DE2134893A1

DE2134893A1 - Umlaufender Schrämer für bergmännische Hereingewinnungsmaschinen

Info

Publication number: DE2134893A1
Application number: DE19712134893
Authority: DE
Inventors: James Malcolm Burton-upon-Trent Stafford; French Albert Graham Willington Derby; Täte David Arthur Burton-upon-Trent Stafford; Agnew (Großbritannien)
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1970-07-24
Filing date: 1971-07-13
Publication date: 1972-02-03
Also published as: US3747982A; GB1309005A

Description

DIPL-INJ
DIPL-IHG. KLÄÜS KÜHHEMAHI 4 DÜSSELBOSF HORD, FraiügraTistraßs 13 Tel. 432656 PcsisctiGcIrkio.: Köln 79(1 Id

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED London, S. W. 1, Grösvenor Place Hobart House

Umlaufender Schrämer für "bergmännische Hereingewinnungsmaschinen

Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Schrämer für bergmännische Hereingewinnungsmaschinen, insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Schrämer, welche mit Einrichtungen zur Zuführung von Staubbekämpfungsflud in die Schrämzone versehen sind.

Es ist bereits ein umlaufender Schrämer vorgeschlagen worden, der eine Nabe und einen gleichmittig um die Nabe angeordneten zylindrischen Bauteil aufweist, ferner zwei Transport- und Ladeflügel für das hereingeschrämte Mineral, die schraubenförmig rund um den äußeren Umfang des zylindrischen Bauteils angeordnet sind, und welcher weiterhin Einrichtungen zur Zuführung von Staubbekämpfungsflud aus einer hohlen Antriebswelle, auf der die Nabe montiert ist, zu den radialen Kanten der Flügel hat. Diese Einrichtungen bestehen aus einem Verteiler in Form eines T-Stückes und aus zwei biegsamen Rohren, die von den Enden des T-Stückes zu zwei weiteren Rohren führen, die schraubenförmig

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entlang der Basis der Flügel rund um den äußeren Umfang des zylindrischen Teils verlegt sind. Eine Vielzahl von radial angeordneten Röhrchen führt das Flud dann von den schraubenförmigen Rohren zu den Radialkanten der Flügel.

Mit diesem bekannten Schrämer ist der Nachteil verbunden, daß die beiden biegsamen und die beiden schraubenförmigen Rohre nicht geeignet sind, genügend Flud hindurchzulassen, um die Vielzahl der radialen Röhrchen zu versorgen. So erhalten zumindest die radialen Röhrchen, welche am meisten von den biegsamen Rohren entfernt sind, entweder wenig oder gar kein Flud und werden deshalb in Kürze mit feinen Teilchen des hereingeschrämten Minerals zugesetzt. AußexLem hat sich als nachteilig herausgestellt, daß die Rohre sich schraubenförmig um den Zylinderteil erstrecken und dadurch vergleichsweise lang sind, wodurch das Flud einem großen Druckverlust ausgesetzt ist. Dies resultiert oftmals wiederum in einer ungenügenden Fludmenge, die zur Schrämzone geführt wird und dort den Staub wirksam niederschlagen soll, was aber nicht möglich ist.

Weiterhin ist schon vorgeschlagen worden, das Staubbekämpfungsflud nur zu demjenigen Segment des Schrämers zu leiten, welches gerade das Mineral verritzt. Während der Schrämer sich dreht, wird das Flud dann folgerichtig zu den weiteren Segmenten, wenn sie sich gerade in der Schrämzone befinden, geführt. Hierdurch ergibt sich ein zusätzlicher Nachteil des eingangs erwähnten Schrämertyps, denn infolge der schraubenförmigen Anordnung der Rohre rund um den Zylinderteil ist es nicht möglich, das Flud nur zu einem Segment des Schrämers zu leiten. Bei diesem Schrämer wäre es also ausgeschlossen, daß Flud folgerichtig nacheinander den einzelnen Segmenten zuzuführen, wenn diese zum Verritzen kommen.

