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Dokumentenidentifikation DE3608786C2 07.06.1990
Titel Meißelanordnung, beispielsweise für Kohlenhobel
Anmelder Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia GmbH, 4670 Lünen, DE
Erfinder Raßmann, Christoph, 4670 Lünen, DE;
Breuer, Oswald, 4600 Dortmund, DE;
Steinkuhl, Bernd, 4670 Lünen, DE
DE-Anmeldedatum 15.03.1986
DE-Aktenzeichen 3608786
Offenlegungstag 17.09.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.06.1990
IPC-Hauptklasse E21C 27/44
IPC-Nebenklasse E21C 25/42   E21C 25/44   E21C 25/46   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Meißelanordnung, beispielsweise für Kohlenhobel, bestehend aus einem Meißelhalter und einem Meißel, der in eine Tasche des Meißelhalters einsteckbar ist, wobei der Meißelhalter rückseitig mit einer den Meißel abstützenden Meißelanlagefläche und an seiner in Schneidrichtung vornliegenden Stirnseite mit einer Stegwand und einer Stirnöffnung für einen Bogenkeil versehen ist, der durch die Stirnöffnung hindurch in einen zwischen der Stegwand und der Stirnfläche des Meißels gebildeten bogenförmigen Keilspalt eintreibbar ist.

Meißelanordnungen dieser Art, die bei Hobeln für die untertägige Gewinnung von Kohle oder sonstigen hobelbaren mineralischen Stoffen zur Verwendung kommen, gehören z. B. durch die DE-OS 32 09 411 zum Stand der Technik und haben sich im untertägigen Einsatz prinzipiell bewährt. Die aufgrund der Keilwirkung des Bogenkeils wirkenden Reibkräfte sind im allgemeinen in der Lage, den Bogenkeil während des Hobelbetriebs in der Meißeltasche zu sichern. Es bereitet jedoch enorme Schwierigkeiten, die feste Verspannung des Meißels in der Tasche des Meißelhalters über einen längeren Zeitraum zuverlässig aufrecht zu erhalten. Da sich gezeigt hat, daß die Standzeit des Meißels überraschend stark erhöht wird, wenn es gelingt, den Festsitz des Meißels in der Meißeltasche über die gesamte Meißelstandzeit zu wahren, sind verschiedenartig wirkende Sicherungsvorrichtungen (DE-OS 34 40 448) entwickelt worden, die den Bogenkeil hindern sollen, sich aus der festen Verspannung zwischen Meißel und Meißeltasche zu lösen. Relativ gute Erfolge sind mit einer Sicherungsvorrichtung erzielt worden, bei der in einer Sackbohrung an der konkaven Stirnseite des Meißels ein Kunststoff-Sperrglied angeordnet ist, welches um ein gewisses Maß aus der Sackbohrung vorsteht und mit einer in die konvexe Außenfläche des Bogenkeils eingearbeiteten Rastverzahnung korrespondiert. In dieses Kunststoff- Sperrglied ist ein Sicherungsstift eingebettet, welcher gleichfalls in die Rastverzahnung des Bogenkeils eingreift und die Sperrwirkung der Sicherungsvorrichtung erhöht. Die vorgenannten Maßnahmen haben in der Praxis dazu geführt, daß im Betrieb erheblich seltener lockere Bogenkeile beobachtet werden, so daß die Standzeiten der Meißel insgesamt gestiegen sind. Dennoch sind immer wieder einzelne Meißelverluste zu beklagen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Meißelanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu verbessern, daß die Verspannung des Meißels in der Tasche des Meißelhalters auch unter extremen Beanspruchungen zuverlässig gewahrt bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenbereiche des Bogenkeils sowohl an der Stegwand des Meißelhalters als auch an der Stirnwand des Meißels anliegen, während der Mittelbereich des Bogenkeils an der Stegwand des Meißelhalters und/oder an der Stirnfläche des Meißels hohlliegt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik beabsichtigte ganzflächige Anlage und somit Verspannung des Bogenkeils im Keilspalt zwischen Meißel und Meißelhalter in der Praxis, insbesondere durch Fertigungsungenauigkeiten im allgemeinen nicht errreicht werden kann, so daß keine exakt definierten Kraftübertragungsstellen vorhanden sind. Man kann davon ausgehen, daß die Hauptspannkraft bei dieser bekannten Meißelanordnung etwa in einer Ebene zwischen der hinteren Abstützstelle des Meißelschaftes im Meißelhalter und dem Mittelbereich des Bogenkeils übertragen wird. Bei der zum Stand der Technik zählenden Meißelanordnung ergibt sich also praktisch eine Zweipunktverspannung des Meißels in der Meißeltasche. Durch die oben genannten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird diese nicht exakt definierte Zweipunktverspannung in eine exakt definierte Dreipunktverspannung umgewandelt. Hierdurch ergibt sich insgesamt eine effektiv erheblich vergrößerte Anlagefläche des Bogenkeils sowohl am Meißel als auch an der Meißeltasche und somit eine bessere Selbsthemmung des Bogenkeils im Keilspalt. Außerdem wird der Meißelschaft durch die Spannkraft bedeutend gleichmäßiger belastet, so daß Meißelschaftbrüche nicht mehr zu befürchten sind. Schließlich wird der sogenannte "Kirschkern-Effekt" welcher den Bogenkeil aufgrund der im Betrieb auftretenden Vibrationen aus den Keilspalt zu drängen sucht, durch das Vorhandensein zweier exakt definierter Kraftübertragungsstellen bedeutend verringert.

