SE525838C2

SE525838C2 - Tool is for breaking rock material by means of under-cutting and comprises cutting roller and pin plate

Info

Publication number: SE525838C2
Application number: SE0402051A
Authority: SE
Inventors: Peter Nava
Original assignee: Sandvik Ab
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2005-05-10
Also published as: ZA200505598B; US20060061206A1; SE0402051D0; SE0402051L

Abstract

The tool (10) is for breaking rock material by means of under-cutting and comprises a cutting roller (12) and a pin plate (112). The cutting roller is rotatably located via bearing components on a fixture (11). It has crushing components and a rotation axis (CL). It incorporates two parts releasable from each other, i.e. a holder (40) and a pin plate, together with a wire. The holder and the pin plate incorporate all-round running tracks (23A,23B) which together enclose a wire holding the pin plate on the holder.

Description

25 30 l2009SE 2004/08/17 2 visar en stiftskiva enligt föreliggande uppfinning i tvärsnitt enligt linjen lll-lll i Fig. 2. 2 30200SE 2004/08/17 2 shows a pin plate according to the present invention in cross section along the line lll-lll in Fig. 2.

Detalierad beskrivning av en föredraqen utförinasform av uppﬁnninqen Fig. 2 visar ett verktyg 10 för brytning av bergmaterial företrädesvis medelst underskärning. Verktyget innefattar ett rektangulärt, avlångt fäste 11 och en skärrulle 12. Fästet 11 har ett i huvudsak parallellepipediskt tvärsnitt och innefattar väsentligen planparallella under- och översidor samt dem förenande i huvudsak planparallella ytor, det vill säga en stödyta och en friyta, samt en ändyta. Undersidan och stödytan bildar en inre andra spetsig vinkel, vilken är 70° till 85°.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION Fig. 2 shows a tool 10 for breaking rock material, preferably by means of undercutting. The tool comprises a rectangular, elongate bracket 11 and a cutting roller 12. The bracket 11 has a substantially parallelepipedic cross-section and comprises substantially plane-parallel undersides and upper sides and those joining substantially plane-parallel surfaces, i.e. a support surface and a free surface, and an end surface. The underside and the support surface form an inner second acute angle, which is 70 ° to 85 °.

En lagertapp 13 är utformad integrerad med fästet 11, varvid rullen 12 är monterad på tappen 13. Skärrullen 12 innefattar i huvudsak tre separata delar, det vill säga en hållare 40, en stiftskiva 112 och en tråd 24.A bearing pin 13 is formed integrally with the bracket 11, the roller 12 being mounted on the pin 13. The cutting roller 12 essentially comprises three separate parts, i.e. a holder 40, a pin disc 112 and a wire 24.

Skärrullen 12 uppvisar ett antal bergawerkande organ, företrädesvis i form av hårdmetallstift 14, anordnade i en rad på avstånd från varandra i omkretsled.The cutting roller 12 has a number of rock-acting members, preferably in the form of cemented carbide pins 14, arranged in a row at a distance from each other in circumferential direction.

Nämnda avstånd är åtminstone dubbelt så stort som stiftets 14 diameter. Med uttrycket "hårdmetall" menas en metallkarbid, såsom volframkarbid eller dylikt, sintrad tillsammans med en bindefas, såsom kobolt eller nickel. Mellan rullen 12 och tappen 13 är ett antal Iagerarrangemang utformade, varigenom rullen 12 år symmetrisk och roterbar relativt tappen 13 runt en rotationsaxel CL såsom närmare beskrivs i WO-A1-03001031.Said distance is at least twice as large as the diameter of the pin 14. By the term "cemented carbide" is meant a metal carbide, such as tungsten carbide or the like, sintered together with a binder phase, such as cobalt or nickel. Between the roller 12 and the pin 13 a number of bearing arrangements are formed, whereby the roller 12 is symmetrical and rotatable relative to the pin 13 about an axis of rotation CL as further described in WO-A1-03001031.

