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DE1288542B - Hydraulisch betaetigtes Geraet zum mechanischen Zerlegen von Gesteinen mittels durch einen Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstuecken - Google Patents

Hydraulisch betaetigtes Geraet zum mechanischen Zerlegen von Gesteinen mittels durch einen Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstuecken

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Publication number
DE1288542B
DE1288542B DED51738A DED0051738A DE1288542B DE 1288542 B DE1288542 B DE 1288542B DE D51738 A DED51738 A DE D51738A DE D0051738 A DED0051738 A DE D0051738A DE 1288542 B DE1288542 B DE 1288542B
Authority
DE
Germany
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pot
wedge
sliding wedge
cylinder block
piston rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DED51738A
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English (en)
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DED51738A priority Critical patent/DE1288542B/de
Priority to DE19671652483 priority patent/DE1652483B1/de
Priority to CH847467A priority patent/CH486299A/de
Priority to CH1046168A priority patent/CH484731A/de
Priority to CH1046068A priority patent/CH483915A/de
Priority to SE8494/67A priority patent/SE316437B/xx
Priority to SE06439/69A priority patent/SE359612B/xx
Priority to ES341966A priority patent/ES341966A1/es
Priority to NO168631A priority patent/NO118966B/no
Priority to FI671724A priority patent/FI47054C/fi
Priority to AT570467A priority patent/AT284692B/de
Priority to AT11233/68A priority patent/AT283980B/de
Priority to JP3925967A priority patent/JPS4713834B1/ja
Priority to GB3102/70A priority patent/GB1193674A/en
Priority to GB3101/70A priority patent/GB1193673A/en
Priority to GB28504/67A priority patent/GB1193672A/en
Priority to US648537A priority patent/US3439954A/en
Priority to US797022A priority patent/US3526434A/en
Publication of DE1288542B publication Critical patent/DE1288542B/de
Priority to SE06440/69A priority patent/SE351257B/xx
Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C37/00Other methods or devices for dislodging with or without loading
    • E21C37/04Other methods or devices for dislodging with or without loading by devices with parts pressed mechanically against the wall of a borehole or a slit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

  • Es ist bekannt, in Steinbrüchen und steinverarbeitenden Betrieben Gesteine, beispielsweise größere Steinblöcke, dadurch zu zerlegen, daß in gewünschter Spaltrichtung hintereinander Bohrlöcher angebracht werden, in die dann Keile eingeschlagen oder gepreßt werden. Hierzu werden neuerdings geteilte Einsatzstücke verwendet, die in die Bohrlöcher eingesetzt und durch Keile, unter Umständen auch hydraulisch betätigte Keile, auseinandergedrückt werden.
  • Diese bekannten Geräte haben den Nachteil, daß sie infolge ihrer Bauart Bohrlöcher mit sehr großen Durchmessern benötigen und deshalb unwirtschaftlich arbeiten.
  • Nach dem Gegenstand der Hauptpatentanmeldung D 47943 V1 a / 5 b ist ein Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gestein; insbesondere Hartgestein, mit zwei in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstücken vorgeschlagen worden, bei welchem die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden sind.
  • Bei diesem Gerät ist mit einem Zylinderblock, in dem ein hochdruckhydraulisch betätigbarer, einen schlanken Gleitkeil tragender Kolben längsbeweglich angeordnet ist, ein Topf verschraubt, in dem symmetrische Einsatzstücke verschiebbar eingehängt sind, welche eine der Neigung des Gleitkeiles entsprechende konische Schrägung aufweisen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Gerät so auszubilden, daß mittels eines Zylinderkopfes mehrere Einsatzstücke in verschiedene Bohrlöcher eingesetzt und durch hydraulisch betätigte Keile auseinandergetrieben werden können. Zu diesem Zweck ist das Gerät in Weiterbildung der Erfindung mit einem lösbar am Kolben befestigten Gleitkeil und mit einem lösbar am Zylinderblock befestigten Topf versehen. welcher die Einsatzstücke trägt. Somit kann der Zylinderkopf von dem eingetriebenen Keil und den Einsatzstücken gelöst werden und erneut bei weiteren Bohrlöchern verwendet werden.