Die Hohllage des Bogenkeilmittelbereichs an der Stegwand des Meißelhalters kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß die konkave Innenfläche im Mittelbereich des Bogenkeils gegenüber der konvexen Außenfläche der Stegwand des Meißelhalters zurückversetzt ist. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn der mit dem Mittelbereich des Bogenkeils korrespondierende Bereich der konvexen Außenfläche der Stegwand des Meißelhalters gegenüber der konkaven Innenfläche des Bogenkeils zurückversetzt ist. Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann eine Hohllage des Bogenkeilmittelbereichs an der Stirnfläche des Meißels dadurch erreicht werden, daß die konvexe Fläche im Mittelbereich des Bogenkeils gegenüber der konkaven Stirnfläche des Meißels oder der mit dem Mittelbereich des Bogenkeils korrespondierende Teilbereich der konkaven Stirnfläche des Meißels gegenüber der konvexen Fläche des Bogenkeils zurückversetzt ist. Obwohl prinzipiell einer der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen ausreicht, um den gewünschten Effekt zu erzielen, sind im Rahmen der Erfindung auch Kombinationen dieser Maßnahmen denkbar. So bringt z. B. das Zurückversetzen des Bogenkeilmittelbereichs sowohl gegenüber der Stirnwand des Meißels als auch gegenüber der Stegwand des Meißelhalters den Vorteil, daß der Bogenkeil hierdurch biegeelastischer wird, so daß er sich besonders gut an den vorhandenen Keilspalt anpassen kann und somit eine günstige Verteilung der Spannkraft auf die beiden Außenbereiche des Bogenkeils erreicht wird.

Obwohl durch die erfindungsgemäße optimale Verspannung des Meißels im Meißelhalter kaum mit einer Lockerung des Bogenkeils zu rechnen ist, kann es aus Sicherheitsgründen dennoch sinnvoll sein, zusätzliche Maßnahmen zur Lagesicherung des Bogenkeils im Keilspalt vorzusehen. Hierzu schlägt die Erfindung beispielsweise vor, in die konkave Stirnfläche des Meißels eine, an sich bekannte, vorzugsweise als Sackbohrung ausgebildete Ausnehmung zur Aufnahme eines mit der konvexen Fläche des Bogenkeils korrespondierenden Kunststoff-Sperrgliedes einzubringen. Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist das Kunststoff-Sperrglied rückseitig mit einem Ansatz kleineren Durchmessers versehen, welcher in eine stufenartige Vertiefung der Sackbohrung einfaßt. Diese Ausführung dient dem Zweck, mit einem Kunststoff-Sperrglied möglichst kleinen Durchmessers auszukommen, ohne Gefahr zu laufen, daß sich das Kunststoff-Sperrglied beim Eintreiben des Bogenkeils in der Meißelschaftebene verdreht. Aufgrund des durch diese Maßnahme erreichten kleinen Sackbohrungsdurchmessers wird der Meißelschaft durch die Sackbohrung so wenig wie möglich geschwächt, so daß die Gefahr eines Meißelbruchs weiter vermindert wird.

Das Kunststoff-Sperrglied kann entweder direkt mit der konvexen Fläche des Bogenkeils oder mit besonderem Vorteil mit einer in an sich bekannter Weise im Mittelbereich der konvexen Fläche des Bogenkeils ausgebildeten Rastverzahnung korrespondieren. Die Rastverzahnung ist nur im mittleren Teil der Breite des Bogenkeils ausgebildet, um den Bogenkeil nicht unnötig zu schwächen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Kunststoff-Sperrglied ein mit der Rastverzahnung korrespondierender Sicherungsstift angeordnet, welcher sich rückseitig in der Kehle zwischen dem Bohrungsabschnitt größeren Durchmessers und der Vertiefung der Sackbohrung abstützt. Durch die vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Lagesicherung des Rundkeils weiter verbessert, da dieser nur noch unter Verformung des Sicherungsstifts aus der Verspannung gelöst werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Meißelanordnung im Längsschnitt durch den Meißelhalter,

Fig. 2 den Bogenkeil der Meißelanordnung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 3 den Bogenkeil der Meißelanordnung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil A in Fig. 2 und

Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Meißelanordnung in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 4 erkennen lassen, besteht die erfindungsgemäße Meißelanordnung im wesentlichen aus einem Meißelhalter 1 und einem darin eingesetzten Meißel 2, dessen Meißelschneide 3 von einer Hartmetalleinlage gebildet ist. Der Meißelhalter 1 wird in bekannter Weise an dem Meißelträger eines Hobels oder dgl., z. B. durch Schweißen, befestigt. Zur Aufnahme des plattenförmigen Meißels 2 ist der Meißelhalter 1 mit einer Tasche 4 versehen, in die der Meißel 2 mit seinem plattenförmigen Meißelschaft 5 von der Seite her einsteckbar ist. Die Tasche 4 wird an der Rückseite von einer Taschenwand 6 begrenzt. An der gegenüberliegenden in Schneidrichtung vornliegenden Stirnseite ist die Tasche 4 mit einer Stirnöffnung 7 versehen, die hinter einer Stegwand 8, d. h. zwischen der Stegwand 8 und dem Taschenboden 9 liegt, der mit einer Bodenöffnung 10 versehen ist. Die Taschenwand 6, die Stegwand 8 und der Taschenboden 9 verbinden die beiden parallelen Taschenseitenwände 11, in denen eine die Tasche 4 in Querrichtung durchsetzender, einstückig mit der Taschenwand 6 verbundener, zylindrischer Bolzen 12 gehalten ist, der eine zylindrische Meißelanlagefläche bildet. Der Meißel 2 besteht aus einer Meißelplatte, die am rückwärtigen Ende ihres Meißelschaftes 5 eine angenähert halbkreisförmig gemuldete Meißelabstützfläche 13 aufweist, mit der sich der Meißel 2 im Einbauzustand gegen die zylindrische Meißelanlagefläche des Bolzens 12 abstützt. Die gemuldete Meißelabstützfläche 13 am Meißelrücken bildet hier eine Nase 14, die den Bolzen 12 hakenartig hinterfaßt.

Der Meißel 2 weist am vorderen Ende seines in die Meißeltasche 4 einfassenden Meißelschaftes 5 eine Einziehung mit einer konkaven Stirnfläche 15 auf, welche eine Keilgegenfläche für einen Bogenkeil 16 bildet. Die rückseitige Außenfläche 17 der Stegwand 8 ist zur Tasche 4 hin konvex gerundet; sie bildet zusammen mit der konkaven Stirnfläche 15 des Meißels 2 einen bogenförmig verlaufenden Keilspalt, der sich von seinem in der Stirnöffnung 7 des Meißelhalters 1 auslaufenden Ende zu dem auf der anderen Seite der Stegwand 8 liegenden Ende hin keilförmig verengt. Der Bogenkeil 16 hat eine Bogenlänge von angenähert etwa 180 bis 200 Grad.

