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Die
Erfindung betrifft einen Gewinnungshobel für Hobelanlagen
zum Abbau von Kohle oder Mineralien in geneigter Lagerung, insbesondere
zum Abbau von Kohlenflözen in steiler Lagerung, mit einem
Anschlag zum Befestigen wenigstens eines Zugmittels zum Bewegen
des Gewinnungshobels und mit wenigstens einem Führungsmittel
zum Führen des Gewinnungshobels an einer Führungseinrichtung
der Hobelanlage. Die Erfindung betrifft auch die Hobelanlage zum
Abbau von Mineralien in geneigter Lagerung, insbesondere zum Abbau
von Kohlenflözen in steiler Lagerung, mit einem Gewinnungshobel,
mit wenigstens einem Zugmittel zum Bewegen des Gewinnungshobels
entlang einer Abbaufront und mit einer entlang einer Abbaufront
verlegten oder verlegbaren Führungseinrichtung, an der der
Gewinnungshobel mittels Führungsmitteln zwangsgeführt
ist.
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In
den letzten zwei Jahrzehnten hat die automatische Mechanisierung
des Abbaus von flach gelagerten Kohlenflözen mit 0–20
Gon und schwach geneigten Lagerstätten mit 20–40
Gon Einfallen zu Förderleistungen von bis zu 1500 t/h mit
Gewinnungshobeln in Hobelanlagen und von über 2600 t/h
mit Walzenladern geführt. Die untertägig abgebaute
Menge an Kohle stammt heutzutage zu mehr als 90% aus flachen oder
schwach geneigten Lagerstätten, da diese mit der vorhandenen
Gewinnungstechnik erheblich wirtschaftlicher abgebaut werden können
als Kohlenflöze oder andere Mineralienflöze in
stark geneigter Lagerung mit einem Einfallen von mehr als 40 Gon
oder in steiler Lagerung mit 60 Gon bis 100 Gon.
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Zum
Abbau von Kohle in geneigter Lagerung, insbesondere in steiler Lagerung
wurden zuletzt meist Schwerthobelanlagen oder Portalhobelanlagen
eingesetzt und die
DE
32 45 515 C2 beschreibt beispielhaft eine Hobelanlage zum
Abbau steil gelagerter Kohlenflöze mit einem Einfallen
von mehr als 60°. Die Führungseinrichtung besteht
bei dieser Schwerthobelanlage für die steile Lagerung aus
einem etwa C-förmig profilierten Kettenkanal, in den das
Hobelschwert mit einem Führungskloben eingreift.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Gewinnungshobel sowie eine Hobelanlage
hiermit zu schaffen, mit denen Gewinnungsstätten, insbesondere
Kohlenflöze, auch in stark geneigter und insbesondere in
steiler Lagerung wirtschaftlich bei hoher Betriebssicherheit abbauen
zu können.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Gewinnungshobels erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass der Gewinnungshobel einen teilbaren Hobelkörper mit
zwei Hobelkörpergrundelementen aufweist, wobei jedes Hobelkörpergrundelement
mit einem Anschlag für ein separates Zugmittel zum Bewegen
des Kohlenhobels mittels wenigstens zwei Zugmitteln und ferner mit
einem Führungsmittel zum Führen des Kohlenhobels
an wenigstens zwei voneinander beabstandet angeordneten Führungseinrichtungen
versehen ist. Der erfindungsgemäße Gewinnungshobel wird
mithin nicht mehr, wie im Stand der Technik üblich, nur
mittels eines Zugmittels, sondern mittels zwei Zugmitteln, insbesondere
mittels zwei Hobelketten, parallel zur Abbaufront bewegt. Gleichzeitig
wird jedes der beiden Hobelkörpergrundelemente mit Führungsmitteln
an einer separaten Führungseinrichtung geführt,
wodurch eine gleichmäßige Führung des
teilbaren Hobelkörpers insgesamt erreicht wird. Durch die
erfindungsgemäß vorzugsweise vorgesehene Teilbarkeit
des Hobelkörpers kann, wie weiter unten noch erläutert
werden wird, auf relativ einfache Weise durch Umbau des Hobelkörpers
eine Anpassung an eine andere Abbauhöhe erreicht werden,
so dass durch die Wiederverwendbarkeit derselben Elemente für
den Abbau von Gewinnungsstätten, insbesondere Kohlenflözen,
mit unterschiedlicher Mächtigkeit die Wirtschaftlichkeit
des erfindungsgemäßen Gewinnungshobels verbessert
wird.
