DE19624363A1 - Meißelbestückte Gewinnungsmaschine mit Bedüsungsprüfeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine meißelbestückte Gewinnungsmaschine, insbesondere für den Steinkohlenbergbau, wobei den einzelnen Meißeln jeweils eine mit über ein Schaltventil unter Bedüsungsdruck zugeführtem Wasser zu beaufschlagende Düse zugeordnet ist und der einzelne Meißel mit dem Ventilstößel des ihm zugeordneten Schaltventils derart gekoppelt ist, daß der Meißeleingriff in eine Verlagerung des Ventilstößels in die Öffnungsstellung des Schaltventils umsetzbar ist.

Bei durch Benutzung bekanntgewordenen Gewinnungsmaschinen, sei es für den Abbau, sei es für den Streckenvertrieb, mit den vorgenannten Merkmalen soll die Wasserbedüsung für die von den einzelnen Meißeln durchschrittene Schneidspur nur dann wirksam sein, wenn sich der Meißel im Eingriff an dem zu gewinnenden Material befindet, um den Wasserzufluß in das Haufwerk zu begrenzen. Aus diesem Grund ist jedem einzelnen Meißel eine gesonderte und mit unter Druck stehendem Wasser versorgte Düse zugeordnet, deren Wasserbeaufschlagung über ein Schaltventil regelbar ist, welches die Wasserzufuhr zur Düse nur dann freigibt, wenn der Meißel aufgrund seines Eingriffs in das zu schneidende Material das Schaltventil in dessen Öffnungsstellung überführt.

Bei derartigen Gewinnungsmaschinen besteht nun das Problem einer Funktionskontrolle der Düsen, und diese Funktionskontrolle wird bei bekannten Gewinnungsmaschinen in deren Stillstand dadurch vorgenommen, daß von einer Bedienungsperson der Meißel von Hand mit einem Schlagwerkzeug beaufschlagt und so eine Schaltventilbetätigung ausgelöst wird; bei diesem Vorgang muß dann die Düse einen Wasserstrahl freigeben. Es liegt auf der Hand, daß diese auf jeden einzelnen Meißel zu richtende und von Hand durchzuführende Prüfung nicht nur zeitaufwendig, sondern auch für die Bedienungsperson beschwerlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Gewinnungsmaschine mit den eingangs genannten Merkmalen die Funktionskontrolle für die Wasserbedüsung zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß zu Prüfzwecken für die Düsen in einem zugeordneten Meißelträger ein zusätzlicher Wasserweg zu jeder Düse angeordnet ist, der unabhängig von dem Bedüsungsdruck eine Wasserzufuhr zur betreffenden Düse freigibt. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß alle an einer Gewinnungsmaschine angeordneten Düsen gleichzeitig geprüft werden können. Obwohl die einzelnen Meißel in ihrer Prüfstellung, das heißt ohne Eingriff in das zu schneidende Material, das jeweilige Schaltventil in der geschlossenen Stellung halten, wird über den vorgesehenen zusätzlichen Wasserweg auch bei nichtbetätigtem Meißel Wasser an die Düsen gebracht, so daß auch bei geschlossenem Schaltventil Wasser zur Düse fließen und hier austreten kann. Die Funktionskontrolle ist also dadurch gegeben, daß bei intakten Düsen auch bei mangels Meißelbetätigung geschlossenen Schaltventil an jeder Düse eine Wassermenge austreten muß; tritt an einer Düse kein Wasser aus, so ist die Düse defekt oder der vom Schalt­ ventil zur Düse führende Wasserweg verstopft, und es können demzufolge entsprechende Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Meißelträger eine das Schaltventil im Bypass umgehende zusätzliche Bohrung angeordnet ist. Bei dieser Lösung wird an dem Schaltventil vorbei ständig Wasser zur Düse geführt, so daß auch bei außer Eingriff stehendem Meißel und bei somit geschlossenem Schaltventil eine Wasserbeaufschlagung der Düse sichergestellt ist. Befindet sich der Meißel im Eingriff mit dem Material und ist das Schaltventil geöffnet, so findet insoweit eine Vereinigung der über die beiden Wasserwege herangeführten Wasserströme zur Düse statt.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Ventilstößel des Schaltventils ein vom Unterdruck zugeführten Wasser beaufschlagtes und in seiner Öffnungscharakteristik auf einen unterhalb des Bedüsungsdrucks liegenden Druckwert ausgelegtes Prüfventil angeordnet ist. Hierbei ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie bei dem Ausführungsbeispiel der im Bypass angeordneten Bohrung, da auch unterhalb des Bedüsungsdrucks bei geschlossenem Schaltventil eine Öffnung des Prüfventils einstellbar ist, so daß hier über den über das Prüfventil geführten zusätzlichen Wasserweg ebenfalls auch bei geschlossenem Schaltventil Wasser zur Düse gebracht werden kann; der Vorteil dieser Lösung gegenüber der Bypass-Lösung besteht darin, daß der Prüfdruck auf einen beliebigen Wert unterhalb des Bedüsungsdrucks eingestellt werden kann, so daß damit geringere Wasserverluste verbunden sind.

