DE19756418C2 - Senkmaschine mit Vertikal-Schwenkwalzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Senkmaschine, insbesondere für den Einsatz in den Strecken im untertägigen Bergbau, deren Streckensohle aufgrund konvergenzbedingter Hebungen wieder auf Normalniveau gesenkt werden muss, mit einem Maschinenrah­ men, einem Fahrwerk und einer in die Streckensohle einführbaren Schneideinrichtung mit Förderer, über den das gelöste Haufwerk hinter den zugleich als Widerlager dienenden Maschinenrahmen abgefördert wird, wobei die Schneideinrichtung über Tra­ garme gehaltene höhenverstellbare Schwenkwalzen verfügt und wobei der Maschinen­ rahmen über Stützzylinder abgestützt ist.

Im untertägigen Bergbau werden Senkmaschinen eingesetzt, die eine aufgrund von Abbaumaßnahmen in benachbarten Flözen oder aus anderen Gründen hochgequolle­ ne Streckensohle so weit senken, dass der für die Fördermittel, Wetterführung und für die Fahrung benötigte Querschnitt wieder zur Verfügung steht. Derartige Senkmaschi­ nen werden sowohl in zeitweise stillgelegten Strecken eingesetzt, wie auch in solchen Betrieben, in denen der Abbaubetrieb oder Förderbetrieb weiterläuft. Die Senklader müssen von daher sehr flexibel sein. Die Baumaße sind wegen der beengten Verhält­ nisse klein zu halten, wobei aber ausreichende Kräfte in den Bereich der zu senkenden Streckensohle eingebracht werden müssen, um das anstehende Gestein sicher zu lösen.

Aus der DE-GM 82 30 528, der DE-GM 75 09 458 sowie der DE-OS 28 13 202 sind Senklader bekannt, deren Schaufeln mit Zähnen ausgerüstet sind, wobei die Schaufeln an einem Auslegerarm angelenkt sind und in jeweils optimale Positionen geschwenkt werden können. Außerdem dient der hydraulisch bewegbare Auslegerarm dazu, die Schaufel in die Streckensohle einzudrücken. Zur Verbesserung des Eindrin­ gens der Schaufel der Senkmaschine ist es bekannt, entweder die gesamte Schaufel durch einen in den Auslegerarm integrierten hydraulischen Vibrator oder die gesamte Schaufelschneide durch mehrere dicht nebeneinander am Schaufelboden angeordnete pneumatische oder hydraulische Schlagwerkzeuge zu aktivieren. Nachteilig ist aller­ dings, dass aufgrund der Belastungen durch den hydraulischen Vibrator der Ausleger­ arm sehr aufwendig ausgebildet und die gesamte Maschine entsprechend schwer sein muss, um die notwendige Standfestigkeit zu erreichen. Die Ausrüstung der gesamten Schaufelschneide mit Schlagwerkzeugen ist ebenfalls verhältnismäßig aufwendig und bedingt eine relativ hohe Bauform der Schaufel. Nachteilig ist im Übrigen, dass wegen der geringen Breite der Schaufeln deren Fassungsvermögen begrenzt und damit die Leistung meist unbefriedigend ist. Die Breite kann aber nicht variiert werden, weil dies wegen der in der Regel häufig wechselnden räumlichen Gegebenheiten zu Behinderun­ gen führen würde. Von daher wird die kleinst- bzw. schmalstbauende Schaufel in der Regel für die gesamte Senkarbeit verwendet.

Aus der DE-PS 50 17 03 ist ein als Senkmaschine einsetzbares Gewinnungsgerät bekannt, an dessen schwenkbarem Auslegerarm eine zweiteilige Schneideinrichtung drehbar gelagert ist. Die Schneideinrichtung besteht aus zwei oberschlächtig arbeitenden und auf derselben Antriebswelle angeordneten Schürfrädern, auf deren Außenumfang Schürf- bzw. Reißzähne befestigt sind. Die Schürf- bzw. Reißzähne lösen das anstehen­ de Material, offensichtlich Braunkohle, nehmen es bei ihrer Drehung mit und überge­ ben es auf einen ersten Förderer, der es auf ein, am Maschinengestell des Gewinnungs­ gerätes vorgesehenes, Zwischenfördermittel übergibt. Nachteilig ist die relativ breite Bauform der am Ausleger angeordneten Schürfräder sowie die geringe Antriebsleistung, die übertragen werden kann, weil der erste Förderer und die Schürfräder über den gleichen Antrieb versorgt werden müssen. Gestein, wie es nun mal beim Senken an­ fällt, kann daher mit einem derartigen Gerät nicht ohne weitere Hilfsaggregate oder getrennte Lösearbeiten hereingewonnen werden. Besonders nachteilig ist die Gesamt­ bauhöhe eines derartigen Gerätes.

Eine im Prinzip ähnlich arbeitende Senkmaschine ist der DE-OS 29 11 705 zu entnehmen. Hier arbeitet eine, kopfseitig eines Schneidarmes angeordnete, Schneidwal­ ze, die mit Reißzähnen oder ähnlichem besetzt ist, wobei sie gleichzeitig für die Zer­ kleinerung und Auflockerung des Gesteins dient, wie auch zu dessen Abförderung in Richtung Förderer. Eine ähnlich arbeitende Senkmaschine ist auch der DE-PS 21 60 643 zu entnehmen, die ähnlich wie die vorgenannte Senkmaschine arbeitet und die die gleichen Nachteile insofern aufweist, als die um eine horizontale Achse drehende Schneidwalze nur mit entsprechend aufwendigem Auslegerarm betrieben werden kann, um nämlich die entstehenden Kräfte aufzunehmen. Erschwerend kommt hinzu, dass bei diesen bekannten Maschinen Raupenfahrwerke zum Einsatz kommen, die nur eine be­ grenzte Möglichkeit bieten, die aufzunehmenden Kräfte sicher zu übertragen.