  • Damit die Einsatzstücke und der Gleitkeil ohne Spiel in die Bohrung eingesetzt werden können und bei geringster Hubbewegung des Kolbens bereits das zu spaltende Material auseinandertreiben, ist der Topf zweckmäßigerweise in verschiedenen Höhen mit dem Zylinderblock verbindbar.
  • Für die Verbindung von Topf und Zylinderblock eignen sich auf der Außen- bzw. Innenseite des Topfes bzw. des Zylinderblockes angeordnete Rasten, welche bajonettartig miteinander verbunden werden können.
  • Ist der Topf mit Paaren stufenförmig übereinander angeordneter Rasten und der Zylinderblock bzw. ein mit diesem verbundenes Zwischenstück mit einem mit den Raststufen bajonettartig kuppelbaren Rastpaar versehen, ist es möglich, die Verbindungsstelle des Topfes mit dem Zylinderblock in Längsrichtung des Gerätes zu verschieben.
  • Umgekehrt kann auch der Zylinderblock bzw. ein mit diesem verbundenes Zwischenstück Paare stufenförmig übereinander angeordneter Rasten aufweisen und der Topf mit einem mit den Raststufen bajonettartig kuppelbaren Rastpaar verbunden sein.
  • Ebenso ist es möglich, daß sowohl der Topf als auch der Zylinderblock bzw. ein mit diesem verbundenes Zwischenstück Paare stufenförmig übereinander angeordneter Rasten aufweisen, die wiederum bajonettartig miteinander gekuppelt werden können.
  • In weiterer Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung wird vorgeschlagen, den unteren Teil des Topfes mit einer seitlich offenen T-förmigen Ausnehmung zu versehen, in welche die Einsatzstücke mit ihren am inneren Ende verstärkten Kopfteilen, vorzugsweise zusammen mit dem oberen Ende des Gleitkeiles eingeschoben werden können. Wie bereits mit der älteren Patentanmeldung vorgeschlagen wurde, können die Einsatzstücke hierbei nahe dem unteren Ende des Topfes, von einem elastischen Spannring umfaßt sein. Mittels einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, nacheinander mehrere Einsatzstücke mit demselben Zylinderblock einzutreiben, ohne daß hierbei der Topf vom Zylinderblock zu lösen ist. Außerdem können die Einsatzstücke in einen Ring eingehängt sein, welcher seinerseits in eine T-förmige Nut des Topfes eingeführt wird.
  • Um zu vermeiden, daß sich der Gleitkeil an den Hauptdruckstellen, z. B. im Bereich balliger Verstärkung der Einsatzstücke, in diese einlrißt, wird ferner vorgeschlagen, die Einsatzstücke auf ihrer dem Gleitkeil zugewandten Fläche ganz oder abschnittsweise mit Hartmetallauflagen zu versehen, deren Fließgrenze für Kaltverformung über der Fließgrenze des Materials der Einsatzstücke liegt.
  • Zur Verminderung der im oberen Teil des Gleitkeiles auftretenden Biegespannung kann das Ende des Gleitkeiles mit flachen, vorzugsweise ringförmigen Ausnehmungen versehen sein. Diese Ausnehmungen erhöhen die Elastizität des relativ starken Keiles in diesem Bereich, wodurch Gewalt und Dauerbrüche weitgehend verhindert werden.
  • Eine ähnliche Wirkung wird erzielt, wenn der Gleitkeil an seinem unteren schmaleren Ende, vorzugsweise etwa über ein Viertel seiner Gesamtlänge, härter ausgebildet ist als im übrigen Teil.
  • Da die Hubbewegung des - Kolbens in manchen Fällen nicht ausreicht, die Einsatzstücke so weit auseinanderzutreiben,--daß das Gestein an der Stelle des Bohrloches gesprengt wird, ist es zweckmäßig, den Gleitkeil durch zwischen die zurückgezogene Kolbenstange und den ausgefahrenen Gleitkeil eingesetzte Verlängerungsstücke zu verlängern. Vorzugsweise sind die Verlängerungsstücke selbst keilförmig ausgebildet, so daß sie wie der Gleitkeil zwischen die Einsatzstücke getrieben werden können.
