber auch wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, kann es vorkommen, daß beim Zurückziehen des Schubkeils das Quergleiten zueinander hin nicht stattfindet, obwohl das Gestein in Abstand vom Auflagering auf die Einsatzstücke einwirkt, z. B. unter Gewichtseinwirkung oder - beim Abbau von bewehrtem Beton - durch elastische Rückwirkung von nicht gerissenen Bewehrungseisen. Immer dann, wenn das Quergleiten im einen oder anderen Sinne nicht stattfindet, tritt ein Verkanten an den Auflageflächen auf.

   Auch wenn ein Ausscheren der Einsatzstücke unter dem Einfluß von im bewehrten Beton wirksamen Schubkräften stattfindet, tritt ein Verkanten ein. Immer wenn ein Verkanten auftritt, treten in den Einsatzstükken auch Verbiegungen auf. Verkanten und Verbiegung können leicht zu Beschädigungen führen, durch welche das Gerät arbeitsuntüchtig wird.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für den Abbau von bewehrtem Beton bestimmtes Gerät der eingangs genannten Gattung so weiterzuentwickeln, daß es nicht nur den eingangs erwähnten Anforderungen genügt, sondern auch so, daß die eben erwähnten Nachteile der bekannten Geräte vermieden werden.

   Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß darin erblickt, daß die Auflageteile mit kugeligen Lagerflächen, deren gemeinsames Zentrum auf der Achse des Schubkeils gelegen ist, in einer passenden Lagerpfanne des Topfes gehalten sind.

   Bei einer derartigen Ausbildung ist die spezifische Pressung, die an den kugeligen Auflageflächen auftritt, so weitgehend herabgesetzt, daß eine vorzeitige Abnützung oder gar ein Anfressen nicht zu befürchten ist.

   Zudem kann ein schädliches Verkanten nicht auftreten, da den Einsatzstücken bewußt die Möglichkeit gegeben worden ist, sich allseitig in genügendem Ausmaß frei schwenken zu lassen. Die Einsatzstücke werden bei ihrem Voneinandertreiben durch den Schubkeil in der Kugelpfanne geringfügig verschwenkt, möglicherweise aber auch, wenn der Schubkeil zurückgezogen wird. Da aber ihre Wirkteile zur Bohrlochwandung, also auch zueinander parallel bleiben müssen, müssen sie sich zwangläufig in Zwischenabschnitten geringfügig biegen lassen. Um ein solches Biegen zu erleichtern, ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, daß den Einsatzstücken in einem mittleren Längsabschnitt, dessen Länge ein Mehrfaches seiner größten Querabmessung beträgt, ein erhöhtes Biegevermögen verliehen ist, durch Ausschnitte an ihren einander gegenüberliegenden Seitenteilen.