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Zum
Abbau von Gewinnungsstätten unterschiedlicher Abbauhöhe
mit dem erfindungsgemäßen Gewinnungshobel ist
besonders vorteilhaft, wenn die Hobelkörpergrundelemente
mittels Befestigungsmitteln unmittelbar miteinander zu einem Hobelkörper
mit erster Abbauhöhe verbindbar sind. Durch Verbinden der
beiden Hobelkörpergrundelemente mittels der Befestigungsmittel
zu einem ausreichend stabilen Hobelkörper wird außerdem
der An- und Abtransport des Hobelkörpers Untertage und
insbesondere auch die Montage in den steilen Lagerstätten
erheblich vereinfacht, da das Gewicht des Hobelkörpers
durch Aufteilung in die beiden Hobelkörpergrundelemente
zumindest halbiert ist. Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit
des Gewinnungshobels ist ferner vorteilhaft, wenn wenigstens ein
Hobelkörperzwischenelement vorgesehen ist, welches mit den
beiden Hobelkörpergrundelementen mittels Befestigungsmitteln
zu einem Hobelkörper mit einer Abbauhöhe verbindbar
ist, die größer ist als die Abbauhöhe
eines Hobelkörpers, der nur aus den miteinander befestigten
Hobelkörpergrundelementen besteht. Durch die Wahl unterschiedlicher
Hobelkörperzwischenelemente, oder aber durch Aneinanderreihung mehrerer,
untereinander identisch aufgebauter Hobelkörperzwischenelemente
ermöglicht die Konstruktion des Gewinnungshobels, dass
der Hobelkörper stufenweise auf unterschiedliche Abbauhöhen
eingestellt und somit an unterschiedliche Mächtigkeiten der
abzubauenden Gewinnungsstätten angepasst werden. Zweckmäßigerweise
weist sowohl jedes Hobelkörpergrundelement als auch, sofern
vorhanden, jedes Hobelkörperzwischenelement Arretiermittel
für die Befestigungsmittel auf, damit durch das Zusammenspiel
von Befestigungsmitteln und Arretiermitteln ein quasi starrer Hobelkörper
aus den beiden Hobelkörpergrundelementen bzw. einer Kombination
der beiden Hobelkörpergrundelemente mit wenigstens einem
Hobelkörperzwischenelement aufgebaut werden kann. Da die
Hobelkörperzwischenelemente zwischen den Hobelkörpergrundelementen
eingebaut werden, muss zwar die Führungseinrichtung angepasst
werden, aber die Abstützung bzw. Führung des Gewinnungshobels
erfolgt immer an beiden Außenseiten. Es können
auch mehrere Hobelkörperzwischenelemente vorhanden sein,
wobei dann die Hobelkörperzwischenelemente untereinander
und die Hobelkörpergrundelemente mit den Hobelkörperzwischenelementen
mittels gleichartiger Befestigungsmittel lösbar verbunden
oder verbindbar sind, so dass Untertage nur eine Art von Befestigungsmitteln zum
Aufbau eines Gewinnungshobels unterschiedlicher Bauhöhe
bevorratet werden muss bzw. nur eine Art von Befestigungsmitteln
hergestellt werden muss.
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Bei
der insbesondere bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Gewinnungshobels bestehen die Befestigungsmittel aus U-förmigen Klemmstücken,
die mittels Spannschrauben gegen Ober- und Unterseiten an den Hobelkörpergrundelementen
oder den Hobelkörperzwischenelementen anklemmbar sind und
im Montagezustand die Teilungsebene zwischen diesen, d. h. zwischen
den miteinander zu verbindenden Elementen, übergreifen. Bei
der insbesondere bevorzugten Ausgestaltung entsprechender Befestigungsmittel
weisen die Klemmstücke Klemmschenkel mit keilförmigen,
einander zugewandt liegenden Klemmflächen auf, und die
Arretiermittel sind mit Keilschrägen zum Zusammenwirken
mit den Klemmflächen versehen. Bei Verspannen eines Paares
U-förmiger Klemmstücke können dann über
die Klemmflächen und die Keilschrägen die miteinander
zu verbindenden Hobelkörperelemente mit ausreichenden Haltekräften
senkrecht zur Teilungsebene verspannt werden und es reicht hierzu
aus, jeweils den Abstand zwischen den Klemmstücken zu verringern.
Bei einer insbesondere vorteilhaften Ausgestaltung können
die Befestigungsmittel ein Paar von Klemmstücken umfassen, deren
Abstand mittels einer Spannschraube veränderbar ist, deren
Schaft im Montagezustand in der Teilungsebene zwischen den zu verbindenden
Hobelkörperelementen angeordnet ist. Eine derartige Verbindung
von zwei Elementen eines Hobelkörpers miteinander ist nicht
nur gut zugänglich an den Oberseiten und/oder Unterseiten
des Hobelkörpers anordbar, sondern bietet auch die Möglichkeit,
selbst bei auftretendem Verschleiß die Befestigungsmittel
mit ausreichender Kraft anziehen und eine Verspannung zweier zu
verbindender Elemente erreichen zu können.
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Ein
erfindungsgemäßer Gewinnungshobel besteht vorzugsweise
jeweils aus Hobelkörpergrundelementen, die eine Außenseite
aufweisen, an der die zugehörigen Führungsmittel,
die mit den Führungseinrichtungen zusammenwirken, angeordnet sind,
und eine Innenseite aufweisen, die die Teilungsebene bildet und
an der das andere Hobelkörpergrundelement oder ein Hobelkörperzwischenelement befestigbar
ist. Bei der insbesondere bevorzugten Ausgestaltung weist der Hobelkörper
an beiden Außenseiten jeweils ein Paar von Führungsmitteln
auf, nämlich ein vorderes Führungsmittel und ein
hinteres Führungsmittel, und zusätzlich sollten
die an den entgegengesetzten Außenseiten angeordneten Führungsmittel
paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sein. Durch
die gleichmäßige Verteilung von insgesamt vier
Führungsmitteln, nämlich zwei vorderen Führungsmitteln
und zwei hinteren Führungsmitteln über den Hobelkörper
an den Außenseiten kann, selbst bei wechselnden Belastungen
des Hobelkörpers, eine günstige Abstützung
des Gewinnungshobels an den Führungseinrichtungen, insbesondere
eine vorteilhafte Dreipunktabstützung oder Dreipunktlagerung
des Hobelkörpers erreicht werden. Im Vergleich zu dem aus
dem Stand der Technik bekannten Führungsprinzip z. B. einer
Portalführung oder Hobel schwertführung werden
dann nicht nur die im Arbeitseinsatz auftretenden Momente gering
gehalten, sondern dies führt zugleich dazu, dass der Hobelkörper
insgesamt schmaler, weniger kräftig und somit mit geringerem
Gewicht ausgelegt werden kann, was nochmals zu einer kostengünstigeren Bauweise
des Gewinnungshobels und zu einem verbesserten Verhalten im Betriebseinsatz
führt. Gemäß einer besonders vorteilhaften
Ausgestaltung bestehen die Führungsmittel an jeder Außenseite
aus Gleitkufen, die beweglich, insbesondere schwenkbar um einen
Lager- bzw. Schwenkzapfen, am Hobelkörpergrundelement befestigt
sind. Die vorderen und hinteren Führungsmittel können
sich dann zueinander ausrichten, um selbst bei Auftreten von wechselnden,
der Bewegung des Gewinnungshobels entgegengesetzten Kräften
ein Blockieren des Gewinnungshobels vermeiden zu können.