Die DE-PS 34 34 936 beschreibt einen Senklader, bei dem die notwendigen Rückstellkräfte allein über das Gewicht der Maschine kompensiert werden. Obwohl die Merkmale des Oberbegriffs hier wiederzufinden sind, ist nachteilig, dass ein Ein­ schneiden mit der gesamten Walzenbreite erforderlich ist, wobei die Walzen horizontal liegen und nicht gegeneinander verschwenkbar sind, sondern ineinander verschiebbar. Darüber hinaus ist ein Arbeiten bei unterschiedlichen Streckenbreiten nur in mehreren Arbeitsgängen möglich, weil die einzelnen Schwenkwalzen, wie erwähnt, nur inein­ ander schiebbar sind. Die horizontal angeordneten Schwenkwalzen sind in der Höhe verstellbar, wobei sie nicht zur Mitte hin arbeiten können und ein einwandfreies Schneiden der Streckenstöße nicht möglich ist, obwohl der Schneidkopf über ein Ge­ lenk bei Fixierung des Mittelteils durch Abstützzylinder in Richtung Streckenstoß ver­ schwenkbar ist, ohne dass die Walzen dabei den Streckenstoß gleichmäßig mitschneiden können.

Die DD-PS 12 515 zeigt eine Maschine mit Raupenfahrwerk, deren Gewin­ nungselemente, also Walzen, um eine senkrechte Achse rotieren. Die zur Strecken­ mitte fördernden Rotationskörper bestehen aus einzelnen, dem Streckenprofil ange­ passten Teilstücken mit verschiedenartigen Umfangsformen, wobei die oberen und unteren Schneckengänge jeder Walze in der Vertikalen gegenläufig ausgebildet sind, um die auftretenden Vertikalkräfte auszugleichen. Die Walzenhöhe ist gleich der Strec­ kenhöhe und über die gesamte Streckenbreite konstant. Der Schneidwiderstand ist beim Einschneiden über die Streckenbreite gleich hoch und nicht veränderbar. Die Ein­ schneidkraft ist durch die Reibbeiwerte Raupe/Sohle und die Gewichtskraft begrenzt und der Antrieb der Walzen erfolgt von Außen her über eine Kette. Es fehlt an der Schwenkbarkeit der Walzen gegeneinander. Sie sind so miteinander kombiniert, dass sie nur durch Umbau, wenn überhaupt, in der Verschwenkbarkeit verändert werden können. Um das hereingewonnene Gut abzufördern, ist es notwendig, eine sog. Was­ serrösche herzustellen, um das Material dem in dieser Gasse liegenden Förderer zufüh­ ren zu können. Auch die DD 72 763 und die darin beschriebene Sohlenfräsmaschine liegt weit ab, da dieses Gewinnungsaggregate mit Fräswerkzeugen besetzte Scheiben sind, sodass insbesondere größere Senkarbeiten mit dieser Fräsmaschine nicht durch­ führbar sind. Das dieser Fräsmaschine zugeordnete Raupenfahrwerk kann größere Rückstellkräfte nicht aufbringen, wobei die zum Einsatz kommenden Scheiben fest angeordnet sind und in ihrer Position zueinander nicht verändert werden können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Senkmaschine für das Nachschneiden der Streckensohle zu schaffen, die sowohl bezüglich der Schneidkräfte, wie auch der notwendigen Rückstellkräfte für die Schneideinrichtung deutlich geringer dimensioniert werden kann.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die höhenverstell­ baren Schwenkwalzen mit vertikaler Drehachse angeordnet und gegenläufig zur Mitte der Senkmaschine hin arbeitend ausgebildet sind, dass die Tragarme bei zwei Schwenk­ walzen auf Seitenteilen des Maschinenrahmens gelagert und zur Mitte der Senkmaschi­ ne schwenkbar sind und dass der gegen die Streckenstöße abspannbare Maschinenrah­ men mit einem verspannbaren Widerlager sowie mit den Maschinenrahmen und das Widerlager verbindenden Hydraulikschreitzylindern ein Schreitwerk bildend auf Kufen in Arbeitsrichtung verschiebbar ist.