  • Sind die Enden des Keiles und der Verlängerungskeile magnetisiert, so ist ferner gewährleistet, daß der derart verlängerte Keil auch im losen Zustand zusammenhält und die Verlängerungskeile nicht verlorengehen, wenn das Gestein gespalten ist. Außerdem können die Enden mit ineinandergreifenden Vorsprüngen bzw. Vertiefungen versehen werden.
  • Zur Verbesserung der Führung des Keiles und der Verlängerungskeile werden Führungsnocken vorgeschlagen, welche in diesen entsprechenden Nuten des Topfes geführt sind.
  • An Stelle eines derartigen, mit einfachen Verlängerungskeilen arbeitenden Sprenggerätes wird in Weiterbildung der Erfindung ein Gerät mit einem sich beidseitig konisch verjüngenden Gleitkeil vorgeschlagen, desen inneres Ende in einer Ausnehmung des Kolbenstange einsetzbar ist und das mit einem die Vorschubbewegung begrenzenden Anschlag versehen ist. Ist der Gleitkeil dieser Vorrichtung bis zu seinem Anschlag vorgeschoben, wird die Kolben- Stange wieder zurückgezogen, so daß Zusatzkeile eingesetzt werden können. Diese Zusatzkeile bestehen hierbei aus zwei sich nach unten konisch verjüngenden Teilstücken, welche zwischen Kolbenstange und dem ausgefahrenen Gleitkeil einzusetzen sind, wobei sie jeweils mit einer Fläche am oberen sich verjüngenden Teil des Gleitkeiles und mit ihrer gegenüberliegenden Fläche an einem Einsatzstück anliegen. Auf diese Weise wird das innengelegene Ende des Gleitkeiles verstärkt, so daß die Einsatzstücke bei erneutem Vorschub durch die Zusatzkeile mittels der Kolbenstange stärker auseinandergetrieben werden. Hierbei wird der Gleitkeil durch seinen Anschlag festgehalten, während die beiden Zusatzkeile zwischen den Gleitkeil und die nach außen gedrückten Einsatzstücke eingeschoben werden.
  • Eine ähnliche Wirkung erreicht man auch mit zwei halbrunden Beilagen, die in das Bohrloch einzusetzen sind. Sie weisen einen sich konisch nach unten verjüngenden Spalt mit kreisförmigem Querschnitt auf, in welchen die auf ihrer Außenfläche abgerundeten Einsatzstücke des Spaltgerätes eingeführt werden können, und liegen mit abgewinkelten Lappen ihrer oberen Enden bestimmungsgemäß auf dem Bohrlochrand auf. Nachdem die Beilagen in ein Bohrloch eingesetzt sind, kann ein Gerät mit seinen Einsatzstücken in den Spalt eingeführt und der hydraulische Vorschub des Kolbens betätigt werden, so daß der Gleitkeil über die Einsatzstücke und die in das Bohrloch eingesetzten Beilagen das Gestein auseinandertreibt.
  • In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, welche nachstehend näher erläutert sind. In dieser zeigt F i g.1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Gerätes nach einem ersten Ausführungsbeispiel, F i g. 2 einen Längsschnitt des in F i g.1 dargestellten Zwischenstückes, F i g. 3 eine Seitenansicht des Topfes mit eingehängten Einsatzstücken, F i g. 4 eine Aufsicht des in F i g. 3 dargestellten Topfes, F i g. 5 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, F i g. 6 eine Aufsicht des in F i g. 7 dargestellten Topfes ohne Keil und Einsatzstücke, F i g. 7 einen Längsschnitt des Topfes mit Keil und Einsatzstücken des Gerätes gemäß F i g. 5 in einer um 90° versetzten Schnittebene, F i g. 8 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Gerätes nach einem dritten Ausführungsbeispiel, F i g. 9 einen teils im Schnitt, teils in Seitenansicht dargestellten Topf mit Einsatzstücken des Gerätes nach F i g. 8, F i g.10 eine Aufsicht des Topfes gemäß F i g. 9, F i g.11 einen Gleitkeil mit Verlängerungsstücken in auseinandergezogener Darstellung, F i g.12 eine Aufsicht des in F i g.11 dargestellten Gleitkeiles, F i g. 13 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Gerätes nach einem vierten Ausführungsbeispiel, F i g.14 eine Aufsicht des in F i g.13 dargestellten