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Förder- und Gewinnungseinrichtung, insbesondere Kohlenhobel Die Erfindung
betrifft eine Förder- und Gewinnungseinrichtung, insbesondere Kohlenhobel, bei welcher
unter Verwendung von Wechsel- und Umkehrgetrieben dem Förderer bzw. der Gewinnungseinrichtung
verschiedene Geschwindigkeiten zu erteilen sind. Die Wahl der jeweiligen Geschwindigkeit
hängt ab von der Härte der abzubauenden Kohle oder eines entsprechenden Minerals.
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In der Fachwelt wurde bislang stets die Auffassung vertreten, daß
ein Kohlenhobel in beiden Bewegungsrichtungen, d. h. bei der Berg- und bei der Talfahrt,
immer die gleiche Geschwindigkeit einhalten muß. Auch für den Förderer galt die
gleiche Regel, daß die Geschwindigkeit des Förderbandes oder des Kratzerförderers
unverändert bleibt, solange der Kohlenhobel Gewinnungsarbeit leistet. Es wurde bei
der Wahl der Geschwindigkeiten darauf gesehen, daß bei der in Förderrichtung des
Förderers erfolgenden Bewegung des Kohlenhobels der Förderer eine andere Geschwindigkeit
als der Kohlenhobel hat, damit von dem Förderer das Gut aufgenommen werden konnte.
Hieraus ergibt sich zwangläufig, daß sich die Relativgeschwindigkeiten zwischen
Kohlenhobel und Förderer bei der Talfahrt einerseits und bei der Bergfahrt andererseits
erheblich unterscheiden. Diese Betriebsart führt zu starken Belastungsschwankungen
an den Antrieben, und zwar infolge der sich periodisch vollziehenden, besonders
großen Beladungsunterschiede. Die demgemäß den periodischen Belastungsspitzen angepaßten
Antriebe werden daher nur zum Teil ausgenutzt, was die Wirtschaftlichkeit der gesamten
Förderanlage beeinträchtigt.
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Es wurde nun versucht, eine Besserung der Wirtschaftlichkeit der Gewinnungsanlage
durch Verwendung eines Rückschlittens zu erreichen, welcher den Strebförderer jeweils
abschnittsweise unterschiedlich vorrückt, wodurch der Kohlenhobel eine andere Schnittiefe
erhält. Dieser Vorschlag ist kompliziert und schwierig in der Praxis zu verwirklichen.
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Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit
einer Gewinnungs-und Fördereinrichtung zu verbessern, und zwar insbesondere durch
weitestgehend selbsttätige Anpassung der Betriebsweise der einzelnen Vorrichtungsteile
an die jeweils insbesondere zeitlich auftretenden Verhältnisse. Eine vorteilhafte
Lösung kennzeichnet sich erfindungsgemäß durch eine auf die Belastung des Förderers
ansprechende, das Wechsel- und Umkehrgetriebe der Gewinnungseinrichtung hydraulisch
steuernde Schaltvorrichtung bzw. eine auf die Belastung der Gewinnungseinrichtung
ansprechende, das Wechselgetriebe des Förderers hydraulisch steuernde Schaltvorrichtung.
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Die Erfindung betrifft mithin das Verändern bzw. Wechseln von Geschwindigkeit
und Drehrichtung von Gewinnungseinrichtung bzw. Förderer oder beiden gleichzeitig
in Abhängigkeit von der Belastung, welche über entsprechende Schaltvorrichtungen
unmittelbar die Getriebe umsteuert. Es wird hierdurch erreicht, daß die Gewinnungseinrichtung
bei auftretender Überlast selbsttätig ihre Arbeitsgeschwindigkeit verringert; die
Fördereinrichtung wird dagegen beschleunigt angetrieben und damit schneller leergefahren.
Eine Überlastung wird hierdurch verhindert und damit der zuverlässige Betriebszustand
sämtlicher Antriebe gewährleistet. In vielen Fällen wird es genügen, wenn zwei verschiedene
Geschwindigkeiten mittels der Antriebe einstellbar sind, und zwar außer der üblichen
Geschwindigkeit eine um 300/'o größere oder kleinere.