Mit einer derart ausgebildeten Senkmaschine ist es möglich, die Schwenkwalzen dort beim Einschneiden einzusetzen, wo der geringste Andruck erforderlich ist, wobei dies die Stoßbereiche sind. Dies ist möglich, weil die Schwenkwalzen entsprechend schwenkbar ausgebildet sind und zwar durch die besondere Anordnung der Tragarme auf den Seitenteilen. Diese Tragarme und damit die Schwenkwalzen selbst werden gegen einen Maschinenrahmen abgestützt, der gegen die Streckenstöße abspannbar ist und über ein Schreitwerk sich in Streckenlängsrichtung bewegen kann. Durch Verspan­ nen der Grundplatte gegen die Streckenstöße und entsprechende Lockerung des Wider­ lagers kann diese nachgezogen werden, um dann nach dem Verspannen des Widerlagers und Lösen der Grundplatte die Grundplatte vorzuschieben und zwar mit der Tragarm­ verlagerung, d. h. also mit den an den Tragarmen gelagerten Schwenkwalzen. Die Rückstellkräfte beim Einschneiden und Schwenken werden in die Streckenstöße einge­ leitet und müssen nicht über Gewichtskräfte kompensiert werden. Die Leistungsfähig­ keit im harten Gestein ist nicht durch die aufzubringenden Gewichtskräfte, sondern durch die im Stahlbau abzuleitenden Kräfte bestimmt und kann daher wesentlich besser und höher dimensioniert werden. Durch Verzicht auf ein Raupenfahrwerk ist nicht nur eine geringe Flächenpressung erforderlich, sodass die Vorschubkraft unabhängig von den weiter vorne erwähnten Parameter bleibt. Insgesamt ist somit eine Senkmaschine neuer Bauart geschaffen, bei der insbesondere die senkrecht stehenden Schwenkwalzen vorteilhaft nur auf einer Teillänge beim Einschneiden im Stoßbereich im Eingriff sind, sodass die zum Einschneiden erforderlichen Kräfte kleiner sind, als dies beim Ein­ schneiden mit der vollen Walzenbreite der Fall wäre oder auch beim Eindringen der Schaufel. Da die Schwenkwalzen höhenverstellbar ausgebildet sind, können sie Unter­ schiede beim Durchfahren von Mulden und Sätteln problemlos ausgleichen, wodurch wiederum die Sicherheit gegeben ist, dass bezüglich der Schneidkräfte wie auch der notwendigen Rückstellkräfte geringstmögliche Belastungen auszuhalten bzw. aufzuneh­ men sind. Vorteilhaft ist weiter, dass unabhängig von der Härte der Liegendschichten aufgrund der sohlenparallelen Arbeitsweise die erforderlichen Rückstellkräfte gut aufzu­ bringen sind. Die Anforderungen an die Ausbildung des Widerlagers werden darüber hinaus durch die gegenläufige Arbeitsweise der Schwenkwalzen und die daraus resultie­ rende Kompensation der Rückstellkräfte abgeschwächt. Die gesamte Schwenkmaschine kann schmaler bauen, wobei allerdings berücksichtigt werden muss, dass durch den Einsatz zweier Schwenkwalzen schon eine weitgehende Anpassung an unterschiedliche Streckenbreiten möglich wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragarme eine kompakte Tragarmverlagerung aufweisend ausgebildet sind. Dies gibt die Möglichkeit, beim Einleiten der Schneidarbeit im Streckenstoßbereich problemlos zu beginnen und von dort aus zur Mitte hin schwenkend zu arbeiten, um so die weiter vorn beschriebenen Vorteile voll ausnutzen zu können. Gleichzeitig kann damit das Fördergut in Richtung mittig verlaufendem Förderer geschoben und diesem so zuge­ führt, dass er das Abraummaterial vorteilhaft aufnehmen und abfördern kann. Die kom­ pakte Tragarmverlagerung ermöglicht vor allem das Einleiten der notwendigen Kräfte über die Schwenkwalzen und den Tragarm sowie die Tragarmverlagerung in den Ma­ schinenrahmen.

Weiter vorn ist bereits darauf hingewiesen worden, dass die Tragarme dem Maschinenrahmen zugeordnet und höhenverstellbar ausgebildet sind. Gemäß einer Wei­ terbildung ist vorgesehen, dass die Tragarmverlagerung über hydraulische Stellzylinder höhenverstellbar sind, so dass wesentlich einfacher ausgebildete Tragarme zum Einsatz kommen können, die selbst keine Gelenke aufweisen, sondern vielmehr nur die Trag­ armverlagerung mit ihren Stellzylindern benötigen, um die Schwenkwalzen in der Höhe verstellen zu können.

Ebenfalls weiter vom ist erwähnt worden, dass die Tragarme die Schwenkwal­ zen vom Streckenstoß zur Streckenmitte hin verschwenken. Dies erfolgt nun gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass die Tragarme über integrierte Schwenkzylinder verfügen, die ein entsprechend leichtes Verschwenken ermöglichen, auch bei Aufbringen des notwendigen Andrucks auf die Schwenkwalzen.

Eine kompakte, die gesamte Ausbildung der Senkmaschine wenig belastende Ausführung ist die, bei der die Schwenkwalzen mit einem in die Hohlwelle des Wal­ zenkörpers integrierten Antriebsmotor ausgerüstet sind. Hierbei hat sich herausgestellt, dass die Integrierung von Antriebsmotoren mit einer Leistung von 100 KW möglich ist, über die die notwendigen Kräfte problemlos aufgebracht werden. Derartige Schwenk­ walzen könnten theoretisch mit den Brecherwalzen am Hauptantrieb verglichen werden, wobei Ziel der vorliegenden Erfindung ist, möglichst weitgehend bezüglich der Bauteile auf vorhandene Bauteile zurückzugreifen. Damit können bewährte Komponenten einge­ setzt werden, wie sie bei den Brecherwalzen bereits seit langem im Einsatz sind.

Eine stabile Senkmaschine, die dem Abbaufortschritt entsprechend ver­ fahren werden kann, dennoch aber über optimale Standeigenschaften verfügt, ist die, bei der die Tragarmverlagerung der Grundplatte zugeordnet ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hy­ draulikschreitzylinder sphärisch verlagert und Abwinklungen zwischen Grundplatte und Widerlager zulassend ausgebildet sind. Damit können Höhenunterschiede zwischen Grundplatte und Widerlager problemlos aufgenommen werden, ohne dass die Hydrau­ likschreitzylinder belastet werden. Darüber hinaus kann aber auch gezielt die Grund­ platte angehoben oder abgesenkt werden, um so Mulden und Sättel auch optimal mit senken zu können.