Gerätes ohne Zylinder und Kolbenstange, F i g. 15 eine teils im Schnitt dargestellte, um 90° gedrehte Seitenansicht des in F i g.13 dargestellten Gerätes, F i g. 16 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Gerätes nach einem fünften Ausführungsbeispiel, F i g. 17 einen Horizontalschnitt längs der Linie 1-I in F i g. 16, F i g. 18 einen Teilschnitt des in F i g.16 dargestellten, um 90° gedrehten Topfes mit eingesetztem Gleitkeil und Einsatzstücken, F i g.19 eine der Darstellung in F i g.18 entsprechende Darstellung eines Topfes nach einem sechsten Ausführungsbeispiel, F i g. 20 eine Aufsicht des Ringes mit Keil- und Einsatzstücken der Vorrichtung gemäß F i g.19, F i g. 21 einen horizontalen Schnitt längs der Linie II-II in F i g.19, F i g. 22 in ein Bohrloch eingesetzte Beilagen mit eingesetztem Spaltgerät im Vertikalschnitt, F i g. 23 einen Horizontalschnitt längs der Linie III-III in F i g. 22 und F i g. 24 einen Längsschnitt der Anordnung gemäß F i g. 22 in ihrer Endstellung.
  • Mit den nachstehend beschriebenen F i g.1 bis 21 sind Spaltgeräte veranschaulicht, bei welchen der die Einsatzstücke tragende Topf gemäß der Erfindung vom Zylinderblock und der Gleitkeil von der Kolbenstange gelöst werden kann.
  • So weist das in F i g.1 dargestellte Spaltgerät einen Topf 1 auf, welcher beidseitig mit stufenförmig übereinander angeordneten Rasten 2 versehen ist. Diese Rasten erstrecken sich jeweils etwa über einen Winkelbereich von 90°, wie aus F i g. 4 zu erkennen ist, so daß zwischen ihnen Ausnehmungen 3 entstehen. In das untere Ende des Hochdruckzylinders 4 ist das aus F i g. 2 ersichtliche Zwischenstück 5 eingeschraubt, dessen unterer Rand nach innen gerichteten, krallenförmigen Rasten 6 versehen ist, welche in die von den Rasten 2 des Topfes 1 begrenzten Nuten eingreifen können. Um den Topf 1 mit dem Hochdruckzylinder 4 zu verbinden, ist dieser von unten in das Zwischenstück 5 derart einzuschieben, daß die Rasten 6 in den Ausnehmungen 3 entlanggleiten, bis sie auf gleicher Höhe mit einer der zwischen den Rasten 2 gelegenen Nuten sind und durch Drehung des Topfes gegenüber dem mit dem Zylinder 4 verbundenen Zwischenstück 5 mit einem Rastpaar der Rasten 2 in Eingriff gelangen. Auf diese Weise können die Einsatzstücke 7, deren Kopfteile 8 in seitlich offenen, T-förmigen Nuten des Topfes 1 eingehängt sind, wie insbesondere aus F i g. 3 hervorgeht, wahlweise in einem veränderbaren Abstand von der Kolbenstange 9 mit dem Zylinder verbunden werden.
  • Damit sich die in dem Topf 1 eingehängten beiden Einsatzstücke 7 seitlich nicht verschieben können, ist über sie der unterhalb des Topfes 1 gelegene elastische Spannring 10 geschoben.
  • Auch der Gleitkeil 11 ist lösbar in die einseitig offene Bohrung der Kolbenstange 9 eingesetzt.
  • Somit können Spaltgeräte der in F i g.1 dargestellten Art in folgender Weise angewandt werden. Der Topf 1 wird zusammen mit den eingehängten Einsatzstücken 7 und dem Gleitkeil 11 in ein vorbereitetes Bohrloch im zu spaltenden Gestein derart eingesetzt, daß die Außenflächen der Einsatzstücke 7 ohne Spiel an der Innenwand der Bohrung und der Gleitkeil mit seinen konischen Schrägflächen an den entsprechenden Schrägflächen der Einsatzstücke anliegen. Hierauf wird der Hochdruckzylinder 4 mit seinem Zwischenstück 5 in der obenerwähnten Weise auf den Topf 1 aufgeschoben und durch eine 90°-Drehung mit diesem kraftschlüssig verbunden, wenn das innere Ende des Gleitkeiles 11 am Boden der in der Kolbenstange befindlichen Bohrung anliegt. Wird nunmehr der Kolben des Hochdruckzylinders 4 mit Druck beaufschlagt, so wird der Gleitkeil 11 über die Kolbenstange 9 herausgedrückt, wobei das dem Bohrloch benachbarte Gestein bereits bei Beginn der Hubbewegung unter Druck gesetzt wird.
