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Bezeichnung: Schaftmeißel für den Abbau von
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Gesteinen und Mineralien Die Sr" - unq betrifft einen Schaftmeißel
für den Abbau von Gesteinen und Mineralien, insbesondere von Kohle, Erzen, Salzen
und kalkstein mit einem hartmetallbesetzten Kopf und einem in eine Hülse einsteckbaren
und darin drehbaren Schaft, der mit einer Einschnürung zur Aufnahme eines d sparen
Halterung in der Hülse dienenden Klipprlnges versehen ist, Derartige Schaftmeißel
werden an sehr vielen größeren Bohr- und Abbaugeräten in vielfacher Anzahl verwendet,
beispielsweise an Schrämwalzen, an Bohrköpfen und an sonstigen Schneidköpfen, und
sogar an Straßenfräswalzen.
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Die die Schneidmeißel aufnehmenden Hülsen, die fest an einem Grundkörper
des Abbaugerätes angebracht sind, stehen im Vergleich zu der eigentlichen Abbaubewegung
leicht schräg, so daß der Kraftangriff an dem Schaftmeißel außermittig erfolgt.
Das führt im laufenden Abbau-bzw. Fräsbetrieb zu einer fortlaufenden Drehung des
Schaftmeißels in der zugehörigen Hülse, mit der Folge, daß sich der Schaftmeißel
allseits gleichmäßig abnutzt.
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Nach seiner völligen Verschleißung wird er nach vorne aus der Hülse
herausgezogen und durch einen frischen
Statt in feststehenden Hülsen
werden die Schaftmeißel oft direkt in Bohrungen in einem Grund-Werkzeugkörper eingesteckt,
so daß dieselben Verhältnisse gegeben sind. Selbst in sich drehbare Hülsen werden
verwendet, die jedoch in der Regel durch Verunreinigungen blockieren können. Auch
hier treten nach ei nem Blockieren die genannten Verhältnisse auf, und die Erfindung
erstreckt sich auch auf diese Sonderbauarten.
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Im Regelfall überragt der Kopf in radialerRichtung den Schaft, womit
sich gegenüber der Paßfläche zwischen dem Schaft und der zugeordneten Hülse eine
natürliche Abdichtung gegen eindringendes Abbaumaterial ergibt. Es ist jedoch festgestellt
worden, daß sich feinstes Abbaumaterial trotz der Anlage des Kopfes an der Hülse
in der Paßfläche festsetzt, wodurch die freie Drehung des Schaftmeißels behindert
werden kann. Wenn für eine kurze Zeitperiode der Schaftmeißel wegen dieser Behinderung
nicht mehr rotiert, bildet sich unverzüglich im Bereich des Abbaukontaktes an dem
Meißelkopf eine Abflachung, die unabhängig von der Behinderung in der Paß fläche
dann eine Drehung des Schaftmeißels verhindert.
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Es ist schon versucht worden, der anfänglichen Behinderung durch Abbaumaterial
in der Paß fläche eine wendelförmige Rille an dem Schaft vorzusehen, die nach Art
einer Förderschnecke das in die Paßfläche eingedrungene Material nach hinten aus
der Hülse herausfördern soll (FR-PS 1.438.463).
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Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß eine spürbare Beseitigung der Gefahr
eines sich nicht mehr drehenden Schaftmeißels nicht erreicht werden kann. Das liegt
hauptsächlich daran, daß sich das Abbaumaterial in der Hülse festsetzt und nicht
freiwillig dem in Form der wendelförmigen Rille geschaffenen Weg aus der Paß fläche
heraus folgt. Da die wendelförmige Rille bei der Herstellung eines Schaft meißels
Kosten verursacht, hat sie bei den heutigen Herstellern von Schaftmeißeln keine
Verwendung gefunden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schaftmeißel der eingangs genannten
Art zu schaffen, der eventuell in die Paßfläche eingedrungenem Abbaumaterial kaum
die Möglichkeit des Verbleibens innerhalb der Hülse läßt und so auch
unter
ungünstigen Bedingungen einen rotierenden Bereich des Schaftmeißels gewährleistet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß in Längsrichtung
abschnittweise oder vollständig der Schaft gleichmäßig um den Umfang verteilt mit
mindestens zwei Rippen, insbesondere mit drei Rippen versehen ist, die in dem betreffenden
Abschnitt oder über die gesamte Länge des Schaftes ausschließlich an der Bohrung
in der Hülse anliegen.
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Zum einen entwickelt die Erfindung den Gedanken einer Austragrille
weiter, bei der zwischen den Rippen ausreichend Platz für die Abführung in die Paß
fläche eingedrungenen Materials geschaffen wird, zum anderen wird die Flächenpressung
zwischen dem Meißelschaft und der Bohrung in der Hülse vergrößert, was zu einer
Selbstreinigung der Hülse führt, also eine mehr oder weniger starke, selbstreinigende
Kratzwirkung ausübt. Dabei kann eine am Übergang von einer Rippe zu der benachbarten
Vertiefung vorhandene scharfe Kante behilflich sein, oder der Krümmungsradius jeder
Rippe wird kleiner gewählt als der Radius der Bohrung in der Hülse, beispielsweise
halb so groß. Die Drehbarkeit des Schaftmeißels wird dadurch nicht beeinträchtigt,
andererseits ist eine gewisse Schabewirkung aufgrund der scharfen Kante bzw. des
erhöhten spezifischen Druckes vorhanden, der die Selbstreinigung begünstigt.
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Ein höherer Verschließ an den Rippen kann ohne weiteres in Kauf genommen
werden, da die Schaftmeißel ohnehin relativ schnell verschleißen und häufig ersetzt
werden müssen. Mit jedem frischen Schaftmeißel wird dann auch ein frischer Schaft
eingewechselt, der wieder entsprechende Laufreserven in sich trägt.
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Die in der heutigen Praxis gängigste Befestigung zwischen
dem
Schaftmeißel und der Hülse ist ein sogenannter Klippring, der in eine Einschnürung
innerhalb des Schaftes eingelegt ist und dessen außen vorstehende Höcker in eine
umlaufende Tasche innerhalb der Hülsenbohrung auffedern.
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Die Einschnürung innerhalb des Schaftes ist im Durchmesser so gewählt,
daß für das Einstecken und das Herausnehmen des Schaftmeißels ausreichend Raum für
die Einwärts-Federbewegung des geschlitzten Klippringes vorhanden ist.
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Wenn sich im Laufe des Betriebes zwischen der Einschnürung und der
Innenfläche des Klippringes Abbaumaterial festsetzt, ist die Einwärts-Federbewegung
des Klippringes für den später erforderlichen Ausbau blockiert, so daß der Ausbau
nur noch sehr schwer zu bewerkstelligen ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß zwischen
zwei benachbarten Rippen eine Vertiefung oder Abflachung vorgesehen ist, deren geringster
Abstand von der Mittelachse des Schaftes kleiner ist als der Innenradius des Klippringes.
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In dieser Weise ist sichergestellt, daß sich auf den Klippring zubewegendes
Abbaumaterial auf dessen Innenseite bis zum Hülsenende durchtreten kann, ohne sich
unterhalb des Klippringes festsetzen zu können. Die Ausbaufähigkeit des Schaftmeißels
gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung ist gegenüber herkömmlichen Schaftmeißeln
wesentlich verbessert.
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Obwohl die heute üblichen Hülsen zur Aufnahme der Schaftmeißel an
ihrer Rückseite offen sind und deshalb rein theoretisch die Möglichkeit besteht,
mit einem Stößel und einem handgeführten Hammer den Ausbau durch Schläge auf das
Schaftende herbeizuführen, kann dieses Hilfsmittel beim Ausbau selten angewendet
werden, da die Zugänglichkeit durch benachbarte Hülsen bzw. durch die Form des Werkzeug-Grundkörpers
versperrt ist. Es ist deshalb beinahe stets ein Ausbau von der Kopfseite des
Schaftmeißels
her erforderlich. Unabhängig von der Ausbildung des Schaftes schlägt daher die Erfindung
in Weiterbildung vor, daß der Schaftmeißelkopf mit mindestens einem Flächenpaar
versehen ist, dessen Einzelflächen sich gegenüberliegen und an der dem Schaft zugewandten
Seite frei zugänglich und an der der Meißelspitze zugewandten Seite von einem vorstehenden
Rand begrenzt sind.
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Auf diese Weise kann ein üblicher Maulschlüssel an den Schaftkopf
angesetzt werden, mit dessen Hilfe zunächst eine Drehung eines möglicherweise vorher
nicht mehr sich frei drehenden Meißels herbeigeführt werden. Das hat oftmals schon
eine lockernde Wirkung, so daß anschließend das Heraushebeln des Meißels mit Hilfe
des Maulschlüssels in der Weise gelingt, daß die Basis des Maules an der Hülse abgestützt
und die freien Schenkel unter den vorstehendan Rand an der einen Seite der Einzelflächen
gedrückt wird. Wenn diese Art des Ausbaus versagt, kann eih sses zum Lösen eines
Schaftmeißels aus ei ; tatwerden, der durch einen plattenförmi-~h* eir Gffnung imLDurchmesser
des Schaftmefß@lkopfes, durch c einen keilförmigen Bereich mit einem .jte des Abstands
der Einzel flächen eines Flächenpaares und durch einen die Öffnung und den Schlitz
umgebenden ldekenlosen Rahmen gekennzeichnet ist.
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Für den Ausbau eines Schaftmeißels wird zunächst die Öffnung über
den Schaftmeißelkopf gestülpt und dann der Schlüssel seitlich so weit verschoben,
bis die Keilflächen unter den genannten Rand auf der einen Seite der Einzelflächen
anliegen. Mit einem Hammer wird anschließend auf den keilförmigen Bereich eingeschlagen,
wobei sich der Schaftmeißel langsam aus der Hülse hebt. Der allseits geschlossene
Rahmen sorgt dabei dafür, daß sich der Schlitz unter den Hammerschlägen nicht seitlich
aufweiten kann.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung,
die
in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; darin bedeuten: Fig. 1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schaftmeißels, Fig. 2 eine Draufsicht auf
die Unterseite des erfindungsgemäßen Schaftmeißels gemäß der Fig. 1, Fig. 3 eine
Querschnittsansicht durch eine Hülse mit einem darin aufgenommenen Schaftmeißel
gemäß Fig. 1 in geänderter Lage, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Schlüssel zum
Ausbau eines Schaftmeißels aus einer Hülse in verkleinertem Maßstab und Fig. 5 eine
Seitenansicht des Schlüssels gemäß Fig. 4 in annähernd natürlicher Größe.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein Schaftmeißel 1 dargestellt, der im wesentlichen
aus einem Schaft 2 und aus einem Schaftmeißelkopf 3 besteht. Am vorderen Ende des
Kopfes 3 ist eine Hartmetallspitze 4 eingesetzt, die den Schaftmeißel 1 vor übermäßigem
Verschleiß schützt.
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In der funktionsgemäßen Lage ist der Schaftmeißel 1 in eine Hülse
7 eingesetzt, in der sich eine zylindrische Bohrung 8 befindet. In der Nähe des
unteren Endes der Hülse 7 ist eine umlaufende Tasche 9 angeordnet, die zusammen
mit einem Klippring 13, der in eine Einschnürung 12 innerhalb des Schaftes 2 eingesetzt
ist, der lösbaren Halterung des Schaftmeißels 1 innerhalb der Hülse 7 dient.
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Der Klippring 13 besteht aus Federstahl und ist aufgrund
seiner
Gestaltung als offener Ring in der Lage, einwärts einzufedern. Dazu ist an jedem
Ende der Öffnung eine Ausklinkung 15 vorhanden, von denen in der Fig. 3 nur eine
dargestellt ist. Auf der Außenseite des Klippringes 13 befinden sich Höcker 14,
die in die umlaufende Tasche 9 der Hülse 7 eingreifen. Der Radius 16 (Fig. 2) der
Einschnürung 12 ist so klein gewählt, daß die einwärts gerichtete Einfederung des
Klippringes 13 beim Ein- und Ausbau des Schaftmeißels 1 ohne Behinderung möglich
ist.
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Bei dem in den Fig. 1 - 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Schaftmeißels 1 sind drei Rippen 19 vorhanden, zwischen denen sich Abflachungen
17 befinden. Aus der Fig. 2 ist besonders deutlich zu erkennen, daß die Radien 18
der Rippen 19 kleiner sind als der Innenradius der Bohrung 8 in der Hülse 7. Dadurch
werden die genannten Eigenschaften eines guten Rundlaufs aufgrund der noch befriedigenden
Schmiegung und eines Reinigungseffektes infolge einer Schabewirkung erzielt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel reichen die Rippen 19 und
Abflachungen 17 vom Meißelkopf 3 bis zum hinteren Ende des Schaftes 2. Diese Form
wird normalerweise gewählt, wenn das Eindringen von Abbaumaterial in erster Linie
von der Kopfseite des Meißels her zu erwarten ist. Ist hingegen zu befürchten, daß
sich auch Abbaumaterial von der Rückseite der Hülse 7 in die Paßfläche eindrücken
kann, wird ein am Ende des Schaftes 2 angeordneter Bund 21 ohne Abflachungen 17
ausgeführt, also als Volirundquerschnitt. Zwar ist dann an dieser Stelle mit dem
erschwerten Eintritt von Abbaumaterial auch im wesentlichen der Austritt versperrt,
die volumenreichen Abflachungen 17 reichen jedoch dann in der Regel aus, um alles
Abbaumaterial, das während der Gebrauchsperiode eines Schaftmeißels 1 sich in der
Paßfläche angesammelt hat, aus zunehmen. In der Regel ist jedoch auch der Bund 21,
der der leichteren Einfügung in die Hülse 7 wegen mit einer
Phase
22 versehen ist, ebenfalls mit den Abflachungen 17 versehen.
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Der kleinste Abstand der Abflachungen 17 von der Mittelachse des Schaftes
2 ist geringer gewählt, als der Innendurchmesser des Klippringes 13. In dieser Weise
ist sichergestellt, daß sich unterhalb des Klippringes 13 kein Abbaumaterial ansammeln
kann, da an drei Stellen ein freier Kanal zwischen der dem Meißelkopf 3 zugewandten
Seite jeder Abflachung 17 und der Abflachung im Bereich des Bundes 21 vorhanden
ist. Insbesondere kann sich unterhalb des Klippringes 13 kein Abbaumaterial festsetzen,
das zu einer so starken Behinderung der Einfederung führen kann, daß der Ausbau
des Schaftmeißels 1 aus der Hülse 7 erschwert oder sogar behindert wird.
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Zur Erleichterung des Ausbaus sind an dem Meißelkopf 3 zwei Flächen
24 angeformt, die zusammen ein Flächenpaar für einen Maulschlüssel oder dergleichen
bilden. Ein trotz erfindungsgemäßer Gestaltung nicht mehr drehfähiger Schaftmeißel
1 kann mit Hilfe eines Maulschlüssels dann verdreht und in dieser Weise wieder gängig
gemacht werden.
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Außerdem dienen diese Flächen 24 zur Erleichterung des Ausbaus. Dazu
wird ein üblicher Maulschlüssel angesetzt und dann das freie Ende in Längsrichtung
des Schaftmeißels hin- und herbewegt. Dabei stützt sich die Basis der Schlsselmaulöffnung
auf der Hülse 7 ab, während die Schenkel unter den Rand 25 an dem Meißelkopf 3 greifen.
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In dieser Weise wird auf den Schaftmeißel 1 eine Zugkraft aus der
Hülse 7 heraus erzeugt. Sobald der Schaftmeißel 1 so weit vorgezogen ist, daß zwischen
der Hülse und der Unterseite des Kopfes 3 ein genügend großer Spalt vorhanden ist,
kann hier ein weiteres Werkzeug zum Heraushebeln des Schaftmeißels angesetzt werden.
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Wenn der beschriebene Ausbau mit einem Maulschlüssel oder dergleichen
nicht gelingt, kann ein speziell gefertigter Schlüssel dazu benutzt werden, der
in den Fig.
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4 und 5 dargestellt ist. Er besteht aus einem allseitig geschlossenen
Rahmen, der in dem einen Teil plattenförmig und in dem anderen Teil kegelförmig
ausgebildet ist. In den plattenförmigen Teil befindet sich eine öffnung 24, während
der kegelförmige Teil 26 einen Schlitz enthält, dessen Breite dem Abstand der beiden
Flächen 24 entspricht. Der Durchmesser der Öffnung 25 ist geringfügig größer als
der Durchmesser des Meißelkopfes 3.
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Zu seiner Benutzung wird der Schlüssel mit der Öffnung 25 über den
Kopf gestülpt und dann seitlich so weit verschoben, bis die Keilflächen unter den
Rand 25 greifen.
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Mit einem Schlagwerkzeug wird der Schlüssel so weit vorangetrieben,
bis sich der Schaftmeißel 1 weit genug aus der Hülse 7 herausbewegt hat, um unter
den Kopf ein weiteres Werkzeug ansetzen zu können, beispielsweise eine Brechstange.
Da der Schlüssel allseitig geschlossen ist, besteht keine Gefahr der seitlichen
Aufweitung bei der Nutzbarmachung der Keilwirkung.
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