Bei den beiden vorgenannten Ausführungsbeispielen empfiehlt es sich, in die Wasserzufuhrleitung zum jeweiligen Meißelträger ein Absperrventil einzubringen, damit bei Stillstand der Maschine der mehr oder weniger ständige Wasserfluß zur Düse abgestellt werden kann.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Ventilstößel des Schaltventils ein vom unter Druck zugeführten Wasser beaufschlagtes und in seiner Öffnungscharakteristik auf einen über dem Bedüsungsdruck liegenden Druckwert ausgelegtes Prüfventil angeordnet ist, dessen Ventilkörper in der Öffnungsstellung des Prüfventils einen Wasserweg zur Düse freigibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel führt die Beauf­ schlagung des in das jeweilige und mangels des Meißel­ eingriffs in das zu schneidende Material geschlossene Schaltventil integrierten Prüfventils mit einem oberhalb des Bedüsungsdrucks liegenden Wasserdruck zur Öffnung des Prüfventils, so daß Wasser über den vorgesehenen Wasserweg zur Düse fließen und hier austreten kann.

Soweit bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Prüfventil in den Ventilstößel des Schaltventils integriert ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß der längsverschiebbare Ventilstößel des Schaltventils eine Längsbohrung aufweist, in welcher der durch Federvorspannung in seiner Schließstellung gehaltene Prüfventilkörper angeordnet ist und daß in der Wandung des Ventilstößels eine Bohrung als Wasserweg zur Düse ausgebildet ist. Dieses Prüfventil kann in seiner Federcharakteristik sowohl auf einen oberhalb wie auch auf einen unterhalb des Bedüsungsdrucks liegenden Wasserdruck ausgelegt sein.

Eine Gewinnungsmaschine mit den gattungsgemäßen Merkmalen ist in der Regel mit einer zentralen Pumpe für die Wasserversorgung der einzelnen Meißel ausgerüstet, wobei der Pumpe ein Druckwächter als Überwachungsorgan nachgeschaltet ist; der Druckwächter hat eine Sicherheitsfunktion insoweit, als die Gewinnungsmaschine nicht in Betrieb genommen werden kann, solange der Druckwächter nicht den erforderlichen Bedüsungsdruck im System feststellt, so daß im Betrieb der Gewinnungsmaschine die Wasserbedüsung sichergestellt ist. Soweit ein Ausführungsbeispiel der Erfindung auf die Beaufschlagung des Prüfventils mit einem oberhalb des Bedüsungsdruck liegenden Wasserdruck gerichtet ist, ist vorgesehen, daß einem einen ersten Absperrhahn und den Druckwächter aufweisenden ersten Wasserweg ein einen zweiten Absperrhahn aufweisender zweiter Wasserweg parallelgeschaltet ist, wobei der erste Wasserweg und der zweite Wasserweg hinter dem Druckwächter zusammengeführt sind und in Flußrichtung anschließend ein Durchflußwächter angeordnet ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß während der Prüfung der Düsen der Wasserdruck über den zweiten Wasserweg an dem im ersten Wasserweg angeordneten Druckwächter vorbeigeführt wird, so daß der Druckwächter drucklos gestellt ist; somit kann trotz an den Schaltventilen anstehenden Wasserdrucks zu Prüfzwecken die Gewinnungsmaschine nicht in Betrieb genommen werden, womit eine Erhöhung der Sicherheit einhergeht.