Das zweckmäßige Schreiten und gleichzeitig auch das Aufbringen des notwendi­ gen Andruckes auf die Schwenkwalzen erreicht man dadurch, dass die Grundplatte und das Widerlager über Pratzen und Stützzylinder unabhängig voneinander gegen die Streckenstöße abspannbar sind. Die Pratzen und die Stützzylinder ermöglichen das Aufbringen der notwendigen Kräfte, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Strecken­ ausbau, gegen den die Pratzen verfahren werden, darunter an Standfestigkeit verliert. Die Pratzen sorgen für das Aufbringen der Kräfte auf mehrere Stoßsegmente des Aus­ baus gleichzeitig.

Weiter vorn ist bereits erwähnt, dass die Hydraulikschreitzylinder sphärisch verlagert und Abwinklungen zwischen Grundplatte und Widerlager zulassend ausge­ bildet sind. Die Vertikalrichtung der Grundplatte kann nun auch noch zusätzlich ver­ ändert werden, wozu vorgesehen ist, dass die Grundplatte mit einer sich an dem Wider­ lager abstützenden Niveausteuerung ausgerüstet ist. Damit kann die Grundplatte allen notwendig werdenden Richtungsänderungen entsprechend eingestellt werden, so dass die Senkarbeiten insgesamt voll routiniert ablaufen.

Einmal zur vorteilhaften Lagerung des Förderers sowie zur vorteilhaften Lage­ rung der Tragarmverlagerung ist vorgesehen, dass die Grundplatte eine den Förderer aufnehmendes Mittelteil, zwei, die Pratzen aufnehmende Seitenteile und zwischenge­ fügte Adapterleisten aufweist. Damit kann je nach Verbindung der einzelnen Teile eine Aufnahme von Belastungen und Kräften erfolgen, ohne dass das andere Teil mitbeein­ flusst wird. Vor allem aber ist die Möglichkeit gegeben, durch zwischengefügte Adap­ terleisten die Breite und damit die Bauart der jeweiligen Senkmaschine genau den Er­ fordernissen entsprechend vorzugeben. Die Seitenteile werden über die Adapterleisten an das Mittelteil angeschlagen, wobei die Adapterstücke bzw. Adapterleisten jeweils den Anforderungen entsprechende Breiten aufweisen.

Das Laden gelösten Haufwerkes wird durch eine besondere Ausführung des Mittelteils bzw. der Grundplatte erleichtert, wobei vorgesehen ist, dass die Grundplatte an der Vorderkante mit einer schaufelförmigen Laderampe mit seitlichen Ladeschürzen und Ladeleiste ausgerüstet ist. Aufgrund dieser Ausbildung wird das in der Schräm­ gasse verbliebene Haufwerk beim Rücken auf den vorderen Teil der Grundplatte ge­ schoben, wobei die schaufelförmige Ausbildung dies noch begünstigt. Das Haufwerk wird auf diese Weise während der weiteren Rückvorgänge dem Förderer zwangsweise zugeführt, sodass ein Abgleiten von Haufwerk aus dem Arbeitsbereich unmöglich wird. Seitlich angeschlagene Ladeschürzen erfassen auch das in Stoßnähe liegende Haufwerk und führen es über trichterförmige Aufstellbleche dem Förderer zu.

Ein Teil des Gewichtes der Grundplatte (Gesamtgewicht ca. 18 bis 20 t) wird dadurch abgeleitet, dass gemäß der Erfindung die Ladeleiste über eine Spitzenlagerung verfügt. Dies stellt ein sauberes Freiräumen des Liegenden sicher und wirkt der Ten­ denz der Grundplatte, auf dem Haufwerk hochzuklettern, entgegen. Auch diesem Effekt kann gleichermaßen durch die Niveausteuerung begegnet werden.

Die Arbeit der Niveausteuerung wird dadurch begünstigt, dass die hintere Un­ terkante der Grundplatte angephast ausgebildet ist. Über die entsprechenden Steuer­ zylinder kann damit die Grundplatte in ansteigende Stellung gebracht werden, ohne dass es zu einer Behinderung zwischen Grundplatte und Widerlager kommt.

Das Widerlager wird, wie auch die Grundplatte, gegen die Stöße verspannt. Diese Funktion kann das Widerlager besonders gut übernehmen, wenn es ein Mittelteil, Seitenteile und Adapterleisten aufweist und mit einem mittigen Auflager für den Förde­ rer ausgerüstet ist, dass die Relativbewegungen zwischen Förderer und Widerlager aufnehmend ausgebildet ist. Das mittig angeordnete Auflager für den Förderer kann die Relativbewegungen zwischen Widerlager und Förderer während des Rückens problem­ los aufnehmen und lässt auch in Kurven, Abwinklungen und ähnliche Stellungen zu.

Der Förderer ist gemäß der Erfindung so aufgebaut, dass er einen biegesteifen Rahmen aufweist, der auf das Auflager des Widerlagers aufgelegt und am Vorderteil der Grundplatte horizontal drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann er sich beim Durchfahren von Mulden aus der Grundplatte bzw. beim Durchfahren von Sätteln aus dem Widerlager heben, ohne dass seine Funktion beeinträchtigt würde.

