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Aktivierter Kohlenhobel Die Erfindung betrifft einen aktivierten Kohlenhobel,
dessen Gewinnungswerkzeuge der Einwirkung einer in Arbeitsrichtung longitudinale
Schwingungen erzeugenden Vorrichtung ausgesetzt sind. Bei einem Gerät .dieser bekannten
Gattung sind in einem Gehäuse zwei gegenläufig rotierende Unwuchten angeordnet,
die der mit Schneiden versehenen Maschine eine geradlinige Schwingbewegung in Marschrichtung
aufzwingen. Je nach Arbeitsrichtung wird die Zugkraft über das eine oder andere
Trum des Zugmittels auf den Hobelkörper übertragen. Sind die Schneiden in einer
Arbeitsrichtung wirksam, so wird von dem in dieser Richtung wirksamen Zugmitteltrum
eine bestimmte Kraft ausgeübt, die in einem bestimmten Verhältnis zu der Wuchtenergie
steht, die pro Schwingung des Hobelkörpers gegenüber dem Kohlenstoß abgegeben wird.
Es wurde gefunden, daß der günstigste Wert für die Wuchtenergie bei einer kleineren
Zugkraft erreicht wird, und zwar etwa indem Bereich, in dem die Zugkraft ungefähr
301/o der Kraftamplitude des Schwingungserzeugers ausmacht. In Wirklichkeit sind
jedoch in vielen Fällen z. B. beim Bergauffahren des Hobels oder bei Verklemmungen
der Maschine z. B. zwischen Ausbau und Kohlenstoß wesentlich größere Zugkräfte erforderlich.
Diese zusätzlichen Widerstände können plötzlich auftreten und verschwinden, so daß
die Zugkraft hierbei so große Werte annehmen kann, daß keine Wuchtenergie am Kohlenstoß
mehr zur Verfügung steht. Der Nachteil des bekannten Hobels besteht darin, daß der
Aktivierungseffekt immer dann aufhört, wenn die Zugkraft die durch die beiden gegenläufig
rotierenden Unwuchten erzeugte Schwingungserregerkraft erreicht oder übersteigt.
Ein weiterer Nachteil dieses Hobels ist dadurch gegeben, daß die Meißel im Normalbetrieb
rasch hin und her schwingen. Daher muß das sich an den Meißelspitzen bildende Feinkohlenpolster
bei jedem Arbeitshub neu durchschlagen werden, wofür ein verhältnismäßig großer
Anteil der Wuchtenergie verbraucht wird.
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Es ist noch ein weiterer aktiviert arbeitender Hobel bekanntgeworden,
bei dem die vom Zugmittel ausgeübte ein bestimmtes Maß übersteigende Zugkraft in
Schwingungsarbeit umgesetzt wird.
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Die Erfindung sieht zur Verbesserung dieser bekannten Hobel vor, daß
der Schwingungserzeuger und ein diesen führender Schlitten im Hobelkörper gegeneinander
längsverschieblich gelagert sind, wobei der Schwingungserzeuger in beiden Richtungen
seiner Schwingbewegung gegenüber dem Hobelkörper und dem Schlitten abgefedert ist,
und .daß der Schlitten über einen an seiner dem Kohlenstoß abgekehrten Längsseite
versehenen Ansatz an das flexible Zugglied des Hobels ,angeschlossen ist, wobei
der Ansatz durch eine d= Amplitudenbereich des Schwingungserzeugers übergreifende
Ausnehmung des Hobelkörpers hindurchragt.
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Da .die Größe der Abfederung zwischen Schwingungserzeuger und Hobelkörper
erfindungsgemäß zugleich so gewählt ist, daß die auf den Schwingungserreger durch
das Zugmittel ausgeübte Zugkraft das optimale Verhältnis von etwa 1:3 zur Wuchtenergie
nicht übersteigen kann, vermeidet der Hobel gemäß der Erfindung en oben erwähnten
Nachteil des bei großer Zugkraft verschwindenden Aktivierungseffektes. Mit dem,
erfindungsgemäßen Hobel wird auch erreicht, daß die Werkzeugschneiden beim Hobeln
nicht dauernd hin und her schwingen und am Kohlenstoß reiben.- Auch gegenüber dem
zweitgenannten bekanntgewordenen Hobel ist ein Vorteil dadurch gegeben, daß die
Zugkraft beim Auftreffen des Hobels auf härte Stellen nicht dadurch vermindert wird,
daß ein Teil der Zugkraft zur Betätigung der Schlagvorrichtung abgezweigt werden
muß und daß zum Lösen des Minerals nicht nur die Zugkraft des Zugmittels, sondern
zusätzlich auch die unmittelbar dein Kraftnetz entnommene Wuchtenergie des Schwingungserzeugers
für die Lösearbeit zur Verfügung steht.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht ferner darin, daß die
an beiden Enden zwischen Schwingungserzeuger und .Schlitten vorgesehene Federkraft
größer als diejenige zwischen Schwingungserzeuger und Hobelkörper bemessen ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann, vorgesehen .sein,.
