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Die
Erfindung betrifft eine Senkmaschine mit Schnellwechseleinrichtung
für Querschneidkopffräse, Hydraulikhammer
und Schaufel bestehend aus einem Basisgerät mit Raupenfahrwerk, einem
Ausleger mit Zwischengelenk oder hydraulisch verfahrbarem Teleskopausleger
mit Zwischengelenk, an dem eine Querschneidkopffräse mit auswechselbaren Hartmetallmeißeln oder
ein Einzelhydraulikhammer zum Lösen
bzw. Absenken der Streckensohle auf Normalniveau adaptiert werden
kann und einer großen
Kastenschaufel mit hydraulischem Ausschieber zum Verladen des gelösten Haufwerkes,
wobei alle Werkzeuge mittels Schnellwechselvorrichtung in wenigen
Minuten gewechselt werden können.
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Im
untertägigen
Bergbau werden Senkmaschinen eingesetzt, die aufgrund von Abbaumaßnahmen
in benachbarten Flözen
oder aus anderen Gründen
die hochgequollene Sohle so weit absenken, dass der für die Fördermittel,
Wetterführung
und für die
Fahrung benötigte
Querschnitt wieder zur Verfügung
steht. Derartige Senkmaschinen mit in den Schaufeln eingebauten
hydraulischen Schlaghämmern
werden sowohl in zeitweise stillgelegten Strecken eingesetzt, wie
auch in solchen Betrieben, in denen der Abbau- oder Förderbetrieb
weiterläuft. Kleine
Baumaße
sind wegen der beengten Verhältnisse
Untertage erforderlich, wobei aber ausreichende Kräfte in den
Bereich der zu senkenden Streckensohle eingebracht werden müssen, um
das ausstehende Gestein sicher zu lösen.
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Aus
der DE-GM 82 30 528, der DE-GM 75 09 458 sowie der DE-OS 28 13 202
sind Senklader bekannt, deren Schaufeln mit Zähnen ausgerüstet sind, wobei die Schaufeln
an einem Auslegerarm angelenkt sind und in jeweils optimale Positionen
geschwenkt werden können.
Außerdem
dient der hydraulisch bewegbare Auslegerarm dazu, die Schaufel in
die Streckensohle einzudrücken.
Zur Verbesserung des Eindringens der Schaufel der Senkmaschine ist
es bekannt, entweder die gesamte Schaufel durch einen in den Auslegerarm
integrierten hydraulischen Vibrator oder die gesamte Schaufelschneide durch
mehrere dicht nebeneinander am Schaufelboden angeordnete pneumatische
oder hydraulische Schlagwerkzeuge zu aktivieren, was der Regelfall
ist. Nachteilig ist allerdings, dass aufgrund der Belastungen durch
den hydraulischen Vibrator der Auslegerarm sehr aufwendig ausgebildet
und die gesamte Maschine entsprechend schwer sein muss, um die notwendige
Standfestigkeit zu erreichen. Die Ausrüstung der gesamten Schaufelschneide
mit Schlagwerkzeugen ist Stand der Technik. Nachteilig ist im Übrigen,
dass wegen der geringen Breite der Schaufeln deren Fassungsvermögen begrenzt
und damit die Leistung meist unbefriedigend ist. Die Senkarbeiten,
also das Lösen
und das Wegladen, werden nur mit dieser Schaufel ausgeführt.
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In
der DE-PS 50 17 03 ist ein als Senkmaschine einsetzbares Gewinnungsgerät beschrieben, an
dessen schwenkbarem Auslegerarm eine zweiteilige Schneideinrichtung
drehbar gelagert ist. Die Schneideinrichtung besteht aus zwei oberschächtig arbeitenden
und auf derselben Antriebswelle angeordneten Schürfrädern. Auf dem Außenumfang
dieser Schürfräder sind
Schürf-
bzw. Reißzähnen befestigt.
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Diese
Zähne lösen das
anstehende Material, offensichtlich Braunkohle, nehmen es bei ihrer
Drehung mit und übergeben
es auf einen ersten Förderer,
der es auf ein, am Maschinengestell des Gewinnungsgerätes vorgesehenes,
Zwischenfördermittel übergibt.
