DE19724924C2 - Schneidwalze für Teilschnittschrämmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidwalze für Teil­ schnittschrämmaschinen, an welcher Meißel festlegbar angeordnet sind, mit wenigstens zwei in Abstand voneinander angeordneten Ringen oder Scheiben und die Ringe oder Scheiben tragenden Speichen, welche Speichen zumindest teilweise als Mitnehmer ausgebildete Stege aufweisen.

Bei der Gewinnung von Material an einer Ortsbrust treten mittels konventioneller Walzenschrämlader eine Reihe von Proble­ men auf. Insbesondere ist durch das Verfahren üblicherweise eine rechtwinkelige Ausbildung der Ortsbrust zur Sohle und zum Deck­ gebirge gegeben, da übliche Walzenschrämlader beim Gewinnungs­ vorgang in bankrechter Richtung angestellt werden. Bei hohem Gebirgsdruck neigt eine derartige Ortsbrust zu häufigen Ausbrü­ chen über die gesamte Mächtigkeit, wobei diese Ausbrüche die Abförderung blockieren. In der Folge muß das Material durch zusätzliche Leerfahrten mit dem Walzenschrämlader oder manuell zerkleinert werden, wodurch sich hohe Zeitverluste auf die Kosten der Gewinnung auswirken.

Bedingt durch die Arbeitsweise von konventionellen Walzen­ schrämladern werden in der Regel Schnittbreiten in der Breite der Walzen in der Größenordnung von 600 bis 1000 mm gefahren und mit relativ kleiner Vorschubgeschwindigkeit vorgetrieben. Die dadurch bedingte schnelle Entlastung des Deckgebirges und die hohen Kantendrücke an der oberen Ortsbrust bewirken letztendlich diese Ausbrüche. Beim Einschneiden eines derartigen Walzen­ schrämladers für den nachfolgenden Folgeschnitt ist eine ent­ sprechend große Einschneidschleife entsprechend der Schnitt­ breite erforderlich. Es entstehen zwischen Förderkette und Panzer hohe Reibungsverluste die aufgrund der Abrasivität des Materials überhöhten Verschleiß und vor allem Energieverluste im Abfördersystem zur Folge haben.

Zur Verbreiterung der Schrämwalze ist beispielsweise in der GB-PS 849 450 vorgeschlagen worden, den Grundkörper der Schräm­ walze über Flanschverbindungen mit achsparalleler Verschraubung mit zylindrischen Teilen zu verbinden, wobei zur Erleichterung der Verschraubung eine Zentrierung vorgesehen ist. Eine der­ artige Schraubverbindung von Segmenten ist beispielsweise aus dem GB-Prospekt "Bayonet Tools & Toolholders" der Fa. Hoy Mining Tools aus dem Jahre 1987 bekannt. Bei diesen Einrichtungen müssen jedoch alle Kräfte und insbesondere alle Scherkräfte von den in großer Anzahl erforderlichen Schrauben der Schraubver­ bindung aufgenommen werden.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Schneidwalze der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich insbesondere auch für einen Vorschub in Richtung der Rotationsachse der Walzen einsetzen läßt, wodurch durch entsprechende Anordnung derartiger Schneidwalzen an geeigneten Teilschnittmaschinen bei geringerer Schnittbreite eine höhere Vorschubgeschwindigkeit erzielt werden kann. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, eine Schneidwalze der eingangs genannten Art für unterschied­ liche Betriebsweisen kurzfristig adaptierbar auszubilden und die Wartung und den Austausch verschlissener Bauteile zu verein­ fachen. Schließlich zielt die Erfindung darauf ab, durch eine geringe Anzahl voneinander verschiedener Bauteile eine Art Bau­ satz zu schaffen, mit welcher unterschiedlichen Drehrichtungen und unterschiedlichen Einsatzarten der Schneidwalze kurzfristig Rechnung getragen werden kann.

Die Zeitschrift "Glückauf" 106 (1970), Seite 1092 zeigt eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE 20 00 370 B2 ist eine Kurzstreb-Gewinnungsma­ schine bekanntgeworden, deren Walze von in Abstand voneinander angeordneten Ringen gebildet ist, die seitlich offen sind und radiale Speichen aufweist. Die beiden Ringe sind durch in der Mantelfläche liegende von den Speichen gebildete und als Mit­ nehmer wirkende Stege miteinander verbunden, die im Fall des Gegenstandes der DE 20 00 370 B2 die gelöste Kohle in den Förde­ rer verladen.