  • Anders als bei dem vorstehend erläuterten Gerät ist bei dem in den F i g. 5 bis 7 dargestellten Gerät das Zwischenstück 13 mit stufenförmig übereinander angeordneten Rasten 14 versehen und der Topf 15 an seinem oberen Ende mit einem Paar nach innen gerichteter, krallenförmiger Rasten 16 ausgestattet, welche mit den Stufenrasten 14 in der bereits erläuterten Weise zusammenwirken. Im übrigen entspricht jedoch der Aufbau dieses Gerätes der vorstehend beschriebenen Anordnung. So ist das mit einem Gewinde versehene Zwischenstück 13 gleichfalls mit dem Druckzylinder 4' verschraubt; ebenso sind die Einsatzstücke 7 in eine seitlich offene Nut des Topfes 15 eingehängt.
  • An Hand der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung ist ferner erläutert, auf welche Weise der Gleitkeil 11' verlängert werden kann. Zu diesem Zweck ist zwischen dem vorgeschobenen Gleitkeil 11' und der wieder zurückgezogenen Kolbenstange 9' ein Bolzen 17 eingesetzt, welcher mit seinem oberen Ende in die Bohrung der Kolbenstange 9' eingeschoben ist und mit seinem unteren Ende den Kopf des Gleitkeiles 11' umfaßt. Bei erneutem Niederfahren des Kolbens zusammen mit der Kolbenstange 9' wird der Keil 11' noch weiter ausgefahren, so daß die an der Bohrlochwandung anliegenden Einsatzstücke 7' stärker auseinanderspreizen. Ein derartiges Verlängerungsstück ist immer dann einzusetzen, wenn das mittels des Gerätes zu sprengende Gestein nach der ersten vollendeten Vorschubbewegung des Gleitkeiles 11' noch nicht genügend aufgespalten ist.
  • Auch das in den F i g. 8 bis 12 dargestellte Spaltgerät ist mit einem verlängerbaren Gleitkeil 18 ausgestattet, welcher zusammen mit seinen in Form von Verlängerungskeilen 19, 20 und 21 ausgebildeten Verlängerungsstücken insbesondere in F i g.11 dargestellt ist. Die Verlängerungskeile werden bei diesem Gerät in der in F i g.11 dargestellten Reihenfolge nacheinander durch das im Topf 22 befindliche Fenster 23 zwischen Kolbenstange 24 und dem Keil 18 bzw. dem jeweils oben gelegenen Verlängerungskeil eingefügt. Der kontinuierlich zunehmende Querschnitt des Keiles 18 und der Verlängerungskeile 19 bis 21 hat zur Folge, daß die Einsatzstücke 25 immer stärker auseinandergespreizt werden, bis schließlich das Gestein im Bereich des Bohrloches aufgespalten wird.
  • Da die Enden 18 a, 19 a, 20 a und 21 a des Keiles 18 bzw. der Verlängerungskeile 19 bis 21 magnetisch sind, werden die Verlängerungskeile und der Gleitkeil auch dann von der Kolbenstange 24 getragen, wenn das Gestein auseinanderbricht, so daß sie nicht verlorengehen können, Wie F i g.11 und 12 ferner zeigen, greifen die magnetisierten Enden 18 bis 21 a jeweils mit flachen, kegelförmigen Vorsprüngen in entsprechende Vertiefungen 19 b, 20 b und 21 b der Verlängerungskeile 19 bis 21 und 24 b der Kolbenstange 24 ein. Außerdem sind der Keil 18 und die Verlängerungsstücke 19 bis 21 seitlich mit Führungsnocken 18 c bis 21 c versehen, welche in diesen entsprechenden Nuten 26 in der Bodenplatte des Topfes 22 geführt sind.