Nachteilig ist die relativ breite Bauform der am Ausleger angeordneten
Schürfräder sowie
die geringe Antriebsleistung, die übertragen werden kann, weil
der erste Förderer
und die Schürfräder über den
gleichen Antrieb versorgt werden müssen. Gestein, wie es nun mal
beim Senken anfällt,
kann daher mit einem derartigen Gerät nicht ohne weitere Hilfsaggregate
oder getrennte Lösearbeiten
hereingewonnen werden. Besonders nachteilig ist die Gesamtbauhöhe eines
derartigen Gerätes.
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Die
Senkmaschine aus DE-OS 29 11 705 arbeitet im Prinzip ähnlich.
Eine kopfseitig an einem Schneidarm angeordnete Schneidwalze, die
mit Reißzähnen oder ähnlichem
besetzt ist, dient gleichzeitig zur Zerkleinerung und Auflockerung
des Gesteins, wie auch zu dessen Abförderung in Richtung Förderer.
Vergleichbar zur vorgenannten Senkmaschine arbeitet auch die Senkmaschine
aus DE-PS 21 60 643. Diese weist insofern die gleichen Nachteile
auf, als die um eine horizontale Achse drehende Schneidwalze nur
mit entsprechend aufwendigem Auslegerarm betrieben werden kann,
um nämlich
die entstehenden Kräfte
aufzunehmen. Erschwerend kommt hinzu, dass bei diesen bekannten
Maschinen Raupenfahrwerke zum Einsatz kommen, die nur eine begrenzte
Möglichkeit
bieten die aufzunehmenden Kräfte
sicher zu übertragen.
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Aus
der DE-PS 34 34 936 ist ein Senklader bekannt, bei dem die notwendigen
Rückstellkräfte allein über das
Gewicht der Maschine kompensiert werden. Obwohl die Merkmale des
Oberbegriffs hier wiederzufinden sind, ist nachteilig, dass ein
Einschneiden mit der gesamten Walzenbreite erforderlich ist, wobei
die Walzen horizontal liegen und nicht gegeneinander verschwenkbar
sind, sondern ineinander verschiebbar. Darüber hinaus ist ein Arbeiten bei
unterschiedlichen Streckenbreiten nur in mehreren Arbeitsgängen möglich, weil
die einzelnen Schwenkwalzen, wie erwähnt, nur ineinander schiebbar
sind. Die horizontal angeordneten Schwenkwalzen sind in der Höhe verstellbar,
wobei sie nicht zur Mitte hin arbeiten können und ein einwandfreies Schneiden
der Streckenstöße nicht
möglich
ist, obwohl der Schneidkopf über
ein Gelenk bei Fixierung des Mittelteils durch Abstützzylinder
in Richtung Streckenstoß verschwenkbar
ist, ohne dass die Walzen dabei den Streckenstoß gleichmäßig mitschneiden können.
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In
der DD-PS 12 515 ist eine Maschine mit Raupenfahrwerk beschreiben,
deren Gewinnungselemente (Walzen), um eine senkrechte Achse rotieren.
Die zur Streckenmitte fördernden
Rotationskörper
bestehen aus einzelnen, dem Streckenprofil angepassten Teilstücken mit
verschiedenartigen Umfangsformen, wobei die oberen und unteren Schneckengänge jeder
Walze in der Vertikalen gegenläufig ausgebildet
sind, um die auftretenden Vertikalkräfte auszugleichen. Die Walzenhöhe ist gleich
der Streckenhöhe
und über
die gesamte Streckenbreite konstant.
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Der
Schneidwiderstand ist beim Einschneiden über die Streckenbreite gleich
hoch und nicht veränderbar.
Die Einschneidkraft ist durch die Reibbeiwerte Raupe/Sohle und die
Gewichtskraft begrenzt und der Antrieb der Walzen erfolgt von Außen her über eine
Kette. Es fehlt an der Schwenkbarkeit der Walzen gegeneinander.
Sie sind so miteinander kombiniert, dass sie nur durch Umbau, wenn überhaupt,
in der Verschenkbarkeit verändert
werden können.
Um das hereingewonnene Gut abzufördern, ist
es notwendig, eine sog. Wasserrösche
herzustellen, um das Material dem in dieser Gasse liegenden Förderer zuführen zu
können.
Auch die in DD 72 763 beschriebene Sohlenfräsmaschine liegt weit ab, da die
Gewinnungsaggregate mit Fräswerkzeugen
besetzte Scheiben sind und somit insbesondere größere Senkarbeiten mit dieser
Fräsmaschine
nicht durchführbar
sind. Das dieser Fräsmaschine
zugeordnete Raupenfahrwerk kann größere Rückstellkräfte nicht aufbringen, wobei
die zum Einsatz kommenden Scheiben fest angeordnet sind und in ihrer Position
zueinander nicht verändert
werden können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Senkmaschine die mit
mehreren Werkzeugen zum Absenken und Nachschneiden der Streckensohle
ausgerüstet
ist, mit einer angebauten Schnellwechselvorrichtung für die Werkzeuge
zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass an Stelle der bis heute eingesetzten Senkmaschine 1 bestehend
aus Basisgerät 1 mit
starrem Ausleger 2, Zwischengelenk 3 und mit fest
angebauter Schaufel mit aktivierten Hydraulikhämmern 4, die das Gestein
löst und
auf Förderband
oder -panzer lädt, eine
Senkmaschine mit 3 austauschbaren Anbaueinheiten – Querschneidkopffräse 5,
Einzelhydraulikhammer 6 und Schaufel 7 – eingesetzt
wird. Das Wechseln der Anbaueinheit Querschneidkopffräse mit Meißelbestückung zum
Lösen des
Gesteins und der Anbaueinheit Schaufel zum Wegladen des gelösten Haufwerks
geschieht mittels einer Schnellwechselvorrichtung 8 in
wenigen Minuten. Die Schnellwechselvorrichtung mit integrierter
Hydraulikschlauch-Schnellkupplungsfunktion ermöglicht den mechanischen und
hydraulischen Anschluss der Werkzeuge in einem Arbeitsschritt vom
Fahrersitz der Basismaschine aus. Nach Anschluss besteht sofortige
Betriebsbereitschaft. Die hydraulische und mechanische Verriegelung
der Schnellwechselvorrichtung – eine
Hälfte
ist am Werkzeug angebracht, das Gegenstück am Zwischengelenk des Auslegers – erfolgt
mit Hilfe zweier parallel montierter Hydraulikzylinder. Die Vorrichtung
ist in das Hydrauliksystem der Basismaschine eingebunden, so dass
ständiger Zufluss
der Hydraulikflüssigkeit
zur Sperrseite der Zylinder gewährleistet
ist. Bei den Schlauch-Schnellkupplungen handelt es sich um leckfreie
Kupplungen.
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Die
Querschneidkopffräse 5 trägt die angehobene
und gequollene Sohle auf Normalniveau ab und bei Einsatz von Schneidköpfen mit
kleinem Durchmesser kann auch die gehobene Sohle unter dem Förderband
abgesenkt werden. Die Querschneidkopffräse hat einen oder mehrere Schneidköpfe mit
externer Wasserbedüsung,
die mit auswechselbaren Hartmetallmeißeln bestückt sind. Vorzugsweise wird
sie über
die Schnellwechselvorrichtung 8 an das Basisgerät angeschlossen.
Der Hydraulikmotor der Fräse
wird von der Pumpe des Basisgerätes
gespeist.
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Die
Leckölleitung
geht über
einen zwischengeschalteten Filter direkt in den Tank des Basisgerätes. Das
Einschneiden in das zu lösende
Gestein erfolgt aus dem festen Stand über einen teleskopierbaren
Ausleger des Trägergerätes der
Senkmaschine. In Fällen,
in denen die Fräsleistung
wegen der Gesteinshärte
nicht mehr ausreichend ist, wird der Einzelhydraulikhammer 6 vorzugsweise
mit der Schnellwechselvorrichtung 8 eingesetzt. Dieser
Hydraulikhammer hat zur Niederschlagung des Staubes und zur Vermeidung
von Funkenbildung eine innenliegende Wasserbedüsung.
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Zum
Wegladen des mit Fräse
oder Einzelhydraulikhammer gelösten
Haufwerks wird eine im Verhältnis
zu den bis heute verwendeten Senkschaufeln größere Schaufel mit hydraulischem
Ausschieber 7 mit Hilfe der Schnellwechselvorrichtung 8 angeschlossen.