Ausgehend von einer derartigen bekannten Ausbildung der Schneidwalze besteht die erfindungsgemäße Ausbildung zur Lösung der oben genannten Aufgabe im wesentlichen darin, daß die Ringe bzw. Scheiben in Umfangsrichtung verlaufende in Richtung der Rotationsachse der Schneidwalze offene Ringnuten aufweisen, daß die Meißel und/oder Ladeschaufeln über kreisringsegmentförmige Träger in den Ringnuten festlegbar ausgebildet sind und daß die kreisringförmigen Träger den Durchmesser von Befestigungs­ schrauben übersteigende Durchbrechungen, insbesondere Langlöcher aufweisen und in Richtung der Rotationsachse der Walze unver­ schiebbar über Schrauben am Grund der Ringnuten festgelegt sind. Dadurch, daß die Ringe bzw. Scheiben in Umfangsrichtung verlau­ fende in Richtung der Rotationsachse der Schneidwalze offene Ringnuten aufweisen, gelingt es in diesen Ringnuten entspre­ chende Träger mit unterschiedlichen Bauteilen, insbesondere Meißeln und/oder Ladeschaufeln festzulegen, um die Schneidwalze kurzfristig an den gewünschten Anwendungszweck anpassen zu können. Insbesondere bietet die Möglichkeit eines raschen Wech­ sels der Meißel die bessere Anpaßbarkeit an die Schneidrichtung bzw. Rotationsrichtung und das jeweilige Einsatzgebiet der Schneidwalze. Erfindungsgemäß sind hierfür die Meißel und/oder Ladeschaufeln über kreisringsegmentförmige Träger in den Ring­ nuten festlegbar ausgebildet.

Dadurch, daß erfindungsgemäß in den Ringnuten in Umfangs­ richtung versetzt Anschläge oder Paßfedern angeordnet sind und die kreisringsegmentförmigen Träger über Keile in den Ringnuten festgelegt werden können, ist in einfacher Weise durch Lösen der Keile sowie gegebenenfalls zusätzlicher Befestigungsschrauben ein Austausch von Meißeln durch Schaufeln sowie ein Wechsel von Gruppen von Meißeln, welche für eine Drehrichtung der Schneidwalze orientiert sind, durch Gruppen von Meißeln, welche für eine andere Drehrichtung oder den Abbau anderen Materials optimiert sind, möglich.

Um die Träger samt den Meißeln bzw. den Ladeschaufeln ent­ sprechend sicher ohne Überbeanspruchung von Befestigungsmitteln festlegen zu können, ist zusätzlich zu den Keilen und den Anschlägen, welche die kreisringsegmentförmigen Träger gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung sichern, die Ausbildung bevorzugt so getroffen, daß die kreisringförmigen Träger den Durchmesser von Befestigungsschrauben übersteigende Durchbre­ chungen, insbesondere Langlöcher aufweisen und in Richtung der Rotationsachse der Walze unverschiebbar über Schrauben am Grund der Ringnuten festgelegt sind. Dadurch, daß die Durchbrechungen für die Befestigungsschrauben den Durchmesser der Befestigungs­ schrauben übersteigen bzw. als Langlöcher ausgebildet sind, wird sichergestellt, daß die Befestigungsschrauben nicht auf Scherung beansprucht werden und dadurch nur geringem Verschleiß ausge­ setzt sind.

Zur optimalen Anpaßung der Meißel der Schneidwalze an die Drehrichtung der Schneidwalze bzw. an das abzubauende Gestein ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die ringseg­ mentförmigen Träger zur Ebene der ringsegmentförmigen Träger geneigte Meißel tragen, wobei vorzugsweise für unterschiedlichen Drehsinn der Schneidwalze Träger mit zueinander entgegengesetzt geneigt angeordneten Meißeln vorgesehen sind, wobei jeweils Träger mit in Drehrichtung voreilend angeordneten Meißeln in den Ringnuten festgelegt sind. Bei Wechsel der Drehrichtung können somit Träger mit einer Mehrzahl von Meißeln, welche in einer Drehrichtung voreilend angeordnet sind, durch Träger mit einer Mehrzahl von Meißel, welche in die neue Drehrichtung geneigt voreilend angeordnet sind, ausgetauscht werden, sodaß eine ein­ fache und rasche Anpaßung erfolgt.