Weiter vorteilhaft ist, wenn die Hobelkörpergrundelemente
an der Außenseite einen Fortsatz aufweisen, der sich über
die Teilungsebene bzw. den Anschlussbereich eines Hobelkörpergrundelementes
an der Innenseite hinaus nach hinten als Verlängerung des
Hobelkörpergrundelementes erstreckt, wobei das in Bewegungsrichtung
hintere der zwei Führungsmittel jedes Hobelkörpergrundelementes
an dem Fortsatz vorzugsweise schwenkbeweglich befestigt ist. Ferner
kann dann auch der Anschlag für das jeweilige Zugmittel
an diesem Fortsatz ausgebildet sein, um nicht nur eine günstige
Krafteinleitung, sondern auch eine kompakte Bauweise des Hobelkörpers
zu erreichen.
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Um
die Arbeitsweise der Hobelanlage im Betriebseinsatz noch weiter
zu verbessern, kann jedes Hobelkörpergrundelement mit einem
Befestigungsflansch für ein Mitnahmeelement für
Mineralien versehen sein. Ein solches Mitnahmeelement kann optional
einseitig angebracht werden, um bei der Leerfahrt zur Abfuhrstrecke
Material in der Wanne nach unten zu transportieren, falls einzelne
Gesteinsbrocken oder Mineralienbrocken od. dgl. in der Wanne trotz
steilen Einfallens hängen- oder liegengeblieben sind. Der
Befestigungsflansch kann insbesondere an einer Unterseite des Hobelkörpergrundelementes, vorzugsweise
etwa mittig, zwischen beiden Lagerstellen für die Führungsmittel
angeordnet sein und/oder benachbart zum Anschlag für das
Zugmittel liegen.
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Um
mit einem erfindungsgemäßen Gewinnungshobel Lagerstätten
wie z. B. Kohlenflöze abzubauen, muss in an sich bekannter
Weise der Gewinnungshobel mit Bearbeitungswerkzeugen, insbesondere
Hobelmeißeln, versehen werden. Zweckmäßigerweise
ist hierzu an jedem Hobelkörpergrundelement und, sofern
vorhanden, an jedem Hobelkörperzwischenelement, wenigstens
eine Halteeinrichtung zur lösbaren Befestigung von Hobelmeißeln und/oder
zur lösbaren Befestigung einer Meißelleiste für
Hobelmeißel ausgebildet. Die Hobelmeißel bzw. die
Meißelleiste für die Hobelmeißel werden
hierbei normalerweise an der Frontseite des Hobelkörpers angeordnet.
Um das Betriebsverhalten des erfindungsgemäßen
Gewinnungshobels zu verbessern und an die zu erwartenden Belastungen
im Gewinnungsbetrieb besser anzupassen, können vorzugsweise
die Hobelmeißel nahe der Innenseiten der Hobelkörpergrundelemente
und/oder die Hobelmeißel an den Hobelkörperzwischenelementen
gegenüber Hobelmeißeln an oder nahe der Außenseiten
der Hobelkörpergrundelemente zurückversetzt liegen.
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung von Hobelmeißeln
an der Frontseite, welche über die Höhe des Hobelkörpers
verteilt etwa W-förmig verläuft.
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Beim
Abbau von Kohlenflözen in steiler Lagerung erfolgt das
Hobeln, im Gegensatz zum Abbau von Kohlenflözen in flacher
Lagerung, nicht durch eine reversierende Gewinnungsarbeit des Gewinnungshobels,
sondern das Hereingewinnen von Kohle erfolgt ausschließlich
bei der Aufwärtsbewegung entgegen dem Einfallen von einer
Band- oder Abfuhrstrecke einer untertägigen Gewin nungsanlage
zur Kopfstrecke, an der insbesondere auch die Antriebe für
den Gewinnungshobel angeordnet sind. Die Rückwärtsbewegung
des Gewinnungshobels zurück zur Abfuhrstrecke erfolgt als
Leerfahrt ohne Gewinnungsarbeit und während der Leerfahrt
wird der Gewinnungshobel in die Ausgangslage nahe der Abfuhrstrecke
zurückverfahren. Der Abtransport der bei der Gewinnungsfahrt
von unten nach oben abgeschälten Kohle kann ohne einen
maschinell betriebenen Förderer über Rutschen
erfolgen, da ab einem Einfallen von etwa 25 Gon eine ausreichende Überkippung
der Rutsche oder Rutschrinne entsteht, die hereingewonnene Mineralien
automatisch zur Abfuhrstrecke abrutschen lässt. Zur Sicherstellung
einer verschleißfreien Leerfahrt ist besonders vorteilhaft,
wenn jedes Hobelkörpergrundelement mit einem schwenkbaren
Hobelmeißelträger zur Aufnahme von Hobelmeißeln
oder einer Hobelmeißelleiste versehen ist, wobei vorzugsweise
sämtliche einem Hobelkörpergrundelement zugeordneten
Hobelmeißel am schwenkbaren Hobelmeißelträger
arretiert sind oder arretierbar sind. Durch die Schwenkbarkeit der
Hobelmeißelträger können die Hobelmeißel
bei der Leerfahrt in eine Position quasi automatisch verschwenkt
werden, in der nicht nur die Meißelspitzen der Hobelmeißel
keinen Kontakt mit dem abzubauenden Material erhalten, sondern zugleich
auch die Gesamtbreite des Hobelkörpers geringer ist als
bei der Gewinnungsfahrt, so dass die abgebaute Lagerstätte der
Leerfahrt im Prinzip keinen Widerstand entgegensetzt.