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Es sind auch noch andere umlaufende Schrämer bekannt geworden, und zwar mit einem hohlen zylindrischen Bauteil, aber diese bekannten Schrämer haben den Nachteil, daß - abgesehen von ihrer Nichteignung für die Zuführung von Flud zu nur einem Schrämsegment - hohle Bauteile schwierig und nur mit großem Aufwand herzustellen sind.

Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, einen umlaufenden Schrämer zu schaffen, der mit Einrichtungen zur Zuführung von Staubbekämpfungsflud in die Schrämzone ausgerüstet ist und der die vorstehend erwähnten Nachteile überwindet. Eine andere Aufgabe besteht darin, einen verhältnismäßig wenig aufwendigen und zuverlässigen Schrämer zu schaffen.

Die Lösung geschieht nach der Erfindung durch einen umlaufenden Schrämer für eine bergmännische Hereingewinnungsmaschine,mit einer zur Anbringung an einer Abtriebswelle der Maschine geeigneten Nabe und einem gleichmittig um die Nabe angeordneten zylindrischen Bauteil, ferner mit Schrämwerkzeughaltern, die rundum an dem zylindrischen Bauteil befestigt sind, sowie mit einer Mehrzahl von an dem zylindrischen Bauteil innen befestigten langgestreckten (elongated) Gliedern, welche Kammern für ein Staübbekämpfungsflud bilden, wobei eine Einlaßöffnung für das Flud an jeder Kammer und Auslässe aus den Kammern zur radial nach auswärts vom zylindrischen Bauteil fort erfolgenden Fortleitung des Fludes vorgesehen sind, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die langgestreckten Glieder ringförmig rundum im zylindrischen Bauteil angeordnet sind und Kammern bilden, die sich parallel zur Drehachse des Schrämers erstrecken.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die langgestreckten Glieder aus Platten bestehen, die am inneren Umfang des zylindrischen Bauteils befestigt sind, und daß die Kammern eine im wesentlichen mit der axialen

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Breite des zylindrischen Bauteils übereinstimmende Länge haben und einen vollständigen Umfangsbereich aufweisen, der gleich wenigstens einem größeren Abschnitt des Bereiches der inneren · Peripherie des zylindrischen Bauteils ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bauteil in zwei Teile aufteilbar λ (split) ist, und zwar längs einer in der Normale auf der Drehachse des Schrämers befindlichen Ebene, und daß jede Kammer aus zwei Abteilungen gebildet ist, die Ende an Erste jeweils an den beiden Teilen befestigt und derart miteinander verbunden sind, daß das Staubbekäpfungsflud zwischen den beiden Teilen fließen kann.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Einlaß mit einer Flud-Verteilvorrichtung, welche nahe der Nabe angeorde^t ist, verbunden ist.

Ferner kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß die Verteilvorrichtung eine Einrichtung zur phasenweisen Fludver-" teilung enthält, die dazu bestimmt ist, das Staubbekämpfungsflud nacheinander nur zu denjenigen Kammern zu führen, welche gerade in einem ausgewählten Segment des Schrämers bei dessen Umlaufbewegungen liegen.

Vorzugsweise ist ein flexibles Rohr mit jedem Auslaß verbunden, umdas Flud zu den Schrämwerkzeughaltern zu leiten. Die Rohre können aus Kunststoff ("Nylon") hergestellt sein und das Flud zu einer Düse führen, die innerhalb des Werkzeughalters in der Nachbarschaft des Schrämwerkzeuges angef^dnet ist. Alternativ kann das Rohrende dazu eingerichtet sein, einen Austritt für das Flud zu bilden, wobei dieser in der Nachbarschaft des Schrämwerkzeuges angeordnet ist.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachfolgend beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil des umlaufenden Schrämers, und zwar geschnitten nach der Linie I - I von Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II von Fig. 1,

Fig. 3 einen auf das Wesentliche beschränkten Querschnitt ähnlich demjenigen von Fig. 2, jedoch mit einer alternativen Einrichtung für die Fortleitung des zur Staubbekämpfung eingesetzten Fludes,

Fig. 4 einen auf das Wesentliche beschränkten Querschnitt ähnlich demjenigen von Fig. 2, jedoch mit einer weiteren alternativen Einrichtung für die Fortleitung des zur Staubbekämpfung eingesetzten Fludes.

In Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines umlaufenden Schrämers derjenigen Art dargestellt, wie sie bei bergmännischen Hereingewinnungsmaschinen mit Schrämwerkzeugen angewendet wird. Der Schrämer weist eine Nabe 2 auf, welche zur Montage auf einer nicht dargestellten Abtriebswelle der Maschine bestimmt ist. Gleichmittig um die Nabe 2 und an dieser befestigt ist ein zylindrischer Bauteil 4 angeordnet. Zwei Ringscheiben 6 und 8 sowie drei Paare radial verlaufender Speichen 10, von denen lediglich ein Paar dargestellt ist, verbinden den zylindrischen Bauteil 4 mit der Nabe .2.

Zwei nur teilweise in der Zeichnung wiedergegebene LadeflUgel 12 zum Abfördern des hereingewonnenen Minerals erstrefcen sich schraubenförmig um den äußeren Umfang des Zylinderteils 4;

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sie sind dazu bestimmt, das Mineral in axialer Richtung über die Breite des umlaufenden Schrämers zu einem nicht dargestellten Kettenförderer zu führen, auf den die Maschine aufgesetzt ist. In der Nähe der in radialer Richtung äußeren Kante der Flügel 12 sind Werkzeughalter 14 für die Schrämwerkzeuge oder Picken 16 befestigt.

Die Nabe 2 und der Zylinderteil 4 sind jeweils in zwei Teile und 19 bzw. 20 und 21 unterteilt, und zwar längs einer Ebene, die sich durch die Normale auf der gemeinsamen Drehachse 22 -■ erstreckt. Diese Unterteilung des Schrämers erleichtert seinen Transport von einem Einsatzpunkt zum anderen. Die Teile 18 und 19 bzw. 20 und 21 werden miteinander durch Bolzen 24 (Fig. 2) verbunden, wenn der Schrämer an der Maschine angebracht wird.

Der Schrämer· ist weiterhin mit neun langgestreckten Gliedern, von denen in der Zeichnung nur drei dargestellt sind, ausge-? stattet, die jeweils durch vier in einer Linie angeordnete Platten 26 gebildet werden, wobei diese Platten am inneren Umfang des Zylinderteils 4 angeschweißt sind und dadurch Kammern 28 für das Staubbekämpfungsflud bilden (Fig. 1). Die Kammern 28 erstrecken sich im wesentlichen über die ganze axiale Breite des Zylinderteils 4, und jede Kammer ist in zwei Abschnitte 28a und 28b unterteilt, die von einem Ende zum anderen der Teile 20, 21 des Zylinderteils 4 verlaufen. Jedes Abschnittspaar 28a und 28b ist unter sich mittels eines Rohres 30 mit übestücken 32, 34 verbunden.

Weiterhin sind die Abschnitte 28a und 28b durch die Ringscheiben 6 bzw. 8 unterteilt, und diese Unterteilungen wiederum sind untereinander durch Bohrungen 36 in den Ringscheiben 6 und 8 verbunden.

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Das zur Staubbekämpfung bestimmte Flud, z. B. Wasser, wird mittels je einer biegsamen Rohrleitung 38 in die Kammern 28 eingeführt. Die Rohrleitungen 38 verlaufen von einer Verteilvorrichtung 40 aus zu jeweiligen Übergangsstücken 41 (Fig. 2). Die Vorrichtung 40 wird mit dem Flud durch die hohle Welle der Maschine versorgt und kann mit einer Einrichtung zur phasenweisen Verteilung versehen sein, welche bei umlaufendem Schrämer bewirkt, daß das Flud nur zu solchen Rohrleitungen 38 geführt wird, die im Augenblick innerhalb eines gewünschten Segmentes des Schrämers liegen. Dabei kann auch eine Vorrichtung angeordnet sein, mit der das Segment, innerhalb dessen die Rohrleitungen 38 mit Flud versorgt werden, geändert werden kann. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Verteilers gehört bereits zum Stand der Technik und ist in der britischen Patentschrift 1 1.10 763 beschrieben.