Die Festlegung der kreisringsegmentförmigen Träger in der Ringnut über Keile gegen die in Umfangsrichtung versetzt ange­ ordneten Anschläge oder Paßfedern führt zu einer einfachen Sicherung gegen Verdrehung in Umfangsrichtung, wobei mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, daß jeweils eine in Umfangs­ richtung der Ringnut weisende Stirnfläche der ringsegmentförmi­ gen Träger als Schrägfläche ausgebildet ist und die Träger mit Keilflächen des Keiles in Umfangsrichtung der Ringnut gegen die Anschläge bzw. die Paßfedern verspannbar sind. Auf diese Weise ist ein rascher und sicherer Austausch von Trägern für die Meißel bzw. die Ladeschaufeln gewährleistet.

Um eine entsprechende Räumung und Abförderung zu erleich­ tern, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die An­ zahl der Speichen größer als die Anzahl der als Mitnehmer ausge­ bildeten Stege und daß die Mitnehmer und/oder die Speichen in Drehrichtung nacheilend zur radialen Richtung auf die Rotations­ achse der Schneidwalze geneigt angeordnet sind. Die Freiräume zwischen den Mitnehmern sind auf diese Weise groß genug um auch größere Materialbrocken sicher abzufördern, wobei die höhere Anzahl der Speichen die Steifigkeit und Stabilität der Schneid­ walze sicherstellt.

Zur weiteren Verbesserung des Abbaus an der Ortsbrust kann mit Vorteil die Ausbildung so getroffen sein, daß wenigstens ein Teil der Speichen an ihrem der Drehachse abgewandten Ende Meißel trägt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Schneidwalze eignet sich insbesondere für eine bevorzugte Betriebsweise, bei welcher die Schneidwalzen in Richtung ihrer Rotationsachse über die Abbaufront bewegbar angetrieben sind, wodurch bei hoher Vor­ schubgeschwindigkeit und geringer Einbruchtiefe die Gefahr des Einbruches der Firste wesentlich verringert werden kann, ohne daß die Schneidleistung darunter leidet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch die Achse der Schneidwalze sowie den Drehantrieb teilweise in Ansicht, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1, Fig. 3 einen Befestigungskeil für die Festlegung von Trägern für Meißel oder Schaufel und Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine als Kreishobellader ausgebildete Vorrichtung für den Ein­ satz der erfindungsgemäßen Schneidwalzen mit unterschiedlichen an den Walzen festgelegten Bauteilen.

Die in Fig. 1 dargestellte Schneidwalze 1 besteht aus zwei Ringen 2, welche durch über den Umfang verteilte dreieckförmige Speichen 3 bzw. rechtwinkelige über die volle Breite der Schneidwalze ausgebildete Mitnehmer 4 verbunden sind. Die Speichen 3 bzw. die Mitnehmer 4 sind über einen Befestigungsring 5 mit der Antriebswelle 6 der Schneidwalze 1 verbunden. In den Ringen 2 sind jeweils in Umfangsrichtung verlaufende und in Richtung der Rotationsachse 7 offene Ringnuten 8 vorgesehen, wobei in den Ringnuten 8 jeweils ringsegmentförmige Träger 9 festgelegt sind, auf welchen Meißel 10 bzw. 11 vorgesehen sind. Alternativ dazu können auf den ringsegmentförmigen Trägern 9 auch in Fig. 1 nicht näher dargestellte Ladeschaufeln angeordnet werden. Auch auf den Speichen 3 bzw. den Mitnehmern 4 sind Meißeln 12 festgelegt.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Schneidwalze 1 in Richtung des Pfeiles II. Mit dem Pfeil 13 ist die Drehrichtung der Schneidwalze 1 angedeutet. Die Speichen 3 bzw. die Mitnehmer 4 sind in Drehrichtung 13 nacheilend zur radialen Richtung auf die Rotationsachse 7 der Schneidwalze 1 geneigt. Die über die ringsegmentförmigen Träger 9 festgelegten Meißel 10 bzw. 11 und die an den Speichen 3 bzw. an den Mitneh­ mern 4 angeordneten Meißel 12 sind in Drehrichtung 13 voreilend angeordnet. Die in der Ringnut 8 festgelegten ringsegmentförmi­ gen Träger 9 sind mit Langlöchern 14 versehen und über Schrauben 15 am Grund der Ringnut 8 festgelegt, womit die Träger 9 in Richtung der Rotationsachse 7 unverschiebbar und in Umfangsrich­ tung der Ringnuten 8 verschiebbar festgelegt sind. Dabei sind die Träger 9 jeweils an einer in Umfangsrichtung der Ringnut 8 weisenden Stirnfläche 16 an Paßfedern 17 oder Vorsprüngen abge­ stützt und an der in Umfangrichtung gegenüberliegenden Stirn­ fläche 18 über Keile 19 verspannt. Wie in Fig. 3 einem Schnitt der Fig. 2 entlang der Linie III-III dargestellt, sind die Stirnflächen 18 der Träger 9 als Schrägflächen ausgebildet, womit sich die ringsegmentförmigen Träger 9 mit Keilen 19 in einfacher Weise gegen die Paßfedern 17 formschlüssig verspannen lassen.

