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Schrämmaschine für den Bergbau Schrämmaschinen für den Bergbau sind
an sich in zahlreichen Ausführungsformen bekannt, und ihre Ausbildung richtet sich
häufig nach der Festigkeit des hereinzugewinnenden Minerals. Insbesondere für sehr
harte Kohle ist eine Schrämmaschine bekannt, deren Schrämwerkzeug aus einer drehenden
Schrämwalze besteht und die deshalb als Walzenschrämlader bezeichnet wird. Da die
Walze dieser Schrämmaschine den überwiegenden Teil des anstehenden Minerals zerspant,
benötigt sie einen unverhältnismäßig großen Energieaufwand. Der überwiegende Teil
des hereingewonnenen Minerals fällt zudem sehr feinkömig an, so daß im Falle von
Kohle durch den verhältnismäßig hohen Feinkohlenanfall Wertminderungen eintreten.
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Eine ebenfalls für die Hereingewinnung sehr fester Mineralien, insbesondere
harter Kohle, geeignete weitere Schrämmaschine arbeitet grundsätzlich bohrend, indem
sie einen zylinderförmigen Körper hereingewinnt, der von nachgeschalteten Meißeln
gebrochen wird. Die zwischen den einzelnen Bohrungen, welche diese Maschine herstellt,
stehenbleibenden Reste der Kohle müssen mittels eines oder mehrerer nachgeschalteter
Schrämausleger hereingewonnen werden. Eine solche Maschine ist wegen ihres verhältnismäßig
komplizierten Aufbaus sehr anfällig und wartungsbedürftig, ohne daß sie die grundsätzlichen
Nachteile des Walzenschrämladers vermeidet.
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Der Gedanke, in einem Schram Bohrwerkzeuge mit einer umlaufenden Schrämkette
zusammenwirken zu lassen, ist nicht neu und hat den Vorteil, daß die bei Verwendung
von Bohrwerkzeugen notwendigerweise anfallende Feinkohle auf die Stärke des Schrames
reduziert wird und im übrigen zwischen den Bohrungen die Kohle hereingeschrämt werden
kann. Eine diesen Gedanken verwirklichende Maschine besteht ihrem grundsätzlichen
Aufbau nach aus einem Schrämarm, auf dem an dessen Stirnseite in einer parallel
zum Gewinnungsstoß liegenden Ebene eine Kette umläuft, die mit ihren beiden Trumen
mehreren nebeneinanderliegenden Bohrwerkzeugen aufliegt, die um senkrecht zur Umlaufebene
der Kette liegende Wellen rotieren.
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Diese Maschine ist jedoch ebenfalls nicht frei von Nachteilen. Tatsächlich
kann sie nur bis zu einer bestimmten Kohlenhärte eingesetzt werden, ist also nicht
brauchbar für sehr harte anstehende Mineralien. Dies ist die Folge der Tatsache,
daß der größte Teil der stirnseitig des Schrämarines anstehenden Fläche des Gewinnungsstoßes
von der Schrämkette bzw. den auf ihnen angebrachten Schrämpicken hereinzugewipnen
ist und nur der kleinere Teil fräsend gewonnen wird. Außerdem ist aus praktischen
Gründen bei dieser Maschine die Länge des Schrämarmes beschränkt, weil die Schrämkette
die Bohrwerkzeuge antreiben und gleichzeitig das zwischen den Bohrwerkzeugen stehenbleibende
Mineral schneidend hereingewinnen muß.