Die Kammern 28 haben radiale Auslaßöffnungen 42 (Fig. 2), welche im Z^linderteil 4 ausgebildet sind und zu Übergangsstücken 43 führen, die am äußeren Umfang des Teiles 4 befestigt sind. Das Staubbekämpfungsflud wird von diesen Übergangsstücken 43 mittels Kunststoffrohren 46 (Warenzeichen "Nylon") zu an den Schrämpickenhaltern 14 befestigten Übergangsstücken 44 geführt, wobei sich die Kunst stoff rohre 46 im Bogen entldfg der Rückseite der LadeflUgel 12 erstrecken. Zum Schutz der Rohrleitungen 46 gegen Beschädigung durch das hereingeschrämte Mineral sind schildartige Teile 48 an die Flügel 12 angeschweißt. Von den Übergangsstücken 44 aus wird das Flud durch Bohrungen 50 in den Pickenhaltern 14 zu Düsen 52 geleitet, welche in der Nachbarschaft der Vorderfläche der Schrämpicken 16 angeordnet sind.

Wenn die Hereingewinnungsmaschine während des Betriebes längs der Abbaufront vorrückt und Kohle schrämt und abfördert, wird das Staubbekämpfungsflud durch die Hohlwelle, die Verteil-

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Vorrichtung 40 und anschließend durch die Rohrleitungen 38, welche innerhalb des ausgewählten Segmentes des umlaufenden Schrämers angeordnet sind, zu den betreffenden Kammern 28 ge- * leitet, die sich augenblicklich innerhalb des erwähnten ausgewählten Segmentes befinden. Von den Kammern 28 aus strömt das Flud durch die Kunststoffrohre 46 und durch die Bohrungen 50 zu den Düsen 52, so daß sich eine Sprühzone von Flud längs der in die Verritzrichtung gerichteten Flächen der Schrämpicken ergibt, und zwar nur derjenigen Schrämpicken 16, die im Augenblick am Mineral angreifen. Hierdurch wird gewährleistet, daß das Staubbekämpfungsflud unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zum Einsatz gelangt.

Da die Platten 26 die Kammern 28 derart bilden, daß diese einen Bereich haben, welcher völlig gleich dem Bereich eines Teils des inneren Umfanges des Zylinderteils 4 ist, können die radialen Auslaßöffnungen 41 an der am meisten geeigneten Stelle angeordnet werden, die durch die Stellung der Werkzeughalter 14 bestimmt wird, und ohne Rücksicht auf die Stellung der Werkzeughalter 14 im Rahmen der Gesamt-Werkzeugbesetzung des Schrämers (lacing pattern of the cutter). Dadurch können die Kunststoffrohre 46 kurz gehalten und in unmittelbarer Nähe der Ladeflügel 12 angeordnet werden, wo sie eine» gewissen Schutz gegen durch die Schrämarbeit herumfliegendes abgeschrämtes Gut erhalten. In Fig. 2 sind Rohre 46a und 46b zu erkennen, welche mögliche alternative Anordnungsweisen der Rohrleitung 46 anzeigen. Das Rohr 46b ist unmittelbar in die Auslaßbohrung 42 eingesetzt, wodurch kein Übergangsstück erforderlich ist.

Eine in Fig. 1 zu erkennende ringförmige Deckplatte 54 ist an der Nabe, 2 mittels nicht dargestellter Verbindungsteile befe&igt und dient dazu, die Rohre 38 und die Verteilvorrichtung 40 gegen Beschädigung durch abgeschrämtes Mineral zu schützen.

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Fig. 3 gibt eine geringfügig modifizierte Bauweise wieder, bei der die Kunststoffrohre 46, von denen lediglich, ein Rohr gezeigt ist, sich von den Auslaßöffnungen 42 durch die in den Schrämwerkzeughaltern 14 angeordneten Bohrungen 50 zu den Düsen 52 erstrecken.

