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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen drehbaren Schrämmeißel
(Picke), wie er in Bergbau- und Grabungsausrüstungen verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich für die
Verwendung beim Abbau von Kohle entwickelt worden und bei diesem
Gebrauch typischerweise für den Untertageabbau von Kohle.
Es ist daher zweckmäßig, die Erfindung in Bezug
auf diese Verwendung zu beschreiben, auch wenn es sich versteht,
dass die Erfindung auch bei anderen Bergbau oder Ausschacht- bzw.
Ausgrabungsvorgängen verwendet werden könnte.
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Der
Untertageabbau von Kohle bringt verschiedene Sicherheitsaspekte
mit sich, wobei einer dieser Aspekte in der Verhinderung von Feuer
oder Explosionen liegt, die innerhalb der Mine bzw. Grube auftreten
könnten. Diese können aufgrund der Erzeugung von
Methangas und Kohlenstaub (üblicherweise als Minenstaub
bzw. Grubenstaub bezeichnet) während des Abbauens auftreten,
welche in der Mine eingefangen bzw. eingeschlossen werden können und
sehr leicht zündfähig sind. Dabei ist es ein Nachteil,
dass die bei dem Kohleabbau verwendete Ausrüstung Zündfunken
erzeugen kann, die ein solches Gas oder einen Staub entzünden
können. Aus diesem Grunde versuchen Bergarbeiter, die Erzeugung von
Funken unter Tage minimal zu halten oder auszuschließen.
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Drehbare
Schneidpicken werden in sich drehenden Schrämmaschinen
verwendet, die eine rotierende Trommel aufweisen, welche eine Mehrzahl
von Picken bzw. Meißeln trägt. Der Abbau erfolgt
durch das Eindringen der Picken in eine Erdoberfläche (Ortsbrust),
während sie sich mit der Trommel drehen. Dieser in hohem
Maße aggressive Eingriff zwischen den Picken bzw. Meißeln
und der Ortsbrust kann zu einer Funkenbildung dazwischen führen.
Picken bzw. Meißel, die für den Kohleabbau verwendet werden,
haben allgemein eine Spitze aus hartem, gesintertem Wolframcarbid,
die üblicherweise durch Hartlöten mit einem Stahlschaft
verbunden ist. Meißel dieser Art sind in verschiedenen
Druckschriften aus dem Stand der Technik offenbart, wie z. B. in
der
US 6,113,195 ,
EP 0 274 645 und
DE 42 26 976 . Die Spitze
der Meißel bzw. Picken kann entweder vom Typ eines Einsatzes
oder einer Kappe sein.
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Der
Einsatztyp ist in der
DE 42 26
976 dargestellt, bei welcher ein größerer
Abschnitt der axialen Länge der Spitze in einer Bohrung
des Schaftes verankert ist, und sich dann aus der Bohrung heraus
erstreckt. Der Kappentyp ist in der
EP
0 274 645 dargestellt, wobei die Spitze einen breiteren
Basisabschnitt hat als die Spitze des Einsatztyps und das Basisteil in
einer relativ flachen Aussparung am vorderen Ende des Schaftes angeordnet
und dort hart verlötet ist. Die vorliegende Erfindung ist
anwendbar auf die Picken vom Kappentyp.
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Bei
Schrämmeißeln bzw. Picken der vorstehend genannten
Art können Funken zwischen der Spitze aus Wolframcarbid
und der Ortsbrust und auch zwischen dem Stahlschaft und der Ortsbrust
erzeugt werden, auch wenn typischerweise eine größere
Wahrscheinlichkeit für eine Funkenerzeugung zwischen dem
Stahlschaft und dem Erdboden bzw. der Ortsbrust besteht.
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Die
in hohem Maße aggressive Umgebung, in welcher die Picken
arbeiten, führt auch zu einem Verschleiß von Teilen
der Picken, die mit dem abgebauten Bodenmaterial in Kontakt kommen.
Typischerweise ist der Schaft einer Picke aus einem Material hergestellt,
welches weicher ist als die Spitze des Schrämmeißels
und deshalb ist der Schaft mit größerer Wahrscheinlichkeit
einem Verschleiß ausgesetzt als die Spitze und dies gilt
insbesondere in dem Bereich näher an der Spitze. Eine ringförmige Hülse,
die an dem Schaft der Picke im Anschluss an die Schneidspitze angebracht
ist, ist für Zwecke der Funkenreduzierung vorgeschlagen
worden. Siehe beispielsweise die gleichzeitig anhängige
australische Patentanmeldung Nr.