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Die
obige Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen
Hobelanlage dadurch gelöst, dass der Gewinnungshobel einen
teilbaren Hobelkörper mit zwei Hobelkörpergrundelementen
aufweist, wobei jedes Hobelkörpergrundelement mit einem
Anschlag für ein separates Zugmittel und mit einem Führungsmittel
versehen ist, und wobei ferner die Führungseinrichtung
der Hobelanlage zwei im Abstand voneinander und im Wesentlichen
mit gleichem Abstand zur Abbaufront angeordnete Führungsbalken
aufweist, an denen der Hobelkörper mit seinen Führungsmitteln
zwangsgeführt ist. Der auf einer erfindungsgemäßen
Hobelanlage vorzugsweise einsetzbare Gewinnungshobel hat einen Hobelkörper
mit dem weiter oben beschriebenen Aufbau. Durch das Anordnen der
Führungseinrichtungen im Wesentlichen parallel und mit
gleichem Abstand zur Abbaufront kann eine momentfreie Abstützung
des Hobelkörpers gewährleistet werden da, im Gegensatz
zu einem Schwerthobel, keine einseitige sondern eine beidseitige
Hobelkörperabstützung erfolgt. Jedes Hobelkörpergrundelement
kann insbesondere ein vorderes und ein hinteres Führungsmittel
aufweisen, wobei die vorderen und die hinteren Führungsmittel
schwenkbeweglich an jedem Hobelkörpergrundelement befestigt sind
und zumindest die hinteren Führungsmittel im Montagezustand
mit Bewegungsspiel mit den Führungsbalken zusammenwirken,
damit der Hobelkörper im Betriebseinsatz eine Dreipunktabstützung über
drei der vier Führungsmittel erhält. Die Führungseinrichtung
für eine erfindungsgemäße Hobelanlage
für den Abbau steil gelagerter Lagerstätten kann
insbesondere eine etwa winkelförmige oder L-förmige
Wanne aufweisen, wobei der untere Führungsbalken an einem
auf dem Liegenden angeordneten ersten Schenkel der Wanne und der
obere Führungsbalken über einen Kragarm an einem
abgewinkelt zum unteren Schenkel verlaufenden zweiten Schenkel der
Wanne befestigt ist. Die Wanne kann bei dieser Ausgestaltung zugleich
auch die Rutsche zum Abtransport des mit dem Gewinnungshobel hereingewonnenen
Materials bilden.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen
Gewinnungshobels bzw. einer erfindungsgemäßen
Hobelanlage ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
in der Zeichnung gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiels für
eine Hobelanlage bzw. einen Kohlenhobel. In der Zeichnung zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen
Hobelanlage mit erfindungsgemäßem Gewinnungshobel;
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2 eine
Seitenansicht der Hobelanlage aus 1 in Ansicht
auf die dem Abbaustoß zugewandt liegende Oberseite des
Gewinnungshobels;
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3 den
Gewinnungshobel aus 1 in Ansicht auf die Unterseite
des Gewinnungshobels;
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4 eine
Draufsicht auf eines der Hobelkörpergrundelemente des Gewinnungshobels,
teilweise aufgebrochen;
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5 eine
Schnittansicht entlang V-V in 4;
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6 eine Schnittansicht entlang VI-VI in 4,
teilweise aufgebrochen;
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7 in
einer Schnittansicht durch die Teilungsebene zwischen Hobelkörpergrundelement
und Zwischenelement die Befestigungsmittel im Detail;
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8 perspektivisch
eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Führungsschuhs;
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9 eine
Draufsicht auf einen Gewinnungshobel gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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10 den
Gewinnungshobel aus 9 in Ansicht auf die Frontseite;
und
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11 einen
nur aus Hobelkörpergrundelementen bestehenden Gewinnungshobel
aus 9 in Ansicht von vorne.
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In
den 1 und 2 ist insgesamt mit Bezugszeichen 1 eine
Hobelanlage für die Hereingewinnung von Kohle in einem
untertägigen, steil gelagerten Kohlenflöz mit
einem Einfallen von beispielsweise mehr als 45 Gon bezeichnet. Die
Hobelanlage 1 wird in der steilgelagerten Lagerstätte
parallel zur Abbaufront, mithin schräg zur Horizontalen,
verlegt und besteht aus einer Vielzahl identisch zueinander aufgebauter
Rinnenschüsse 2, die u. a. winkelförmige
Wannen 3 umfassen, deren in den Figuren unterer Schenkel 4 auf
dem Liegenden aufliegt, während der annähernd
senkrecht hierzu ausgerichtete Schenkel 5 in etwa parallel
zum Abbaustoß verläuft. An den versatzseitigen
Rückseiten der Schenkel 5 der Wannen 3 sind
hier übereinander angeordnet obere Rohrführungen 6A und
untere Rohrführungen 6B angeordnet, durch deren
Hohlraum hindurch Rücklauftrume der nur mit dem jeweiligen
Zugtrum dargestellten Hobelketten verlaufen können. Über
Anschläge z. B. an der Rückseite der Schenkel 5 der
Wannen 3 kann die gesamte Hobelanlage 1 mittels
weiter nicht dargestellter Rückeinrichtungen mit dem Abbaufortschritt
an der Abbaufront mitbewegt werden. Da es für die vorliegende
Anmeldung auf die Ausgestaltung eines Ausbaus für die Hobelanlage
sowie die Rückeinrichtungen nicht ankommt, sind diese nicht
dargestellt.
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Am
unteren Schenkel 4 der Wanne 3 ist jeweils nahe
des vorderen, der Abbaufront unmittelbar benachbart liegenden Endes
ein unterer Führungsbalken 7A befestigt, der im
Betriebseinsatz parallel zur Abbaufront verläuft und an
dem sich der insgesamt mit Bezugszeichen 10 bezeichnete
Gewinnungshobel mittels unterer Führungsmittel, wie noch erläutert
werden wird, führt. Jeder Rinnenschuss 2 weist
jeweils ein solches unteres Führungs balkenelement 7A auf
und die Führungsbalkenelemente 7A benachbarte
Rinnenschüsse 2 können auf geeignete Weise
ineinander fassen oder miteinander verriegelt sein. Die unteren
Führungsbalken 7A sind vorzugsweise an dem unteren
Schenkel 4 angeschraubt, angegossen oder angeschweißt.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel sind nahe des oberen Endes
des Schenkels 5 etwa rechteckförmige Konsolen 8 angeschraubt,
an denen jeweils zwei Tragarme 9 nach vorne zum Abbaustoß hin
vorspringend angeschweißt sind, welche die Stützelemente
für obere Führungsbalken 7B als obere
Führungseinrichtung für den Gewinnungshobel 10 bilden.