  • Das Spaltgerät gemäß F i g. 8 unterscheidet sich außerdem von den zuvor beschriebenen dadurch, daß unmittelbar am unteren Ende des Zylinderblockes 27 ein Paar nach innen gerichteter Rasten 28 angebracht ist, welches mit einem Paar der Stufenrasten 29 des Topfes 22 im Eingriff ist.
  • In weiterer Abwandlung ist der Zylinderblock 30 des in den F i g. 13 bis 15 dargestellten Gerätes an seinem unteren Ende mit stufenförmig übereinander angeordneten Rastpaaren 31 versehen, welche mit nach innen gerichteten Raststufen 32 des Topfes 33 im Eingriff sind. Da sich sowohl die Rasten 31 des Hochdruckzylinders 30 als auch die Rasten 32 des Topfes 33 nur über eine begrenzte Strecke über den Umfang des Zylinders bzw. des Topfes erstrecken, wie mit F i g. 14 veranschaulicht ist, können Topf und Zylinder bajonettariig miteinander verbunden werden.
  • Das in den F i g.13 bis 15 dargestellte Gerät besitzt nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung einen Gleitkeil, welcher ein besonders starkes Aufspreizen der Einsatzstücke 37 ermöglicht. Dieser Gleitkeil 34 ist mit sich beidseitig konisch verjüngenden Gleitflächen 34 a und 34 b versehen. Sein oberes, in Form eines Quersteges 34c ausgebildetes Ende ist zunächst in einer Quernut 38 der Kolbenstange 39 gelagert. Nachdem der Gleitkeil 34 mittels hydraulischen Kolbens über die Kolbenstange 39 in die in F i g. 13 dargestellte Position gebracht ist, werden die beiden Zusatzkeile 35 und 36 eingebracht. Ihre oberen Enden 40 sind hierbei in eine senkrecht zur Nut 38 verlaufende Nut der Kolbenstange 39 eingesetzt, während ihre unteren, sich konisch verjüngenden Enden in den vom Keil 34 und den Einsatzstücken 37 begrenzten Zwischenräumen gelegen sind. Durch erneutes Niederfahren der Kolbenstange 39 werden die keilförmig ausgebildeten Verlängerungsstücke 35 und 36 vorgeschoben, während der Keil 34 mittels seines auf dem Boden des Topfes 33 ruhenden Quersteges 34c in der dargestellten Position gehalten wird. Hierdurch werden die Einsatzstücke 37 besonders stark auseinandergetrieben und mit ihnen das dem Bohrloch benachbarte Gestein.
  • In F i g.16 bis 18 ist eine vereinfachte Ausführungsform des in F i g.13 dargestellten Spaltgerätes veranschaulicht. Bei diesem Gerät ist der Topf 41 mit dem Hochdruckzylinder 42 vermittels des Gewindes 43 verschraubt. Um dieses Gerät zum Einsetzen und Auseinandertreiben mehrerer Einsätze 44 verwenden zu können, ist der Topf 4' mit einer seitlich offenen Ausnehmung 45 (vgl. insbesondere F i g.17) versehen, in welche die Einsatzstücke 44 mit ihren Kopfstücken 44 a und der Keil 46 mit seinem oberen Ende eingeschoben sind. Mittels einer derart aufgebauten Vorrichtung können nacheinander mehrere Einsätze in Bohrlöcher eingesetzt werden und mit Keilen 46 auseinandergetrieben werden. Der mit dem Zylinderblock verbundene Topf wird hierbei von den in das Gestein eingetriebenen Einsätzen durch seitliches Abziehen gelöst und kann somit für beliebig viele Spaltarbeiten verwendet werden.
  • Damit die Einsatzstücke hierbei paarweise zusammengehalten werden, können sie, wie in den F i g. 19 bis 21 veranschaulicht ist, von einem Ring 47 getragen werden, welcher seinerseits in den Topf 52 eingehängt ist. Dieser Ring 47 weist einen mittleren Schlitz auf (vgl. F i g. 20), in welchen die Einsatzstücke 48 derart eingesetzt sind, daß ihre Kopfteile 48 a auf der Ringoberfläche aufliegen und daß zwischen ihnen der Gleitkeil 49 geführt ist. An den gegenüberliegenden Seiten 50 ist der Ring 47 abgeflacht, so daß er drehfest in der entsprechend bemessenen Horizontalnut 51 des Topfes 52 gelagert ist.
