Gewinnungswerkzeug zum Hereingewinnen von Mineralien, insbesondere von Kohle

Abstract

 Es handelt sich um ein Gewinnungswerkzeug zum Hereingewinnen von Mineralien mit einem Rundmeißel, bei welchem der Meißelkopf (1) als eine Kappe für den Meißelschaft (2) ausgebildet und mit vorgegebenem axialen und radialen Bewegungsspiel auf dem Meißelschaft drehbar gelagert ist. In dem Meißelschaft befindet sich eine Lagerbohrung für ein Versorgungsrohr (8) mit endseitiger Düse (9), in der Meißelspitze befindet sich eine Düsenbohrung (7), wobei die Düse (9) und die Düsenbohrung (7) koaxial und mit vorgegebenem Abstand einander zugeordnet sind. Auf diese Weise wird stets selbstreinigender Schneideffekt für die Düsenbohrrung in der Meißelspitze des Meißelkopfes sowie Reinigung des Zwischenraumes zwischen Meißelkopf und Meißelschaft zur Aufrechterhaltung von Rotationsbewegungen des Meißelkopfes erreicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gewinnungswerkzeug zum Hereingewinnen von Mineralien, insbesondere von Kohle, bestehend aus einem Rundmeißel mit Meißelkopf und Meißelschaft und aus einem Meißelhalter, wobei der Meißelhalter eine Aufnahmebohrung für den darin eingesetzten Meißelschaft aufweist.

[0002] Bei bekannten Gewinnungswerkzeugen ist der Rundmeißel regelmäßig mit 1 seinem Meißelschaft drehbar in der Aufnahmebohrung des Meißelhalters gelagert, um einen möglichst gleichmäßigen Verschleiß des Meißelkopfes zu erreichen. Denn anders entsteht eine stumpfe Meißelspitze, welche mit erheblich reduzierter Gewinnungsleistung arbeitet. Das ist häufig wegen Verschmutzung der Meißelschaftlagerung der Fall.

[0003] Ein anderes Problem ist beim Einsatz von Gewinnungswerkzeugen in der Staub- und Temperaturbekämpfung zu sehen, im letzteren Fall zur Vermeidung von Funkenbildung und daraus resultierender Explosionsgefahr. Dazu kennt man das Bedüsen der Gewinnungswerkzeuge mit regelmäßig Wasser. Folglich sind die Gewinnungswerkzeuge mit entsprechenden Düsen ausgerüstet. Arbeitet man mit extrem hohen und höchsten Drücken von 1000 bar und mehr, kann darüber hinaus Schneidwirkung erzielt werden, wenn sich die Düsen im Meißelkopf befinden. Allerdings besteht wegen der zwangsläufig geringen Düsenquerschnitte häufig Verstopfungsgefahr. Im Falle der Verstopfung muß die betreffende Düse ausgetauscht werden. Das ist zeit- und kostenaufwendig, stört insbesondere den Gewinnungsprozeß.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewinnungswerkzeug der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem im Einsatz einerseits die Meißelspitze durch sichergestellte Rotation des Rundmeißel stets erhalten bleibt, welches andererseits bei Zufuhr eines Hoch- bzw. Höchstdruckmediums mit Schneid- und Selbstreinigungseffekt funktionssicher arbeitet.

