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Gewinnungsgerät für flözartig anstehende Mineralien, insbesondere
feste Kohle Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von an sich nicht oder
schwer schälfähigen flözartig gelagerten Mineralien, insbesondere fester Kohle.
Sie bezweckt, die Lücke zu schließen, die durch die Beschränkung der praktischen
Anwendungsmöglichkeit des an sich vorteilhaftesten Prinzips der schälenden Gewinnung
von einem gewissen Festigkeitsgrad der Kohle an dadurch gegeben eist, daß dann die
Kräfte, die für das Ziehen des Geräts bzw. zur Überwindung der dem Schälvorgang
entgegenwirkenden Widerstände aufzuwenden sind, zu groß werden.
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Unter solchen Voraussetzungen müssen entweder schneidende Gewinnungsmaschinen
oder sogenannte aktivierte Hobel verwendet werden. Die aktivierten Kohlenhobel,
die mit angetriebenen, stoßend in Richtung des späteren Schälschnittes arbeitenden
Werkzeugen ausgerüstet sind oder deren Schälwerkzeuge selbst zusätzliche hin- und
hergehende Bewegungen ausführen, konnten sich bisher nicht einführen, weil die Schwierigkeiten
für den Antrieb der Schälwerkzeuge zu groß sind.
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Die erwähnten Nachteile werden auch bei einem bekannten Gewinnungsgerät
mit von einem Grundkörper getragenen Werkzeugträgerkörper nicht beseitigt, der von
dem Zugmittel des Geräts aus angetrieben wird.
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Bei diesem Gewinnungsgerät handelt es sich nicht mehr um ein schälend,
sondern um ein schneidend wirkendes Gerät, das im übrigen nicht längs des Stoßes,
sondern im Stoß verfahren wird. Seine Wirkung ist deshalb nicht schlagend bzw. reißend,
sondern regelrecht schrämend. Es hat außerdem den Nachteil eines nur geringen Vorschubs,
wobei die wegen seines großen Gewichts und Umfangs erforderliche Energie für diesen
Vorschub den größten Teil der zur Verfügung stehenden Energie aufzehrt, so daß für
die eigentliche Löse- und Entladearbeit nur noch ein Bruchteil dieser Energie zur
Verfügung steht.
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Auch diese Gewinnungsgeräte sind für die Aufgaben der Hereingewinnung
von fester schwer schälfähiger Kohle nicht geeignet.
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Die Erfindung schafft ein am Stoß entlang verfahrbares Gewinnungsgerät
mit aktivierten Werkzeugen, das es ermöglicht, unter Vermeidung der Schwierigkeiten,
die bei den bisher unter ähnlichen Voraussetzungen eingesetzten Geräten auftraten,
auch feste Kohle mit hoher Leistung zu gewinnen und welches dadurch, daß es sowohl
für sich verwendet, wie in einfachster Weise mit Schälwerkzeugen kombiniert werden
kann, die Möglichkeit einer weitgehenden Anpassung an die jeweils vorliegenden,
insbesondere durch die unterschiedliche Festigkeit der Kohle bestimmten Verhältnisse
gibt, und dadurch die eingangs erwähnte Lücke in der maschinellen Kohlengewinnung
schließt.
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Das Gewinnungsgerät gemäß der Erfindung besteht aus einem plattenförmigen
Werkzeugträger, der an beiden Enden seiner parallel zum Kohlenstoß verlaufenden
Längskante in der Zugrichtung des Gerätes schräg zu dieser gerichtete Schlagwerkzeuge
aufweist und durch den Antrieb in kreisende Bewegung versetzt wird, in deren Verlauf
die Schlagwerkzeuge periodisch in den Kohlenstoß einschlagen, die hinterschlagene
Kohle im Zuge der gleichzeitigen Fortbewegung des Gerätes herausreißen und anschließend
vor der nächsten Schlagausübung den Kohlenstoß verlassen. , Gemäß der Erfindung
wird also der durch einen Exzenterantrieb den Lösewerkzeugen aufgezwungenen kreisenden
Bewegung eine weitere Bewegung überlagert, die sich aus der Vorschubbewegung längs
des Stoßes ergibt, so daß die Bewegung der Lösewerkzeuge, auf einen festen Punkt
bezogen, auf einer langgestreckten, etwa halbelliptischen Bahn erfolgt, deren kleine
Achse konstant ist und dem Durchmesser des Kreises entspricht, den jeder Punkt der
Platte beschreibt, während die Länge der großen Achse durch die Zuggeschwindigkeit
bestimmt ist: Die in der Zugrichtung umlaufenden Lösewerkzeuge dringen derart schlagartig
etwa parallel zum Kohlenstoß in einer durch die Lage der sie tragenden Platte und
Exzentrizität des Antriebs bestimmten Tiefe in das anstehende Mineral ein und reißen
anschließend im Zuge ihrer Weiterbewegung auf der halbelliptischen Bahn die Vorgabe
heraus.
