DE1296590B - Bohrkopf fuer Bergwerksgewinnungsmaschinen zum Abbau von Material ohne ausgepraegte Spaltbarkeit, insbesondere Kali und Pottasche - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrkopf Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

für Bergwerksgewinnungsmaschinen zum Abbau von Bohrkopf für Bergwerksgewinnuhgsmaschinen zum Material ohne ausgeprägte Spaltbarkeit, insbesondere Abbau von Material ohne ausgeprägte Spaltbarkeit Kali und Pottasche. so zu gestalten, daß eine schnelle und wirksame

Bohrköpfe sind in verschiedenen Ausführungs- 5 Zerkleinerung und damit Abtransport dieses Mateformen bekannt. Insbesondere ist ein Bohrkopf be- rials herbeiführbar ist.

kannt (vgl. USA-Patentschrift 2 562 841), der aus Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für Berg-

einem mit der Bohrwelle über schraubenlinienförmig werksgewinnungsmaschinen zum Abbau von Material verlaufende Organe verbundene trommeiförmigen ohne ausgeprägte Spaltbarkeit, insbesondere Kali und Außenbohrer mit einer Anzahl von an seiner Vorder- io Pottasche, bestehend aus einem mit der Bohrwelle kante austauschbar in Haltern eingesetzten Schneid- , über schraubenlinienförmig verlaufende Organe vermeißeln zum Ausbohren eines kreisringförmigen bündenen trommeiförmigen Außenbohrer mit einer Spaltes sowie einem innerhalb dieses Außenbohrers Anzahl von an seiner Vorderkante austauschbar in vorn auf der Bohrwelle ohne Berührung mit dem Haltern eingesetzten Schneidmeißeln zum Aufbohren Außenbohrer angeordneten Innenbohrer mit in der 15 eines kreisringförmigen Spaltes sowie einem innerDrehachse des Bohrkopfes sitzenden austauschbaren halb dieses Außenbohrers vorn auf der Bohrwelle Führungsbohrer besteht. Bei dieser bekannten Kon- ohne Berührung mit dem Außenbohrer angeordneten struktion schließt sich an den zentralen Führungs- Innenbohrer mit in der Drehachse des Bohrkopfes bohrer eine auf der Bohrwelle befestigte, spiralförmig sitzendem austauschbarem Führungsbohrer. Der erfinihren Durchmesser erweiternde Förderschnecke an. ao dungsgemäße Bohrkopf ist gekennzeichnet durch Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß das zwi- einen am Tragkörper des Innenbohrers sitzenden, sehen trommeiförmigem Außenbohrer und zentralem sich schraubenlinig verlaufend von der Vorderkante Führungsbohrer ringförmig hereingewonnene bzw. zur Hinterkante des Tragkörpers allmählich bis auf ausgebohrte Material nicht aufgebrochen wird und einen den Durchlaß des Abbaugutes nicht beeinsich somit an der Förderschnecke selbst abstützt. 25 trächtigenden Abstand von der Innenwandung Das beeinträchtigt den Vortrieb insbesondere bei des trommeiförmigen Außenbohrers verbreiternden Bohrköpfen beim Abbau von Material ohne ausge- radialen Bohrarm mit an seiner Vorderkante zum prägte Spaltbarkeit, wie z. B. bei Kali und Pottasche. Aufbohren und Aufbrechen des Abbaugutes unter Bei Bohrköpfen zum Aufbohren von Kohle ist es gleichzeitiger Abführung nach hinten durch den ferner bekannt (vgl. Zeitschrift »Techn. Mitteihm- 30,Innenraum des Außenbohrers in gleichmäßigen gen« 1958, Seite 415, Bild 5, und »Bergakademie« Abständen voneinander in Haltern angeordneten 1963, Seite 73, Bild 1"), den trommeiförmigen Außen- Schneidmeißeln.