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Schließlich ist eine Auslegerschrämmaschine bekannt, die ausschließlich
fräsend arbeitet. Dazu werden an dieser Maschine Bohrwerkzeuge benutzt, die sich
mit ihren Lochkreisen überdecken und durch Zahnräder angetrieben sind. Der Nachteil
dieser Maschine besteht darin, daß unverhältnismäßig große Lochkreise verwendet
werden müssen, um den Schrämarm in das anstehende Mineral einfahren zu können. Da
der Energiebedarf der Bohrwerkzeuge bei steigendem Lochkreisdurchmesser nicht linear
sondern progressiv zunimmt, müssen auch entsprechend erhöhte Drehmomente auf die
Bohrwerkzeuge aufgebracht werden, wodurch sich die Wellenabmessungen vergrößern
und im Ergebnis auch die Stirnfläche des Schrämarmes wächst. Im Ergebnis ergeben
sich dadurch wiederum sehr große Zerspanungsflächen im anstehenden Mineral, die
im Hinblick auf einen verbesserten Sortenfall und einen möglichst geringen Energiebedarf
der Maschine unerwünscht sind.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten
Schrämmaschinen für den Bergbau, insoweit diese zur Hereingewinnung harter Mineralien
geeignet sind, zu vermeiden und insbesondere eine Maschine zu schaffen, die bei
geringstmöglichen stirnseitigenAbmessungen des Schrämarmes in harter Kohle hohe
Vortriebsgeschwindigkeiten des Schrames erzielt.
Bei einer Schrämmaschine
für den Bergbau zur Herstellung eines oder mehrerer Schrame in einem Gewinnungsstoß
mit Hilfe wenigstens einer auf den Schrämarmen an deren Stimseiten in einer parallel
zum Gewinnungsstoß liegenden Ebene umlaufenden Kette, die mit ihren beiden Trumen
mehreren nebeneinander liegenden Bohrwerkzeugen aufliegt, Dieb um senkrecht zur
Umlaufebene der Kette liegende Wellen rotieren, löst die Erfindung diese Aufgabe
dadurch, daß in an sich bekannter Weise die Bohrwerkzeuge sich mit ihren Lochkreisen
überdecken und durch Zahnräder, Zahnkränze oder Ketten angetrieben sind, und daß
die mit Mitnehmern ausgerüstete Räumkette auf den Stimseiten von auf den Bohrwerkzeugen
angebrachten Kettenantriebsrädem aufliegt.
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Im Gegensatz zu der als bekannt vorausgesetzten Schrämmaschine treibt
die Räumkette die Bohrwerkzeuge nicht an, wodurch der größte Teil des anstehenden
Minerals fräsend und nicht schneidend hereingewonnen wird. Die zwischen den Lochkreisen
der Bohrwerkzeuge stehenbleibenden Reste werden von der Räumkette entfernt, auf
die infolge ihrer Abstützung auf den Kettenantriebsrädem die bei hoher Festigkeit
des hereinzugewinnenden Minerals erforderlichen Andrücke aufgebracht werden können,
so daß die Kette einwandfrei räumt.
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Da die frei tragenden Bereiche der Räumkette zwischen den Bohrwerkzeugen
praktisch vemachlässigbar sind, erfolgt eine im wesentlichen durchgehende Abstützung
der Räumkette, wodurch es möglich ist, innerhalb des Schrames eine praktisch vollkommene
Zerspanung des Minerals zu erreichen, die im Ergebnis eine außerordentlich hohe
Schnittgeschwindigkeit zuläßt. Da andererseits die zerspanten Bereiche infolge der
stark verminderten stirnseitigen Abmessungen des Schrämarmes sehr klein sind, ist
der Feinkohlenanfall erheblich vermindert. Daher besteht der durch die Erfindung
erzielbare technische Vorteil im wesentlichen darin, daß praktisch eine nur sehr
geringe Fläche des anstehenden Minerals zerspant wird, während der größere Teil
des anstehenden Minerals in groben Stücken hereinbricht. Infolge des verhältnismäßig
geringen Energiebedarfs der erfindungsgemäßen Maschine lassen sich außerdem mehrfache
Schrame herstellen, so daß ein ganzer Block anstehenden Minerals mit einem Schram
erforderlichenfalls umfahren werden kann.
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Bei praktischer Ausführungsform der Erfindung empfiehlt es sich, die
Antriebswellen der Bohrwerkzeuge hohl auszubilden, so daß diese eine von den Bohrwerkzeugen
umfahrenden Bohrkern aufnehmen können. Dadurch ist es möglich, den Energieaufwand
für die Herstellung der Bohrungen weiter zu vermindern, wozu noch ein weiteres Merkmal
der Erfindung in vorteilhafter Weise beitragen kann, gemäß dem am Umfang der Bohrwerkzeuge
Bohrschneiden versetzt angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Schrämmaschine kann auch so ausgebildet werden,
daß sie, was an sich bekannt ist, in zwei Richtungen arbeiten kann. Bei dieser Ausführungsform
der Maschine ist der Schrämarin an beiden Stirnseiten mit Schrämketten und Bohrwerkzeugen
versehen, so daß die Maschine linear längs eines Stoßes verfahrbar ist und in beiden
Richtungen ohne Leerfahrten arbeitet.