Zur Herstellung der Meißelverbindung wird der Meißel 2 mit seinem Meißelschaft 5 von der Seite her in die Meißeltasche 4 unter Verschwenken so eingeführt, daß sich seine gemuldete Meißelabstützfläche 13 gegen den zylindrischen Bolzen 12 legt. In der in den Fig. 1 und 4 gezeigten Lage des Meißels 2 wird dann der Bogenkeil 16 durch die Stirnöffnung 7 des Meißelhalters eingetrieben, wodurch der Meißel 2 unter Keilwirkung fest in der Tasche verspannt wird.

Aus den Fig. 1 und 4 ist erkennbar, daß die Außenbereiche 18; 19 des Bogenkeils 16 sowohl an der konvexen Außenfläche 17 der Stegwand 8 des Meißelhaters 1 als auch an der konkaven Stirnfläche 15 des Meißels 2 anliegen. Der Mittelbereich 20 des Bogenkeils 16 liegt jedoch bei beiden Ausführungsbeispielen an der Stegwand 8 des Meißelhalters 1 und an der Stirnfläche 15 des Meißels 2 hohl. Diese Hohllage wird bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 dadurch erreicht, daß die konkave Innenfläche 21 im Mittelbereich 20 des Bogenkeils 16 maßlich etwas gegenüber der konvexen Außenfläche 17 der Stegwand 8 zurückspringt. Das Hohlliegen des Mittelbereichs 20 des Bogenkeils 16 an der Stegwand 8 ergibt sich demgegenüber bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 dadurch, daß der mit dem Mittelbereich 20 des Bogenkeils 16 korrespondierende Bereich 22 der konvexen Außenfläche 17 der Stegwand 8 gegenüber der konkaven Innenfläche 21 des Bogenkeils 16 maßlich etwas zurückspringt.

Die konvexe Fläche 23 des Bogenkeils 16 gemäß den Fig. 1 bis 3 springt im Mittelbereich 20 gegenüber der konkaven Stirnfläche 15 des Meißels 2 gleichfalls etwas zurück, so daß er sowohl am Meißelhalter 1 als auch am Meißel 2 ausschließlich mit seinen Außenbereichen 18; 19 anliegt. Dergleichen ist auch bei der Meißelanordnung gemäß Fig. 4 gewährleistet, allerdings aufgrund einer anderen Maßnahme, nämlich indem der mit dem Mittelbereich 20 des Bogenkeils 16 korrespondierende Teilbereich 24 der konkaven Stirnfläche 15 des Meißels 2 gegenüber der konvexen Fläche 23 des Bogenkeils 16 maßlich etwas zurückliegt.

Sowohl bei der Meißelanordnung gemäß den Fig. 1 bis 3 als auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die konkave Stirnfläche 15 des Meißels 2 mit einer Sackbohrung 25 versehen, die wiederum eine stufenartige Vertiefung 26 aufweist. In die Sackbohrung 25 ist ein Kunststoff-Sperrglied 27 eingesetzt, welches mit einem rückseitigen Ansatz 28 in die Vertiefung 26 der Sackbohrung 25 einfaßt. In das Kunststoff-Sperrglied 27 ist ein Sicherungsstift 29 derart schräg eingesetzt, daß er sich rückseitig in der Kehle 30 zwischen dem Bohrungsabschnitt 31 größeren Durchmessers und der Vertiefung 26 der Sackbohrung 25 abstützt. Das Kunststoff- Sperrglied 27 und der Sicherungsstift 29 sind in ihrer Länge so bemessen, daß sie gegenüber der konkaven Stirnfläche 15 des Meißels 2 um ein gewisses Maß, z. B. etwa 1 bis 2 mm, vorstehen. Der Bogenkeil 16 ist bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen mit einer Rastverzahnung 32 versehen, deren Zähne 33 mit dem Kunststoff-Sperrglied 27 und dem Sicherungsstift 29 korrespondieren. Die Zähne 33 sind derart geformt, daß ein Eintreiben des Bogenkeils 16 in den Keilspalt entgegen dem elastischen Widerstand des Kunststoff-Sperrgliedes 27 sowie des hierin eingebetteten Sicherungsstiftes 29 problemlos möglich ist, während das Zurücktreiben des Bogenkeils 16 nur durch Abscheren des Kunststoff-Sperrgliedes 27 und Deformierung des Sicherungsstiftes 29 erfolgen kann. Wie den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, sind die Zähne 33 der Rastverzahnung 32 nicht über die gesamte Breite b sondern nur im mittleren Teilbereich L des Bogenkeils 16 ausgebildet. Die Rastverzahnung 32 liegt bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform im, gegenüber den Außenbereichen 18; 19 der konvexen Fläche 23 des Bogenkeils 16 zurückliegenden, mittleren Bereich 20.