[0005] Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Gewinnungswerkzeug dadurch, daß der Meißelkopf als, eine Kappe für den Meißelschaft ausgebildet und mit vorgegebenem axialen und radialen Bewegungsspiel auf dem Meißelschaft drehbar gelagert ist, daß in dem Meißelschaft und in der Meißelspitze des kappenartigen Meißelkopfes koaxiale bzw. fluchtende Axialbohrungen angeordnet sind, wobei die Axialbohrung im Meißelschaft als Lagerbohrung für ein Versorgungsrohr mit endseitiger Düse und die Axialbohrung in der Meißelspitze als Düsenbohrung ausgebildet sind, und daß die Düse gegen eine als Dichtsitz ausgebildete Verengung der Lagerbohrung im Stirnflächenbereich des Meißelschaftes unter Dichtwirkung angedrückt ist, und daß an den Meißelschaft bzw. das Versorgungsrohr eine Versorgungsleitung für _; Hoch- und Höchstdruckmedien anschließbar ist. - Diese Maßnahmen haben zur Folge, daß die von dem kappenartigen Meißelkopf geschützte Düse stets mit Schneidwirkung gegen die Düsenbohrung in dem Meißelkopf arbeitet, so daß sich diese Düsenbohrung, aus welcher das Hoch- ; bzw. Höchstdruckmedium austritt, nicht bleibend verstopfen kann. Denn infolge des axialen und radialen Bewegungsspiels des kappenartigen Meißelkopfes auf dem Meißelschaft stellt sich bei beginnender Veri stopfung der Düsenbohrung zwangsläufig ein Abstand zwischen der endseitig im Meißelschaft angeordneten Düse und dem Eintrittsende der Düsenbohrung ein, so daß die Schneidwirkung des aus der Düse austretenden Hoch- bzw. Höchstdruckmediums erhalten bleibt. Dadurch kann sich die in der Düsenbohrung beginnende Verstopfung nicht festsetzen, sondern sie wird von dem Hoch- bzw. Höchstdruckmedium aus der Düsenbohrung gleichsam herausgeschnitten. Soweit zunächst das Hoch- bzw. Höchstdruckmedium nicht über die Düsenbohrung an der Meißelspitze entweichen kann, erfolgt Umlenkung und Entweichen zwischen dem kappenartigen Meißelkopf und dem Meißelschaft aufgrund des dort vor- handenen Radialspiels. Folglich bleibt nicht nur stets reinigender Schneideffekt erhalten, sondern auch die für den gleichmäßigen Ver- ; schleiß der Meißelspitze erforderliche Rotation des kappenartigen Meißelkopfes auf dem Meißelschaft. Insoweit wird zugleich eine selbstschleifende Meißelspitze verwirklicht, so daß das erfindungsgemäße i Gewinnungswerkzeug stets mit optimaler Schneidleistung arbeitet. Diese Effekte werden dadurch noch optimiert, daß der kappenartige Meißelkopf auf der Schulter des Meißelschaftes aufsitzt und dadurch zwischen dem Meißelschaftende mit der Düse und der Meißelspitze mit der Düsenbohrung eine im Axialschnitt umgekehrt U-förmige Umlenkkammer für aus der Düse austretendes Hoch- bzw. Höchstdruckmedium gebildet ist, welches nicht über die Düsenbohrung aus der Meißelspitze austritt. Dadurch wird eine ständige Spülung des Zwischenraumes zwischen dem Meißelkopf und dem Meißelschaft und folglich eine Aufrechterhaltung der Rotationsbewegungen erreicht.

[0006] Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So kann die Meißelspitze einen rotationssymmetrischen Schneideinsatz aus beispielsweise Hartmetall aufweisen, durch den die Düsenbohrung hindurchgeführt ist. Auf diese Weise wird ein besonders gleichmäßiges Schleifen der Meißelspitze erreicht. Die Düsenbohrung ist vorzugsweise als abgesetzte Bohrung mit einem erweiterten Eintrittsbereich und einem verengten Austrittsbereich ausgebildet, damit einerseits der Eintritt des aus der vorgeordneten Düse austretenden Hoch- bzw. Höchstdruckmediums in die Düsenbohrung gewährleistet ist, andererseits das Hoch- bzw. Höchstdruckmedium an der Meißelspitze nach wie vor mit Schneidwirkung austritt und den Meißelkopf im Rahmen des axialen Bewegungsspiels nach vorne drückt. Stets ist der aus der Düse austretende Düsenstrahl im 'Durchmesser kleiner als die Düsenbohrung, um einwandfreien Austritt des Mediums an der Meißelspitze zu erreichen. Der kappenartige Meißelkopf is in einfacher Weise mittels eines auf dem Meißelschaft lösbar befestigten und in eine kappeninnenseitige Ringnut eingreifenden Sicherungsgliedes auf de Meißelschaft unter Berücksichtigung des axialen und radialen Bewegungsspiels gesichert. Bei diesem Sicherungsglied kann es sich um einen Sicherungsklipp oder eine Sicherungsklammer handeln. Zusätzlich kann ein Sicherungsstift vorgesehen sein, der in eine entsprechende innenseitige Ringnut des kappenartigen Meißelkopfes eingreift. - Weiter sieht die Erfindung vor, daß das Versorgungsrohr an seinem düsenabgewandten Rohrende eine Gewindebuchse aufweist und in eine Gewindebohrung des Meißelhalters einschraubbar ist, so daß sich in verhält- ^] nismäßig einfacher Weise eine einwandfreie Anlage der Düse gegen den Dichtsitz im Bereich der endseitigen Verengung des Versorgungsrohres am anderen Rohrende erreichen läßt und dort folglich einwandfreie Dichtwirkung gegeben ist. Ebenso einfach läßt sich die Versorgungsleitung für das Hoch- und Höchstdruckmedium anschließen, nämlich ; unter Zwischenschaltung eines auf die Gewindebuchse aufschraubbaren Kupplungsstücks, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung üblicher Dichtungselemente.