Die oberen Führungsbalken 7B liegen den unteren
Führungsbalken 7A vertikal versetzt gegenüber und
sie erstrecken sich wie letztere über die gesamte Länge
des abzubauenden Abbaustoßes. Der Gewinnungshobel 10 wird,
wie noch erläutert werden wird, mittels identischer Führungsmittel
sowohl an den unteren Führungsbalken 7A als auch
an den oberen Führungsbalken 75 geführt.
Die Führungsbalken 7A, 7B sind derart
angeordnet, dass sie einander gegenüber liegen und bezogen
auf die Abbaufront denselben Abstand haben, damit der Gewinnungshobel
mit seinem Hobelkörper im Wesentlichen parallel zur Abbaufront
verfahren wird, beidseitig außen abgestützt ist
und Kohle über die gesamte mögliche Abbauhöhe, welche
durch die Höhe der Hobelanlage 1 und insbesondere
des Hobelkörpers des Gewinnungshobels 10 sowie
des aufragenden Schenkels 5 bestimmt wird, abgebaut werden
kann.
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Zur
Bewegung des Gewinnungshobels 10 parallel zur Abbaufront
und entlang der Führungsbalken 7A, 7B der
Gewinnungsanlage 1 sind im Streb zwei separate Hobelketten 11A, 11B als
Zugmittel verlegt, wobei beide Hobelketten 11A, 11B aus
vertikalen und horizontalen Kettengliedern bestehen und als endlose,
umlaufende Ketten ausgebildet sind. Jeweils der Zugtrum beider Hobelketten 11A, 11B verläuft
innerhalb der Rutschfläche oder Rinnenfläche der
Wannen 3, während der Rücklauftrum beider
Hobelketten 11A, 11B versatzseitig der Wanne 3 vorzugsweise
in den dargestellten, Kettenkanäle bildenden Rohrführungen 6A, 6B verläuft
und zur Abfuhrstrecke zurückgeführt wird. Die
mittels geeigneter Antriebe angetriebenen Hobelkettenräder
zum Hin- und Herfahren des Gewinnungshobels 10 im Streb mittels
der Hobelketten sind vorzugsweise ausschließlich in der
sogenannten Kopfstrecke am oberen Ende des Strebs angeordnet, während
in der aufgrund der steil gelagerten Kohlenflöze erheblich
tiefer liegenden Abfuhrstrecke nur Umlenkräder für
die beiden Hobelketten 11A, 11B angeordnet werden.
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Schon
die 1 und 2 lassen gut erkennen, dass
der Gewinnungshobel 10 nur eine vergleichsweise geringe
Dicke bzw. Tiefe hat und wesentlich breiter als dick ist. Beide
Führungsbalken 7A, 7B weisen einen relativ
großen Abstand zum vertikal verlaufenden Schenkel 5 der
Wanne 3 auf und der Hobelkörper füllt
den Zwischenraum nur partiell aus. Da der Gewinnungshobel 10 mit
seinem Hobelkörper an übereinander liegenden Führungsbalken 7A, 7B geführt
wird, entstehen so gut wie keine Momente im Arbeitseinsatz, die
durch den Hobelkörper oder die Führungsbalken
abgestützt werden müssten. Der Hobelkörper
des Gewinnungshobels 10 kann daher eine relativ leichte
Konstruktion erhalten, so dass der Gewinnungshobel 10 aufgrund
reduzierter Gewichtskräfte mit einer vergleichsweise geringen
installierten Leistung zur Kopfstrecke verfahren werden kann. Dem
Fachmann erschließt sich aus 1 ohne weiteres,
dass der Gewinnungshobel 10 nur in Fahrtrichtung nach oben
Gewinnungsarbeit leisten kann, während er bei der Abwärtsfahrt
eine Leerfahrt ausführt. Die Wannen 3 können
jedoch aufgrund der Schräglage der einzelnen Rinnenschüsse auch
ohne Förderelemente die Kohle allein aufgrund der Gravitationskräfte
zur Abfuhrstrecke abführen, da im Allgemeinen ein Rutschen
ab einem Einfallen von etwa 24 Gon einsetzt. Das Hin- und Herbewegen eines
relativ flachen Gewinnungshobels, der an vertikal übereinander
angeordneten Führungsbalken 7A, 7B parallel
zur Abbaufront geführt wird und mittels zweier separater
Hobelketten 11A, 11B bewegt wird, bildet eine
Neuerung für Hobelanlagen für steil gelagerte
Kohlenflöze, die Voraussetzung für deren wirtschaftlichen
Abbau sind. Der erfindungsgemäße Gedanken verkörpert
sich allerdings auch in der Ausgestaltung und im Aufbau des Gewinnungshobels 10 und
dessen Aufbau wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf
die 3 bis 8 erläutert.
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Insbesondere
die 1 bis 3 zeigen, dass der Gewinnungshobel 10 einen
mehrteiligen Hobelkörper aufweist. In den 1 bis 3 besteht der
Hobelkörper des Gewinnungshobels 10 aus einem
unteren Hobelkörpergrundelement 20A, einem oberen
Hobelkörpergrundelement 20B sowie hier zwei zueinander
identisch ausgebildeter Hobelkörperzwischenelemente 30.