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Eine weitere vorteilhafte Lösung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch,
daß das Wechselgetriebe des Förderers durch auf den Wechsel der Fahrtrichtung der
Gewinnungseinrichtung ansprechende Schaltvorrichtungen steuerbar ist. Ferner kann
die Ausbildung derart getroffen werden, daß die den Wechselgetrieben der Gewinnungseinrichtung
zugeordneten Schaltvorrichtungen auch auf eine Änderung der Fahrtrichtung der Gewinnungseinrichtung
ansprechen. Besonders bei der Zusammenarbeit eines Kohlenhobels mit einem Strebförderer
zeigen sich die erheblichen Vorteile der Erfindung. Es wird nunmehr durch die Koppelung
der Steuerungen der bei beiden Antrieben vorgesehenen Wechselgetriebe entweder dem
Kohlenhobel beim Gegenlauf zum Förderer, d. h. bei der Bergfahrt, eine höhere Geschwindigkeit
erteilt
als bei der Talfahrt oder aber es wird der Förderer während der Bergfahrt des Kohlenhobels
langsamer bewegt. Die Wahl der Steuerung steht im gewissen Abhängigkeitsverhältnis
von der Härte der Kohle, weil diese Einfluß auf die Wahl der Schälgeschwindigkeit
des Kohlenhobels hat. In den meisten Fällen wird man den Kohlenhobel in beiden Richtungen
mit der größtmöglichen Arbeitsgeschwindigkeit bewegen und jeweils die Fördergeschwindigkeit
des Förderers über die Schaltvorrichtungen und die Wechselgetriebe periodisch ändern.
Die Lagerung der Kohle, und zwar die Schlechtenstellung, kann es aber auch zweckmäßig
erscheinen lassen, im Sinne der Erfindung den Hobel in der einen Richtung schneller
als in der anderen Richtung zu bewegen.
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Die Erfindung schafft aber auch in diesem Falle die Möglichkeit, bei
Überladung des Förderers die Gewinnungseinrichtung vorübergehend langsamer zu bewegen
oder auch stillzusetzen, und zwar automatisch, wodurch sich sofort das Freiarbeiten
des Förderers ergibt. Da die Schaltung automatisch ist, setzt sich die Anlage sofort
nach Beseitigung der Schwierigkeit wieder in Betrieb.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei solchen Einrichtungen,
bei welchen die Antriebe von Gewinnungseinrichtung und Förderer in der Längsrichtung
durch Abspannzylinder gegen Festpunkte verspannt sind, eine Verbesserung dadurch
erzielt, daß die hydraulischen Schaltvorrichtungen mit den Abspannzylindern der
Antriebe in Wirkverbindung gekoppelt sind. Die Abspannzylinder erhalten dadurch
eine doppelte Funktion. Es wird zunächst die Lage des Fördererantriebs und des Hobelantriebs
gesichert und außerdem die Belastung gemessen und sofort auf die Schaltvorrichtungen
übertragen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei Einrichtungen
mit an beiden Enden angeordneten Antrieben die Schaltvorrichtungen mit dem jeweils
rücklaufenden Trum (Leertrum) der Gewinnungsvorrichtung bzw. des Förderers derart
in Schaltverbindung gekoppelt sind, daß durch Spannungsänderung im Leertrum über
entsprechende Spannungsmesser oder durch einen im Leertrum angeordneten, an sich
bekannten mechanischen Anschlag ein Geschwindigkeitswechsel oder eine Drehrichtungsumkehr
der Gewinnungsvorrichtung bewirkt wird. Auf diese Weise werden besondere Befehlsleitungen
durch den Streb vermieden. Bei der Verwendung des jeweils rücklaufenden Trums zur
Herbeiführung des Umschaltimpulses kann die Umschaltung in jedem Augenblick vorgenommen
werden; bei der Verwendung mechanischer Anschläge jedoch nur nach Ablauf einer Trumlänge.
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Fährt beispielsweise der Kohlenhobel im Streb schwerer, so kann sich
entsprechend der gemessenen Belastung und der hierdurch betätigten Schaltvorrichtung
sein Antrieb automatisch auf eine geringere Geschwindigkeit einstellen. Hierdurch
bekommt der das Rücktrum aufholende Antrieb am anderen Strebende nicht mehr genug
Kette, er beginnt auch schwerer zu laufen und schaltet sich dadurch auf die entsprechende
langsamere Geschwindigkeit um. Hat sich dann der Kohlenhobel freigearbeitet, verringert
sich die gemessene Belastung, und der ihn ziehende Antrieb schaltet wieder auf die
schnellere Geschwindigkeit zurück. Hierdurch fällt der Antrieb am anderen Ende in
Leerlauf und schaltet sich dadurch ebenfalls wieder auf die schnellere Geschwindigkeit
um. Sämtliche Schaltungen arbeiten infolge entsprechender Ausbildung mit großer
Zeitverzögerung, so daß ein ruhiges Arbeiten der Einrichtung gewährleistet ist.