Soweit nach der Erfindung vorgesehen ist, daß die Beaufschlagung der Schaltventile mit unterschiedlichen Drücken, nämlich dem Bedüsungsdruck und einem Prüfdruck, erfolgt, ist zur Vereinfachung vorgesehen, daß in den ersten Wasserweg in Durchflußrichtung vor dem Druckwächter ein Druckminderer eingeschaltet ist; somit ist die Möglichkeit gegeben, die Pumpe für die Wasserversorgung ständig mit einem hohen Druck, der auch oberhalb des Prüfdrucks liegen kann, zu betreiben, wobei der beim Bedüsungsbetrieb erforderliche Bedüsungsdruck über den in dem dann wirksamen ersten Wasserweg angeordneten Druckminderer eingestellt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches sich auf eine Prüfventilanordnung mit einer auf einen oberhalb des Bedüsungsdrucks liegenden Wasserdruck eingestellten Federcharakteristik bezieht und welches nachstehend beschrieben ist; es zeigen:

Fig. 1 den Meißelträger einer Gewinnungsmaschine mit Meißel, Düse und Schaltventil, teilweise geschnitten;

Fig. 2 das Schaltventil gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3 den Stößel des Schaltventils nach Fig. 2 mit integriertem Prüfventil, teilweise geschnitten;

Fig. 4 die Gewinnungsmaschine mit Meißelbestückung gemäß Fig. 1 bis 3 in einer schematischen Schaltungsübersicht für die Wasserversorgung.

In einem Meißelträger 10 ist ein Meißel 11 längsverschiebbar angeordnet; dem Meißel 11 ist ein Schaltventil 12 derart nachgeordnet, daß der Meißel 11 bei seiner Längsverschiebung das Schaltventil 12 beaufschlagt.

An das Schaltventil 12 ist ein Wasseranschluß 13 gelegt, und von dem Schaltventil 12 führt ein Kanal 14 zu einer in dem Meißelträger 10 angeordneten und dem Meißel 11 parallelgerichteten Düse 15. Wird der Meißel 10 durch Eingriff in zu schneidendes Material beaufschlagt, so überführt die Längsverschiebung des Meißels 11 im Meißelträger 10 das Schaltventil 12 in dessen Öffnungsstellung in einer noch zu beschreibenden Weise, so daß die Verbindung zwischen dem Wasseranschluß 13 und dem zur Düse 15 führenden Kanal 14 freigegeben ist und das mit Bedüsungsdruck zugeführte Wasser aus der Düse 15 austreten kann.

Wie sich aus Fig. 2 im einzelnen ergibt, weist das Schaltventil 12 ein Ventilgehäuse 16 auf, in welchem ein Ventilstößel 17 über eine Ventilfeder 18 in dessen Schließstellung belastet ist, in welcher der Ventilstößel 17 den Ventilsitz 20 verschließt; das Ventilgehäuse 16 hat ferner einen Ringraum 21 und eine Ventilbohrung 22, welche an den Kanal 14 im Meißelträger 10 angeschlossen ist (vgl. Fig. 1). Der Ventilstößel 17 wird durch von dem Meißel 11 ausgeübten Druck gegen die Wirkung der Ventilfeder 18 verschoben, so daß über den geöffneten Ventilsitz 20 Wasser in den Ringraum 21 und in die Ventilbohrung 22 eintreten kann, wodurch der Bedüsungsweg geöffnet ist.