In Fig. 4 ist eine Strebabbaumaschine 20 für den Einsatz der erfindungsgemäßen Schneidwalzen dargestellt, welche in Rich­ tung des Doppelpfeiles 21 längs eines Strebes verfahrbar ist. Die Bezugszeichen für gleiche Teile wurden von den vorangehenden Figuren übernommen. Bei dieser Vorrichtung 20 sind drei Schneid­ walzen 1, 22 und 23 um zur Vorschubrichtung 21 parallele Achsen 24, 25, 26 rotierbar gelagert und über Auslegerarme 27, 28 und 29 um zur Achse 30 koaxiale Achsen oder zu einer gemeinsamen Achse 30 in Höhenrichtung verschwenkbar angeordnet. Dabei ent­ spricht die in der Mitte der Vorrichtung angeordnete Schneid­ walze 1 der Ausbildung nach Fig. 1 bzw. 2, die außenliegenden Schneidwalzen 22 bzw. 23 sind alternativ zu der Ausbildung nach Fig. 1 bzw. 2 an der jeweils innenliegenden Seite mit Ladeschau­ feln 31 versehen. Für den Antrieb der Schneidwalzen 1, 22 bzw. 23 sind Motoren 32 bzw. 33 vorgesehen, welche je nach Vorschub­ richtung im Sinne des Doppelpfeiles 21 unterschiedlich mit den Schneidwalzen 1, 22 bzw. 23 gekuppelt sind. In den Auslegerarmen 27 und 29 sind jeweils Schaltgetriebe angeordnet, welche die Umstellung der Drehgeschwindigkeit der Schneidwalzen 22 bzw. 23 gestatten. Die Einstellung ist hierbei so getroffen, daß die Schneidwalze 1 in Höhenrichtung in eine obere Position verfahren ist, wohingegen die Schneidwalzen 22 bzw. 23 in Richtung zur Sohle abgesenkt verschoben werden. Die in Höhenrichtung obere walze 1 schneidet hiebei vom Maschinenrahmen gesehen tiefer in die Ortsbrust, sodaß sich insgesamt eine schräge Ortsbrust schrämen läßt. Der Antrieb erfolgt hiebei so, daß bei einem Vor­ schub in Richtung des Pfeiles 36 nach rechts in Fig. 1 die Schrämwalze 23 mit dem Antriebsmotor 33 gekuppelt ist. Die stirnseitig an dieser Schrämwalze 23 angeordneten Meißel 37 sind hiebei im Eingriff mit dem abzubauenden Material, wobei die ent­ gegengesetzte Stirnfläche der Walze 23 zusätzliche Ladeschaufeln 31 trägt, über welche das Material auf einen Förderer ausge­ tragen werden kann. Die mittlere obere Schneidwalze 1 ist mit ihren Meißeln 11 im Eingriff mit dem Gestein, wobei diese Walze für die Umkehr der Vorschubrichtung auch an ihrer anderen Stirn­ seite Meißel 10 trägt.