[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Gewinnungswerkzeug mit einem Rundmeißel verwirklicht wird, bei dem sich die Meißelspitze durch einen Selbstschleifeffekt und folglich gleichmäßigen Rundmeißelverschleiß ebenso auszeichnet wie durch einen die in der Meißelspitze befindliche Düsenbohrung reinigenden Schneideffekt, so daß bei Zufuhr eines Hoch- bzw. Höchstdruckmediums stets einwandfreie und optimale Schneidleistung gewährleistet ist. Hinzu kommt, daß zugleich die drehbare Lagerung des kappenartigen Meißelkörpers auf dem Meißelschaft gewährleistet ist, weil einerseits Verschmutzungsgefahr zwischen dem kappenartigen Meißel körper und dem Meißelschaft kaum zu befürchten ist, andererseits auch hier ein selbstreinigender Effekt über das Hoch- bzw. Höchstdruck- medium erreicht wird, wenn dieses über den Zwischenraum zwischen kappenartigem Meißelkopf und Meißelschaft beim Reinigen der Düsenbohrung im Meißelkopf und ggf. beim Eintreten in die Düsenbohrung teilweise entweichen muß. Im Ergebnis genügt das erfindungsgemäße Gewinnungswerkzeug auch unter den Gesichtspunkten der Staub- und Temperaturbekämpfung bzw. der Vermeidung von Explosionsgefahr höchsten Ansprüchen. Das gilt insbesondere unter Berücksichtigung stabiler und kompakter Bauweise.

[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gewinnungswerkzeug im Axialschnitt, und

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich des Meißelkopfes im Zuge selbstreinigender Schneidwirkung zur Befreiung der Düsenbohrung in der Meißelspitze.

[0009] In den Figuren ist ein Gewinnungswerkzeug zum Hereingewinnen von Mineralien, insbesondere von Kohle, dargestellt, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Rundmeißel mit Meißelkopf 1 und Meißelschaft 2 und aus einem Meißelhalter 3 besteht, wobei der Meißelhalter 3 eine Aufnahmebohrung 4 für den darin drehfest eingesetzten Meißelschaft 2 aufweist. Der Meißelkopf 1 ist als eine Kappe für den Meißelschaft 2 ausgebildet und mit vorgegebenem axialen und radialen Bewegungsspiel S, S' auf dem Meißelschaft 2 drehbar gelagert. In dem Meißelschaft 2 und in der Meißelspitze 5 des kappenartigen Meißelkopfes 1 sind koaxiale bzw. fluchtende Axialbohrungen 6, 7 angeordnet, wobei die Axialbohrung im Meißelschaft 2 als Lagerbohrung 6 für ein Versorgungsrohr 8 mit endseitiger Düse 9 und die Axialbohrung in der Meißelspitze 5 als Düsenbohrung 7 ausgebildet sind. Die Düse 9 ist gegen eine als Dichtsitz 10 ausgebildete Verengung der Lagerbohrung 6 im Stirnflächenbereich des Meißelschaftes 2 unter Dichtwirkung angedrückt. An den Meißelschaft 2 bzw. das Versorgungsrohr 8 ist eine Versorgungsleitung 11 für Hoch- und Höchstdruckmedien, regelmäßig Wasser anschließbar. Tatsächlich arbeitet das erfindungsgemäße Gewinnungswerkzeug mit Wasserdrücken bis zu 1000 bar und mehr. Dadurch erfüllt es die -kombinierte Funktion eines Schneid- und Brechwerkzeuges mit selbstreinigendem Schneideffekt in der Düsenbohrung 7 des Meißelkopfes 1 und selbstschleifendem Effekt durch stets aufrechterhaltene Rotation der Meißelspitze 5. Dazu weist die Meißelspitze 5 einen rotationssymmetrischen Schneideinsatz 12 aus beispielsweise Hartmetall auf, durch den die Düsenbohrung 7 hindurchgeführt ist. Die Düsenbohrung 7 ist als abgesetzte Bohrung mit einem erweiterten Ein- _. trittsbereich 7a und einem verengten Austrittsbereich 7b ausgebildet, welcher sich über die Länge des Schneideinsatzes 12 erstreckt. Der kappenartige Meißelkopf 1 ist mittels eines auf dem Meißelschaft 2 ; lösbar befestigten und in eine kappeninnenseitige Ringnut 13 eingreifenden Sicherungsgliedes 14, z.B. Sicherungsklipps, auf dem Meißelschaft gesichert. - Das Versorgungsrohr 8 weist an seinem düsenabgewandten Rohrende eine Gewindebuchse 15 auf und ist in eine Gewindebohrung 16 des Meißelhalters 3 einschraubbar, und zwar derart, daß Dichtwirkung zwischen der Düse 9 am anderen Ende des Versorgungsrohres 8 und der dortigen als Dichtsitz 10 ausgebildeten Verengung der Lagerbohrung 6 in dem Meißelschaft 2 erreicht wird. Die Versorgungs- ; leitung 11 ist ihrerseits unter Zwischenschaltung eines auf die Gewindebuchse 15 aufschraubbaren Kupplungsstücks 17 an das Versorgungsrohr 8 anschließbar. Grundsätzlich kann mit solchen Wasserdrücke gearbeitet werden, daß das Wasser nicht nur über die Düsenbohrung 7 in der Meißelspitze austritt, sondern auch zugleich zur Aufrechterhaltung der Rotation des kappenartigen Meißelkopfes 1 auf den Meißelschaft 2 zwischen eben dem Meißelkopf 1 und dem Meißelschaft 2 entweicht. Dadurch wird Verschmutzungsgefahr zwischen Meißelkopf 1 und Meißelschaft 2 unterbunden und folglich bleibt die Rotation des kappenartigen Meißelkopfes 1 aufrechterhalten. Das wird nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung dadurch erreicht, daß der kappenartige Meißelkopf 1 auf einer Schulter 18 des Meißelschaftes 2 aufsitzt und dadurch zwischen dem Meißelschaftende mit der Düse 9 und der Meißelspitze 5 mit der Düsenbohrung 7 eine im Axialschnitt umgekehrt U-förmige Umlenkkamer 19 für aus der Düse 9 austretendes Hoch- bzw. Höchstdruckmedium gebildet ist.

