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ERFINDUNGSGEBIET
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Die Erfindung betrifft einen Kernbrecher zur Verwendung mit einer Erdschichtenschneidbaugruppe wie etwa beispielsweise einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Kernbrecher zur Verwendung mit einer derartigen Erdschichtenschneidbaugruppe, wobei der Kernbrecher ein Staubunterdrückungssystem enthält.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Wie oben erwähnt, ist ein Beispiel für eine Erdschichtenschneidbaugruppe eine Maschine zum kontinuierlichen Abbau. Eine Maschine zum kontinuierlichen Abbau enthält in der Regel mehrere drehbare Schneidtrommeln, die vorgeschoben werden, um die Erdschichten (z. B. Kohle in einer Sedimentschicht) in Eingriff zu nehmen und diese in Fragmente zu schneiden oder zu zerreißen. Das
US-Patent Nr. 3,712,679 an Amoroso zeigt eine Maschine zum kontinuierlichen Abbau. Die Erdschichten (z. B. Kohle), die aus der Kohlenschicht geschnitten oder herausgerissen wird, fällt auf den Boden der Mine und wird dann auf geeignete Weise verarbeitet, so dass sie aus der Nähe der Maschine zum kontinuierlichen Abbau entfernt wird. Bei einer typischen Maschine zum kontinuierlichen Abbau sind die Schneidtrommeln so beabstandet, dass sie nicht über die ganze Fläche des Gangs schneiden. Nach der Beendigung des Schneidens durch die Schneidtrommeln bleibt somit ein Volumen von Erdschichten (z. B. Kohle) zurück, das entfernt werden muss, damit die Maschine zum kontinuierlichen Abbau bei dem Schneidbetrieb weiter vorgeschoben werden kann. Um die verbleibenden Erdschichten zu entfernen, wird ein Kernbrecher zwischen jeder einzelnen der benachbarten Schneidtrommeln positioniert, wodurch der Kernbrecher mehrere Werkzeugkomponenten enthält, zum Beispiel Schneidwerkzeuge oder Brecherkeile, die auf das verbleibende Kohlevolumen auftreffen, um es in Fragmente zu zerbrechen.
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Beim Betrieb des Kernbrechers zum Brechen der Kohle von der Kohlenfront wird eine erhebliche Menge an Kohlenstaub erzeugt, und auch Gase werden in die umgebende Luft freigesetzt. Wenn sich der Kohlenstaub in der Luft befindet und die Gase in die umgebende Luft freigesetzt werden, stellt dies für Menschen und Geräte in dem unmittelbaren Bereich ein Risiko dar. Beispielsweise können der Kohlenstaub und die Gase von Menschen inhaliert werden (Gesundheitsrisiko) oder der Kohlenstaub und die Gase können durch Abbauaktivitäten gezündet werden, wodurch eine Explosion hervorgerufen wird (Sicherheitsrisiko).
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Kernbrechers zur Verwendung mit einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau, die dazu verwendet wird, Erdschichten zu schneiden, wobei die Maschine zum kontinuierlichen Abbau mindestens zwei beabstandete Schneidtrommeln aufweist, wodurch jede einzelne der Schneidtrommeln die Erdschichten schneidet, wobei sie einen Kern hinterlässt. Der Kernbrecher enthält eine zwischen den beiden Schneidtrommeln positionierte längliche Stütze. Bei einem Aspekt enthält die längliche Stütze einen darin ausgebildeten Kanal. Der Kernbrecher enthält weiterhin mehrere an der länglichen Stütze angebrachte Werkzeugkomponenten. Der Kernbrecher enthält auch mehrere bei den Werkzeugkomponenten positionierte Sprühdüsen. Bei einem Aspekt weisen die mehreren Sprühdüsen jeweils ein erstes Ende in Fluidkommunikation mit dem in der länglichen Stütze ausgebildeten Kanal und ein bei einer äußeren Oberfläche der länglichen Stütze positioniertes zweites Ende auf. Die Werkzeugkomponenten können beispielsweise ein Brecherkeil oder ein Schneidwerkzeug wie etwa ein konischer Meißel sein.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Kernbrechers zur Verwendung mit einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau, die dazu verwendet wird, Erdschichten zu schneiden, wobei die Maschine zum kontinuierlichen Abbau mindestens zwei beabstandete Schneidtrommeln aufweist, wodurch jede einzelne der Schneidtrommeln die Erdschichten schneidet, wobei sie einen Kern hinterlässt. Der Kernbrecher enthält eine zwischen den beiden Schneidtrommeln positionierte längliche Stütze, wobei die längliche Stütze einen darin ausgebildeten Kanal enthält. Der Kernbrecher enthält weiterhin mehrere an der länglichen Stütze angebrachte Brecherkeile. Jeder der Brecherkeile enthält eine darin ausgebildete Auslassöffnung. Der Kernbrecher enthält weiterhin mehrere Sprühdüsen jeweils mit einem ersten Ende in Fluidkommunikation mit dem in der länglichen Stütze ausgebildeten Kanal und einem bei den in jedem der Brecherkeile ausgebildeten jeweiligen Auslassöffnungen positionierten zweiten Ende.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Kernbrechers zur Verwendung mit einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau, die dazu verwendet wird, Erdschichten zu schneiden, wobei die Maschine zum kontinuierlichen Abbau mindestens zwei beabstandete Schneidtrommeln aufweist, wodurch jede einzelne der Schneidtrommeln die Erdschichten schneidet, wobei sie einen Kern hinterlässt. Der Kernbrecher enthält eine zwischen den beiden Schneidtrommeln positionierte längliche Stütze und mehrere an der länglichen Stütze angebrachte Werkzeugkomponenten. Der Kernbrecher enthält weiterhin Mittel zum Unterdrücken von Staub und/oder Verteilen von Gasen in der Luft während des Betriebs des Kernbrechers. Vorteilhafterweise unterstützt das Unterdrücken von Staub und Verteilen von Gasen, die während einer Schneidaktion erzeugt werden, das Bewegen der Belüftungsluft um die Maschine und die Arbeitsumgebung.