Etwa in Höhe des Schwerpunktes der Senkmaschine sind Grundplatte und Wi­ derlager ergänzend die Niveausteuerung ergebend verbunden. Hierzu ist vorgesehen, dass als Niveausteuerung drehende Niveausteuerzylinder vorgesehen sind, die starr auf Schwingen sitzen und, wie diese, drehbar an der Grundplatte befestigt und über ein Kardangelenk mit, im Widerlager in Streckenlängsrichtung verschiebbar gelagerten, Schubstangen verbunden sind. Der widerlagerseitige Anschlag erfolgt über zwei Schub­ stangen, wie erwähnt, die in Streckenrichtung verschiebbar im Widerlager geführt und auf die beschriebene Weise kardanisch mit den Schwingen verbunden sind. Mit einer derartigen Niveausteuerung kann das Vorderteil der Grundplatte angehoben (etwa zur Überfahrung einer Liegendkufe oder bei ansteigender Fahrweise), der Liegendandruck der Laderampe verstärkt (Vermeidung des Aufkletterns, Verbesserung des Räumeffek­ tes) oder die Grundplatte in das - dann unterschnittene - Liegende angestellt werden (abtauchende Fahrweise). Damit ist die Vielseitigkeit der neuen Senkmaschine zusätz­ lich erhöht.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Senkmaschine geschaffen ist, die vielseitig einsetzbar ist, die bezüglich der Abmaße kleinbaut, weil sie die notwendigen Rückstellkräfte geschickt aufnimmt und die Schneidkräfte durch eine einfache und sehr zweckmäßige Aufbauweise aufbringt. Die damit insgesamt opti­ mal dimensionierte Senkmaschine kann praktisch in Strecken beliebigen Querschnittes, d. h. Breite, eingesetzt werden, weil über die Adapterleisten die Möglichkeit gegeben ist, schnell und einfach die Breite der Senkmaschine an die Breite der Strecke anzupas­ sen, wobei die beiden Schwenkwalzen dafür sorgen, dass bei optimalem Aufbringen der notwendigen Schneidkräfte diese so geschickt in das Gebirge eingebracht werden, dass die einzelnen Bauteile dennoch klein gehalten werden können. Die einzelnen Teile sind so aufeinander abgestimmt und ausgebildet, dass die notwendige Schneidleistung mit kleinstmöglichen Aggregaten erbracht wird, ebenso aber auch die notwendigen Rück­ stellkräfte entweder so weit abgebaut oder zumindest so gut aufgenommen werden, dass sie den Betrieb behindern und eine möglichst günstige Bauform ermöglichen. Vorteil­ haft ist weiter, dass bei hohen Schneidleistungen dafür Sorge getragen ist, dass das Haufwerk immer sicher abgeführt wird und dass aufgrund der Ausbildung entweder mit einer stillstehenden Schwenkwalze oder auch nur mit einer Schwenkwalze gearbeitet werden kann, wenn die Streckenbreite oder die Ausrüstung der Strecke dies erfordert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Senkmaschine in Seitenansicht und

Fig. 2 die Senkmaschine gemäß Fig. 1 in Draufsicht.

Die Senkmaschine 1 gemäß Fig. 1 ist in einer Strecke 2 des untertägigen Bergbaus eingesetzt, um die Streckensohle 3, die über eine erhebliche Hebung 7 im Querschnitt eingeschränkt ist, wieder in den alten Zustand zurückzubringen, ohne den Strecken­ ausbau bzw. die Ausbaubögen dabei entfernen zu müssen. Die Ausbaubögen schützen die Strecke 2, in dem sie sich zwischen Streckensohle 3 und Streckenfirste 4 wirksam abspannen. Die Senkmaschine 1 ist parallel zu den Streckenstößen 6 in Streckenlängs­ richtung 8 verfahrbar ausgebildet, wobei auf die näheren Einzelheiten hierzu weiter hinten noch eingegangen wird.

Die Senkmaschine 1 verfügt über einen Maschinenrahmen 10, der mit Hilfe eines Fahr­ werkes 11 in Streckenlängsrichtung 8 verfahrbar ist. Hierzu sind zwischen der Grund­ platte 15 und dem Widerlager 16 Hydraulikschreitzylinder 12 angeordnet, die einmal bei verspanntem Widerlager 16 die Grundplatte 15 in Streckenlängsrichtung 8 auf den Kufen 13, 14 verschieben, während bei festgesetzter Grundplatte 15 das Widerlager 16 über die Hydraulikschreitzylinder 12 nachgezogen wird.

Beim Verschieben der Grundplatte 15 in Streckenlängsrichtung 8 wird gleich­ zeitig die Schneideinrichtung 17 gegen die Hebung 7 verschoben, so dass sie sich dort einschneidet und das Haufwerk auf den Förderer 18 übergeben kann.

Insbesondere Fig. 2 verdeutlicht, dass hier die Schneideinrichtung 15 von zwei Schwenkwalzen 19, 20 gebildet ist, die an einem längeren Tragarm 21 angeordnet sind und sich über die Tragarmverlagerung 22 auf den Maschinenrahmen 10 abstützen. Teil der Tragarmverlagerung 22 sind Stellzylinder 23, die eine Höhenverstellung der Tra­ garmverlagerung 22 erbringen. Dadurch kann die Eindringtiefe der Schwenkwalze 19, 20 in die Hebung 7 den Notwendigkeiten entsprechend eingestellt werden.

Der Darstellung nach Fig. 1 und Fig. 2 können Einzelheiten bezüglich der Aus­ bildung des Walzenkörpers 24 nicht entnommen werden. Es ist davon auszugehen, dass diese Schwenkwalzen 19, 20 wie die bekannten Schneideinrichtungen auch, mit ent­ sprechenden Picken besetzt sind, um die Zerkleinerung des Gebirges bzw. der Hebung 7 zu begünstigen.

Beim Hereingewinnen bzw. beim Hereingewinnen der Hebung 7 bzw. deren Haufwerk sind die Pratzen 25 über die Stützzylinder 26 bei der Grundplatte 15 einge­ fahren, während sie bei dem Widerlager 16 gegen den Ausbaubogen 5 bzw. gegen die Streckenstöße 6 verspannt sind.