An Stelle der bevorzugten Steuerung durch das Leertrum kann aber auch eine öldruckleitung
verlegt werden, welche die Antriebe beider Einrichtungsenden verbindet. Bei Verwendung
von Wasser als Druckmittel können in der Leitung Auslaßöffnungen mit Druckknöpfen
versehen sein, so daß ein Stillsetzen des Förderers möglich ist. Beim Loslassen
der Knöpfe füllt sich die Leitung wieder, wodurch das selbsttätige Einschalten der
Antriebe bewirkt werden kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben.
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F i g. 1 zeigt die an einem Ende des Strebs vorgesehene Antriebsstation
für Förderer und Gewinnungsmaschine in Seitenansicht; F i g. 2 ist ein Grundriß
zu F i g. 1; F i g. 3 zeigt als Beispiel eine Hydrauliksteuerung im Schema.
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Bei der in den F i g. 1. und 2 dargestellten Gesamtanordnung einer
Antriebsstation wird durch den Antrieb 37 die nicht näher dargestellte Gewinnungseinrichtung
über das Zugmitteltrum 1 gezogen. Der Antrieb 36 ist dem Förderer
40 zugeordnet. Beide Antriebe sind auf einer gemeinsamen Bodenplatte 13 gelagert
und durch Spannzylinder 15 abgestützt. Die Bodenplatte 13 ist in Streckenrichtung
verschieblich gleitend oder rollend geführt. Zum Verschieben der Platte 13 dient
der drückende oder ziehende Zylinder 38, der an der Platte befestigt ist. Der Zylinder
erhält sein Triebmittel vermittels der aus F i g. 3 ersichtlichen Umsteuereinrichtung
24.
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An der Unterseite der Bodenplatte 13, vorzugsweise an dieser hängend,
ist ein Behälter 43 vorgesehen, welcher den Ölsumpf für den nachstehend noch beschriebenen
Getriebeteil bildet.
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Der die Bodenplatte und damit die Antriebe in Verhiebrichtung vorrückende
Zylinder 38 wird zweckmäßig durch die ankommende Gewinnungseinrichtung gesteuert,
wodurch der Vorschub der Antriebsstation um das Maß der Verhiebtiefe selbsttätig
erfolgt.
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Bei den Antrieben 36 und 37 handelt es sich um solche, die als Wechselgetriebe
ausgebildet sind. Der Antrieb der Gewinnungsmaschine ist gleichzeitig als Umkehrgetriebe
ausgebildet. Den Wechsel- und Umkehrgetrieben sind Schaltvorrichtungen zugeordnet.
Die Betätigung dieser Schaltgetriebe ergibt sich beispielsweise aus F i g. 3.
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Der Antriebsstation ist zunächst ein während der ganzen Schicht mit
gleicher Drehrichtung durchlaufender Motor 11 zugeordnet (n= 3000/min). Dieser Antrieb
ist gleichzeitig als Wechsel- und Umkehrgetriebe ausgebildet. Hydraulisch gesteuerte
Lamellenkupplungen bilden das Umkehrgetriebe 9, 20. Als Wechselgetriebe
6, 21 dienen ebenfalls hydraulisch gesteuerte Kupplungen. Die Umkehrgetriebe
9, 20 und die Wechselgetriebe 6, 21 sind jeweils durch Zahnräderpaare
5, 7, 8 verbunden. Dadurch, daß Wechsel- und Umkehrgetriebe erst durch den Öldruck
eingeschaltet werden und eine Druckpumpe 31 zwischen Motor und dem Wechselgetriebe
eingeschaltet ist. kann der Motor 11 im
Leerlauf hochgefahren
werden. Erst bei Erreichen des Druckes im ölsystem rückt sich selbsttätig eine Kupplung,
d. h. ein Wechselgetriebe, ein, und der Antrieb beginnt zu arbeiten.
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Der gesamte Antrieb wird hydraulisch durch Zylinder 15 und Kolben
1.4 an einer Grundplatte 13 abgestützt. Der Zylinder 15 ist beim Ausführungsbeispiel
dicht neben dem Trum 1 angeordnet und derart kräftig bemessen, daß er gleichzeitig
als Parallelführung für den Antrieb dient.