  • Der aus F i g. 1.6 ersichtliche Vertikalschnitt veranschaulicht ferner die Hartmetallauflagen 53, mit welchen die Einsatzstücke 44 nahe ihrem balligen Ende 44 b auf der dem Keil zugewandten Seite versehen sind. Diese Hartmetallauflagen verhindern, daß sich der Keil 46 im Bereich dieser am stärksten belasteten Stelle in die Einsatzstücke 44 einfrißt.
  • Es hat sich weiterhin aus technologischen Gründen als vorteilhaft erwiesen, den Keil in seinem oberen Bereich mit flachen Ausnehmungen 54 zu versehen. Hierdurch wird nämlich der in diesem Bereich massive Keil elastischer, wodurch Gewalt- und Dauerbrüche weitgehend verhindert werden.
  • Die in den F i g. 22 bis 24 dargestellten Beilagen 55 sind in erster Linie als Zusatzteile für vorhandene Spaltgeräte geeignet, bei welchen eine Verlängerung des Keiles 5 b und damit ein stärkeres Auseinanderspreizen der Einsatzstücke 59 nicht mehr möglich ist. Die im Querschnitt halbrunden Beilagen werden, nachdem das Gestein im Bereich eines Bohrloches 57 auseinandergetrieben ist, in das Bohrloch eingesetzt, wobei die an ihren oberen Enden abgebogenen Lappen 55a verhindern, daß sie ganz in das Bohrloch hineingleiten. Wie F i g. 22 veranschaulicht, begrenzen die Beilagen 55 auf diese Weise einen keilförmigen Spalt 58, in welchen ein Spaltgerät mit den Einsatzstücken 59 und dem Keil 56 eingesetzt werden kann. Wird der Keil 56 nunmehr ausgefahren, treibt er das benachbarte Gestein über die Beilagen 55 weiter auseinander, so daß der Spalt 60 aufgeweitet wird und das Spaltgerät schließlich in die in F i g. 24 dargestellte Position gelangt. Wird aus dieser Position heraus der Keil 56 vollends ausgefahren, so wird der Spalt 60 in der Regel so weit aufgerissen, daß das Gestein an dieser Stelle gespalten ist.

Claims (19)

  1. Patentansprüche: 1.. Gerät zum mechanischen Zerlegen von Gesteinen mit wenigstens zwei in Bohrlöcher einsetzbaren und durch einen hydraulisch betätigten Keil auseinanderschiebbaren Einsatzstücken, mit einem Zylinderblock, in dem ein hochdruckhydraulisch betätigbarer, einen schlanken Gleitkeil tragender Kolben längsbeweglich angeordnet ist, und mit einem mit dem Zylinderblock verschraubten Topf, in dem symmetrische Einsatzstücke beschränkt verschiebbar eingehängt sind, welche eine der Neigung des Gleitkeiles entsprechende konische Schrägung aufweisen, nach Patentanmeldung D 47943 VI a/ 5 b (deutsche Auslegeschrift 1249 1.94), d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Gleitkeil (11, 18, 34, 46) an der Kolbenstange (9, 24, 39), der die Einsatzstücke tragende Topf (1, 15, 22, 33) am Zylinderblock (4, 27, 30) oder die Einsatzstücke (44, 48) am Topf (41, 42) lösbar befestigt sind.
  2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (1, 15, 22, 33) wahlweise in verschiedenen Höhen mit dem Zylinderblock (4, 27, 30) verbindbar ist.
  3. 3. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (1, 15, 22, 33) und der Zylinderblock (27, 30) bzw. ein an diesem angebrachtes Zwischenstück (5, 13) mit bajonettartig miteinander verbindbaren Rasten (2, 6, 14, 16, 28, 29, 31., 32) versehen sind.
  4. 4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (1, 22) Paare stufenförmig übereinander angeordneter Rasten (2, 29) und der Zylinderblock (27) bzw. ein mit diesem verbundenes Zwischenstück (5) ein mit den Raststufen bajonettartig koppelbares Rastpaar (28, 6) aufweisen.