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Bei
Verwendung eines teleskopierbaren Auslegers 9 wird ein
Eindringen in das Haufwerk aus dem festen Stand der Maschine und
eine höhere
Entladehöhe
auf das Förderband
erreicht. Somit ist das Haufwerk schneller verladen und ein Umbau
des Fördermittels – das in
der Regel tiefer gehängt
werden muss -kann in der Regel erspart bleiben.
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Mit
der vorliegenden Erfindung werden, an das Basisgerät 1 der
Senkmaschine verschiedene hydraulische Werkzeuge und Geräte zum Bearbeiten und
Absenken der Streckensohle mit einer Schnellwechselvorrichtung 8 in
kurzer Zeit angebaut bzw. getauscht.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Senkmaschine
geschaffen ist, die vielseitig einsetzbar ist, die auch zum Profilieren
von Strecken eingesetzt werden kann und einfach zu bedienen ist.
Die geringe Breite und die Fahrgeschwindigkeit (bis zu 1,0 m/sec.)
machen sie zu einer flexiblen Einrichtung. Der Ausbau von vorhandenen
Streckeneinrichtungen wie z.B. Förderband,
Förderer
oder Gleisanlagen entfällt.
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Die
Querschneidkopffräse 5 verfügt über einen
Schneidkopf vorzugsweise aber über
zwei oder mehrere Schneidköpfe
mit einer bestimmten Anzahl von Meißelhaltern zur Aufnahme der
Hartmetallmeißel
verschiedener Ausführung,
je nach Erfordernis der Gesteinsfestigkeit. Ladespiralen mit Aufpanzerung
dienen zum Abtransport des Fräsgutes
und begrenzen die Eindringtiefe der Rundschaftmeißel. Somit
wird ein effektiveres Fräsen
möglich
und ein ruhigeres Fräsverhalten
bewirkt, was das Abfangen der Rückstellkräfte durch
das Raupen-Basisgerät
ermöglicht.
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Mit
Hilfe der Schnellwechselvorrichtung 8 können auch andere Werkzeuge
wie Arbeitsbühnen, Manipulator,
Bohrgeräte
und Abbruchzangen an die Senkmaschine wirtschaftlich adaptiert werden,
so dass die Senkmaschine zu einer Multifunktionsmaschine weiterentwickelt
ist.
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Beschreibung
der einzelnen Bauteile
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Pos.
1 zeigt das elektrohydraulische Basisgerät, bestehend aus dem Fahrwerk
den aufgebauten Antriebskomponenten, dem Fahrerstand und den Bedienelementen
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Pos.
2 zeigt einen Normalausleger in starrer Ausführung mit Hydraulikzylinder
zum Anbau an das Basisgerät
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Pos.
3 zeigt die Darstellung eines Zwischengelenks, bzw. Schwenkgelenks
das an den Ausleger zum seitlichen Schwenken des daran befestigten
Arbeitsgerätes
angebaut wird
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Pos.
4 zeigt eine Kastenschaufel, die über einen Ausschieber entleert
werden kann, und mit 5 hydraulischen Schlagwerkzeugen zum Lösen des
Bodens ausgestattet ist
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Pos.
5 zeigt die Darstellung einer hydraulischen Querschneidkopffräse mit angebautem Schnellwechsler.
Die Schneidköpfe
sind mit Hartmetallmeißeln
bestückt,
die Gestein und festgewachsene Böden
zerschneiden.
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Pos.
6 zeigt die Darstellung eines Einzelhydraulikhammers mit eingesetzter
Meißelspitze
und angebautem Schnellwechsler
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Pos.
7 zeigt eine Kastenschaufel die über
einen Ausschieber entleert werden kann mit fest angeschweißten Reißzähnen und
angebautem Schnellwechsler
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Pos.
8 zeigt die Schnellwechselvorrichtung, mit der die Werkzeuge Querschneidkopffräse, Hydraulikhammer
und Reißschaufel
hydraulisch verriegelt werden
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Pos.
9 zeigt die Darstellung eines Teleskopauslegers mit Hydraulikzylinder