bohrer mit dem Innenbohrer oder Führungsbohrer- ■ Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung über radiale Rippen zy{, verbinden. Auch ist'ein Bohr- ist die Steigung des schraubenlinienförmigen Bohrkopf bekannt (vgl. 'USA.-Päteritschrift 2 733 075), 35 armes steiler als die Steigung der den trommelförmibei dem die an den Außenbohrer angeschlossene · gen Außenbohrer mit der Bohrerwelle verbindenden Förderschnecke bis in den Bereich der am Außen- Förderschnecke. Zweckmäßig ist die Maximalbreite bohrer vorgesehenen Schneidmeißel geführt und auf des schraubenlinienförmigen - Bohrarmes höchstens ihrer radial verlaufenden Vorderkante mit weiteren gleich dem halben Abstand zwischen Innenbohrer Schneidmeißeln versehen ist. Bei einer anderen Aus- 40 und Außenbohrer.

führungsform dieses.Bohrkopfes sind die den trom- Der durch die Erfindung erzielte Vorteil ist vor

melförmigen Außenbonrer mit der Bobrwelle verbin- - allem darin zu sehen, daß-das angebohrte Gut schnell denden radialen Rippen am Führungsrohr beginnend und wirksam aufgebrochen und der nachgeschalteten schräg nach hinten abgeschrägt und in Abständen Förderschnecke zugeführt wird. Es können somit mit weiteren Schneidmeißeln versehen. Nachteilig bei 45 insbesondere beim Abbau von Material ohne ausder erstgenannten Ausführungsform ist, daß praktisch geprägte Spaltbarkeit, insbesondere Kali und Pottdurch die an der Vorderkante der Förderschnecke asche, keine Stauungen im Abtransport des Materials befestigten Zähne beim Bohrvorgang lediglich ein eintreten, so daß bei gleicher Antriebsleistung gegenerhöhter Widerstand hervorgerufen wird, ohne daß über den bekannten Bohrköpfen ein wesentlich innerhalb des trommeiförmigen Außenbohrers eine 50 größerer Vorschub erzielbar ist. Zwar erfolgt bei Verkleinerungsarbeit herbeiführbar ist. Bei der zu- dem erfindungsgemäßen Bohrkopf ein Aufbrechen, letzt genannten Ausführungsform ist im Bereich des jedoch wird eine übermäßige Zerkleinerung des ab-Bohrkopfes kein Abtransporteffekt in der erforder- gebauten Materials vermieden und ein schneller liehen Weise herbeiführbar. __:, - Abtransport und damit eine weitere Auflockerung

Ferner ist es grundsätzlich feekatlnt (vgl. USA.- 55 herbeigeführt. ·

Patentschrift 2 784 955), konzentrisch zu dem an der Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer

Spitze der Bohrwelle befestigten Führungsbohrer lediglich ein Ausführurrgsbeispiel darstellenden Zeicheinen Innenbohrer und Außenbohrer anzuordnen, nung näher erläutert. Es zeigt wobei sich an den Außenbohrer eine auf der Bohr- F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch den erfindungs-

welle befestigte Förderschnecke anschließt. Auch bei 60 gemäßen Bohrkopf und

dieser Ausführungsform ist eine Zerkleinerung des Fig.2 eine Stirnansicht des Gegenstandes nach

kreisringförmig ausgebohrten Materials in der erfor- Fig. 1.

derlichen Weise nicht gegeben. Das stört insbeson- Wie beide Figuren deutlich zeigten, besteht der '

dere beim Gewinnen von Material ohne ausgeprägte erfindungsgemäße Bohrkopf aus dem äußeren zylin-Spaltbarkeit, da hierdurch der Abtransport des 65 drischen Außenbohrer 1 und dem Innenbohrer 2. Materials verzögert und damit der Vorschub des Der trommeiförmige Außenbohrer 1 ist endseitig mit Bohrkopfes erheblich beeinträchtigt oder gestört einer Förderschnecke 3 versehen. Diese schrauben- ^: wird. linienförmige Förderschnecke 3 ist außerdem an der

Bohrwelle 4 beispielsweise durch die Schweißnaht 5 befestigt, und das vordere Ende dieser Bohrwelle weist eine quadratische Aufnahme 6 für den Mitnehmerzapfen 7 des Innenbohrers 2 auf.