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Diese und verschiedene weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den folgenden Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung.
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ZEICHNUNGEN
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1 ist eine mechanische schematische Ansicht einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau (d. h. einer Erdschichtenschneidbaugruppe), die zwei Schneidtrommeln und einen Kernbrecher enthält, der zwischen den beiden Schneidtrommeln positioniert ist, gemäß einem Aspekt der Erfindung.
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2 ist eine isometrische Ansicht des Kernbrechers von 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung.
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3 ist eine vergrößerte Teilansicht des in 2 dargestellten Kernbrechers gemäß einem Aspekt der Erfindung.
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4 ist eine vergrößerte Teilansicht eines weiteren Kernbrechers ähnlich dem in 2 und 3 dargestellten Kernbrecher gemäß einem Aspekt der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 einen Abschnitt einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau (d. h. eine Erdschichtenschneidbaugruppe), allgemein als 10 bezeichnet, gemäß einem Aspekt der Erfindung. Die Maschine 10 zum kontinuierlichen Abbau enthält eine erste drehbare Schneidtrommel 14, die mehrere Schneidwerkzeuge (oder Meißel) 16 präsentiert, die beispielsweise in einem Helixmuster angeordnet sind. Die Maschine 10 zum kontinuierlichen Abbau enthält weiterhin eine zweite drehbare Schneidtrommel 18, die ebenfalls mehrere Schneidwerkzeuge (oder Meißel) 16 präsentiert, die beispielsweise in einem Helixmuster angeordnet sind. Die erste Schneidtrommel 14 ist von der zweiten Schneidtrommel 18 beabstandet und kann dennoch als ihr benachbart angesehen werden. Die Schneidtrommeln 14, 18 sind operativ mit einem Motor 20 verbunden, der die drehbaren Schneidtrommeln 14, 18 antreibt. Ein Kernbrecher 22 ist so positioniert, dass er sich zwischen der ersten und zweiten Schneidtrommel 14, 18 befindet.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird ein beispielhafter Kernbrecher 22 gemäß einem Aspekt der Erfindung dargestellt. Der Kernbrecher 22 enthält eine Kernbrecherstütze 30. Die Kernbrecherstütze 30 weist eine längliche Gestalt auf. Die Kernbrecherstütze 30 weist entgegengesetzte Enden 32 und 34 auf. Die Kernbrecherstütze 30 weist eine radial außen gelegene oder äußere Oberfläche 36 und eine radial nach innen gelegene oder innere Oberfläche 38 auf. Der Kernbrecher 22 enthält mehrere Werkzeugkomponenten wie beispielsweise mehrere Brecherkeile 40, die an der Kernbrecherstütze 30 angebracht, mit ihr verbunden oder darauf ausgebildet sind. Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung kann es sich bei den Werkzeugkomponenten beispielsweise um ein Schneidwerkzeug wie etwa einen konischen Meißel handeln. Es versteht sich deshalb, dass gemäß der Erfindung verschiedene Arten von Werkzeugkomponenten, Schneidkomponenten usw. mit dem Kernbrecher 22 verwendet werden können.