2004 201 284 desselben Anmelders. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf eine ähnliche Form einer Picke und stellt
eine Anordnung zum Reduzieren des Auftretens eines Eingriffs der
Hülse mit dem Erdboden bzw. der Ortsbrust und/oder mit
Bodenbruchstücken bereit, die während des Abbaus
gelöst werden, um die Lebensdauer der Hülse gegenüber
einem Ausfall zu verlängern.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Picke bereitgestellt, welche aufweist:
einen
länglichen Schaft
eine Schneidspitze, die an einem
Ende des Schaftes montiert ist, so dass sie von diesem Ende hervorsteht,
zumindest
zwei Hülsensegmente, die in Umfangsrichtung um den Schaft
herum fixiert sind, so dass sie eine im wesentlichen ringförmige
Hülse bilden, welche vordere und hintere Enden aufweist.
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Ein
beträchtlicher Vorteil wird gewährt durch Ausbilden
der Hülse aus zumindest zwei Hülsesegmenten. Zunächst
ermöglicht dies, dass die Hülse unter Bedingungen
an dem Schaft angebracht wird, in welchem eine als durchgehender
oder geschlossener Ring ausgebildete Hülse nicht angebracht
werden könnte. Beispielsweise umfasst eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die später noch diskutiert
werden wird, eine Aussparung in Umfangsrichtung, die an der Oberfläche
des Schaftes ausgebildet ist. Der Durchmesser der Aussparung ist in
einer Ausführungsform geringer als der Durchmesser des
Schaftes auf jeder Seite der Aussparung. Bei einer solchen Anordnung
könnte eine Hülse, die als kontinuierlicher oder
geschlossener Ring ausgebildet wäre, nicht in der Aussparung
aufgenommen werden, jedoch eine Hülse, die aus zwei oder
mehr Hülsensegmenten besteht, kann dieses.
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Zusätzlich
kann eine aus zwei oder mehr Hülsensegmenten gebildete
Hülse an dem Schaft befestigt werden, nachdem die Schneidspitze
bereits an dem Schaft angebracht worden ist. Dies ist bei einer
Hülse nicht möglich, die als durchgehender oder geschlossener
Ring ausgebildet wurde, da eine solche Hülse nicht über
den maximalen Durchmesser der Schneidspitze, welcher größer
ist als der Innendurchmesser der Hülse, hinweg bewegt werden könnte.
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Da
die Hülsesegmente in der oben beschriebenen Weise an dem
Schaft angebracht werden könnten, kann der Innendurchmesser
der Hülse im Vergleich zu anderen Formen von Schrämmeißeln bzw.
Picken reduziert werden. Dies ermöglicht es, dass der Schaft
der Picke schlanker oder weniger massiv ist als bei anderen Formen
von Picken. Der Vorteil hier liegt darin, dass ein schlankerer Schaft den
Eingriff mit der Ortsbrust, die abgebaut wird, oder mit Abbaufragmenten,
die verschoben worden sind, weniger ausgesetzt ist, so dass der
Verschleiß der Hülse ebenso vermindert wird wie
die Neigung zur Funkenerzeugung. Die Hülse wird außerdem
einem Eingriff mit dem abgebauten oder ausgehobenen Material oder
Bruchstücken des Abbaumaterials, die durch die Picke verschoben
werden, bei einer Picke gemäß der vorliegenden
Erfindung weniger ausgesetzt, indem der Abschnitt maximalen Durchmessers der
Schneidspitze ein Durchmesser ist, der größer als
der Innendurchmesser der Hülse ist. Der Abschnitt maximalen
Durchmessers kann zumindest teilweise die Hülse in radialer
Richtung überdecken und kann deshalb Abbaufragmente von
dem Eingriff mit der Hülse weg ablenken. Bei einigen Picken
nach dem Stand der Technik ist der maximale Durchmesser der Schneidspitze
geringer als der Innendurchmesser der Hülse, so dass die
Schneidspitze bei Eingriff mit der Ortsbrust oder mit den Abbaubruchstücken,
die durch die Picke gelöst wurden, keinen Abdeckungsschutz
bietet. Eine solche Anordnung ist in gewissen Bergbau- oder Aushubumgebungen
akzeptabel, jedoch ist in aggressiveren Umgebungen ein Schutz der
Hülse wünschenswert, um die Wahrscheinlichkeit
eines Bruchs zu vermindern. Auch wenn die Hülse auf diese
Weise geschützt wird, kann sie dennoch ihre primäre
Funktion der Verschleiß- und/oder Funkenreduzierung dennoch
in adäquater Weise ausführen, jedoch mit einer
geringeren Fehlerwahrscheinlichkeit.