Der Außenbohrer 1 weist an seinem Vorderende einen Ring 8 auf, über dessen Vorderkante Schneidmeißelhalter 11 mit ihren gabelförmigen Enden 10 reiterartig aufgeschoben und in gleichmäßigen Abständen voneinander befestigt sind. Diese Schneidmeißelhalter 11 tragen in abwechselnder Reihenfolge Schneidmeißel 12,13 und 14, von denen die Schneidmeißel 12 mit ihren Schneiden der Kreislinie des Außenbohrers 1 folgen, während die Schneidmeißel 13 schräg nach innen und die Schneidmeißel 14 mit ihren Schneiden schräg nach außen weisen. Auf diese Weise schneiden die Schneidmeißel 13 und 14 einen breiten Spalt in die Abbaufront hinein, um den Vorschub des Außenbohrers in das hereinzugewinnende Material zu ermöglichen. Verschlissene oder abgebrochene Schneidmeißel lassen sich durch Lösen des Schraub- ao bolzens 9 aus dem Schneidmeißelhalter entfernen und durch neue ersetzen. Um einen übermäßigen Verschleiß des Außenbohrers zu verhindern, weist dieser vorzugsweise einen schraubenlinienförmig an der Außenseite verlaufenden Verschleißstreifen 15 auf, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist.

Der Innenbohrer 2 besteht aus dem konischen Tragkörper 16, der am Mitnehmerzapfen 7 befestigt ist, welcher den Innenbohrer 2 im Bohrkopf hält. Das Vorderende des konischen Tragkörpers 16 besitzt eine quadratische Ausnehmung 17 zur Aufnahme des Schaftes 18 des Führungsbohrers 20.

Der konische Tragkörper 16 des Innenbohrers 2 trägt einen radialen Bohrarm 21, welcher schraubenlinienförmig auf das Tragteil 16 aufgesetzt ist und von dessen Vorderende nach hinten und schraubenlinienförmig zur Hinterkante des konischen Teiles verläuft und bei 22 ausläuft. Die Hinterkante 22 des Bohrarmes 21 ist gleichzeitig das Vorderende der Förderschnecke 3. Wie die Figur zeigt, ist der Bohrarm 21 an der Hinterkante 22 am breitesten. Die Breite des Bohrarmes 21 geht jedoch an keiner Stelle bis zur Innenfläche des Außenbohrers 1, sie entspricht vielmehr im allgemeinen höchstens dem halben Radius des Außenbohrers 1.

Der radiale Bohrarm 21 besitzt an seiner äußeren schraubenlinienförmigen Vorderkante 24 eine Anzahl von gabelartigen Haltern 23, welche die Schneidmeißel 25 tragen. Diese Schneidmeißel 25 sind austauschbar und in den Haltern 23 durch Schraubbolzen 26 befestigt. Die Schneidmeißel 25 bewirken das Aufbrechen des hereingewonnenen Materials zu Klumpen in entsprechender Abmessung, um es nach hinten in den Außenbohrer 1 abzuführen. Bei einem Material ohne ausgesprochene Spaltflächen verbessert der Aufbau dieser Erfindung also wesentlich das Gewinnungsverfahren eines derartigen Materials, indem eine zusammenwirkende Beziehung des konischen Tragkörpers 16 und der Schneidmeißel 25 beim Zerbrechen des Materials während des Hereingewinnens geschaffen wird, so daß dieses gleichzeitig durch den Arm 21 in die Bahn der Förderschnecke 3 nach hinten abgeführt werden kann, welche ihrerseits das Material aus dem Bohrkopf entfernt. Es darf in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, daß der Bohrarm 21 ebenfalls einen ständigen nach hinten wirkenden Druck auf das abgebaute Material ausübt, um ein gleichmäßiges, fortlaufendes Abführen des Materials durch die Förderschnecke innerhalb des Bohrkopfes zu gewährleisten. Infolgedessen ist die Vorschubgeschwindigkeit des Kopfes beim Abbauen derartigen Materials gleichmäßiger, da die hohen Stoßbelastungen mit dem sich ergebenden intermittierenden Abführen des Materials und daher stoßweisem Abbau ausgeschaltet werden, was bei anderen Arten von Bohrköpfen zu beobachten war, welche sich daher nicht für den Abbau von weichem Material bzw. einem Material ohne ausgesprochene Spaltflächen eignen.