daß an beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Schwingungserzeugers zueinander
koaxial angeordnete Anschlagnasen in jeweils einer der beiden Schwingrichtungen
vorstehen,
denen je ein Anschlag zugeordnet ist, die an den einander
gegenüberliegenden inneren Stirnseiten des Hobelkörpers befestigt sind.
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Dabei können gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung die auf jeder
Seite des Schwingkörpers vorgesehene Anschlagnase und der zugeordnete Anschlag von
je einer Schraubenfeder gleicher Stärke koaxial umgeben sein, welche sich mit einem
Ende auf dem Schwingungserzeuger und mit dem anderen Ende an je einer der beiden
inneren Stirnseiten des Hobelkörpers abstützen und die Schwingmasse im Ruhezustand
in der Längsmittellage des Hobelkörpers halten.
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Darüber hinaus empfiehlt es sich in Weiterbildung der Erfindung, daß
sich auf jeder Seite der Schwingmasse eine weitere gegenüber der Anschlagnase und
dem Anschlag koaxial angeordnete Schraubenfeder abstützt, deren anderes Ende an
der inneren Stirnseite des Schlittens aufliegt, wobei beide Federn ebenfalls untereinander
die gleiche Charakteristik aufweisen.
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Zur Erzeugung der longitunalen Schwingbewegung des Schwingungserzeugers
können innerhalb eines Gehäuses zwei gegenläufig drehbar gelagerte Unwuchten angeordnet
sein, welche über ein Getriebe mit einem Antriebsmittel, z. B. mit einem Druckluftmotor
gekuppelt werden können.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein aktivierter
Kohlenhobel für den untertätigen Grubenbetrieb dargestellt, dessen Gewinnungswerkzeuge
der Einwirkung eines in Arbeitsrichtung longtudinale Schwingungen erzeugenden Schwingungserzeugers
3 ausgesetzt werden können. Der Schwingungserzeuger 3 und ein diesen
führender Schlitten 4 sind im Hobelkörper 5 gegeneinander längsverschieblich
gelagert, wobei der Schwingungserzeuger 3 in beiden Richtungen X, Y
seiner
Schwingbewegung gegenüber dem Hobelkörper 5 und dem Schlitten 4 abgefedert
ist, welcher an die beiden Trume 6, 7 eines flexiblen Zuggliedes für den
Hobel angeschlossen ist. Die an beiden Enden zwischen dem Schwingungserzeuger 3
und dem Schlitten 4 vorgesehene Federkraft ist größer bemessen als diejenige
zwischen dem Schwingungserzeuger und dem Hobelkörper 5. An beiden gegenüberliegenden
Stirnseiten des Schwingungserzeugers 3 sind zueinander koaxial angeordnete Anschlagnasen
8, 9 in jeweils einer der beiden Schwingrichtungen X, Y vorstehend
angeordnet, denen je ein Anschlag 11, 12 zugeordnet ist, die jeweils an den
einander gegenüberliegenden inneren Stirnseiten 13, 14 des Hobelkörpers 5
befestigt sind. Anschlagnase 8 und Anschlag 11 sowie Anschlagnase
9 und Anschlag 12 sind jeweils von einer Schraubenfeder
15 bzw. 16 koaxial umgeben, welche sich mit einem Ende auf den Stirnseiten
des Schwingungserzeugers 3 und mit dem anderen Ende an den inneren Stirnseiten 13,
14 des Hobelkörpers 5 abstützen und den Schwingungserzeuger 3 im Ruhezustand
in der Längsmittellage des Hobelkörpers 5
halten. Die Schraubenfedern 15,
16 besitzen die gleiche Stärke.
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Auf jeder Seite des Schwingungserzeugers 3 ist eine weitere,
im Durchmesser gegenüber den Federn 15, 16 größere Schraubenfeder 17, 18 koaxial
zu diesen und damit zu den Anschlagnasen und Anschlägen angeordnet, deren anderes
Ende an der Inneren Stirnseite 19 bzw. 19' des Schlittens 4 aufliegt.
Die Stirnseiten des Schlittens sind für den Durchtritt der Anschläge 11, 12
bzw. der Schraubenfedern 15, 16 teilweise durchbrochen.
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Auf der dem nicht dargestellten Kohlenstoß abgekehrten Längsseite
des Schlittens 4 ist in dessen Längsmitte ein Ansatz 20 befestigt,
welcher durch eine den Amplitudenbereich des Schwingungserzeugers übergreifende
Ausnehmung 21 des Hobelkörpers 5 hindurchragt und an das flexible
Zugglied des Hobels angeschlossen ist.
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Zur Erzeugung der longitudinalen Schwingbewegung des Schwingungserzeugers
sind innerhalb von dessen Gehäuse zwei gegenläufig drehbar gelagerte Unwuchten 22,
23 angeordnet, welche über ein Getriebe mit einem Antriebsmittel, z. B. mit einem
Druckluftmotor, gekuppelt werden können. Getriebe und Antriebsmittel sind in der
Zeichnung nicht dargestellt. Selbstverständlich kann auch jede andere Ausführungsform
eines Schwingungserzeugers, z. B. ein druckluftbetriebener Kolbenwuchtmotor, Verwendung
finden. Infolge der untereinander gleichen Bemessung der Federn 17, 18 sowie
15, 16 werden der Schwingungerzeugung 3 gegenüber dem Hobelkörper und dem
Schlitten sowie der Schlitten gegenüber dem Hobelkörper in Längsmittellage desselben
gehalten, solange keine Zugkräfte von einem der Trume 6, 7 über den Ansatz 20 auf
den Schwingungserzeuger 3 ausgeübt werden. Die in der Zeichnung veranschaulichte
Anordnung der Federn ermöglicht eine verhältnismäßig kleine Baulänge der Maschine.
Es kann jedoch die Anordnung auch derart getroffen werden, daß die Federn
15, 16 zwischen der äußeren Stirnseite 19, 19' des Schlittens und
dem Hobelkörper z. B. in Verlängerung der Federn 17, 18 angeordnet werden.
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Bei Stillstand des Hobels kann der Schwingungserzeuger frei um seine
Mittellage longitudinale Schwingungen ausführen, ohne daß sich die Anschlagnasen
8, 9 und die diesen zugeordneten Anschläge 11, 12 miteinander berühren. Wird
nun z. B. die Schneide 2 durch das Zugmittel 7 vor den Arbeitsstoß gezogen,
dann verschiebt sich der Schlitten 4 in der Zeichnung nach rechts, bis die
Anschlagnase 9 auf den Anschlag 12 auftrifft. Die Feder
16 wird dabei etwas gespannt und die Feder 15 in entsprechendem Maß entlastet.
Bei weiterem Anstieg der Zugkraft kann sich der Schlitten 4 so weit nach rechts
verschieben, bis er an den Hobelkörper 5 anstößt. Bei dieser größtmöglichen Verschiebung
besitzt die Feder 17 eine Spannung, die etwa 30% der Kraftamplitude des Schwingungserzeugers
beträgt, so daß die Anschlagnase 9 mit der größten Wuchtenergie auf den Anschlag
12 auftrifft. Steigt die Zugkraft im Zugmitteltrum 7 noch weiter an, dann
behält die Wuchtenergie unverändert ihren größten Wert bei. Die Schneide
2 liegt lediglich mit größerer Kraft am Kohlenstoß an. über den Anschlag
12 wird die Wuchtenergie auf die Schneide 2
übertragen, die nicht mehr
wie bei bekannten Ausführungsformen hin und her schwingt, sondern ständig am Kohlenstoß
anliegt. Die Reibarbeit der Schneide wird dadurch herabgesetzt, und die überschüssige
Zugkraft des Zugmittels bewirkt, daß ein sich etwa bildendes Feinkohlenpolster zerdrückt
wird, so daß die Wuchtenergie voll für die Zerspannung der Kohle zur Verfügung steht.
Wird die Zugkraft durch das Zugmitteltrum 6 eingeleitet, kommt die Schneide
1 in Eingriff, und der oben geschilderte
Vorgang vollzieht
sich sinngemäß in der anderen Arbeitsrichtung.