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Die Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den
Zeichnungen wiedergegeben sind, näher erläutert; es zeigen F i g. 1 und 2
im Schnitt und in teilweise abgebrochener Darstellung einen Schrämarm der neuen
Schrämmaschine, - F i g. 3 und 4 eine abgeänderte Ausführungsforin
des Schrämarmes in den F i g. 1 und 2 entsprechender Darstellung, F i
g. 5 in schematischer Darstellung und in Ansicht von vom den Schram- und
Schrämarm einer erfindungsgemäßen Schrämmaschine, welche die Antriebe nach den F
i g. 3 und 4 verwirklicht F i g. 6 in der F i g. 5 entsprechender
Darstellung Schram- und Schrämarm einer Schrämmaschine gemäß der Ausführungsforin
nach F i g. 1 und 2, F i g. 7 in ebenfalls schematischer Darstellung
eine Aufsicht auf die gesamte Schrämmaschine gemäß der Erfindung, - F i
g. 8 einen Schnitt durch einen weiter abgeänderten Schrämarm der Maschine,
F i g. 9 eine Einzelheit einer weiter abgeänderten Ausführungsform der Bohrwerkzeuge,
wie sie am Schrämarm der Maschine verwendet werden, in Stirnansicht und F i
10, 11 und 12 Schnitte durch verschiedene Bohrwerkzeugformen.
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F i g. 7 läßt den allgemeinen Aufbau der Schrämmaschine nach
der Erfindung erkennen.
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Auf einem Doppelkettenkratzförderer 1 ist mit Hilfe eines Haspels
27 ein Maschinenkörper verfahrbar, der zwei Motoren 2 und 3 und ein
Getriebe 4 trägt. Abtriebsseitig des Getriebes 4 sitzen ein oder mehrere Schrämarine
5, welche sich in noch zu beschreibender Weise in den Kohlenstoß
6 einschneiden und dadurch einen Block Kohle lösen, der in grobe Stücke zerbricht
und von einem nachgeschalteten Ladegerät 7 in den Förderer einver bracht
wird. Die Maschine kann nach einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung
in beiden Richtungen längs des Förderers hereingewinnen, was lediglich eine entsprechende
Anbringung des in F i g. 8 dargestellten Ladegerätes erforderlich macht.
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Gemäß dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Maschine wenigstens einen Schrämarm auf, dessen gehäuseartiger Teil mit
15 bezeichnet ist. An der Stirnseite des Schrämarmes läuft in einer parallel
zum Gewinnungsstoß 6 umlaufenden Ebene eine Räumkette 12 um, deren Obertrum
mit 12' und deren Untertrum mit 12" bezeichnet sind. Die Räumkette weist Mitnehmer
111 auf, welche zum Abreißen von Teilen des anstehenden Minerals dienen und
ist auf den Stirnseiten von auf Bohrwerkzeugen 10 angebrachten Kettenantriebsrädern
14 aufgelegt.
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Die von der Räumkette 12 abzureißenden und aus dem Schram geräumten
Mineralteile bleiben zwischen den Bohrwerkzeugen 10 stehen, welche gemäß
dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Vorbohrer
13 und stirnseitigen Schneiden 11 bestehen. Die Bohrwerkzeuge sind
im übrigen, wie sich aus den F i g. 5 und 6 ergibt, so angeordnet,
daß sich ihre Lochkreise 9 überdecken, wodurch zwischen den Lochkreisen eingeschaltete
Zwickel 9' verbleiben.