Die Steigung der Förderschnecke 3 ist in F i g. 1 mit 27 bezeichnet. Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, ist die Steigung des Bohrarmes 21 wesentlich steiler als die Steigung 27 der Förderschnecke. Dies ergibt sich daraus, daß ein Viertel der Steigung 27, was in Fig. 1 mit 28 bezeichnet ist, kürzer ist als ein Viertel der Steigung des Bohrarmes 21, welche mit 30 bezeichnet ist. Dieser Faktor ist, wie eingangs erwähnt, von besonderer Bedeutung, da der Bohrarm 21 nicht nur das hereingewonnene Material aufbrechen muß, während es in die Trommel eintritt, sondern auch die Fähigkeit aufweisen muß, das Material in zerbrochenem Zustand nach hinten durch den Bohrkopf abzuführen, indem er einen fortlaufenden Druck auf das Material ausübt, während es durch die Förderschnecke 3 im Bohrkopf hindurchgleitet. Die Beziehung 30/27/28 muß daher stets aufrechterhalten werden, um den erfindungsgemäßen Bohrkopf zum Abbau von Material ohne ausgesprochene Spaltflächen einsatzfähig zu machen.

Andererseits können bei dem Bohrkopf auch zwei radiale Bohrarme auf gegenüberliegenden Seiten des konischen Tragkörpers 16 eingesetzt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß ein derartiger Aufbau die Vorschubgeschwindigkeit und die Förderleistung nicht wesentlich verbessert. Wenn jedoch bei den einzelnen Bohrerabschnitten eine doppelte Wendel eingesetzt wird, bringt der Einsatz von zwei radialen Bohrarmen 21 gewisse Vorteile.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bohrkopf für Bergwerksgewinnungsmaschinen zum Abbau von Material ohne ausgeprägte Spaltbarkeit, insbesondere Kali und Pottasche, bestehend aus einem mit der Bohrwelle über schraubenlinienförmig verlaufende Organe verbundenen trommeiförmigen Außenbohrer mit einer Anzahl von an seiner Vorderkante austauschbar in Haltern eingesetzten Schneidmeißeln zum Aufbohren eines kreisringförmigen' Spaltes sowie einem innerhalb dieses Außenbohrers vorn auf der Bohrwelle ohne Berührung mit dem Außenbohrer angeordneten Innenbohrer mit in der Drehachse des Bohrkopfes sitzendem austauschbarem Führungsbohrer, gekennzeichnet durch einen am Tragkörper (16) des Innenbohrers (2) sitzenden, sich schraubenlinig verlaufend von der Vorderkante zur Hinterkante des Tragkörpers allmählich bis auf einen den Durchlaß des Abbaugutes nicht beeinträchtigenden Abstand von der Innenwandung des trommeiförmigen Außenbohrers (1) verbreiternden radialen Bohrarm (21) mit an seiner Vorderkante (24) zum Aufbohren und Aufbrechen des Abbaugutes unter gleichzeitiger Abführung nach hinten durch den Innenraum des

Außenbohrers in gleichmäßigen Abständen voneinander in Haltern (23) angeordneten Schneidmeißeln (25).

2. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des schraubenlinienförmigen Bohrarmes (21) steiler ist als die Steigung der den trommeiförmigen Außenbohrer (1) mit der Bohrwelle (4) verbindenden Förderschnecke (3).

3. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalbreite des schraubenlinienförmigen Bohrarmes (21) höchstens gleich dem halben Abstand zwischen Innenbohrer (2) und Außenbohrer (1) ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen