DE1212916B

DE1212916B - Device for mining ores

Info

Publication number: DE1212916B
Application number: DEA41908A
Authority: DE
Inventors: Yvan Ots
Original assignee: ACEC; Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA
Current assignee: ACEC; Umicore NV SA
Priority date: 1961-12-27
Filing date: 1962-12-18
Publication date: 1966-03-24
Also published as: NO109607C; IT711298B; AT239726B; FR82711E; ES283634A1; LU42923A1; GB996584A; BE625977A; FR1344193A; MA12399A1

Description

Vorrichtung zum Abbau von Erzen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abbau von Erzen mit rotierend angetriebenen, mit Abbauwerkzeugen versehenen Schlagmassen.Apparatus for mining ores The invention relates to an apparatus for mining ores with rotating driven tools equipped with mining tools Impact masses.

Eine Vorrichtung der obengenannten Art ist bereits bekannt. Bei ihr sind die Abbauwerkzeuge an starren, mit einer rotierenden Antriebswelle verbundenen Schlagarmen derart befestigt, daß sie keine seitliche und radiale Ausweichmöglichkeit besitzen. Die übereinander angeordneten Werkzeuge schlagen deshalb beim Vorhandensein von weicheren Gesteinen Rillen in den Abbaustoß, deren Breite der Schlagwerkzeugbreite entspricht. Eine solche Arbeitsweise ist besonders dann nachteilig, wenn das Mineral harte Knollen enthält, weil die Schlagwerkzeuge dann nur auf die harten Knollen stumpf aufschlagen, ohne diese zu durchschlagen oder aus dem umgebenden Mineral herauszulösen.A device of the above type is already known. With her are the mining tools on rigid, connected to a rotating drive shaft Impact arms attached in such a way that they have no lateral and radial evasions own. The tools, which are arranged one above the other, therefore strike if they are present of softer rocks grooves in the excavation face, the width of which corresponds to the width of the striking tool is equivalent to. Such a way of working is particularly disadvantageous when the mineral Contains hard tubers, because the striking tools then only hit the hard tubers Hit butt without breaking through or from the surrounding mineral to detach.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schlagmassen ein Ausweichen nach allen Richtungen zu ermöglichen, sobald sie auf in weicheres Mineral eingebettetes Hartmineral, sogenannte Knollen, treffen und die Schlagenergie der Schlagmassen zu erhöhen. Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß jede Schlagmasse am freien -Ende einer Kette, eines Seiles oder eines anderen biegsamen Elementes befestigt ist, die amUmfangeinerodermehrerer rotierenden Schwungscheiben angebracht sind.The invention is based on the object of avoiding the impact masses in all directions as soon as they are embedded in softer mineral Hard mineral, so-called tubers, hit and the impact energy of the impact masses to increase. The solution to the problem of the invention is that each impact mass at the free end of a chain, rope or other flexible element attached to the periphery of one or more rotating flywheels are.

Damit ist sichergestellt, daß die- Schlagwerkzeuge nicht nur in einer zu ihrer Drehachse senkrechten Ebene, sondern auch in beliebigen anderen Ebenen zur Drehachse geführt werden und auch in Richtung zur Drehachse hin ausweichen können, wodurch der mechanische Erz- bzw. Gesteinsabbau wesentlich verbessert wird.This ensures that the impact tools not only in one plane perpendicular to its axis of rotation, but also in any other planes be guided to the axis of rotation and can also move in the direction of the axis of rotation, whereby the mechanical ore and rock mining is significantly improved.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. In ihr zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht der Abbauvorrichtung und F i g. 2 eine Schnittansicht des Arbeitskopfs der Vorrichtung.The invention is explained by way of example with reference to the drawing. In it, F i g. 1 is a schematic view of the excavation device and FIG. Figure 2 is a sectional view of the working head of the device.