Bezugszahlenliste

1 Meißelhalter

2 Meißel

3 Meißelschneide

4 Tasche

5 Meißelschaft

6 Taschenwand

7 Stirnöffnung

8 Stegwand

9 Taschenboden

10 Bodenöffnung

11 Taschenseitenwände

12 Bolzen

13 Meißelabstützfläche

14 Nase

15 Stirnfläche

16 Bogenkeil

17 Außenfläche

18 Außenbereich

19 Außenbereich

20 Mittelbereich

21 Innenfläche

22 Bereich

23 Fläche

24 Teilbereich

25 Sackbohrung

26 Vertiefung

27 Kunststoff-Sperrglied

28 Ansatz

29 Sicherungsstift

30 Kehle

31 Bohrungsabschnitt

32 Rastverzahnung

33 Zähne


Anspruch[de]
  1. 1. Meißelanordnung, beispielsweise für Kohlenhobel, bestehend aus einem Meißelhalter und einem Meißel, der in eine Tasche des Meißelhalters einsteckbar ist, wobei der Meißelhalter rückseitig mit einer den Meißel abstützenden Meißelanlagefläche und an seiner in Schneidrichtung vornliegenden Stirnseite mit einer Stegwand und einer Stirnöffnung für einen Bogenkeil versehen ist, der durch die Stirnöffnung hindurch in einen zwischen der Stegwand und der Stirnfläche des Meißels gebildeten bogenförmigen Keilspalt eintreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbereiche (18; 19) des Bogenkeils (16) sowohl an der Stegwand (8) des Meißelhalters (1) als auch an der Stirnfläche (15) des Meißels (2) anliegen, während der Mittelbereich (20) des Bogenkeils (16) an der Stegwand (8) des Meißelhalters (1) und/oder an der Stirnfläche (15) des Meißels (2) hohlliegt.
  2. 2. Meißelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Innenfläche (21) im Mittelbereich (20) des Bogenkeils (16) gegenüber der konvexen Außenfläche (17) der Stegwand (8) des Meißelhalters (1) zurückversetzt ist.
  3. 3. Meißelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Mittelbereich (20) des Bogenkeils (16) korrespondierende Bereich (22) der konvexen Außenfläche (17) der Stegwand (8) des Meißelhalters (1) gegenüber der konkaven Innenfläche (21) des Bogenkeils (16) zurückversetzt ist.
  4. 4. Meißelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche (23) im Mittelbereich (20) des Bogenkeils (16) gegenüber der konkaven Stirnfläche (15) des Meißels (2) zurückversetzt ist.
  5. 5. Meißelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Mittelbereich (20) des Bogenkeils (16) korrespondierende Teilbereich (24) der konkaven Stirnfläche (15) des Meißels (2) gegenüber der konvexen Fläche (23) des Bogenkeils (16) zurückversetzt ist.
  6. 6. Meißelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Stirnfläche (15) des Meißels (2) eine, an sich bekannte, vorzugsweise als Sackbohrung (25) ausgebildete Ausnehmung zur Aufnahme eines mit der konvexen Fläche (23) des Bogenkeils (16) korrespondierenden Kunststoff-Sperrgliedes (27) aufweist.
  7. 7. Meißelanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoff-Sperrglied (27) rückseitig einen Ansatz (28) kleineren Durchmessers aufweist, welcher in eine stufenartige Vertiefung (26) der Sackbohrung (25) einfaßt.
  8. 8. Meißelanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Kunststoff-Sperrglied (27) ein mit der Rastverzahnung (32) korrespondierender Sicherungsstift (29) angeordnet ist, welcher sich rückseitig in der Kehle (30) zwischen dem Bohrungsabschnitt größeren Durchmessers und der Vertiefung (26) der Sackbohrung (25) abstützt.






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