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Hydraulisches Steinsprenggerät Es ist bekannt, in Steinbrüchen und
steinverarbeitenden Betrieben Gesteine, beispielsweise größere Steinblöcke, dadurch
zu zerlegen, daß in gewünschter Spaltrichtung hintereinander Bohrlöcher eingebracht
werden, in die dann Keile eingeschlagen oder -gepreßt werden. Hierzu werden neuerdings
geteilte Einsatzstücke verwendet, die in die Bohrlöcher eingesetzt und durch Keile
auseinandergedrückt werden. Es ist auch nicht neu (vgl. unter anderem die deutsche
Patentschrift 960167 und USA.-Patentschrift 2 385 753), die Keile hydraulisch
zu betätigen.
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Diese bekannten Geräte haben den Nachteil, daß sie infolge ihrer Bauart
Bohrlöcher mit sehr großen Durchmessern benötigen und deshalb unwirtschaftlich arbeiten.
Die in Steinbrüchen üblichen Bohrlöcher zum Zerlegen von Gesteinsbrocken haben meist
einen Durchmesser von weniger als 30 mm, nur in besonderen Fällen höchstens 40 mm,
denn je kleiner der Lochdurchmesser ist, desto geringer ist die zu ihrer Herstellung
erforderliche Bohrarbeit.
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Bei der Anordnung nach der zweitgenannten Patentschrift sind zwischen
den Einsatzstücken und dem einschiebbaren Keil Rollenlager vorgesehen, welche nachteiligerweise
unverhältnismäßig viel Platz in Anspruch nehmen. Wegen der starken Beanspruchung
bei Hartgestein müssen darüber hinaus bei dieser Anordnung sowohl der Keil als auch
die Einsatzstücke stark bemessen sein. Hinzu kommt, daß Rollenlager den bei Verwendung
hoher hydraulischer Drücke auftretenden Beanspruchungen nicht standhalten und durch
den in sie unvermeidbar eindringenden Gesteinsstaub sehr rasch zerstört werden.
Endlich werden die Bohrlöcher sehr häufig nicht geradlinig gebohrt, weil die schweren
Bohrhämmer von Hand geführt werden und infolgedessen die verstärkte Bohrkrone der
Bohrstange leicht seitlich ausweicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steinsprenggerät mit
hydraulisch betätigtem Keil, der mit dem Gerät verbundene, im Bohrloch eingeführte
Einsatzstücke auseinandertreibt, zu schaffen, bei dem die vorstehend geschilderten
Nachteile vermieden werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
in einem einseitig geschlossenen und an der anderen Seite öldicht mit einem Führungsstück
verschraubten Hochdruckölzylinder einen beidseitig beaufschlagten Kolben axial bewegbar
anzuordnen, dessen Kolbenstange öldicht im Führungsstück geführt und mit einem schlanken
Keil verbunden ist. Dieser Keil greift zwischen zwei oder mehrere im Führungsstück
seitlich bewegbar angeordnete Einsatzstücke ein, welche im Umriß den Bohrlöchern
entsprechende, innen der Neigung des Keiles angepaßte Schrägflächen aufweisen.
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Diese Konstruktion ergibt ein handliches Gerät, mit welchem in kleinsten
Bohrlöchern die größtmögliche Kraftwirkung erzielt wird.
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Die seitlich beschränkt bewegbaren Einsatzstücke sind zweckmäßigerweise
auf mehreren im Führungsstück eingesetzten Querbolzen aufgehängt, die gleichzeitig
der Führung des Keiles dienen.
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Die in Bohrlöcher einzuführenden Einsatzstücke haben in vorteilhafter
Weise einen kreisförmigen Umriß. Wenn jedoch höhere Flächendrücke erzielt werden
sollen, um ein stärkeres Zersplittern des Gesteins zu erreichen, empfehlen sich
Einsatzstücke mit dreieckigem Querschnitt.
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An Stelle von wenigstens zwei Einsatzstücken kann das erfindungsgemäße
Gerät auch mit drei oder mehreren, symmetrisch zum Gleitkeil angeordneten Einsatzstücken
versehen sein.
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Für den Fall, daß der Keil mit den Einsatzstücken tief in das im Gestein
vorgesehene Bohrloch einzubringen ist, hat sich eine Keilform bewährt, bei welcher
der obere, der Kolbenstange benachbarte Teil prismenförmig und lediglich der untere
Teil keilförmig ausgebildet ist.