  5. 5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock bzw. ein mit diesem verbundenes Zwischenstück (13) Paare stufenförmig übereinander angeordneter Rasten (14) und der Topf (15) ein mit den Raststufen bajonettartig koppelbares Rastpaar (16) aufweisen.
  6. 6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Topf (33) als auch der Zylinderblock (30) bzw. ein mit diesem verbundenes Zwischenstück Paare stufenförmig übereinander angeordneter Rasten (31, 32) aufweisen, die bajonettartig miteinander koppelbar sind.
  7. 7. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Einsatzstücke am inneren Ende verstärkte Kopfteile besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (7, 25, 37, 44, 48) mit den verstärkten Kopfteilen (8, 44a, 48a) in eine seitlich offene T-förmige Ausnehmung des Topfes (1, 15, 22, 33, 41, 52) einschiebbar sind. B.
  8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (41) eine Ausnehmung (45) besitzt, durch welche das obere Ende des Gleitkeiles (46) und die verstärkten Kopfteile (44a) einfuhrbar sind.
  9. 9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Ring (47), in welchen die Einsatzstücke (48) eingesetzt sind und auf welchem die Kopfteile (48a) der Einsatzstücke aufliegen und der in die T-förmige Nut (51) des Topfes (52) einfuhrbar ist.
  10. 10. Gerät, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (44), insbesondere im Bereich der balligen Verstärkung (44b), auf ihrer dem Gleitkeil (46) zugewandten Fläche eine Hartmetallauflage (53) aufweisen.
  11. 11.. Gerät, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Gleitkeiles (46) mit flachen, vorzugsweise ringförmigen Ausnehmungen (54) versehen ist.
  12. 12. Gerät, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das untere, schmalere Ende des Gleitkeiles, vorzugsweise etwa über ein Viertel der Gesamtlänge des Gleitkeiles, härter ist als das obere Ende.
  13. 13. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (9, 24, 39) eine Ausnehmung aufweist, in welche der Gleitkeil (11, 18, 34) lösbar einsetzbar ist.
  14. 14. Gerät nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch zwischen Kolbenstange (9', 24) und Gleitkeil (11',18) einfügbare Verlängerungsstücke (17), vorzugsweise Verlängerungskeile (19 bis 21) mit kontinuierlich zunehmendem Querschnitt.
  15. 15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Keils (18), der Verlängerungskeile (19 bis 21) und der Kolbenstange (24) magnetisiert sind und vorzugsweise ineinander eingreifende Vorsprünge (18a bis 21a) bzw. Vertiefungen (19 b bis 21 b und 24 b) aufweisen.
  16. 16. Gerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (18) und die Verlängerungskeile (19 bis 21) mit Führungsnocken (18c bis 21c) versehen sind, welche in diesen entsprechenden Nuten (26) des Topfes (22) geführt sind.
  17. 17. Gerät nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (22) eine seitliche Öffnung (23) aufweist, durch welche die Verlängerungskeile (19 bis 21) einführbar sind.
  18. 18. Gerät nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen sich beidseitig konisch verjüngenden Gleitkeil (34), dessen inneres Ende in eine Ausnehmung (38) der Kolbenstange (39) einsetzbar und mit einem die Vorschubbewegung begrenzenden Anschlag (34c) versehen ist, und durch zwei sich nach unten verjüngende Zusatzkeile (35, 36), welche zwischen Kolbenstange (39) und dem aufgefahrenen Gleitkeil (34) einsetzbar sind, wobei sie jeweils mit einer Fläche am oberen sich verjüngenden Teil des Gleitkeiles (34) und mit ihrer gegenüberliegenden Fläche an einem Einsatzstück (37) anliegen.
  19. 19. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch zwei in das Bohrloch einsetzbare, halbrunde Beilagen (55), die einen sich konisch nach unten verjüngenden Spalt (58) mit kreisförmigem Querschnitt zur Aufnahme der auf der Außenfläche abgerundeten Einsatzstücke (59) begrenzen und an ihren oberen Enden abgewinkelte, auf dem Bohrlochrand aufliegende Lappen aufweisen.
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