Stiftskivan 112 är i huvudsak symmetriskt anordnad kring en rotationsaxel CL och statlonärt anordnad relativt ett utsprång 113 hos tappen 13. Hållaren 40 har en yttre eller en cylindrisk yta 15 för att uppta radiellt riktade krafter. Den cylindriska ytan 15 är anordnad i anslutning till en första ände hos rullen 12.The pin plate 112 is arranged substantially symmetrically about an axis of rotation CL and statlonally arranged relative to a projection 113 of the pin 13. The holder 40 has an outer or a cylindrical surface 15 for absorbing radially directed forces. The cylindrical surface 15 is arranged adjacent to a first end of the roller 12.

Nämnda första ände är vänd från fästet 11. En mot rotationsaxeln CL vinkelrät ansats eller anslagsyta 29 är anordnad på utsprånget för upptagning av axialkrafter. Ansatsen 29 ansluter vinkelrätt till ytan 15. Ansatsen 29 är anordnad på en cylindrisk bas 36 ansluten till fästet 11. Basen 36 övergår i fästet 11 via en stoppyta 50. Stoppytan 50 har större radiell utsträckning än fästet 11 samt är vinkelrät mot rotationsaxeln CL. Ett runtomlöpande spår 23A är anordnat i ytan 10 15 20 25 30 l2009SE 2004/08/ 17 3 15. Spåret 23A har ett i huvudsak halv-cirkulärt tvärsnitt. Spåret 23A är anordnat på ett avstånd från ansatsen 29, vilket avstånd är kortare än 50 % av ytans 15 axiella utsträckning, helst kortare än 40 % av ytans axiella utsträckning.Said first end is facing away from the bracket 11. A shoulder or abutment surface 29 perpendicular to the axis of rotation CL is arranged on the projection for absorbing axial forces. The shoulder 29 connects perpendicular to the surface 15. The shoulder 29 is arranged on a cylindrical base 36 connected to the bracket 11. The base 36 merges into the bracket 11 via a stop surface 50. The stop surface 50 has a greater radial extent than the bracket 11 and is perpendicular to the axis of rotation CL. A circumferential groove 23A is provided in the surface 10 15. 20 25 30 l2009EN 2004/08/17 3 15. The groove 23A has a substantially semicircular cross-section. The groove 23A is arranged at a distance from the shoulder 29, which distance is shorter than 50% of the axial extent of the surface 15, preferably shorter than 40% of the axial extent of the surface.

Stiftskivan 112 hari huvudsak formen av en cirkelring. Stiftskivan 112 innefattar en i huvudsak plan, öppen första ändyta 31, vilken är vinkelrät mot rotationsaxeln CL och vilken ansluter till en i huvudsak konisk periferiyta.The pin plate 112 is substantially in the shape of a circular ring. The pin plate 112 comprises a substantially flat, open first end surface 31, which is perpendicular to the axis of rotation CL and which connects to a substantially conical peripheral surface.

Periferiytan innefattar hål vilka håller stiften 14. Periferiytan ansluter vidare till en axiellt bakåt avsmalnande yta eller utsida 33, vilken vid sega bergarter har en brytande funktion. Ytan 33 kan innefatta slitskydd i form av en hårdsvets eller ett antal hårdmetallstift. Ytan 33 ansluter vidare till en cylindrisk mantelyta 32 hos stiftskivan 112. Nämnda mantelyta 32 kan anordnas radiellt utanför den imaginära cylinder som den cylindriska basens 36 mantelyta bildar. Stiftskivan 112 innefattar en i huvudsak plan öppen andra ändyta eller anslagsyta 34, vilken är vinkelrät mot rotationsaxeln CL och vilken ansluter till den cylindriska mantelytan 32. Stiftskivan innefattar ett centralt cylindriskt hål 35 vars vägg utgör en inre eller en cylindrisk yta 16. Ett runtomlöpande spår 23B är anordnat i ytan 16. Spåret 23B har ett i huvudsak halv-cirkulärt tvärsnitt. Spåret 23B är anordnat på ett avstånd från den andra ändytan 34, vilket avstånd är kortare än 50 % av ytans 16 axiella utsträckning, helst kortare än 40 % av ytans axiella utsträckning.The peripheral surface comprises holes which hold the pins 14. The peripheral surface further connects to an axially rearwardly tapered surface or outside 33, which in the case of tough rocks has a breaking function. The surface 33 may comprise wear protection in the form of a hard weld or a number of cemented carbide pins. The surface 33 further connects to a cylindrical outer surface 32 of the pin plate 112. Said outer surface 32 can be arranged radially outside the imaginary cylinder which the outer surface of the cylindrical base 36 forms. The pin plate 112 comprises a substantially flat second end surface or abutment surface 34, which is perpendicular to the axis of rotation CL and which connects to the cylindrical shell surface 32. The pin plate comprises a central cylindrical hole 35 whose wall forms an inner or a cylindrical surface 16. A circumferential groove 23B is arranged in the surface 16. The groove 23B has a substantially semicircular cross-section. The groove 23B is arranged at a distance from the second end surface 34, which distance is shorter than 50% of the axial extent of the surface 16, preferably shorter than 40% of the axial extent of the surface.

Stiften 14 av hårdmetall är infästa längs ett runtomlöpande utsprång 30 på stiftskivan 112. Varje stifts centrumlinje CL2 bildar en spetsig vinkel med skärrullens rotationsaxel CL. Vinkeln a är 60 till 80°, företrädesvis kring 75°. En förlängning av varje stifts centrumlinje CL2 skär rotationsaxeln CL i en punkt X axiellt innanför spåret 23B eller tråden 24, se nedan.The carbide pins 14 are attached along a circumferential projection 30 on the pin plate 112. The center line CL2 of each pin forms an acute angle with the axis of rotation CL of the cutting roller. The angle α is 60 to 80 °, preferably around 75 °. An extension of the center line CL2 of each pin intersects the axis of rotation CL at a point X axially within the groove 23B or wire 24, see below.

Ett från spåret 23B i ytan 16 tangentiellt löpande hål 25 mynnar i den koniska ytan 33. Hålet 25 är anordnat att möjliggöra införsel av en tråd 24 av höghållfast stål, såsom exempelvis fjäderstål, i spåren 23A, 23B. Tråden 24 i det visade utföringsexemplet har ett cirkulärt tvärsnitt men kan även ha andra tvärsnitt, såsom rektangulärt tvärsnitt för det fall spåren 23A, 23B bildar motsvarande form. Tråden har en tvärsnittsarea som är mindre än tvärsnittsarean för det av spåren 23A, 23B bildade utrymmet för enkel införsel. 10 15 20 25 30 1200985 2004/08/ 17 4 Verktyget 10 monteras på följande sätt. Fästet 11 och stiftskivan 112 linjeras med rotationsaxeln CL, varefter stlftskivan förs över utsprånget 113 så att ytorna 15 och 16 glider mot varandra tills att ytorna 34 och 29 anslår mot varandra. Därmed linjeras även spåren 23A och 23B så att ett väsentligen cirkulärt hålrum bildas, se Fig. 1. Därmed kan tråden 24 införas genom hålet 25 och in i det bildade hålrummet. Eftersom tråden är elastisk formbar kommer tråden att följa hålrummet tills att detta är i huvudsak uppfyllt av tråden. Tråden 24 har företrädesvis en längd som motsvarar omkretsen hos spåret 23A.A hole 25 running tangentially from the groove 23B in the surface 16 opens into the conical surface 33. The hole 25 is arranged to enable insertion of a wire 24 of high-strength steel, such as for example spring steel, into the grooves 23A, 23B. The wire 24 in the embodiment shown has a circular cross-section but may also have other cross-sections, such as a rectangular cross-section in the event that the grooves 23A, 23B form a corresponding shape. The wire has a cross-sectional area which is smaller than the cross-sectional area of the space for easy insertion formed by the grooves 23A, 23B. 10 15 20 25 30 1200985 2004/08/17 4 The tool 10 is mounted as follows. The bracket 11 and the pin plate 112 are aligned with the axis of rotation CL, after which the pin plate is moved over the projection 113 so that the surfaces 15 and 16 slide against each other until the surfaces 34 and 29 abut each other. Thus, the grooves 23A and 23B are also aligned so that a substantially circular cavity is formed, see Fig. 1. Thus, the wire 24 can be inserted through the hole 25 and into the formed cavity. Since the wire is elastically malleable, the wire will follow the cavity until it is substantially filled by the wire. The wire 24 preferably has a length corresponding to the circumference of the groove 23A.

Företrädesvis, avslutas införseln av tråden med hjälp av ett smalt hjälpdon, vilket sedan återdrages när tråden uppnått önskad position. Tråden 24 kommer att i huvudsak låsa relativrotation av utsprånget 113 och stiftskivan 112 samt är avsedd att positionssäkra stlftskivan på fästet så att skivan ej trillar av fästet.Preferably, the insertion of the wire is completed by means of a narrow auxiliary device, which is then retracted when the wire has reached the desired position. The wire 24 will substantially lock relative rotation of the projection 113 and the pin disc 112 and is intended to secure the position of the stiff disc on the bracket so that the disc does not fall off the bracket.

Hålet 25 behöver ej förseglas efter införseln av tråden 24. Ytorna 29 och 34 upptar all reaktionskraft från berget medan trådens 24 huvudsakliga uppgift är att kvarhålla stlftskivan 112 på utsprånget 113. Den kraft som erfordras för att skjuva av tråden 24 skall vara så stor att det i princip inte är möjligt att detta kan ske, vare sig under arbete eller vid skivbyte. Istället kan stiftskivan kapas isär på till exempel på två ställen. Hålet 25 nyttjas enbart för införsel av tråden. Ytorna 15 och 16 har i huvudsak samma axiella utsträckning.The hole 25 need not be sealed after insertion of the wire 24. The surfaces 29 and 34 absorb all the reaction force from the rock while the main function of the wire 24 is to retain the stiffening disc 112 on the projection 113. The force required to shear the wire 24 should be so great that in principle, it is not possible for this to happen, either during work or when changing discs. Instead, the pin plate can be cut apart in, for example, two places. The hole 25 is used only for insertion of the wire. The surfaces 15 and 16 have substantially the same axial extent.

Verktyget 10 är avsedd att monteras till en anordning i en maskin, ej visade, så att verktygets 10 stoppyta 50 kan anslå mot en anordningens stoppyta. Fästet 11 och maskinen som verktyget 10 skall användas i har beskrivits i WO-A1-03001031, vilken härmed inkorporeras i föreliggande beskrivning avseende fästet 11 och maskinen. Exempelvis, genom att luta verktyget erhålls en större släppning för ej aktiva delar av verktyget samt en gynnsammare angreppsvinkel för stiften 14 i ingrepp. Verktyget är främst avsedd att bearbeta malm såsom platinamalm, där malmen ligger i smala stråk i berget.The tool 10 is intended to be mounted to a device in a machine, not shown, so that the stopping surface 50 of the tool 10 can abut against a stopping surface of the device. The bracket 11 and the machine in which the tool 10 is to be used have been described in WO-A1-03001031, which is hereby incorporated in the present description regarding the bracket 11 and the machine. For example, by tilting the tool, a greater release is obtained for inactive parts of the tool and a more favorable angle of attack for the pins 14 in engagement. The tool is primarily intended for processing ore such as platinum ore, where the ore is located in narrow lanes in the rock.

Ofta är tre av verktygets stift 14 i ingrepp samtidigt, vilket ger ett stort yttryck per hårdmetallstift i förhållande till yttrycket vid stålskivor enligt annan känd teknik.Often, three of the tool pins 14 are engaged at the same time, which gives a large surface pressure per cemented carbide pin in relation to the surface pressure of steel plates according to other known technology.

Detta ger god inträngning per stift och kräver mindre energi samtidigt som kaxet ej komprimeras i det bildade spåret utan ﬁnner utrymme mellan stiften, vilket medför god livslängd för verktyget. '_ fr' ._ o 0 oooo oo 12009SE 2004/08/ 17 5 Föreliggande uppfinning avser således ett verktyg, en skärrulle och en stiftskiva som använder sig av underskärning för att rationellt bryta en stor mängd bergmaterial utan att skapa mycket damm. Verktyget är enkelt, har god stabilitet och god livslängd. Verktyget är billigt att använda enär stiftskivan är 5 utbytbar.This provides good penetration per pin and requires less energy while the shear is not compressed in the formed groove but takes up space between the pins, which results in a good service life for the tool. The present invention thus relates to a tool, a cutting roller and a pin plate which uses undercutting to rationally break a large amount of rock material without creating much dust. The tool is simple, has good stability and good service life. The tool is inexpensive to use since the pin plate is replaceable.

Ino! 0Ino! 0

Claims

1. 0 15 20 25 30 12009515 2005/03/09 6 Patent claims. A tool for breaking rock material by means of undercutting, the tool (10) comprising a baffle roller (12) rotatably mounted via bearing means to a bracket (11), said baffle roller having crushing means (14) and a rotation shaft (CL), characterized that the cutting roller (12) comprises detachable parts, i.e. a holder (40) and a pin plate (112) and a wire (24), the holder (40) and the pin plate (112) comprising circumferential grooves (23A, 23B), which together enclose the wire (24) intended to hold the pin plate on the holder (40). . The tool according to claim 1, characterized in that the pin plate (112) has a number of cemented carbide sieves (14) arranged in a row along the periphery of the pin plate, an extension of each pin center line (CL2) intersecting the axis of rotation (CL) at a point (CL). X) axially inside the wire (24). . The tool according to claim 1 or 2, characterized in that each groove (23A, 23B) is arranged at a distance from abutment surfaces (29,34) between the pin plate and the bracket, which distance is shorter than 50% of the surface (15,16) axial extent, preferably less than 40% of the axial extent of the surface. . The tool according to claim 3, characterized in that the abutment surfaces (29, 34) are arranged to abut against each other. . The tool according to any one of the preceding claims, characterized in that the wire (24) has a length which substantially corresponds to the circumference of the groove (23A). . A cutting roller for breaking rock material by means of undercutting, the cutting roller (12) being rotatable with bearing means relative to a bracket, said cutting roller having crushing means (14) and a rotation shaft (CL), characterized in that the cutting roller (12) comprises from each other soluble parts, i.e. a holder (40) and a pin plate (112) and a wire (24), the holder l2009SE 2005/03/09 7 (40) and the pin plate (1 12) comprising circumferential grooves (23A, 23B) , which together enclose the wire (24) intended to hold the pin plate on the holder (40). The cutting roller according to claim 6, characterized in that the pin plate (112) has a number of cemented carbide pins (14) arranged in a row along the pinferin of the pin plate, an extension of the center line (C11) of each pin cutting the axis of rotation (CL) in a point (X) axially inside the wire (24) and in that the pin plate (112) comprises an inner surface (16), the surface (16) comprising a circumferential groove (23B), intended to partially enclose the wire intended to position the pin plate 10 (1) in position 12). The cutting roller according to claim 6 or 7, characterized in that the groove (23B) is arranged at a distance from a stop surface (34) of the pin disc, which distance is shorter than 50% of the axial extent of the surface (16), preferably shorter than 40% of the axial extent of the surface (16). 9. The cutting roller according to any one of claims 6-8, characterized in that the pin plate comprises a central cylindrical hole (35) whose wall constitutes the inner surface (16). A pin plate arranged to be attached to a rotatably mounted rail with a axis of rotation (CL), characterized in that the pin plate has crushing means (14) and in that the pin plate (112) comprises a circumferential groove (23B) arranged to partially enclose a thread intended to hold the juice disc. 25