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Das Wechselgetriebe wird erst eingeschaltet, nachdem der Spannzylinder
15 mit Drucköl gefüllt ist. Hierzu ist erforderlich, daß die Leitungen 10, 12, 28,
30 - entgegen der Darstellung - von der Leitung 18 abzweigen. Das Umschaltorgan
23 dient zur Spannung oder Entspannung der Trume von Förderer bzw. Gewinnungseinrichtung.
Das Umschaltorgan 24 dient der Steuerung der Rückzylinder 38, 39 über die Leitungen
25. Das Umschaltorgan 26 dient zur Steuerung des Umkehrgetriebes 9, 20 über die
Leitungen 12/28.
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Die automatische Geschwindigkeitssteuerung erfolgt durch den Druckwechsel
im Spannzylinder 15 bzw. der Leitung 18. Das Drucköl gelangt über ein Rückschlagventil
22 in den Zylinder. Arbeitet der Antrieb mit geringer Belastung, so steht der die
Wechselgetriebe 6, 21 über die Leitungen 10, 30 steuernde Kolben 17 in der gezeichneten
Stellung, d. h., es fließt Drucköl dem Wechselgetriebe 6 zu, welches die Normalgeschwindigkeit
einschaltet. Arbeitet der Antrieb unter schwerer Last, so erhöht sich der Druck
im Zylinder 15 und drückt nach Passieren einer den Vorgang verlangsamenden Drossel
über den Kolben 19 eine Stellfeder zurück. Der Kolben 19 ist mit einer Kulisse versehen,
in die eine durch die Feder 16 gespannte Schnappsteuerung des Kolbens 17 eingreift.
Erst nach Durchlaufen der Kulissenlänge und weiter des halben Weges der Schnappsteuerung
wird der Kolben 17 verstellt. Die beschriebene Art der Verbindung führt mithin zu
einer erheblichen Zeitverzögerung beim Schaltvorgang, so daß kurzzeitig auftretende
höhere Belastungen noch keine Umsteuerung bzw. einen Geschwindigkeitswechsel herbeiführen.
Der Kolben 17 leitet nunmehr das Drucköl zum Wechselgetriebe 21, wodurch die Geschwindigkeit
geändert wird. Die vor dem Kolben 19 angeordnete Drossel und die Kulissenlänge
sowie der Totgang der Schnappsteuerung verhindern eine plötzliche Rückschaltung.
Das Zeitmaß für die Umschaltung kann durch eine von Hand regelbare Stellfeder bestimmt
werden, welche den Kolben 19 belastet. Es ist zweckmäßig, die zum Kolben 17 führende
Druckleitung - entgegen der Darstellung - von der Leitung 18 abzuzweigen, und zwar
dann, wenn kein Umkehrgetriebe vorgesehen ist, damit der Anlauf erst nach Spannung
des Trams geschieht.
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Bei überlastung soll kein Rutschen in den Wechselgetrieben eintreten.
Das Ausrücken soll vorher erfolgen. Hierzu dient das Überlastungsventil 27, welches
die Druckleitung 29 mit dem ölsumpf verbindet und die Pumpe 31 im Leerlauf hält,
bis die Störung beseitigt ist, die den überdruck im Zylinder 15 hervorgerufen hat
-(beispielsweise bei einer Fördererblockierung).
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Mit 4 ist ein Untersetzungsgetriebe bezeichnet, von dessen Wellen
2 bzw. 3 das Kettenrad 1 oder der Förderer angetrieben wird. Die Wellen 32 und 33
werden so angeordnet, daß der Motor 11 wahlweise ar. die eine oder die andere Welle
angeschlossen werden kann.
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Wenn der Spannzylinder 15 fest mit dem Getriebe 4 verbunden ist, so
können alle hydraulischen Leitungen und Steuerorgane fest an dem Getriebe oder in
diesem angeordnet werden. Für den Zylinder wird dabei beidseitig des Getriebes ein
Anschluß 34 vorgesehen. Diese Ausbildung ermöglicht den wahlweisen Einsatz des Getriebes
an einer der beiden Fördererseiten. Zur Handbedienung werden Betätigungsgriffe für
die Teile 17, 19, 23, 24 und 26 außen am Getriebe vorgesehen.