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Vorzugsweise werden an dem Grundkörper in beiderseits symmetrischer
.Anordnung in der Fahrtrichtung vorwärts der eigentlichen Gewinnungswerkzeuge diesen:
gegenüber in der-.Verhiebrichtung um die Schlagtiefe zurückspringend angeordnete
aktivierte
oder nicht aktivierte Schälwerkzeuge angebracht. Dadurch
kann ein beliebiger Teil- des Flözquerschnittes bis zum Liegenden unmittelbar durch
das Gerät hereingewonnen werden, wobei in beiden Fahrtrichtungen des Gerätes die
Gewinnung erfolgt.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung des
Antriebes des plattenartigen Werkzeugträgers. Dieser Antrieb könnte an sich durch
einen unmittelbar auf dem längs des Stoßes verfahrenen, vorzugsweise nach beiden
Seiten symmetrisch ausgebildeten Gerät angebrachten Motor erfolgen. Man kann aber
die Antriebsenergie auch in grundsätzlich bekannter Weise durch Bewegung des rücklaufenden
Trumes des Zugmittels, gegebenenfalls auch das Entlangfahren des Gerätes an einem
festen, durch den Streb gespannten Seil oder einer Kette, gewinnen., Bei den bekannten
Gewinnungsgeräten, bei denen dieses Antriebsprinzip für auf dem Maschinenkörper
angeordnete Lösewerkzeuge benutzt wird, erfolgt dies dadurch, daß, sei es das rücklaufende
Trum des Zugmittels, sei es ein solches festes Seil oder eine Kette über eine auf
'dem Gerät angebrachte, entsprechend übersetzte Treibscheibenanordnung geführt wird.
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Abweichend hiervon werden gemäß der Erfindung auf dem Maschinenkörper
gelagerte Treibräder mit an gleichen Stellen exzentrisch angeordneten Zapfen verwendet,
die mit gleicher Drehrichtung und Geschwindigkeit umlaufen.
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Der Schlag- und Herausreißvorgang vollzieht sich unter solchen antriebsmäßigen
Voraussetzungen bei einem Vorschub des Gewinnungsgerätes von etwa I-' a m,/s, wobei
das rücklaufende Trum mit der doppelten Geschwindigkeit wie das ziehende über Treib-und
Umlenkscheiben läuft, bei einem Ritzeldurchmesser von 20 cm und einem gleich großen
Durchtnesser des die Kraft vom rücklaufenden Trum abnehmenden Ketten- oder Seilscheibenrades
in zeitlichen Abständen von 1 Sekunde bei einem ebenso möglichen kleineren Durchmesser
des Ketten- oder Seilscheibenrades von z. B. nur 10 cm in der Hälfte dieses Intervalls.
Eine weitere Verkleinerung dieses Intervalls ist auch dadurch denkbar, daß die beiden
getriebenen äußeren Ritzel z. B. nur den halben Durchmesser des treibenden Ritzels
erhalten. Bei einem beispielsweisen Durchmesser des Ketten- oder Seilscheibenrades
von 10 cm und des von diesem bewegten treibenden Ritzels von 20 cm würde bei einem
Durchmesser der getriebenen Ritzel von 10 cm ein sich in der Sekunde viermal wiederholender
Schlag- und Herausreißvorgang zu erzielen sein.
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Eine solche Schlagzahl ist völlig ausreichend, um die gemäß der Erfindung
angestrebte Lösewirkung zu erzielen. Durch einen schnelleren Vorschub des Gewinnungsgerätes
lassen sich auch wesentlich höhere Schlagzahlen erreichen. Das rücklaufende Trum
wird bei ungleichem Durchmesser des treibenden Ritzels und der angetriebenen Ritzel
durch mit letzteren nicht verbundene Umlenkräder umgelenkt. i In den Zeichnungen
sind verschiedene Ausführungsformen des neuen Geräts sowie seine Wirkungsweise veranschaulicht.