Die Stützzylinder 26 und die Pratzen 25 sind jeweils den Seitenteilen 29, 30 der Grundplatte 15 und des Widerlagers 16 zugeordnet, während das Mittelteil 28 mittig der beiden Seitenteile 29, 30 verläuft und den Förderer 18 trägt. Zwischen dem Mittel­ teil 28 und den Seitenteilen 29, 30 sind jeweils Adapterleisten 31, 32 angeordnet, über die die Breite der gesamten Senkmaschine den Notwendigkeiten entsprechend angepasst werden kann. Es sind Adapterleisten 31, 32 in unterschiedlichen Breiten vorhanden, so dass diese nur zwischengefügt werden müssen, um die Breite der Maschine zu ver­ größern bzw. weggenommen werden müssen, um sie entsprechend schmaler zu gestal­ ten.

Mit 33 ist eine Niveausteuerung bezeichnet, über die die Lage der Grundplatte den Notwendigkeiten entsprechend verändert werden kann. Diese Niveausteuerung 33 besteht aus den Niveausteuerzylindern 34, die wiederum mit Schwingen 35 verbunden sind, die an der Grundplatte 15 schwenkbar befestigt sind, während sie über ein Kar­ dangelenk 36 mit Schubstangen in Verbindung stehen, die in Streckenlängsrichtung 8 innerhalb des Widerlagers 16 verschiebbar angeordnet sind.

Die Vorderkante 39 der Grundplatte 15 ist gemäß Fig. 2 von einer Laderampe 40 mit einer Ladeleiste 41 gebildet, die so ausgebildet sind, dass das von den Schwenk­ walzen 19, 20 gelöste Haufwerk der vorderen Umkehre 47 des Förderers 18 zugeführt wird. Das entsprechend aufgenommene Haufwerk wird dann über den Förderer 18 der hinteren Umkehre 48 zugeführt und von dieser auf das nächste Förderaggregat überge­ ben.

Eine Änderung der Neigung der Grundplatte 15 ist durch die Niveausteuerung 33 aber auch durch die Hydraulikschreitzylinder 12 möglich, zumal die Unterkante 42 der Grundplatte 15 entsprechend angephast ist. Entsprechendes ist Fig. 1 zu entnehmen.

Mit 44 ist das Auflager bezeichnet, über das der Förderer 18 sich auf dem Wi­ derlager 16 abstützt. Sowohl Fig. 1 wie auch Fig. 2 kann man entnehmen, dass der Förderer 18 von einem biegesteifen Rahmen 45 gebildet ist, in dem die Umkehren 47, 48 gelagert sind sowie auch die Mitnehmer und die Ketten. Der biegesteife Rahmen 45 ist im Vorderteil 46 der Grundplatte 15 nur bedingt abgestützt und fixiert.

Auch das Widerlager 16 besteht aus einem Mittelteil 28 sowie seitlich davon angebrachten Seitenteile 29', 30', sowie den zwischengefügten Adapterleisten 31', 32'. Entsprechendes kann Fig. 2 entnommen werden. Die Tragarmverlagerungen 22 sind über nicht wiedergegebene Zylinder höhenverstellbar. In der Normalstellung liegen Schnitttiefe der Schwenkwalzen 19, 20 und Unterkante 42 der Grundplatte 15 auf glei­ cher gleicher Höhe (söhliges Fahren). Durch das Hochfahren der Schwenkwalzen 19, 20 kann die Abgrabhöhe vergrößert werden. Daneben wird hierdurch das Durchfahren einer Mulde erleichtert. Diese Möglichkeit ist jedoch auch durch die Niveausteuerung 33 gegeben. Die Schwenkwalzen 19, 20 können aus der Normalstellung auch nach unten gefahren werden um somit die Unterkante 42 der Grundplatte 15 zu unterschnei­ den. Dies erleichtert das Abtauchen oder Durchfahren von Sätteln. Der Effekt wird ebenfalls durch die Niveausteuerung 33 erreicht.

Weiter vorn ist bereits darauf hingewiesen worden, dass etwa in Höhe des Schwer­ punktes der Senkmaschine Widerlager 16 und Grundplatte 15 mit zwei sphärisch verla­ gerten Hydraulikschreitzylindern 12 verbunden sind. Die sphärische Ausbildung dieser Verlagerung ist notwendig, um beim Durchfahren von Kurven und Mulden - oder Sat­ tellagen - Abwinklungen zwischen Widerlager 16 und Grundplatte 15 zu ermöglichen. Das gleiche gilt für die beiden Niveausteuerzylinder 34. Sie sitzen starr auf zwei Schwingen 35 und sind, wie die Schwingen 35, drehbar an der Grundplatte 15 befe­ stigt. Der widerlagerseitige Anschlag erfolgt über zwei Schubstangen 37, die, wie schon erwähnt, in Streckenlängsrichtung 8 verschiebbar im Widerlager 16 geführt und kardanisch mit den Schwingen 35 verbunden sind. Mit der Niveausteuerung 33 kann das Vorderteil 46 der Grundplatte 15 angehoben, der Liegendandruck der Laderampe 40 verstärkt oder die Grundplatte 15 in das Liegende angestellt werden.

Die Ausgangsposition, der die nachfolgenden Arbeitsgänge folgen, ist wie folgt zu beschreiben: Grundplatte 15 und Widerlager 16 sind, falls erforderlich, mit Hilfe der Pratzen 25 streckenseitig ausgerichtet worden. Die Korrektur der Horizontalrich­ tung der Grundplatte 15 ist durch entsprechende Beaufschlagung der Hydraulikschreit­ zylinder 12, die Vertikalausrichtung durch Einstellung des Niveausteuerzylinders 34 bei verspannten Pratzen 25 des Widerlagers 16 und gelösten Pratzen 25 der Grundplatte 15 erfolgt.