[0010] Das erfindungsgemäße Gewinnungswerkzeug eignet sich bevorzugt auch für das Hereingewinnen von Hartstein.

Ansprüche

Gewinnungswerkzeug zum Hereingewinnen von Mineralien, insbesondere von Kohle, bestehend aus einem Rundmeißel mit Meißelkopf und Meißelschaft und aus einem Meißelhalter, wobei der Meißelhalter eine Aufnahmebohrung für den darin drehfest eingesetzten Meißelschaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißelkopf (1) als eine Kappe für den Meißelschaft (2) ausgebildet und mit vorgegebenem axialen und radialen Bewegungsspiel (S, S') auf dem Meißelschaft (2) drehbar gelagert ist, daß in dem Meißelschaft (2) und in der Meißelspitze (5) des kappenartigen Meißelkopfes (1) koaxiale Axialbohrungen (6, 7) angeordnet sind, wobei die Axialbohrung im Meißelschaft (2) als Lagerbohrung (6) für ein Versorgungsrohr (8) mit endseitiger Düse (9) und die Axialbohrung in der Meißelspitze (5) als Düsenbohrung (7) ausgebildet sind, und daß die Düse (9) gegen eine als Dichtsitz (10) ausgebildete Verengung der Lagerbohrung (6) im Stirnflächenbereich des Meißelschaftes (2) unter Dichtwirkung angedrückt ist, und daß an den Meißelschaft (2) bzw. das Versorgungsrohr (8) eine Versorgungsleitung (11) für Hoch- und Höchstdruckmedium anschließbar ist.

2. Gewinnungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kappenartige Meißelkopf (1) auf einer Schulter (18) des Meißelschaftes (2) aufsitzt und dadurch zwischen dem Meißelschaftende mit der Düse (9) und der Meißelspitze (5) mit der Düsenbohrung (7) eine im Axialschnitt umgekehrt U-förmige Umlenkkammer (19) für aus der Düse (9) austretendes Hoch- bzw. Höchstdruckmedium gebildet ist.

3. Gewinnungswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelspitze (5) einen rotationssymmetrischen Schneideinsatz (12) aufweist, durch den die Düsenbohrung (7) hindurchgeführt ist.

4. Gewinnungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbohrung (7) als abgesetzte Bohrung mit einem erweiterten Eintrittsbereich (7a) und einem verengten Austrittsi bereich (7b) ausgebildet ist.

5. Gewinnungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kappenartige Meißelkopf (1) mittels eines auf dem Meißelschaft (2) lösbar befestigten Sicherungsgliedes (14), z. B. Sicherungsklipp, -klammer und gegebenenfalls -stift auf dem Meißelschaft (2) gesichert ist.

6. Gewinnungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungsrohr (8) an seinem düsenabgewandten Rohrende eine Gewindebuchse (15) aufweist und in eine Gewindebohrung (16) des Meißelhalters (3) einschraubbar ist.

7. Gewinnungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (11) unter Zwischenschaltung eines auf die Gewindebuchse (15) aufschraubbaren Kupplungsstücks (17) an das Versorgungsrohr (8) anschließbar ist.

Zeichnung