In F i g. 1 ist ein Gestell 1 zwischen dem Hangenden und dem Liegenden durch nicht dargestellte Einrichtungen festgelegt. Auf diesem Gestell gleitet eine Abbauvorrichtung mit einem nicht dargestellten Motor, welcher eine oder mehrere Schwungradscheiben 2 antreibt, an denen kurze Ketten 3 befestigt sind, die bewegliche, mit Abbauwerkzeugen 5 versehene Massen 4 halten. Im vorliegenden Fall sind die Abbauwerkzeuge 5 rechtwinklig zueinander angeordnete Spitzkeile.In Fig. 1 is a frame 1 between the hanging wall and the lying determined by means not shown. One slides on this frame Dismantling device with a motor, not shown, which one or more Drives flywheel disks 2, to which short chains 3 are attached, the movable, hold the masses 4 provided with removal tools 5. In the present case, the dismantling tools are 5 pointed wedges arranged at right angles to one another.

Infolge der Drehung unterliegen die beweglichen Massen 4 einer Fliehkraft, welche die Ketten 3 in den Ebenen der Schwungradscheiben 2 spannt, an denen sie befestigt sind. Die Massen 4 speichern eine zu dem Quadrat ihrer Geschwindigkeit proportionale kinetische Energie auf. Diese kinetische Energie wird ausgenutzt, um das Mineral zu erschüttern und die Ab- bauwerkzeuge 5 in den Abbaustoß einzudrücken, wenn die Massen 4 dagegen geschleudert werden. Bei der Weiterdrehung der Schwungradscheiben 2 werden die Massen 4 zusammen mit den Erzblöcken aus dem Abbaustoß herausgerissen. Wenn im Augenblick des Auftreffens auf den Stoß ein Werkzeug 5 sich nicht in der richtigen Lage befindet, um den Stoß anzugreifen, schwenkt die Masse 4 selbsttätig um die Kette 3, so daß. ein anderes Werkzeug 5 in den Stoß eindringt.As a result of the rotation, the movable masses 4 are subject to a centrifugal force which tensions the chains 3 in the planes of the flywheel disks 2 to which they are attached. The masses 4 store kinetic energy proportional to the square of their speed. This kinetic energy is used to shake to the mineral and waste building tools 5 in the working face depress when the masses 4 are thrown against it. As the flywheel disks 2 continue to rotate, the masses 4 together with the ore blocks are torn out of the mine face. If at the moment of impact on the impact a tool 5 is not in the correct position to attack the impact, the mass 4 automatically pivots around the chain 3, so that. another tool 5 penetrates the joint.

Falls ein Werkzeug 5 auf einen härteren Knollen trifft, bewirkt der gleiche Schwenkvorgang das Eindringen eines anderen Werkzeugs 5 an einer weicheren Stelle des Abbaustoßes. Nach mehreren derartigen .Schlägen ist der Knollen losgelöst, ohne daß er unmittelbar angegriffen wird, was dem beim Abbau von Hand angewandten zweckmäßigen Prinzip entspricht.If a tool 5 encounters a harder nodule, it causes same pivoting process the penetration of another tool 5 on a softer one Location of the mining impact. After several such blows, the tuber is detached, without being attacked directly, as is the case with the manual dismantling corresponds to an expedient principle.

Die Massen, die Drehgeschwindigkeit, die Längen der Ketten und die Trägheit der Schwungradscheibe müssen entsprechend den Eigenschaften des Abbaustoßes und der Leistung des Antriebsmotors gewählt werden. Die Führung der neuartigen Abbauvorrichtung kann auch zwischen dem Hangenden und dem Liegenden durch ein-System von Arbeitszylindern erfolgen, welche gleichzeitig die Abstützung des Hangenden über der Maschine und den Vorschub derselben unter dem Berg sowohl parallel als auch senkrecht zu dem Abbaustoß bewirken.The masses, the speed of rotation, the lengths of the chains and the Inertia of the flywheel disc must be appropriate to the properties of the working shock and the power of the drive motor can be selected. The leadership of the new mining device can also be placed between the hanging wall and the horizontal wall by means of a system of working cylinders take place, which at the same time supports the hanging wall of the machine and the advance of the same under the mountain both parallel and effect perpendicular to the working face.

In F i g. 2 treibt ein Motor 6 einen Zahnkranz 7 mit Kegelradverzahnung an, welcher mit einem Kegelrad 8 im Eingriff steht, dessen Lager 9 und 10 in einem einstellbaren Kopf 11 angeordnet sind. Das Kegelrad 8 ist mit einem Kettenrad 12 verbunden, das eine Gallsche Kette 13 antreibt, die ein Kettenrad 14 in dem Arbeitskopf 11 der Maschine umschlingt. Die Achse 15 des Kettenrades 14 tritt aus dem Arbeitskopf 11 senkrecht zu der Welle 17 ihres Antriebsmotors 6 aus und trägt zwei Schwungradscheiben 2, an welchen gewöhnliche Ketten 3 befestigt sind, die an ihren Enden bewegliche Massen 4 mit Abbauspitzkeilen 5 tragen. An Stelle der Ketten können andere gleichwertige Zugelemente verwandt werden, z. B. Seile, welche, wie Ketten, freie Bewegungen der beweglichen Massen innerhalb von Kugeln zulassen,deren Mittelpunkte der Befestigungspunkt der Befestigungselemente sind. Die Geschwindigkeit der Schwungradscheiben 2 wird so hoch gewählt, daß eine angemessene Abbauleistung erreicht wird. Die Längen der Ketten 3 und die Durchmesser der Schwungradscheiben 2 können so aufeinander abgestimmt werden, daß z. B. die Schwingungen der beweglichen Massen berücksichtigt .werden, wobei dann der größte Abstand zwischen dem Schwerpunkt einer beweglichen Masse 4 und dem Befestigungs= punkt ihrer Kette an ' der Sehwungradscheibe.2 -vorzugsweise etwa gleich der Hälfte des größten Ab-Standes zwischen dem Schwerpunkt einer beweglichen Masse 4 und der Achse 15 der Schwungradscheibe, an der sie befestigt ist, gewählt wird. Die Schwingungsperiode -der beweglichen Massen unterscheidet sich dann etwa um eine Viertelperiode von der Periode der Drehung der Schwungradscheibe. Wenn die Masse nach dem Verlassen ihres Aufprallpunkts ihre Drehung mit einer größten Entfernung von einem durch die Achse der Schwungradscheibe und den Befestigungspunkt der Kette gehenden Halbmesser fortsetzt, hat der Unterschied von einer Viertelperiodezwischen der Schwingungsperiode und der Periode -der Drehbewegung der beweglichen Masse zur: Folge, daß die bewegliche Masse auf den Abbaustoß am- Ende -dieser Drehungsperiode in einer Stellung trifft, welche angenähert mit dem durch den Befestigungspunkt der Kette gehenden Halbmesser zusammenfällt.-Das `theoretische Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Schwungradscheiben und der Länge- der Käten braucht nicht sehr genau eingehalten zu werden, da. sich der Ruftreffpunkt von einer Drehung der Schwungradscheiben zur .anderen stark ändern kann. Eine Rippe 16, welche an dem Arbeitskopf längs- des von den unmittelbar an den bewegliehen Massen befestigten Kettenglieder durchlaufenen Weges vorgesehen ist, schützt den Arbeitskopf gegen unmittelbare Schälte: durch die Abbauwerkzeuge.In Fig. 2, a motor 6 drives a ring gear 7 with bevel gear teeth, which meshes with a bevel gear 8 , the bearings 9 and 10 of which are arranged in an adjustable head 11. The bevel gear 8 is connected to a sprocket 12 which drives a Gall chain 13 which loops around a sprocket 14 in the working head 11 of the machine. The axis 15 of the sprocket 14 emerges from the working head 11 perpendicular to the shaft 17 of its drive motor 6 and carries two flywheel disks 2 to which ordinary chains 3 are attached, which carry movable masses 4 with wedges 5 at their ends. Instead of the chains, other equivalent tension elements can be used, e.g. B. ropes which, like chains, allow free movements of the movable masses within balls, the centers of which are the attachment point of the fastening elements. The speed of the flywheel disks 2 is selected so high that an adequate degradation performance is achieved. The lengths of the chains 3 and the diameter of the flywheel disks 2 can be coordinated so that, for. B. the vibrations of the moving masses .be taken into account, then the largest distance between the center of gravity of a moving mass 4 and the attachment point of its chain to 'the flywheel disc.2 - preferably about half of the largest distance between the center of gravity a movable mass 4 and the axis 15 of the flywheel disc to which it is attached is selected. The period of oscillation of the moving masses then differs by about a quarter period from the period of rotation of the flywheel disk. If, after leaving its point of impact, the mass continues its rotation at the greatest distance from a radius passing through the axis of the flywheel disc and the attachment point of the chain, the difference of a quarter period between the period of oscillation and the period of rotation of the moving mass has the consequence in that the movable mass on the working face am- end - meets this rotation period in a position which approximated with the line passing through the attachment point of the chain radius zusammenfällt.-the `theoretical ratio between the diameter of the flywheel disks and the longitude of the Käten need not to be adhered to very precisely because. the point of contact between the flywheel disks can change significantly from one rotation to the other. A rib 16, which is provided on the working head along the path traversed by the chain links attached directly to the moving masses, protects the working head against immediate peeling: by the cutting tools.

Um die Lage der Schichten in dem- abzubauenden Stoß leicht berücksichtigen zu können, ist der Arbeitskopf 11 um die Achse der Welle 17 einstellbar. Der Arbeitskopf ist in einem Lager 18 drehbar gelagert und kann in einer gewünschten Stellung durch Stifte 19 gehalten werden, welche durch zwei mit Löchern versehene Flansche 20 und 21 treten, wobei der Flansch 20 mit. dem Motor 6 starr verbunden ist, während der Flansch 21 an dem Arbeitskopf 11 befestigt ist. Diese leichte Einstellbarkeit des Arbeitskopfs gestattet auch, den Abbau so vorzunehmen, daß zunächst ein oder zwei Einschnitte und hierauf zu diesen senkrechte oder schräge weitere Einschnitte hergestellt werden.In order to be able to easily take into account the position of the layers in the joint to be broken down, the working head 11 can be adjusted about the axis of the shaft 17. The working head is rotatably mounted in a bearing 18 and can be held in a desired position by pins 19 which pass through two flanges 20 and 21 provided with holes, the flange 20 with. the motor 6 is rigidly connected, while the flange 21 is attached to the working head 11. This easy adjustability of the working head also allows the dismantling to be carried out in such a way that first one or two incisions and then further incisions perpendicular or inclined to these are made.

Die verfügbare Leistung der Maschine ist dem Quadrat der Drehzahl der beweglichen Massen proportional. Wenn die Geschwindigkeit der beweglichen Massen sehr- groß ist, muß ein Schutzschirm um die beweglichen Massen herum vorgesehen werden. Dieser Schutzschirm wird durch ein zylindrisches Blech 22 gebildet, welches durch radiale Versteifungsglieder 23 verstärkt wird, die die Massen daran hindern, beim Bruch eines Befestigungsgliedes oder einer Kette längs des zylindrischen Blechs zu gleiten und die Bedienungspersonen der Vorrichtung zu gefährden.The available power of the machine is the square of the speed proportional to the moving masses. When the speed of the moving masses is very large, a protective screen must be provided around the movable masses will. This protective screen is formed by a cylindrical sheet 22, which is reinforced by radial stiffening members 23, which prevent the masses from when a fastening link or chain breaks along the cylindrical sheet to slide and endanger the operators of the device.

Claims

Claims: 1. Device for mining ores with rotating driven impact masses provided with removal tools, d a d u r c h g e k e n n -z e i chne t that each impact mass (4) at the free end of a chain (1), one Rope or other flexible tension element is attached to the. The circumference of a or several rotating flywheels (2) .are attached.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the greatest distance between the center of gravity of a movable mass. (4) and the attachment point of your chain (3) on the flywheel (2) is approximately equal to half of the greatest distance between the center of gravity of the moving mass and the axis of the flywheel.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized by a protective screen by a Stiffening members (23) reinforced cylindrical sheet metal (22) is formed. ' In Publications considered: British Tatentscluift No. 800 894.