Wie Fig. 3 im einzelnen zu entnehmen ist, weist der Ventilstößel 17 eine Längsbohrung 23 auf, und in diese Längsbohrung 23 ist ein Prüfventil 24 integriert, welches aus einem Ventilkörper 24a besteht, der durch eine in der Bohrung abgestützte Feder 25 gegen einen Ventilsitz 26 belastet ist. Von der Längsbohrung 23 führt eine Bohrung 27 durch die Wandung des Ventilstößels 17 in den Ringraum 21 des Schaltventils 12, so daß bei von dem Ventilsitz 26 abgehobenen Ventilkörper 24a das Wasser über die Bohrung 27 bis hin zur Düse 15 fließen kann, wie dies zu den Fig. 1 und 2 im einzelnen beschrieben ist.

Da die Öffnungscharakteristik des Prüfventils 24 über die Kraft der Feder 25 oberhalb des Bedüsungsdrucks liegt, führt die Beaufschlagung des Ventilstößels 17 mit dem Bedüsungsdruck nicht zu einer Öffnung des Prüfventils 24; erst wenn bei durch den Meißel 11 festgelegtem Ventilstößel 17 der oberhalb des Bedüsungsdrucks liegende Prüfdruck ausgeübt wird, öffnet der Ventilkörper 24a den beschriebenen Wasserweg, so daß zu Prüfzwecken Wasser aus der Düse 15 austreten kann.

In Fig. 4 ist eine Schaltung für die Wasserversorgung einer Gewinnungsmaschine wiedergegeben, wie diese für die Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Düsenprüfung zweckmäßig ist. Dabei ist mit 28 eine Pumpe bezeichnet, der ein Filter 29 nachgeordnet ist; dem Filter 29 ist nachgeordnet eine Verzweigung 30 für einen ersten Wasserweg 31 und einen zweiten Wasserweg 33, wobei der erste Wasserweg 31 über einen ersten Absperrhahn 32 und der zweite Wasserweg 33 über einen zweiten Absperrhahn 34 regelbar ist. In dem ersten Wasserweg 31 befindet sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Druckminderer 35, dem ein Sicherheitsventil 36 nachgeschaltet ist; ferner ist in den ersten Wasserweg 31 ein Druckwächter 37 und aus Sicherheitsgründen ein Rückschlagventil 38 ein­ geschaltet. Der zweite Wasserweg 33 führt von der Verzweigung 30 parallel zum ersten Wasserweg 31 bis zu einer hinter dem Rückschlagventil 38 des ersten Wasserweges 31 liegenden Zusammenführung 40, wobei in den zweiten Wasserweg ein Rückschlagventil 39 eingeschaltet ist. In den insoweit nach der Zusammenführung 40 gemeinsamen Wasserweg ist ein Durchflußwächter 41 eingeschaltet, und der Wasserweg mündet in einen Verteiler 42, von dem die einzelnen Wasseranschlüsse 13 für die einzelnen Meißelträger 10 gemäß Fig. 1 bis 3 abgehen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 28 ständig mit einem Druck betrieben, beispielsweise 200 bar, der oberhalb sowohl des Bedüsungsdrucks beispielsweise zwischen 120 bis 130 bar und auch oberhalb des Prüfdrucks von beispielsweise 180 bar liegt; das von der Pumpe 28 gedrückte Wasser passiert einen Filter 29 und gelangt zur Verzweigung 30; bei im Schneidbetrieb der Gewinnungsmaschine wirksamer Bedüsung ist der zweite Absperrhahn 34 geschlossen und der erste Absperrhahn 32 geöffnet, so daß das von der Pumpe 28 gedrückte Wasser den ersten Wasserweg 31 durchströmt und hier im Druckminderer 35 auf dem Bedüsungsdruck von beispielsweise 120 bar bis 130 bar herabgeregelt wird; der im ersten Wasserweg 31 angeordnete Druckwächter 37 gibt aufgrund des an ihm anliegenden Drucks den Schneidbetrieb der Gewinnungsmaschine frei.