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Dementsprechend
kann die Hülse entweder Verschleißschutz und/oder
Funkenschutz bieten, je nach der Hülsenkonstruktion mit
größerer Zuverlässigkeit aufgrund der
Lebensdauer der Picke.
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Die
Hülse kann entweder für einen Verschleißschutz
oder für eine Funkenverminderung oder für eine
Kombination von beidem vorgesehen werden. Wenn ein Verschleißschutz
erforderlich ist, so kann die Hülse aus irgendeinem geeigneten
Material, beispielsweise aus demselben Material wie der Schaft,
bestehen, oder aus einem härteren Material. Die Hülse
kann beispielsweise aus demselben Material wie die Schneidspitze
bestehen, und bei dieser Auslegung könnte die Hülse
aus Wolframcarbid hergestellt sein.
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Die
Hülse ist vorzugsweise neben dem hinteren Ende der Schneidspitze
um den Schaft herum befestigt, da dies die Position des Schaftes
ist, die mit der größten Wahrscheinlichkeit entweder
mit der geschnittenen Ortsbrust oder den Bodenfragmenten in Kontakt
kommt, die während des Hobelns bzw. Schrämens
von der Ortsbrust abgelöst wird. Demnach ist es der Bereich
des Schaftes, der am wahrscheinlichsten einem Verschleiß ausgesetzt
ist und/oder zur Erzeugung eines Zündfunkens neigt. Der
Schaft kommt üblicherweise weniger wahrscheinlich mit der
Ortsbrust oder den Bodenfragmenten weiter entfernt von der Schneidspitze
in Kontakt, so dass die Bereitstellung einer Hülse nur
für einen kleinen Teil des Schaftes, angrenzend an die Schneidspitze,
erforderlich ist, und zwar entweder wegen der Verschleiß-
und/oder der Funkenverminderung.
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Wenn
die Hülse für einen Funkenschutz bereitgestellt
wird, so sollte die Hülse aus einem Material hergestellt
sein, dass während eines Ausbrech- bzw. Schrämvorgangs
eine geringere Neigung zur Erzeugung von Zündfunken hat
als das Material des Schaftes. Wiederum kann die Hülse
aus demselben Material wie die Schneidspitze gebildet sein, wenn dieses
Material die Eigenschaft zum Widerstehen gegen Funken hat, und ein
solches Material könnte Wolframcarbid sein.
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Die
Hülsensegmente, welche im wesentlichen ringförmige
Hülsen bilden, können zwei Segmente sein, die
jeweils bogenförmig gekrümmte Segmente sind, welche
sich über näherungsweise 180° erstrecken.
Die Hülsesegmente können also jeweils halbkreisförmige
Segmente sein.
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In
der bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die Hülse
aus einem Paar von Hülsensegmenten. Jedoch soll es auch
im Schutzumfang der vorliegendenden Erfindung liegen, wenn die Hülse
aus drei oder mehr Hülsensegmenten gebildet wird, die jeweils
eine Erstreckung in Umfangsrichtung von nicht mehr als etwa 180° haben.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung hat die Schneidspitze ein vorderes
Ende, ein hinteres Ende und einen Befestigungsabschnitt für
die Befestigung an dem Schaft, wobei der Befestigungsabschnitt und das
vordere Ende dem hinteren Ende entgegengesetzt liegend angeordnet
sind, wobei die Spitze eine solche Form hat, dass sie von dem vorderen
Ende zu dem hinteren Ende hin in einer Richtung nach außen bis
zu einem Abschnitt maximalen Durchmessers divergiert und wobei die
Hülsesegmente um den Schaft im Anschluss an und nicht in
Kontakt mit dem hinteren Ende der Schneidspitze befestigt sind.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass der Abschnitt maximalen Durchmessers der
Schneidspitze einen Durchmesser hat, der größer
ist als der Innendurchmesser der Hülse, so dass der Abschnitt
maximalen Durchmessers in radialer Richtung auf der Hülse
liegt bzw. die Hülse übergreift.
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Bei
einem Schrämmeißel bzw. einer Picke gemäß der
Erfindung kann der längliche Schaft irgendeine geeignete
Form, wie z. B. bekannte Formen, annehmen, um ihn an einer sich
drehenden Schneidtrommel bzw. Schneidewalze zu befestigen. Der Schaft
ist üblicherweise lösbar an der Walze befestigbar,
so dass verschlissene Picken nach Bedarf ersetzt werden können
und bei einigen Maschinen ist der Schaft drehbar montiert, so dass
die Picke sich frei um ihre Längsachse drehen kann, wenn
sie mit der Ortsbrust in Eingriff tritt. Der Schaft wird üblicherweise
aus Stahl hergestellt.
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Bei
einer Picke gemäß der Erfindung kann der Schaft
so ausgestaltet sein, dass er eine Schneidspitze in Kappenform aufnimmt.
Bei einer Picke gemäß der Erfindung kann die Schneidspitze
aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden, vorzugsweise
einem, welches härter ist als das Schaftmaterial und das
bevorzugte Schneidspitzenmaterial ist gesintertes Wolframcarbid.
Für eine noch gesteigerte Härte kann die Spitze
auch mit Diamant durchsetzt sein oder kann für denselben
Zweck kubisches Bornnitrit enthalten. Die Schneidspitze kann irgendeine
geeignete Form haben. Die Schneispitze ist üblicherweise
durch Hartlöten an dem Schaft befestigt, auch wenn auch
andere Mittel zum Befestigen der Spitze, wie z. B. chemische Klebstoffe,
verwendet werden können.
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Die
Hülse, die neben der Schneidspitze um den Schaft herum
festgelegt ist, ist vorzugsweise aus demselben Material hergestellt
wie die Schneidspitze und vorzugsweise ist auch dieses Material
gesintertes Wolframcarbid. Alternativ könnte das Material SiC,
Al2O3, TiN, SiC-D
(Compositmaterial aus Siliciumcarbid und Diamant), kubisches Bornitrit,
Werkzeugstahl oder andere ähnliche Materialien enthalten bzw.
aus diesen bestehen. Diese Materialien können als Compositmaterial
mit anderen geeigneten Materialien hergestellt werden, oder sie
können als eine äußere Schicht oder Schichten
auf einem geeigneten Basismaterial bereitgestellt werden.
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Bevorzugt
ist es, wenn die Hülse in ihrem Herstellungszustand über
ihre gesamte axiale Länge hinweg einen konstanten Innendurchmesser
hat. Der Innendurchmesser der Hülse kann jedoch auch über ihre
axiale Länge hinweg variieren, um eine Anpassung an die
Form der Schaftfläche, an welcher sie befestigt wird, zu
bieten. Beispielsweise könnte die Schaftfläche
eine geneigte Fläche sein und der Innendurchmesser der
Hülse nimmt dann von einem axialen Ende zu dem anderen
hin zu. Alternativ kann die Schaftfläche abgestuft oder
sonst wie geformt sein und deshalb könnte der Innendurchmesser
der Hülse so variiert werden, dass er dazu passt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die
Hülse eine Wandstärke, die von dem Bereich des
vorderen Endes derselben zu dem Bereich des hinteren Endes zunimmt.
In dieser bevorzugten Ausgestaltung kann der Innendurchmesser der
Hülse über ihre axiale Länge hinweg (dennoch)
konstant sein, während der äußere Durchmesser
der Hülse von dem Bereich des vorderen Endes zu dem Bereich
des hinteren Endes hin zunimmt. In der bevorzugten Ausführungsform
ist das vordere Ende der Hülse abgeschrägt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Hülsensegmente
um den Schaft herum mit einem Befestigungsmaterial fixiert und diese
Segmente erstrecken sich über im wesentlichen 360° um
den Schaft herum. Das Befestigungsmaterial kann irgendeine geeignete
Verbindung sein, ist jedoch vorzugsweise ein Lot oder Hartlot. In
der bevorzugten Ausgestaltung hat das Befestigungsmaterial eine
geringere Neigung zur Erzeugung von Zündfunken während
eines Schneidvorgangs als das Material des Schaftes.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der
Schaft eine Schulter definieren, die sich im wesentlichen senkrecht
zur Längsachse des Schaftes erstreckt und das hintere Ende
der Hülse stützt sich auf der Schulter ab.
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Die
Schulter kann eine erste Oberfläche einer umlaufenden Aussparung
bilden, die in dem Schaft ausgebildet ist, der dafür vorgesehen
ist, die Hülse zumindest teilweise aufzunehmen. Durch diese
Anordnung kann die Hülse innerhalb einer angrenzenden Oberfläche
des Schaftes an einem oder beiden Enden der Hülse aufgenommen
bzw. abgestützt werden. Mit anderen Worten, die Hülse
springt in den Schaft hinein zurück. Demnach kann der Innendurchmesser
der Hülse kleiner sein als der Durchmesser des Schaftes
an bzw. jenseits des einen oder anderen Endes der Hülse.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die vorliegende Erfindung,
dass die Hülse an einer Aussparung angebracht wird, die
in dem Schaft ausgebildet ist, da die Hülse aus zwei oder
mehr getrennten Hülsensegmenten besteht, die getrennt voneinander
in ihre Position innerhalb der Aussparung gebracht werden können.
Dies könnte man mit einer Hülse derselben Größe,
die als geschlossene, ringförmige Hülse ausgebildet
ist, nicht erreichen, da eine solche Form einer Hülse nicht über
den Schaftabschnitt passen würde, der an die Aussparung
angrenzt und dessen Durchmesser größer ist als
der Innendurchmesser der Hülse.
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Indem
die Hülse in einer Aussparung passend aufgenommen wird,
kann der Hauptteil der Picke unterhalb der Spitze im Vergleich zu
anderen Formen von Schrämmeißeln bzw. Picken vermindert werden
und dies kann die zuvor schon zum Ausdruck gebrachten Vorteile haben
in Bezug auf die Reduzierung der Funkenbildung und eines Versagens
der Hülse.
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Die
Aussparung kann eine zweite Oberfläche aufweisen, die von
der ersten Oberfläche beabstandet und dieser vorzugsweise
gegenüberliegend bzw. zugewandt angeordnet ist und eine Überbrückungsfläche
kann sich zwischen den ersten und zweiten Flächen erstrecken.
Typischerweise sind die ersten und zweiten Flächen in etwa
parallel und senkrecht zu der Überbrückungsfläche.
Die Innenfläche der Hülse kann komplementär
zu der Oberflächenform der Über brückungsfläche
ausgebildet sein und in der bevorzugten Ausführungsform
hat die Überbrückungsfläche einen konstanten
Durchmesser.
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In
der obigen Ausgestaltung kann die zweite Fläche das vordere
Ende der Hülse abstützen, so dass die Hülse
an beiden Enden abgestützt ist.
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Die
Hülsensegmente können durch irgendeinen geeigneten
Befestigungsmechanismus an dem Schaft befestigt werden, auch wenn
dies in der bevorzugten Ausführungsform durch Verschweißen, Löten
oder Hartlöten oder einer Kombination hieraus geschieht.
Vorzugsweise gibt es eine feste Verbindung zwischen der Innenfläche
der Hülse und der ihr zugewandten Oberfläche des
Schaftes wie z. B. der Überbrückungsfläche
der oben beschriebenen Aussparung und vorzugsweise auch zwischen
dem hinteren Ende der Hülse und der Schulter. Die Fixierung kann
auch zwischen dem vorderen Ende der Hülse und der zweiten
Fläche vorgenommen werden, wenn diese zweite Fläche
vorgesehen ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt ein
Schaftabschnitt zwischen dem vorderen Ende der Hülse und
dem hinteren Ende der Schneidspitze. Dieser Schaftabschnitt ist
vorzugsweise als ein Flansch ausgebildet und bildet vorzugsweise
eine Stützfläche zum Unterstützen bzw.
Haltern der Meißelspitze.
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Es
liegt innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, dass
mehr als eine Hülse an dem Schaft befestigt werden kann
und beispielsweise umfasst die Erfindung eine Anordnung, bei welcher
eine Hülse, die in einem kontinuierlichen oder geschlossenen
Ring ausgebildet ist, neben einer weiteren Hülse angeordnet
ist, die aus zumindest zwei Hülsensegmenten gebildet ist.
Bei dieser Ausgestaltung könnte die Hülse, die
durch die Hülsensegmente gebildet wird, in einem Bereich
des Schaftes angeordnet sein, in welchem eine durchgehende ringförmige
Hülse nicht montiert werden könnte. Dementsprechend
sieht die Erfindung eine mögliche Anordnung vor, bei welcher
es eine Kombination von Hülsenteilen gibt, von denen eine
oder mehrere durch kontinuierliche Ringe gebildet werden und eine
oder mehrere, die durch zwei oder mehrere Hülsensegmente
gebildet werden.
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In
der bevorzugten Form der Erfindung hat die Hülse ein Höhe
von etwa 6 bis 24 mm, vorzugsweise von 12 mm.
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In
der bevorzugten Anordnung hat der Abschnitt maximalen Durchmessers
der Meißelspitze ein Maß zwischen 12 mm und 48
mm. Vorzugsweise liegt dieser Durchmesser zwischen 23 mm und 24 mm.
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Vorzugsweise
liegt der innere Durchmesser der Hülse zwischen 10 mm und
40 mm. Noch bevorzugter beträgt der Innendurchmesser der
Hülse zwischen 19 und 21 mm. Wie zuvor schon beschrieben, kann
sich der Innendurchmesser der Hülse ändern, wie
z. B. dann, wenn der Innendurchmesser abgestuft, konisch oder auf
andere Weise geformt ist.
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Vorzugsweise
liegt die Wandstärke der Hülse zwischen ihren
radial inneren und radial äußeren Flächen
zwischen 2 mm und 8 mm. Noch bevorzugter ist es, wenn die Wandstärke
der Hülse zwischen 3 mm und 4 mm liegt. In der bevorzugten
Ausführungsform nimmt die Wandstärke der Hülse
von dem vorderen Ende zum hinteren Ende hin zu, so dass die Hülse
im Querschnitt konisch ist.
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In
einer Ausführungsform sind die Hülsensegmente
so bemessen, dass die einander zugewandten Enden benachbarter Segmente
nicht in Kontakt, sondern voneinander um einen Betrag beabstandet
sind, der zwischen etwa 0,1 mm und 2 mm liegt, wobei jedoch die
Gesamterstreckung der Hülsensegmente derart ist, dass die
Segmente sich über etwa 360° erstrecken. In dieser
Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Abstand zwischen
den entsprechenden, einander zugewandten Enden im wesentlichen durch
ein Befestigungsmaterial, wie z. B. ein Lot oder Hartlot, ausgefüllt
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine
Picke bzw. ein Schrämmeißel vorgesehen, welcher
aufweist:
einen länglichen Schaft,
eine Meißelspitze,
die an einem Ende des Schaftes montiert ist, um von diesem Ende
hervorzustehen, wobei die Meißelspitze ein vorderes Ende,
ein rückwärtiges Ende und einen Befestigungsabschnitt
zum Montieren an dem Schaft hat, wobei der Befestigungsabschnitt
und das führende Ende gegenüber dem hinteren Ende
auf entgegensetzten Seiten angeordnet sind, wobei die Spitze eine
derartige Form hat, dass sie nach außen in Richtung von
dem vorderen Ende zum hinteren Ende hin bis zu einem Abschnitt maximalen
Durchmessers divergiert,
zumindest zwei Hülsensegmente,
welche um den Schaft herum montiert sind, um eine im wesentlichen ringförmige
Hülse zu bilden, die einen Innendurchmesser und vordere
und hintere Ende hat, wobei die Hülse an dem Schaft und
um diesen herum im Anschluss an das hintere Ende der Schneidspitze
und ohne Kontakt mit dieser befestigt ist,
wobei
der Abschnitt
maximalem Durchmessers der Meißelspitze einen Durchmesser
hat, der größer ist als der Innendurchmesser der
Hülse, so dass der Abschnitt maximalen Durchmessers in
radialer Richtung über der Hülse liegt.
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Die
vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein Verfahren zum Verwenden
einer Picke für den Bergbau vor, wobei die Picke an einer
Bergbaumaschine angebracht ist und aufweist:
einen länglichen
Schaft,
eine Meißelspitze, die an einem Ende des Schaftes montiert
ist, so dass sie von diesem Ende aus vorsteht, wobei die Meißelspitze
ein vorderes Ende, ein hinteres Ende und einen Befestigungsabschnitt
zum Befestigen an dem Schaft hat, wobei der Befestigungsabschnitt
und das vordere Ende bezüglich des hinteren Endes auf entgegengesetzten
Seiten angeordnet sind und wobei die Spitze eine solche Form hat,
dass sie nach außen in Richtung von dem vorderen Ende zum
hinteren Ende bis zu einem Abschnitt maximalen Durchmessers divergiert,
zumindest
zwei Hülsensegmente, die an dem Schaft und um diesen herum
befestigt sind, um eine im wesentlichen ringförmige Hülse
zu bilden, welche einen Innendurchmesser und vordere und hintere
Enden hat, wobei die Hülse an dem Schaft neben dem hinteren
Ende der Schneidspitze und ohne Kontakt mit diesem befestigt ist,
wobei
der Abschnitt maximalen Durchmessers der Meißelspitze im
Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser
der Hülse, so dass der Abschnitt maximalen Durchmessers
in radialer Richtung über der Hülse liegt,
wobei
das Verfahren den Schritt des Abbauens in Gas und/oder Minenstaub
enthaltenden Umgebungen aufweist.
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Entsprechend
dem oben beschriebenen Verfahren ist die Umgebung eine solche, welche
vorzugsweise Methangas enthält.
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Für
ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen,
wie sie ausgeführt werden könnte, werden nunmehr
Ausführungsformen derselben nur anhand eines nicht beschränkenden
Beispiels und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Schrämmeißels bzw. einer
Picke gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entsprechend einem Schnitt C-C in 1.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Hülsensegmentes, welches
an der Picke der 1 und 2 angebracht
ist.
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4 ist
eine teilweise Querschnittsansicht der Picke der 1 und 2,
welche die Hülsensegmente in Abstand von der Picke zeigen.
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1 ist
eine Seitenansicht einer Picke 10 (eines Schrämmeißels 10)
gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Picke 10 weist
eine Meißelspitze 11 auf, die ein vorderes bzw.
führendes Ende 12 und ein hinteres bzw. nachlaufendes
Ende 13 hat. Die Meißelspitze 11 ist
an einem länglichen Schaft 14 montiert. Der Schaft 14 weist
einen konischen Abschnitt 15 und einen zylindrischen Abschnitt 16 auf,
welche durch einen Kragen 17 voneinander getrennt sind. Der
zylindrische Abschnitt 16 und der Kragen 17 sind so
ausgestaltet, dass die Picke 10 an einer drehenden Schrämwalze
bzw. Schrämscheibe (nicht dargestellt) montiert werden
kann.
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Die
Picke 10 weist weiterhin eine Hülse 20 auf,
die sich um einen oberen Bereich des konischen Abschnittes 15 herum
erstreckt und die aus zwei Hülsensegmenten 21 und 22 besteht.
Das Hülsensegment 21 ist in 3 als
getrenntes Bauteil dargestellt, wobei in diesem Fall die Hülsensegmente 21 und 22 identisch
sind.
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Gemäß 3 erkennt
man, dass das Hülsensegment 21 ein halbkreisförmig
gekrümmtes Segment ist, welches sich über etwa
180° erstreckt. Dementsprechend wird, wenn die Hülsensegmente 21 und 22 an
den konischen Abschnitt 15 des Schaftes 14 montiert
werden, eine im wesentlichen ringförmige Hülse
gebildet. Es versteht sich, dass ein Kontakt am Übergang 18 zwischen
den Hülsensegmenten 21, 22 erfolgen kann
oder auch nicht. Es kann also eine kleine Lücke zwischen
den Segmenten 21, 22 verbleiben, auch wenn diese
Lücke mit einem Lot oder Hartlot ausgefüllt werden
kann, wenn die Segmente 21, 22 an dem Schaft 14 befestigt
sind.
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Das
Hülsensegment 21 weist ein vorderes Ende 23 und
ein hinteres Ende 24 auf. Das Hülsensegment 21 hat
weiterhin eine Innenfläche 25 und eine Außenfläche 26.
Jedes der Hülsensegmente 21 und 22 ist
neben der Spitze 11 an dem Schaft 14, jedoch nicht
in Kontakt mit der Spitze 11 befestigt.
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Wie
in 2 dargestellt, sind die Hülsensegmente 21 und 22 in
einer umlaufenden, ringförmigen Aussparung 27 aufgenommen
(siehe 4), die durch eine obere Schulter 28,
eine untere Schulter 29 und eine Überbrückungsfläche 30 gebildet
wird. Es versteht sich, dass durch Bereitstellen einer Hülse
in Form von zwei halbkreisförmigen Segmenten diese Hülse
teilweise oder vollständig in der Aussparung 27 aufgenommen
werden kann, was nicht möglich wäre, wenn die
Hülse als durchgehender oder geschlossener Ring hergestellt
worden wäre. In vorteilhafter Weise können also
die Hülsensegmente 21 und 22 an dem Schaft 14 in
der in 4 durch die Teile A dargestellten Richtung befestigt
bzw. angebracht werden und können an einer oder an mehreren
der durch die obere und unter Schulter 28 und 29 und
die Überbrückungsfläche 30 gebildeten
Flächen befestigt werden, wie z. B. durch ein geeignetes
Hartlot oder Lot. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann der Innendurchmesser
ID (siehe 2), der durch die Segmente 21 und 22 gebildeten
Hülse geringer sein als der maximale Durchmesser MD der
Schneidspitze 11. Wie zuvor schon zum Ausdruck gebracht
wurde, so hätte, falls die Hülse als ein durchgehender
oder geschlossener Ring gebildet worden wäre, ihr ID etwas
größer sein müssen als der MD der Meißelspitze 11.