Die Schwenkwalzen 19, 20 stehen unmittelbar vor dem zu senkenden Stoß bzw. der Hebung 8 und sind an die Streckenstöße 6 ausgefahren. In der freigeschnittenen Gasse zwischen Streckenstoß 6 und Laderampe 40 liegt möglicherweise noch Resthauf­ werk des vorherigen Schnittes. Das Widerlager 16 wurde beigerückt, in dem die Grundplatte 15 nach ihrer Ausrichtung mit den Pratzen 25 gegen den Streckenstoß 6 verspannt, die Pratzen 25 des Widerlagers 16 gelöst, die Hydraulikschreitzylinder 12 eingefahren und die Pratzen 25 des Widerlagers 16 gegen den Streckenstoß 6 ausgefah­ ren wurden. Die Schwenkwalzen 19, 20 sind höhenmäßig auf das neue Sohlenniveau eingestellt und in Funktion (Drehrichtung gegenläufig, Wurfrichtung in Streckenmitte).

Das Einschneiden in das neue Schrämfeld beginnt, in dem die beiden Hydraulik­ schreitzylinder 12 synchron ausgefahren und die Grundplatte 15 mit den drehenden Schwenkwalzen 19, 20 in Streckenlängsrichtung 8 nach vorne geschoben wird. Dabei sind die Pratzen 25 der Grundplatte 15 soweit gelöst, dass kein Kraftschluss zum Strec­ kenausbau bzw. zu den Ausbaubögen 5 besteht, ein mögliches Herausheben aus der Streckenachse aber aufgrund der langen Ausbildung der Pratzen 25 durch dann auf­ tretenden Formschluss verhindert wird. Die Vorschubgeschwindigkeit richtet sich nach der Härte der Liegendschichten und der Abgrabhöhe.

Bei dieser besonderen Vorgehensweise liegen die Rückstellkräfte sohlenparallel und können daher durch ausreichende Bemessung des Stahlbaus und seiner Widerlage­ rung sicher beherrscht werden. Hinsichtlich Dimensionierung, Ausführung und Be­ wertung der Zulässigkeit von Stahlbau und Widerlagersystemen liegen umfangreiche Erkenntnisse vor, etwa aus dem neuen, für wesentlich höhere Kräfte ausgelegten, Schildausbau oder den Abspannsystemen im Bereich Streckenförderer-Bandanlage. Die Anforderung an die Widerlagerung sind darüber hinaus durch die gegenläufige Arbeits­ weise der Walzen und die daraus resultierende Kompensation der Rückstellkräfte deut­ lich abgeschwächt.

Gleichzeitig zum Schneiden der Schwenkwalzen 19, 20 und Vorrücken der Grundplatte 15 wird das zwischen Grundplatte 15 und Streckenstoß 6 verbliebene Hauf­ werk über die Laderampe 40 bzw. die Ladeschürze in den Förderer 18 gehoben und geschoben. Zur Unterstützung dieses Effektes, aber auch zur Einleitung einer anstei­ genden/einfallenden Richtungskorrektur kann während des Vorschubes der Niveausteu­ erzylinder 34 betätigt werden. Das Einschneiden ist abgeschlossen, wenn die Schwenk­ walzen 19, 20 in vollem Durchmesser im neuen Schnitt stehen. Inwieweit ein Hinter­ schneiden und eine damit einhergehende Verringerung der Anzahl der Rückvorgänge möglich ist, wird von der Art und Höhe der anstehenden Liegendschichten abhängen.

Nach Abschluss des Einschneidens werden die Pratzen 25 der Grundplatte 15 wieder gegen die Streckenstöße 6 verspannt und beide Schwenkwalzen 19, 20 mit syn­ chroner Geschwindigkeit zur Streckenmitte geschwenkt. Die Schwenkgeschwindigkeit hängt von der Gesteinshärte und den durch sie bestimmten Rückstellkräften ab. Da die Schwenkgeschwindigkeit sehr genau gesteuert werden kann, sind auch die Rückstell­ kräfte eng zu begrenzen.

Auf ihrem Schwenkweg zur Streckenmitte lösen die Schwenkwalzen 19, 20 die - zerspanungstechnisch dann nur noch einfach eingespannten - Schichten und bewegen sie aufgrund ihrer Drehrichtung in Richtung der Grundplatte 15. Der in der Grundplatte 15 integrierte Förderer 18 (Kettenförderer) fördert den ihm direkt zugeführten Teil des Haufwerkes ab. Der auf dem Vorderteil 46 der Grundplatte 15 bzw. auf der Strecken­ sohle 3 verbleibende Anteil des Haufwerks gelangt während des nächsten Rückvorgan­ ges in den Förderer 18.

Vor Erreichen der Streckenmitte werden die Schwenkwalzen 19, 20 nachein­ ander über die Streckenachse geschwenkt, um auch den Zwickel in der Streckenmitte zu erreichen und zu beseitigen. Danach werden sie zu den Streckenstößen 6 zurück­ geschwenkt. Nach Beirücken des Widerlagers 16 auf die schon beschriebene Weise ist die Strecke so um ca. den Betrag der Breite der Schwenkwalzen 19, 20 abgegraben und die obengenannte Ausgangssituation wieder hergestellt.