Die nacheilend untenliegende Schneidwalze 22 wird in erster Linie als Räumwalze betrieben, wofür wiederum die Ladeschaufeln 31 vorgesehen sind. Da diese Walze in diesem Querschnitt, näm­ lich im unteren Querschnitt nicht mehr schneidet, kann sie mit höherer Drehgeschwindigkeit angetrieben werden, wofür das Über­ setzungsgetriebe im Auslegerarm 27 zugeschaltet wird. Der linke Antriebsmotor 32 ist hiebei mit der als Räumwalze wirkenden Schneidwalze 22 und über eine Schaltkupplung 34 mit der mittle­ ren Schneidwalze 1 gekuppelt.

Bei einer Umkehr der Vorschubrichtung im Sinne des Pfeiles 38 wird die Kupplung 34 geöffnet und die Kupplung 35 eingekup­ pelt. In diesem Falle wirkt die nunmehr vorauseilende Schneid­ walze 22 als Schneidwalze und ist mit dem Antriebsmotor 32 gekuppelt. Durch das Entkuppeln der Kupplung 34 und Einkuppeln der Kupplung 35 ist der zweite Antriebsmotor 33 mit der oberen mittleren Schneidwalze 1 gekuppelt, deren Meißel 10 nun in Ein­ griff mit dem abzubauenden Gestein stehen, wohingegen die nach­ eilende Schneidwalze 23 in diesem Falle in erster Linie räumende Funktion hat und über die Ladeschaufeln 31 das geschrämte Material auf den Förderer verbringt. Das im Auslegerarm 29 untergebrachte Übersetzungsgetriebe kann in diesem Falle zuge­ schaltet werden, um diese als Räumwalze betriebene Schneidwalze 23 nun mit höherer Drehgeschwindigkeit anzutreiben.

Claims (8)

1. Schneidwalze (1) für Teilschnittschrämmaschinen, an welcher Meißel (10, 11) festlegbar angeordnet sind, mit wenig­ stens zwei in Abstand voneinander angeordneten Ringen (2) oder Scheiben und die Ringe (2) oder Scheiben tragenden Speichen (3), welche Speichen (3) zumindest teilweise als Mitnehmer (4) ausge­ bildete Stege aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2) bzw. Scheiben in Umfangsrichtung verlaufende in Richtung der Rotationsachse der Schneidwalze (1) offene Ringnuten (8) aufweisen und daß die Meißel (10, 11) und/oder Ladeschaufeln über kreisringsegmentförmige Träger (9) in den Ringnuten (8) fest­ legbar ausgebildet sind, daß in den Ringnuten (8) in Umfangsrichtung versetzt Anschläge oder Paßfedern (17) angeordnet sind und daß die kreisringsegmentförmigen Träger (9) über Keile (19) in den Ringnuten (8) festgelegt sind.

2. Schneidwalze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kreisringförmigen Träger (9) den Durchmesser von Befestigungsschrauben (15) übersteigende Durchbrechungen, insbesondere Langlöcher (14) aufweisen und in Richtung der Rota­ tionsachse der Walze unverschiebbar über Schrauben (15) am Grund der Ringnuten (8) festgelegt sind.

3. Schneidwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ringsegmentförmigen Träger (9) zur Ebene der ringsegmentförmigen Träger (9) geneigte Meißel (10, 11) tragen.

4. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß für unterschiedlichen Drehsinn der Schneidwalze Träger (9) mit zueinander entgegengesetzt geneigt angeordneten Meißeln (10, 11) vorgesehen sind, wobei jeweils Träger (9) mit in Drehrichtung voreilend angeordneten Meißeln in den Ringnuten festgelegt sind.

5. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Speichen (3) größer als die Anzahl der als Mitnehmer (4) ausgebildeten Stege und daß die Mitnehmer (4) und/oder die Speichen (3) in Drehrichtung nach­ eilend zur radialen Richtung auf die Rotationsachse der Schneid­ walze (1) geneigt angeordnet sind.

6. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine in Umfangsrichtung der Ringnut weisende Stirnfläche (18) der ringsegmentförmigen Träger (9) als Schrägfläche ausgebildet ist und die Träger (9) mit Keilflächen des Keiles (19) in Umfangsrichtung der Ringnut gegen die Anschläge bzw. die Paßfedern (17) verspannbar sind.

7. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Speichen (3) an ihrem der Drehachse abgewandten Ende Meißel (12) trägt.

8. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwalzen (1) in Richtung ihrer Rotationsachse über die Abbaufront bewegbar angetrieben sind.