Dementsprechend kann die durch die Segmente 21 und 22 gebildete
Hülse Innen- und Außendurchmesser haben, die geringer
sind als diejenigen, die erforderlich wären, wenn die Hülse
als ein durchgehender oder geschlossener Ring ausgebildet worden wäre
und demzufolge kann der Abschnitt der Picke 10, der unmittelbar
an das hintere Ende 13 der Meißelspitze 11 anschließt,
schlanker oder weniger massiv sein als bei einer Ausgestaltung,
welche eine Hülse verwendet, die als ein durchgehender
oder geschlossener Ring ausgebildet wäre. Wegen dieser Schlankheit
wird die Neigung der Picke 10, mit der in Abbau befindlichen
Ortsbrust oder mit Fragmenten der Ortsbrust, welche verschoben bzw.
abgelöst wurden, an den Hülsensegmenten 21 und 22 in
Eingriff zu kommen, abgesenkt. Damit wird ein Versagen der Hülse
vermindert, ebenso wie die Neigung zur Funkenerzeugung.
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Darüber
hinaus ermöglicht die Anordnung der Hülsensegmente 21, 22 in
der Aussparung 27, dass die Hülsensegmente 21, 22 durch
Eingriff mit jeder der oberen und unteren Schultern 28 und 29 lokalisiert
bzw. festgelegt werden können. Weiterhin enthält
die Picke 10 einen ringförmigen Schaftflansch 31,
der zwischen dem vorderen Ende 23 der Schaftsegmente 21, 22 und
dem hinteren Ende 13 der Meißelspitze 11 liegt,
so dass das hintere Ende 13 durch den Flansch 31 unterstützt
wird. Der Flansch 31 ist jedoch keinem nennenswerten Eingriff
mit der in Abbau befindlichen Ortsbrust oder mit Fragmenten der Ortsbrust,
welche gelöst wurden, ausgesetzt, da der Flansch 31 im „Schatten"
der Meißelspitze 11 angeordnet ist und da die
Form der Meißelspitze 11 tendenziell Fragmente
von dem Flansch 31 wegleitet.
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Der
Durchmesser des Flansches 31 ist größer
als der ID der Hülse 20, ist jedoch etwas geringer als
der MD der Meißelspitze 11. Es versteht sich aufgrund
der 2 und 3, dass die Innenfläche 25 der
Hülsensegmente 21, 22 zylindrisch ist
bzw. einen konstanten Durchmesser hat und dass die äußere Oberfläche 26 geneigt
ist, so dass die Wandstärke der Hülsensegmente 21, 22 sich
von dem vorderen Ende 23 zum hinteren Ende 24 verändert.
Wie aus den 2 und 3 deutlich
wird, ist die Wandstärke am hinteren Ende 24 größer
als am vorderen Ende 23. Dies bietet in vorteilhafter Weise
weiteren Schutz für die Hülsensegmente 21, 22 bezüglich
des Verschleißes und der Funkenerzeugung, indem ein Profil
bereitgestellt wird, welches in Richtung der Meißelspitze 11 in
der Dicke abnimmt. Es versteht sich, dass das vordere Ende 23 eine
abgeschrägte Oberfläche 32 hat, wiederum
zum Zwecke der Minimalisierung des Verschleißes und der
Funkenerzeugung.
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In
der vorliegenden Beschreibung sollen das Wort „aufweisen"
und Variationen dieses Wortes, wie z. B. „weist auf" und „aufweisend"
keine weiteren Zusätze, Komponenten oder Teile ausschließen.
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Die
hier beschriebene Erfindung ist empfänglich bzw. geeignet
für Variationen, Modifikationen und/oder Zusätze über
die speziell beschriebenen hinaus und es versteht sich, dass die
Erfin dung alle derartigen Variationen, Modifikationen und Zusätze umfasst,
die unter den Schutzumfang der obigen Beschreibung fallen.
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Die
Offenbarung der
australischen
Patentanmeldung Nr. 2006 252 152 , von welcher die vorliegende
Erfindung die Priorität beansprucht, wird durch diesen
Hinweis hier aufgenommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6113195 [0003]
- - EP 0274645 [0003, 0004]
- - DE 4226976 [0003, 0004]
- - AU 2004201284 [0006]
- - AU 2006252152 [0055]