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F i g. 1 bis 3 zeigen in Ansicht, in Seitenansicht und in Stirnansicht
das Gerät in Kombination mit einem festen Schälwerkzeug; F i g. 4 und 5 zeigen in
entsprechender Darstellung in Aufsicht und in Seitenansicht ein. zusätzlich mit
einem aktivierten Schälwerkzeug ausgerüstetes Gerät; F i g. 6 veranschaulicht in
einer Anzahl von Phasen in Aufsicht auf die die Lösewerkzeuge tragende Platte den
Vorgang des Einschlagens der Lösewerkzeuge in den Stoß und des Herausrdißens der
Vorgabe im Zuge der Bewegung der Lösewerkzeuge auf einer halbelliptischen Bahn;
F i g. 7 veranschaulicht im Schnitt durch den Kohlenstoß die verschiedenen Phasen
des Gewinnungsvorganges. In den F i g. 1 bis 3 ist mit 7 der kastenförmige, hohle
Grundkörper des Geräts von beiderseits symmetrischer Gestalt bezeichnet, an welchem
das Zugmittel 9 angreift. Seine Führung an dem Förderer 12
erfolgt
durch ein diesen untergreifendes, an sich bekanntes Schwert 8 und die verlängerten
Seitenkanten des Kastenkörpers 7. Am Kohlenstoß stützt sich der Kastenkörper unmittelbar
und über ihn verlängernde Führungsansätze 11 ab.
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Innerhalb des Kastenkörpers sind auf dessen Boden drei Räder, und
zwar zwei seitliche Räder'1 und ein zwischen diesen liegendes Rad 3 gelagert,
die durch auf ihren Achsen sitzende Zahnräder 2 .miteinander kraftschlüssig
gekuppelt sind.
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Ober diese Räder läuft das Rücktrum des Zugmittels 10, vorzugsweise
eine Kette. Die seitlichen Räder 1 dienen lediglich der Führung des Zugmittels.
Das mittlere Rad 3 ist als Kettenrad ausgebildet; nimmt die Kraft von dem rücklaufenden
Kettentrum ab und treibt über ein auf seine Welle aufgekeiltes Ritzel
2 auf die Achsen der seitlichen Führungsräder aufgekeilte, ebenfalls mit
2 bezeichnete Ritzel, die exzentrische Zapfen 4 tragen. Diese Zapfen
greifen in Bohrungen der beiderseits symmetrisch ausgebildeten, ebenfalls in dem
Inneren des Plattenkörpers 7
gelagerten Schlagplatte 5 ein, die als solche
derart kreisende Bewegungen von durch die Exzentrizität der Zapfen 4 gegebener
Amplitude ausführt, denen sich die Vorschubbewegung der gesamten Maschine längs
des Kohlenstoßes überlagert, so daß sich eine etwa halbelliptische Bewegung jedes
Punktes der Platte bei Bezug auf einen festen Punkt außerhalb der Maschine ergibt.
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An der Schlagplatte 5 sind - gemäß dem Ausführungsbeispiel - an ihrer
dem Stoß zugekehrten Kante im Bereich jeder Ecke zwei zinken- bzw: reißzahnartige
Lösewerkzeuge 6a angeordnet, die :die aus F i g. 6 hervorgehende Bewegung ausführen,
nämlich schlagend in den Kohlenstoß eindringen, um
darin im Zuge der Weiterbewegung
auf der halbelliptischen Bahn die Vorgabe herauszureißen, wobei der zweite Reißzahn
infolge des Vorschubes der Maschine während der Arbeit des ersten Reißzahnes die
stehengebliebene Kohle wegnimmt.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 ist an beiden Seiten
des Grundkörpers 7 unterhalb der Schlagplatte 5 noch ein fester Schäl- bzw.
Räum-
zahn 6 6 angeordnet, welcher die unmittelbar über dem Liegenden
bis zu dem durch die Werkzeuge 6a hergestellten Schlitz stehengebliebene Kohle jeweils
bei der nächsten Gewinnungsfahrt wegnimmt.
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Die Ausführungsform des neuen Gewinnungsgeräts gemäß den F i g. 4
und 5 unterscheidet sich von der gemäß F i g. 1 bis 3 lediglich dadurch, daß statt
des festen Räumzahnes ein aktivierter Räumzahn 18 vorgesehen ist, dessen
Antrieb von dem oben beschriebenen Scheibenantrieb abgenommen wird. Das erfolgt
über eine Nockenscheibe 13,., auf
der ein Rad 16 abläuft,
welches dem Schaft 17 und damit dem an ihm angeordneten Zahn 18 schlagende
Bewegungen erteilt.
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Aus F i g. 7, a bis c sind die Zustände des Stoßes in den verschiedenen
Phasen ersichtlich, nämlich aus F i g. 7, a der Zustand, bevor der Bodenzahn angreift,
d. h. die Unterbank noch steht, aus F i g. 7, b das Lösen der durch das aktivierte
oder nicht aktivierte Werkzeug 66 oder 18 wegzunehmenden Unterbank und aus
F i g. 7, c die Arbeit der Lösewerkzeuge 6a auf dem Plattenkörper, durch welche
der schraffiert gezeichnete Kohlenkörper gelöst wird, so daß sich dann wieder der
Zustand der F i g. 7, a ergibt.
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Die Arbeitsweise der neuen Maschine bedarf nach den vorstehenden Ausführungen
keiner weiteren Erläuterung.