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Der Antrieb der Bohrwerkzeuge 10 erfolgt nach den F i
g. 1 und 2 über Zahnräder, nämlich über ein auf einer Bohrwelle 20, die bei
22 im Schrämarmgehäuse 15 gelagert ist, angebrachtes Kegelrad 21, welches
mit einem auf einer Hauptantriebswelle 23
sitzenden Kegelrad 24 kämmt, das
seinerseits auch
ein dem Bohrwerkzeug 10 entsprechendes,
jedoch diesem gegenüberliegendes Bohrwerkzeug antreiben kann.
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Eine andere Ausführungsform eines Antriebes für die beschriebenen
und mit entsprechenden Bezugszeichen unter Hinzufügung des Buchstabens a bezeichneten
wirksamen Teile des Schrämarines ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt. Schematisch
ist dieser Antrieb in F i g. 5 wiedergegeben. Aus dieser Darstellung
ist ersichtlich, daß als Antriebsglied eine Kette 30 verwendet wird.
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Diese Kette 30 liegt auf den Bohrwellen 20 a angebrachten Kettenrädem
31 auf, wie dies im einzelnen aus F i g. 5 ersichtlich ist,
aus der sich ergibt, daß die Kette 30 abwechselnd über und unter die Bohrwellen
aufeinanderfolgender Bohrwerkzeuge10a geführt ist. Der von der in F i
g. 5 dargestellten Schrämmaschine hergestellte Schnitt besteht aus einem
Oberschram 35, einem Unterschram 37 und einem Hinterschram
36, wobei sämtliche Bohrwerkzeuge 10 a von der Kette 31 angetrieben
werden.
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In F i g. 6 ist der gleiche Schnitt unter Verwendung des in
den F i g. 1 und 2 dargestellten Antriebes über jeweils eine Hauptwelle
23 wiedergegeben. Auf der Abtriebswelle des Getriebes 4 nach F i
g. 7 sitzen Kettenräder 41 und 42. Das Kettenrad 41 treibt über eine Kette
43 ein Kettenrad 44, das auf einer Welle 23 a zum Antrieb der den Unterschram
herstellenden Bohrwerkzeuge sitzt. Am Ende dieser Welle 23 a sitzen Kegelräder
45 und 46 zum Antrieb der Welle 23b, die die Bohrwerkzeuge für die Herstellung
des Hinterschrames 36 antreibt.
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Das Kettenrad 42 treibt über eine Kette 47 ein Kettenrad 48 am Ende
einer Welle 23 e, welche die Bohrwerkzeuge zur Herstellung des Oberschrames
antreibt.
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In dem betriebenen Kettentrieb wird noch ein in den Figuren nicht
dargestelltes Spannrad eingebaut, so daß eine Höhenverstellung der Schrame möglich
wird.
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In F i g. 8 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
bei welcher die Bohrwelle 50 für Bohrkronen 51 mit einer Bohrung versehen
ist, so daß die Bohrwelle hohl ausfällt und einen von den Bohrschneiden 54 und
53 umfahrenen Bohrkern 55 aufnehmen kann. Dadurch ist es möglich,
den Bereich größter Umfangsgeschwindigkeit mit Bohrschneiden zu besetzen. Die Bohrwelle
50 wird im übrigen über ein Zahnrad 52 in Drehung versetzt, welches
mit einem entsprechenden Zahnrad der nicht dargestellten benachbarten Bohrwelle
kämmt. In F i g. 9 ist eine versetzte Anordnung von Bohrschneiden
53 und 54 der Bohrwerkzeuge 51 wiedergegeben, die ein Ausweichen des
Spans an der eigentlichen Schnittfläche nach drei Seiten ermöglicht.
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Die F i g. 10 und 11 zeigen weitere Anordnungsbeispiele
der Bohrschneiden, wobei in F ig. 10 wiederum zwei Bohrschneider
53 und 54 vorgesehen sind, während nach Fig. 11 eine weitere Bohrschneide56
in aus Fig. 11 ersichtlicher Weise zusätzlich vorgesehen ist.
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Bei der Ausführungsforin nach F i g. 12 sind die Bohrwerkzeuge
mit vier Schneiden an ihren Seiten versehen, so daß ein allseitiges Vordringen der
Bohrwerkzeuge möglich ist.