Soll nun die Wasserbedüsung überprüft werden, so wird der erste Absperrhahn 32 geschlossen und der zweite Absperrhahn 34 geöffnet, so daß das von der Pumpe 28 gedrückte Wasser nun über den zweiten Wasserweg 33 strömt; in diesem Zustand ist über eine zweckentsprechende Ausbildung des ersten Absperrhahns 32 der erste Wasserweg 31 drucklos gestellt, so daß an dem Druckwächter 37 kein Druck mehr anliegt; auf diese Weise ist sichergestellt, daß während der Prüfphase ein Schneidbetrieb der Gewinnungsmaschine ausgeschlossen ist. Das zu Prüfzwecken von der Pumpe 28 gedrückte Wasser strömt über den zweiten Wasserweg 33 und die Zusammenführung 40 sowie den Durchflußwächter 41 bis zum Verteiler 42 und von hier aus zu den einzelnen Wasseran­ schlüssen 13 der einzelnen Meißel 11, an denen in der zu Fig. 1 bis 3 beschriebenen Weise die Überprüfung der Bedüsung erfolgt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (8)

1. Meißelbestückte Gewinnungsmaschine, insbesondere für den Steinkohlenbergbau, wobei den einzelnen Meißeln jeweils eine mit über ein Schaltventil unter Bedüsungsdruck zugeführtem Wasser zu beaufschlagende Düse zugeordnet ist und der einzelne Meißel mit dem Ventilstößel des ihm zugeordneten Schaltventils derart gekoppelt ist, daß der Meißeleingriff in eine Verlagerung des Ventilstößels in die Öffnungsstellung des Schaltventils umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu Prüfzwecken für die Düsen (15) in einem zugeordneten Meißelträger (10) ein zusätzlicher Wasserweg (27) zu jeder Düse (15) angeordnet ist, der unabhängig von dem Bedüsungsdruck eine Wasserzufuhr zur betreffenden Düse (15) freigibt.

2. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Meißelträger (10) eine das Schaltventil (12) im Bypass umgehende zusätzliche Bohrung angeordnet ist.

3. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilstößel (17) des Schaltventils (12) ein vom Unterdruck zugeführten Wasser beaufschlagtes und in seiner Öffnungscharakteristik auf einen unterhalb des Bedüsungsdrucks liegenden Druckwert ausgelegtes Prüfventil (24) angeordnet ist.

4. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wasserzufuhrleitung zum zugeordneten Meißelträger (10) ein Absperrventil eingeschaltet ist.

5. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilstößel (17) des Schaltventils (12) ein vom unter Druck zugeführten Wasser beaufschlagtes und in seiner Öffnungscharakteristik auf einen über dem Bedüsungsdruck liegenden Druckwert ausgelegtes Prüfventil (24) angeordnet ist, dessen Ventilkörper (24a) in der Öffnungsstellung des Prüfventils (24) einen Wasserweg (27) zur Düse (15) freigibt.

6. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der längsverschiebbare Ventilstößel (17) des Schaltventils (12) eine Längsbohrung (23) aufweist, in welcher der durch Federvorspannung (Feder 25) in seiner Schließstellung gehaltene Prüfventilkörper (24a) angeordnet ist und daß in der Wandung des Ventilstößels (17) eine Bohrung (27) als Wasserweg zur Düse (15) ausgebildet ist.

7. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, mit einer zentralen Pumpe für die Wasserversorgung der einzelnen Düsen, wobei der Pumpe ein Druckwächter als Überwachungsorgan nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß einem einen ersten Absperrhahn (32) und den Druckwächter (37) aufweisenden ersten Wasserweg (31) ein einen zweiten Absperrhahn (34) aufweisender zweiter Wasserweg (33) parallelgeschaltet ist, wobei der erste Wasserweg (31) und der zweite Wasserweg (33) hinter dem Druckwächter (37) zusammengeführt sind und in Flußrichtung anschließend ein Durchflußwächter (41) angeordnet ist.

8. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den ersten Wasserweg (31) in Durchflußrichtung vor dem Druckwächter (37) ein Druckminderer (35) eingeschaltet ist.