Ausschließlich die Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B sind über
einen geeigneten Anschlag 21, der eine formschlüssige
Aufnahme für mehrere Kettenglieder der zugehörigen Hobelkette 11A, 11B umfasst,
unmittelbar zugfest mit dieser verbunden. Die Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B sind
zueinander spiegelverkehrt ausgebildet und in der nachfolgenden
Beschreibung werden die jeweils identisch an beiden Hobelkörpergrundelementen 20A, 20B ausgebildeten
Bauteile mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Jedes Hobelkörpergrundelement 20A, 20B weist
ein in Abbaurichtung A vorderes Führungselement 23 sowie
ein hinteres Führungselement 22 auf, die hier
jeweils aus Gleitschuhen bestehen, die sich an den rechteckförmigen
Führungsbalken (7A, 7B, 1, 2)
führen. Das vordere Führungsmittel 23 ist über
einen Schwenkzapfen 24 schwenkbar am Hobelkörpergrundelement 20A befestigt,
wobei der Schwenkzapfen 24 von der Unterseite 25 des
Hobelkörpergrundelementes 20A, 20B her
montiert und demontiert werden kann. Der das hintere Führungsmittel 22 bildende
Gleitschuh ist über einen weiteren, von der Oberseite 26 der Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B her
montierbaren Schwenkzapfen 27 an einem Verlängerungsfortsatz 28 des
Hobelkörpergrundelementes 20 schwenkbar angeschlossen.
Der Fortsatz 28 ist einstückig am Hobelkörpergrundelement 20 ausgebildet
und verlängert das Hobelkörpergrundelement 20 jeweils
nahe der Außenseite beinahe um die doppelte Länge
nach hinten, um einen ausreichend großen Abstand zwischen
den vorderen und hinteren Führungsmitteln 23, 22 zu
erreichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist, wie 3 gut
erkennen lässt, der lösbare Anschlag 21 für
die Hobelketten 11A, 11B ebenfalls jeweils am
Fortsatz 28 nahe der hinteren Führungselemente 22 ausgebildet.
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Jeweils
zwischen einem Hobelkörperzwischenelement 30 und
einem Hobelkörpergrundelement 20 besteht eine
Teilungsebene T, an der die beiden Elemente 20, 30 des
Hobelkörpers lösbar mittels Befestigungseinrichtung 40,
deren Aufbau noch erläutert wird, miteinander verbunden
sind. Der Fortsatz 28 erstreckt sich ausreichend weit über
diese Teilungsebene T zwischen zwei Elementen 20, 30 nach
hinten hinaus und bildet die einzige Verlängerung des Hobelkörpers,
damit der Gewinnungshobel trotz des großen Abstandes zwischen
den vorderen und hinteren Führungsmitteln 23, 22 insgesamt
ein reduziertes Gewicht erhalten kann. Da in den 1 bis 8 der
Gewinnungshobel 10 aus insgesamt vier Elementen besteht,
ist eine weitere Teilungsebene zwischen zwei benachbarten Hobelkörperzwischenelementen 30 ausgebildet,
wobei auch an dieser Teilungsebene eine Befestigung der benachbarten
Hobelkörperzwischenelemente 30 mittels identischer
Befestigungsmittel 40 erfolgt. Der Aufbau des Hobelkörpers
des Gewinnungshobels 10 durch zwei äußere
Hobelkörpergrundelemente 20 bzw. 20A, 20B,
die zur Erzielung einer minimalen Abbauhöhe an der Teilungsebene
auch unmittelbar miteinander mittels der Befestigungsmittel verbunden
werden könnten, bietet den Vorteil, dass durch Auswahl
einer geeigneten Anzahl von Zwischenelementen nahezu jede beliebige
Abbauhöhe durch Veränderung der effektiven Breite
bzw. Höhe des Gewinnungshobels 10 erreicht werden
kann. Durch Verwendung gleichartiger Hobelkörperzwischenelemente
kann bei geringer Bevorratung von Elementen bzw. Mehrfachnutzung derselben
ein wirtschaftlicher und variabler Abbau von steilgelagerten Flözen
erreicht werden.
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4 zeigt
in vergrößerter Ansicht eine Draufsicht auf einen
Teilabschnitt des Gewinnungshobels 10, wobei links ein
Teilbereich des Hobelkörpergrundelementes 20 mit
den an der Frontseite angeordneten Hobelmeißeln 69 und
in der rechten Hälfte ein Teilabschnitt eines Hobelkörperzwischenelementes 30 mit
den daran befestigten Hobelmeißeln 79 dargestellt
ist. Die Teilungsebene T zwischen dem Hobelkörpergrundelement 20 und
dem Hobelkörperzwischenelement 30 verläuft
senkrecht zur Höhe des Gewinnungshobels 10. Alle
Hobelmeißel 69 des Hobelkörpergrundelementes 20 sind
an einem Meißelträger 61 befestigt, der
schwenkbar über einen weiteren Schwenkzapfen 62 am
Hobelkörpergrundelement 20 befestigt ist. Die
Schwenkbarkeit des Meißelträgers 61 dient
dazu, die Meißelspitzen der Hobelmeißel 69 bei
der Leerfahrt entgegen der Abbaurichtung in eine Lage zu verschwenken,
in der die Meißelspitzen der Hobelmeißel 69 nicht
in Kontakt mit der Abbaufront geraten. Die schwenkbare Führung
des Meißelträgers 61 am Hobelkörpergrundelement 20 ist
besonders gut aus der Schnittansicht in 5 ersichtlich.
Die gesamte Bodenfläche 63 des Meißelträgers 61 liegt
am Hobelkörpergrundelement 20 auf und der Schwenkzapfen 62 ragt
oben aus dem Hobelkörpergrundelement 20 hinaus.
Zur Abstützung von Kräften senkrecht zur Bolzenachse
des Schwenkbolzens 62 hintergreift der Meißelträger 61 mittels
eines Hakenansatzes 64 einen Führungssteg 70 am
Hobelkörpergrundelement 20. Mit einer am freien
Ende des Schwenkbolzens 62 lösbar montierten Klemmschelle 65 wird
dem Meißelträger 61 ausreichend Bewegungsspiel
belassen, seine beiden Schwenkendstellungen je nach Hobelfahrtrichtung einzunehmen.