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Diese Ausbildung hat den entscheidenden Vorteil, daß auch bei dickwandigem
Gestein schlanke Keile und damit zwangläufig Bohrlöcher mit kleinem Durchmesser
verwendet werden können.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Steinsprenggerät
im Vertikalschnitt, F i g. 2 einen zweiteiligen Einsatz mit kreisförmigem Umriß
im Querschnitt, F i g. 3 einen zweiteiligen Einsatz mit Schneiden im Querschnitt,
F i g. 4 einen dreiteiligen Einsatz mit kreisförmigem Umriß im Querschnitt,
F
i g. 5 einen dreiteiligen Einsatz mit Schneiden im Querschnitt.
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Das in F i g. 1 dargestellte Spaltgerät weist einen einseitig geschlossenen
Hochdruckölzylinder 1 auf, mit dem ein als Topf ausgebildetes Führungsstuck 2 verschraubt
und mittels einer elastischen Schnurdichtung 3 öldicht verbunden ist. Der Hochdruckölzylinder
1 und der Führungskörper 2 begrenzen den Hubraum 4 für die zwischen sich Dichtungen
5 aufnehmenden Rundstege 6 eines Kolbens 7, dessen Kolbenstange 8 in einer zylindrischen
Ausnehmung 9 des Führungskörpers 2 gleitet und mittels einer Dichtung
10 öldicht abgedichtet ist. Der Hubraum 4 ist mit einem Einlaß 11
und einem Auslaß 12 für Hochdrucköl ausgerüstet.
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An die zylindrische Ausnehmung 9 des Topfes 2 schließt sich eine weitere
Ausnehmung 13 an, in der mittels zweier von Federn 14 nach innen gedrückter Bolzen
15,16 zwei Einsatzstücke 17, 18 mit kreisförmigem Umriß (vgl. F i
g. 2) seitlich bewegbar aufgehängt sind. Diese beiden Einsatzstücke 17, 18
weisen
Schrägflächen 19, 20 auf. In den durch diese Schrägflächen gebildeten, sich
nach unten verengenden Keilraum ragt ein schlanker rechteckiger Gleitkeil 21 hinein,
der an seinem oberen Ende einen in eine entsprechende Ausnehmung der Kolbenstange
8 eingesetzten Kopf 22 aufweist. Lediglich sein unteres Ende ist keilförmig ausgebildet,
während sein oberes Ende prismenförmig ist.
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Bei Zuführung von Drucköl in den Einlaß 1 wird der Kolben 7 mit großer
Kraft nach unten bewegt, so daß unter Berücksichtigung des hohen Druckes und der
großen Kolbenfläche einerseits und andererseits der geringen Neigung des Keiles
19 auf die beiden Einsätze 17, 18 eine überaus große Querkraft übertragen wird,
die erfahrungsgemäß genügt, auch sehr hartes Gestein zu sprengen. Es hat sich gezeigt,
daß man mit relativ wenigen Bohrlöchern und Geräten auch hartes Gestein in Stücke
mit geraden Flächen zerlegen kann.
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Unter Umständen, insbesondere bei besonders hartem Gestein und bei
Zerkleinerung des Gesteins in viele unregelmäßige Stücke, ist es zweckmäßig, die
in F i g. 3 dargestellte Anordnung zu verwenden. Bei dieser sind die Einsatzstücke
23, 24 mit längsgerichteten Schneiden 25, 26 versehen, die die auf das Gestein einwirkende
Sprengkraft weiter erhöhen.
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In Schotterwerken ist es häufig vorteilhaft, zunächst größere Steine
ohne weitere Zerteilung vorzubrechen und danach in möglichst viele Teile zu zersprengen.
Hierfür eignen sich besonders gut die Anordnungen nach F i g. 4 und 5. Bei beiden
Anordnungen sind dreieckige Keile 27 vorgesehen, die entweder auf drei Einsatzstücke
28 mit zusammen kreisförmigen Umriß oder auf drei Einsatzstücke 29 mit längsgerichteten
Schneiden 30 einwirken.
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Je nach Bedarf können auch mehr als drei Einsatzstücke Verwendung
finden.