Der Förderer 18 wirft das Haufwerk in ausreichender Höhe hinter der Senk­ maschine 1 ab. Über die geometrische Anordnung der Verlagerung auf dem Widerlager 16 kann sichergestellt werden, dass die zumindest erforderliche Abwurfhöhe auch beim Durchfahren einer Mulde gegeben ist. Hierbei hebt sich die selbsttragende Kastenkon­ struktion, in der der Förderer 18 über die Senkmaschine 1 geführt ist, aus dem Füh­ rungsprofil der Grundplatte 15 und liegt gleitend gelagert auf dem Widerlager 16 auf.

Beim Durchfahren eines Sattels hebt sich das Kastenprofil aus dem Widerlager 16 und liegt freitragend bis zum Abwurf nur auf der Grundplatte 15 auf. Dieser erforderliche Freiheitsgrad des Förderers 18 wird durch lose Auflage des Kastenprofils sowohl auf der Grundplatte 15 wie auch auf dem Widerlager 16 und einer drehbaren Fixierung der Kastenkonstruktion im Bereich der vorderen Umkehre 47 gewährleistet. Der Förderer 18 übergibt das Haufwerk einem Zwischenförderer, der am Widerlager 16 angeschla­ gen und mit ihm entsprechend dem Abgrabfortschritt mitgezogen wird. Es ist auch vorstellbar, das Haufwerk hinter der Senkmaschine auf die Streckensohle 3 abzuwerfen und mit einer Lademaschine auf eine nachgeschaltete Bandanlage zu übergeben.

Claims (16)

1. Senkmaschine, insbesondere für den Einsatz in den Strecken (2) im untertägigen Bergbau, deren Streckensohle (3) aufgrund konvergenzbedingter Hebungen (7) wieder auf Normalniveau gesenkt werden muss, mit einem Maschinenrahmen (10), einem Fahrwerk und einer in die Streckensohle (11) einführbaren Schneideinrichtung (17) mit Förderer (18), über den das gelöste Haufwerk hinter den zugleich als Widerla­ ger dienenden Maschinenrahmen (10) abgefördert wird, wobei die Schneideinrichtung (17) über Tragarme (21) gehaltene und höhenverstellbare Schwenkwalzen (19, 20) verfügt und wobei der Maschinenrahmen (10) über Stützzylinder (26) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die höhenverstellbaren Schwenkwalzen (19, 20) mit vertikaler Drehachse angeord­ net und gegenläufig zur Mitte der Senkmaschine hin arbeitend ausgebildet sind, dass die Tragarme (21) bei zwei Schwenkwalzen (19, 20) auf Seitenteilen (29, 30) des Ma­ schinenrahmens (10) gelagert und zur Mitte der Senkmaschine (1) hin schwenkbar sind und dass der gegen die Streckenstöße (6) abspannbare Maschinenrahmen (10) mit einem verspannbaren Widerlager (16) sowie mit den Maschinenrahmen und das Widerlager (16) verbindenden Hydraulikschreitzylindern (12) ein Schreitwerk (11) bildend auf Kufen (13, 14) in Arbeitsrichtung verschiebbar ist.

2. Senkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme (21) eine kompakte Tragarmverlagerung (22) aufweisend ausgebildet sind.

3. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarmverlagerungen (22) über hydraulische Stellzylinder (23) höhenverstell­ bar sind.

4. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme (21) über integrierte Schwenkzylinder verfügen.

5. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkwalzen (19, 20) mit einem in die Hohlwelle des Walzenkörpers (24) integrierten Antriebsmotor ausgerüstet sind.

6. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarmverlagerung (22) der Grundplatte (15) zugeordnet ist.

7. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulik-Schreitzylinder (12) sphärisch verlagert und Abwinklungen zwischen Grundplatte (15) und Widerlager (16) zulassend ausgebildet sind.

8. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (15) und das Widerlager (16) über Pratzen (25) und Stützzylinder (26) unabhängig voneinander gegen die Streckenstöße (6) abspannbar sind.

9. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (15) mit einer, sich an deren Widerlager (16) abstützenden, Ni­ veausteuerung (33) ausgerüstet ist.

10. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (15) eine den Förderer (18) aufnehmendes Mittelteil (28), zwei, die Pratzen (25) aufnehmende Seitenteile (29, 30) und zwischengefügte Adapterleisten (31, 32) aufweist.

11. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (15) an der Vorderkante (39) mit einer schaufelförmigen Ladram­ pe (40) mit seitlichen Ladeschürzen und Ladeleiste (41) aufgerüstet ist.

12. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeleiste (41) über eine Spitzenlagerung verfügt.

13. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Unterkante (42) der Grundplatte (15) angephast ausgebildet ist.

14. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (16) ein Mittelteil (28'), Seitenteile (29', 30') und Adapterleisten (31', 32') aufweist und mit einem mittigen Auflager (44) für den Förderer (18) ausge­ rüstet ist, das die Relativbewegungen zwischen Förderer (18) und Widerlager (16) aufnehmend ausgebildet ist.

15. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer (18) einen biegesteifen Rahmen (45) aufweist, der auf das Auflager (44) des Widerlagers (16) aufgelegt und am Vorderteil (46) der Grundplatte (15) hori­ zontal drehbar gelagert ist.

16. Senkmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Niveausteuerung (33) drehende Niveausteuerzylinder (34) vorgesehen sind, die starr auf Schwingen (35) sitzen und, wie diese, drehbar an der Grundplatte (15) be­ festigt und über ein Kardangelenk (36) mit, im Widerlager (16) in Streckenlängsrich­ tung (8) verschiebbar gelagerten, Schubstangen (37) verbunden sind.