Die über die Hobelmeißel 69 eingeleiteten
Kräfte werden vorzugsweise über den Hakenansatz 64 in
das Hobelkörpergrundelement 20 übertragen.
Der Schwenkzapfen 24 für die vorderen Führungsmittel 23 ist
am Hobelkörpergrundelement 20 unterhalb des Meißelträgers 61 verankert,
wie besonders gut aus 6 ersichtlich
ist.
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Die
lösbare Verbindung zwischen einem Hobelkörpergrundelement 20 und
einem weiteren Hobelkörpergrundelement oder einem Hobelkörperzwischenelement 30 erfolgt
mittels Befestigungsmitteln 40, deren Aufbau nun unter
Bezugnahme auf 7 erläutert wird. Jedes
Befestigungsmittel 40 weist u. a. eine Spannschraube 41 bzw.
einen Gewindeschaft auf, deren Achse im Montagezustand innerhalb
der Teilungsebene T liegt und sich bis in Arretiervertiefungen 68, 78 an
der Oberseite 27 und der Unterseite 26 erstreckt.
Jedes Befestigungsmittel 40 besteht ferner aus zwei zueinander
identisch ausgebildeten Klemmstücken 42, das jeweils
annähernd U-förmig ausgebildet ist und zentral
einen Durchgang für den Schaft der Spannschraube 41 aufweist.
Zum Verspannen bzw. Verkeilen von zwei Hobelkörpergrundelementen 20 oder
einem Hobelkörpergrundelement 20 mit einem Hobelkörperzwischenelement 30 weist jedes
Klemmstück zwei Klemmschenkel 43 auf, die an den
einander zugewandten Innenflächen mit keilförmig
verlaufenden Klemmflächen 44 versehen sind, wobei
der Abstand der Klemmflächen 44 mit zunehmendem
Abstand von der Basis der Klemmstücke 42 ansteigt.
Diese Klemmflächen 44 wirken mit Keilschrägen 29 am
Hobelkörpergrundelement 20 sowie Keilschrägen 39 am
Hobelkörperzwischenelement 30 zusammen. Die Keilschrägen 29, 39 liegen jeweils
der Teilungsebene T abgewandt im Bereich von Arretiervertiefungen 68 bzw. 78 an
den Oberseiten 27, 37 bzw. Unterseiten 26, 36 der
Hobelkörpergrundelemente 20 oder Hobelkörperzwischenelemente 30.
Durch ausreichende Bemessung der Tiefe der Arretiervertiefungen 68, 78 und
der Länge der Klemmflächen 44 sowie der
Keilschrägen 29, 39 kann eine relativ
hohe Spannkraft quer zur Teilungsebene T durch Anziehen wenigstens
einer Mutter 47 aufgebracht werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Spannschraube 41 je Klemmstück 42 mit einer
separaten Mutter 47 versehen, weswegen das Spannen der
Befestigungsmittel 40 je nach Zugänglichkeit sowohl
von oben als auch von unten oder aber auch nur von einer der beiden
Seiten erfolgen kann.
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Die
Anordnung der Hobelmeißel 69 an den Hobelkörpergrundelementen 20 und
der Hobelmeißel 79 an den Hobelkörperzwischenelementen 30 erfolgt
in einer Weise, dass insgesamt sämtliche Hobelmeißel 69, 79 in
einem etwa W-förmigen Verlauf angeordnet stehen. Benachbarte
Hobelmeißel treffen daher in unterschiedlichen Ebenen auf
das abzubauende Mineral, so dass sich die Lösekraft jedes
einzelnen Hobelmeißels 69 bzw. 79 besonders
gut entfalten kann. Die jeweils äußersten Hobelmeißel 69 springen
vorzugsweise weiter in Abbaurichtung vor als alle anderen Hobelmeißel 69, 79,
wie gut aus 2 zu erkennen ist. Die mittig
des gesamten Hobelkörpers angeordneten Hobelmeißel
stehen wiederum weiter vorne als alle anderen Hobelmeißel
an den Hobelkörperzwischenelementen. Hinter den Hobelmeißeln
sind Einziehungen oder Abflachungen im Hobelkörper ausgebildet,
um das an der Abbaufront hereingewonnene Mineral in die Wanne zu
leiten.
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Die
insgesamt vier Führungsmittel 23, 22, wobei
jeweils zwei Führungsmittel 23, 22 am
unteren Hobelkörpergrundelement 20A und zwei weitere Führungsmittel 23, 22 am
oberen Hobelkörpergrundelement 20B angeordnet
sind, führen im Betriebseinsatz beim Verfahren des Gewinnungshobels 10 in Abbaurichtung
A dazu, dass je nach Widerstand des abgebauten Minerals die beiden
vorderen Führungsmittel 23 und nur eines der hinteren
Führungsmittel 22 mit den Abstützkräften
belastet sind. Eines der beiden hinteren Führungsmittel 22 kommt
mithin momentan nicht in unmittelbarem Kontakt mit dem zugehörigen
Führungsbalken 7A bzw. 7B, da der Abstand zwischen
den Schwenkachsen der Schwenkbolzen 27 der hinteren Führungsmittel 22 vorzugsweise
geringfügig geringer ist als der Abstand zwischen den Schwenkachsen
der Schwenkbolzen 24. Der Abstand kann aber auch gleich
sein. Durch die Schwenkbarkeit jedes Gleitschuhs als Führungsmittel 23, 22 wird
jederzeit gewährleistet, dass sich der jeweilige Gleitschuh
optimal an den Verlauf des Führungsbalkens 7A bzw. 7B anpasst.
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Der
Gewinnungshobel 10 ist mit einem Mitnahmeelement 90 versehen,
welches, wie besonders gut aus den 1 und 3 ersichtlich
ist, als spitz zulaufender Mitnahmekloben ausgebildet ist und vorzugsweise über
einen Schwenkzapfen an ein Befestigungsauge 92, welches
den Befestigungsflansch für den Mitnahmekloben 90 bildet,
schwenkbar befestigt ist. Der Befestigungsflansch 92 liegt
etwa mittig zwischen den Schwenkzapfen 24 für
die vorderen Führungsmittel 23 und den Schwenkzapfen 27 für
die hinteren Führungsmittel 22. Jedes Hobelkörpergrundelement 20A, 20B ist
mit einem Befestigungsauge 92 versehen.