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Wie in 2 dargestellt, enthält der Kernbrecher 22 einen in der Kernbrecherstütze 30 ausgebildeten Kanal 42. Der Kanal 42 kann sich im Wesentlichen über die ganze Länge der Stütze 30 von dem Ende 32 zu dem Ende 34 erstrecken. Es versteht sich jedoch, dass der Kanal 42 so ausgebildet sein kann, dass er sich, falls gewünscht, nur durch einen Abschnitt der Länge der Stütze 30 erstreckt. Der Kanal 42 enthält ein erstes Ende 44 und ein gegenüberliegendes zweites Ende 46. Der Kanal 42 enthält eine bei dem ersten Ende 44 ausgebildete Einlassöffnung 48 und einen Stopfen oder eine Kappe 50, der oder die bei dem zweiten Ende 46 ausgebildet ist. Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung kann in dem Kanal 42 eine flüssigkeits- oder gasdichte Auskleidung oder ein Rohr installiert sein, ist aber nicht erforderlich.
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Die Einlassöffnung 48 sieht vor, dass ein Staubunterdrückungsmaterial in den Kanal 42 eingesetzt wird. Bei einem Aspekt der Erfindung kann das Staubunterdrückungsmaterial beispielsweise eine Flüssigkeit wie etwa Wasser sein. Es versteht sich jedoch, dass gemäß der Erfindung andere Arten von Flüssigkeiten und andere Arten von Materialien, die sich für die Staubunterdrückung eignen, verwendet werden können. Es versteht sich außerdem, dass das für die Staubunterdrückung verwendete Material auch den zusätzlichen Vorteil liefern kann, während einer Schneidaktion erzeugte Gase zu verteilen. Vorteilhafterweise unterstützt das Unterdrücken von Staub und/oder das Verteilen von Gasen, die während einer Schneidaktion erzeugt wurden, das Bewegen von Belüftungsluft um die Maschine und die Arbeitsumgebung herum und somit das Reduzieren der Möglichkeit einer gefährlichen Umgebung.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 enthält der Kernbrecher 22 mehrere in der Kernbrecherstütze 30 ausgebildete und in Intervallen entlang der Länge des Kanals 42 positionierte Sprühdüsen 52. Jede Sprühdüse 52 enthält ein erstes Ende 54, das mit dem Kanal 42 in Fluidkommunikation steht. Dies sorgt dafür, dass das Staubunterdrückungsmaterial, zum Beispiel Wasser, das über eine Einlassöffnung 48 in den Kanal 42 gelassen wird, in die Sprühdüsen 52 strömen kann. Die Sprühdüsen 52 enthalten ein zweites Ende 56, das sich in die entsprechende Mehrzahl von Brecherkeilen 40 erstreckt. Jeder Brecherkeil 40 enthält ein Loch oder eine Auslassöffnung 58, das oder die in jedem Brecherkeil 40 bei dem zweiten Ende 56 jeder Sprühdüse 52 ausgebildet ist. Dies sorgt dafür, dass das Staubunterdrückungsmaterial, zum Beispiel Wasser, von den Sprühdüsen 52 und durch die entsprechende Auslassöffnung 58 strömt. Das Staubunterdrückungsmaterial, zum Beispiel Wasser, das durch die Auslassöffnung 58 strömt, wird auf die Schichten, z. B. Kohle, gesprüht, um während des Betriebs des Kernbrechers 22 den Staub zu reduzieren oder zu minimieren. Wie hierin beschrieben, kann das für die Staubunterdrückung verwendete Material auch den zusätzlichen Vorteil bereitstellen, während einer Schneidaktion erzeugte Gase zu verteilen und die Luftbelüftung in einer Arbeitsumgebung zu verbessern.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, kann der Kernbrecher 22 auch eine zusätzliche Mehrzahl von in der Kernbrecherstütze 30 ausgebildeten und bei den Werkzeugkomponenten, zum Beispiel bei den Brecherkeilen 40, positionierten Sprühdüsen 60 enthalten. Jede Sprühdüse 60 enthält ein erstes Ende 62, das mit dem Kanal 42 in Fluidkommunikation steht. Dies sorgt dafür, dass das Staubunterdrückungsmaterial, zum Beispiel Wasser, das über die Einlassöffnung 48 in den Kanal 42 eingeleitet wird, in die Sprühdüsen 60 strömen kann. Die Sprühdüsen 60 enthalten ein zweites Ende 64, das sich bei der äußeren Oberfläche 36 der länglichen Stütze 30 befindet, um sich in der Nähe und bei den mehreren Brecherkeilen 40 zu befinden. Ähnlich den Sprühdüsen 52 sorgt die Sprühdüsen 60 dafür, dass zusätzliches Staubunterdrückungsmaterial auf die Schichten, zum Beispiel Kohle, gesprüht wird, um den Staub während des Betriebs des Kernbrechers 22 weiter zu reduzieren oder zu minimieren. Das für die Staubunterdrückung verwendete Material kann auch den zusätzlichen Vorzug bereitstellen, während einer Schneidoperation erzeugte Gase zu verteilen und die Luftbelüftung in einer Arbeitsumgebung zu verbessern. Es versteht sich, dass die 2 und 3 zwar den Kernbrecher 22 sowohl mit den Sprühdüsen 52 als auch den Sprühdüsen 60 darstellen, der Kernbrecher lediglich die Sprühdüsen 52 ohne die Sprühdüsen 60 enthalten könnte, oder nur die Sprühdüsen 60 ohne die Sprühdüsen 52 gemäß Aspekten der Erfindung enthalten könnte.