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8 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen
Gleitschuh 85 als Führungsmittel 23 oder 22.
Zum Zusammenwirken mit dem etwa rechteckförmigen Querschnitt
der Führungsbalken (7A, 7B, 1)
weist der Gleitschuh 85 eine rechteckige Nuteinziehung 86 auf,
die sich über die gesamte Länge des Gleitschuhs 85 erstreckt.
Die Führungsnut 86 wird beidseitig von kräftigen
Führungsschenkeln 87 begrenzt, die integral in
einen Basisschenkel 88 übergehen, der an seiner
Rückseite ein Gelenkauge 89 für den Durchgriff
des Schwenkbolzens (24, 27) aufweist. Das Gelenkauge 89 ist
im Bereich eines Mittelstegs 84 ausgebildet, welches in
etwa die Breite der Führungsausnehmung (51, 5 bzw. 52, 6) am Hobelkörpergrundelement hat
und in der Dicke deutlich gegenüber der Gesamtdicke des Gleitschuhs 85 abgesetzt
ist. Durch die zueinander abgesetzten Flächen kann, wie
beispielhaft die 5 und 6 zeigen,
der Gleitschuh 85 derart in die Führungsausnehmungen 51 bzw. 52 im
Hobelkörpergrundelement 20 geführt werden,
dass er ausschließlich senkrecht zur Schwenkachse des zugehörigen
Schwenkbolzens verschwenken kann und Querkräfte formschlüssig
aufgenommen werden.
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Die 9 und 10 zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Gewinnungshobel 110.
Wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel wird der Gewinnungshobel 110 an
zwei einander gegenüberliegenden Führungsbalken
einer Hobelanlage geführt, wie sie in 1 dargestellt
ist. Der Hobelkörper des Gewinnungshobels 110 umfasst
zwei Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B,
deren Aufbau identisch ist wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel,
so dass auf die dortige Beschreibung Bezug genommen wird. Jedes
Hobelkörpergrundelement 20A, 20B ist
wiederum mit hinteren Führungsmitteln 22 und vorderen Führungsmitteln 23 versehen,
die schwenkbar am Hobelkörpergrundelement 20A, 20B befestigt
sind. Die Hobelmeißel 69 beider Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B sind
wiederum an einem Meißelträger 61 lösbar
befestigt, der relativ zum Hobelkörpergrundelement 20A bzw. 20B um
einen Schwenkzapfen 62 verschwenken kann. Der einzige Unterschied zwischen
den Ausführungsbeispielen besteht in der Ausgestaltung
des Hobelkörperzwischenelementes 130, welches
hier aus einem einzigen Element besteht, das jeweils außen
mit dem einen Ende an das Hobelkörpergrundelement 20A und
mit dem anderen Ende an das Hobelkörpergrundelement 20B mittels derselben
Befestigungsmittel 40 angeschlossen ist, wie sie weiter
oben mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben
wurden. Am Hobelkörperzwischenelement 130 ist
jeweils ein innen liegender Satz von Hobelmeißeln 179A und
ein außen liegender Satz von Hobelmeißeln 179B befestigt,
wobei im gezeigten Aus führungsbeispiel jeweils fünf
der Hobelmeißel an einer gemeinsamen Meißelleiste 195 befestigt
sind. Zum Auswechseln der Hobelmeißel müssen ausschließlich
die Meißelleisten 195 durch Lösen von
zwei Befestigungsschrauben 196 demontiert und gegen andere
ausgetauscht werden. 10 verdeutlicht besonders gut,
wie flach insgesamt der erfindungsgemäße Gewinnungshobel 110 bauen kann,
um gleichwohl über eine hier etwa das Sechsfache der Tiefe
sich erstreckenden Höhe eine Abbaufront abzubauen.
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Die 11 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel für einen. Gewinnungshobel 210.
Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen wird auch
der Gewinnungshobel 210 an zwei einander gegenüberliegenden
Führungsbalken einer Hobelanlage geführt, wie
sie in 1 dargestellt ist. Der Hobelkörper des Gewinnungshobels 210 umfasst
bzw. besteht ausschließlich aus zwei Hobelkörpergrundelementen 20A, 20B,
deren Aufbau identisch ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
so dass auf die dortige Beschreibung Bezug genommen wird. Jedes
Hobelkörpergrundelement 20A, 20B ist
mit den in der Frontansicht erkennbaren vorderen Führungsmitteln 23 sowie
mit hinteren Führungsmitteln versehen, die sämtlich
schwenkbar am Hobelkörpergrundelement 20A, 20B befestigt
sind. Die Hobelmeißel 69 beider Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B sind
wiederum an einem Meißelträger 61 lösbar
befestigt, der relativ zum Hobelkörpergrundelement 20A bzw. 20B um
einen in dieser Ansicht nicht erkennbaren Schwenkzapfen verschwenken
kann. Die beiden Hobelkörpergrundelemente 20A, 20B sind
mit denselben Befestigungsmitteln 40 zu einem Hobelkörper
mit minimaler Breite und somit minimaler Abbauhöhe verbunden,
wobei die Tiefe des relativ schmal ausgeführten Gewinnungshobels
etwa die Hälfte der Abbauhöhe ausmacht. Ein Mitnahmekloben
kann an einem der Befestigungsaugen montiert 92 werden.
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Für
den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche
Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden
Ansprüche fallen sollen. Ein beidseitig an übereinander liegenden
Führungsbalken od. dgl. geführter Gewinnungshobel
könnte bei einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
auch aus einem einstückigen Hobelkörperelement
bestehen. Sämtliche Vorteile der Umrüstbarkeit
desselben Hobelkörpers auf unterschiedliche Abbauhöhen
würden dann allerdings entfallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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