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4 zeigt einen weiteren Kernbrecher 122 ähnlich dem in 2 und 3 dargestellten Kernbrecher 22 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Der Kernbrecher 122 enthält eine Werkzeugkomponente wie etwa ein Schneidwerkzeug, bei dem es sich beispielsweise um einen konischen Meißel 140 handeln kann. Es versteht sich, dass 4 nur zu Darstellungszwecken eine Teilansicht ist und dass entlang der Länge der Stütze 130 zusätzliche konische Meißel 140 vorgesehen sein können. Der Kernbrecher 142 enthält mehrere in der Kernbrecherstütze 130 ausgebildete und bei dem konischen Meißel 140 positionierte Sprühdüsen 160. Jede Sprühdüse 160 enthält ein erstes Ende 162, das mit dem Kanal 142 in Fluidkommunikation steht. Dies sorgt dafür, dass das Staubunterdrückungsmaterial, zum Beispiel Wasser, das in den Kanal 142 eingeleitet wird, in die Sprühdüsen 160 strömen kann. Die Sprühdüsen 160 enthalten ein zweites Ende 164, das sich bei der äußeren Oberfläche 136 der länglichen Stütze 130 befindet, um sich in der Nähe von und bei dem konischen Meißel 140 zu befinden. Bei einem Aspekt definiert die äußere Oberfläche eine Öffnung 166 bei dem zweiten Ende 164 der Sprühdüsen 160. Die Sprühdüsen 160 sorgen dafür, dass das Staubunterdrückungsmaterial auf die Schichten, zum Beispiel Kohle, gesprüht wird, um während des Betriebs des Kernbrechers 122 Staub weiter zu reduzieren oder zu minimieren. Das für die Staubunterdrückung verwendete Material kann auch den zusätzlichen Vorzug bereitstellen, während einer Schneidaktion erzeugte Gase zu verteilen und die Luftbelüftung in einer Arbeitsumgebung zu verbessern.
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Wie hierin beschrieben, sorgen die in 2 und 3 dargestellten Sprühdüsen 52 und 60 und die in 4 dargestellten Sprühdüsen 160 dafür, dass das Staubunterdrückungsmaterial auf die Schichten gesprüht wird, um Staub zu reduzieren oder zu minimieren und während einer Schneidaktion erzeugte Gase zu verteilen. Um die Staubunterdrückung und/oder die Gasverteilung zu maximieren und Belüftungsluft höchsteffizient um die Maschine und die Arbeitsumgebung herum zu bewegen und somit die Möglichkeit einer gefährlichen Umgebung zu reduzieren, können die Düsen 52, 60 und 160 so positioniert oder orientiert sein, dass sie das Material in verschiedene Richtungen sprühen. Beispielsweise können die Düsen 52, 60 und 160 so positioniert oder orientiert sein, dass sie das Material in einer allgemein nach außen gerichteten Richtung lenken (wie durch die Pfeile A in 3 und 4 angezeigt) oder das Material in einer allgemein abgewinkelten Richtung lenken (wie durch die Pfeile B in 3 und 4 angezeigt).
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Die obenbeschriebene Implementierung und andere Implementierungen liegen innerhalb des Schutzbereichs der beschriebenen Erfindung und der folgenden Ansprüche.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Kernbrecher zur Verwendung mit einer Maschine zum kontinuierlichen Abbau, die verwendet wird, um Erdschichten zu schneiden, wobei die Abbaumaschine mindestens zwei beabstandete Schneidtrommeln aufweist, wodurch die Schneidtrommeln die Erdschichten schneidet, wobei ein Kern zurückbleibt. Der Kernbrecher enthält eine zwischen den beiden Schneidtrommeln positionierte längliche Stütze. Die längliche Stütze enthält einen darin ausgebildeten Kanal. Der Kernbrecher enthält weiterhin mehrere an der länglichen Stütze angebrachte Werkzeugkomponenten. Der Kernbrecher enthält auch mehrere bei den Werkzeugkomponenten positionierte Sprühdüsen. Bei einem Aspekt besitzen die mehreren Sprühdüsen jeweils ein erstes Ende in Fluidkommunikation mit dem in der länglichen Stütze ausgebildeten Kanal und ein bei einer äußeren Oberfläche der länglichen Stütze positioniertes zweites Ende. Die Werkzeugkomponenten können ein Brecherkeil oder ein Schneidwerkzeug wie etwa ein konischer Meißel sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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