Fig. 4 zeigt schließlich eine andere modifizierte Bauweise, bei der das dort lediglich als Einzelstück wiedergegebene Kunststoffrohr 46 sich von der dort nicht wiedergegebenen Auslaßöffnung^durch die Bohrung 50 im Werkzeughalter 14 erstreckt und eine Auslaßdüsenvorrichtung 58, die neben dem Schrämwerkzeug 16 angeordnet ist, bildet. Die Auslaßdüsenvorrichtung 58 ergibt sich dadurch, daß das Ende des Rohres 46 zur Rohrlängsachse schräg abgeschnitten ist und daß eine Drossel 60 (restrictor) im Rohr 46 nach dem abgeschrägten Teil angeordnet ist. Die Drossel ist im Rohr 46 so eingebaut, daß im Falle der Beschädigung des abgeschrägten Stückes des Rohres dieses weiter längs der Bohrung 50 hochgezogen werden kann, um zu gewährleisten, daß das Rohrende einen Schutz für die Öffnung im Drosselstück 60 bildet. Der Schrämpickenhalter 14 hat einen Ansatz 59, mit welchem das Ende des Kunststoffrohres 46 seinerseits geschützt wird. Das Schrämwerkzeug 16 hält die Drossel 60 in Stellung, indem es sich von oben über den Drosselrand setzt, und das Rohr 46 wird wiederum durch ein Zwischenstück 61 innerhalb der Bohrung 50 festgehalten.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Ansatz 59 auch vom Schrämpickenhalter 14 abnehmbar ausgeführt sein. In diesem Falle sorgt der Ansatz 59 für einen Schutz der öffnung im Dr ο s sei s tück 63.

Das in Figur 4 dargestellte Schrämwerkzeug 16 gehört einer Gattung an, welche die Anordnung des Kunststoffrohres 46 auf der in die Schrämrichtung zeigenden Seite der Ladeflügel 12

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notwendig macht, wo es jedoch leichter beschädigt werden kann, und zwar infolge der Bewegungen des geschrämten Gutes. Um die Möglichkeit einer solchen Beschädigung von vornherein auszuschließen, ist das Rohr 46 innerhalb eines Metallrohres 62 untergebracht, welches am Ladeflügel 12 befestigt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform dieser Bauweise wird das Zwischenstück 61 durch einen O-Ring ersetzt, wobei sich das Rohr 62 bis zur Höhe des Werkzeughalters 14 erstrecken kann und dadurch einen größtmöglichen Schutz für das Rohr 46 gewährleistet.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß die Platten 26 einander überlappen und daß die Kammern 28 einen ganzen (total) Umfangsbereich haben, der gleich dem Bereich des inneren Umfanges des Zylinderteils 4 ist.

Die Einrichtung zur Zuführung von staubbindendem Flud ist zum Gebrauch bei Schrämern geeignet, welche einen oder mehr als zwei Ladeflügel aufweisen. Die "Einrichtung kann auch bei einer Verteilvorrichtung 40 eingesetzt werden, die keine Einrichtung zur Betätigung in Phasen hat. In diesem Falle wird das Flud gleichmäßig von allen Düsen des Schrämers versprüht.

Ein anderes Ausführungsbeispiel, welches alternativ zu dem in Fig. 1 gezeigten ist, enthält die Anordnung, daß die beiden Kammer ab schnitte 28 a und 28b miteinander durch einen büchsenförmigen Verbinder gekoppelt sind, der ein inneres Metallrohr und eine äußere GummihUlse aufweist, die an das Metallrohr gebunden ist und deren Enden ein Gleitstück darstellen, das in Bohrungen eingepaßt ist, welche in den beiden benachbarten Seitenenden der Kammerabschnitte 28a bzw. 28b vorgesehen sind.

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Das Metallrohr stellt sicher, daß der büchsenartige Verbinder dem Druck des Staubbekampfungsflu.de s wieder stehen kann, und die Gummihülse dichtet die Enden des büchsenartigen Verbinders in den zugehörigen Bohrungen ab. Zusätzlich ist zu bemerken, daß die Gummidicke ausreicht, um. in einem geringen Umfange relative Winkelbewegungen der zugehörigen Teile 20 und 21 zu gestatten, während der Gummi dabei doch eine Abdichtung darstellt. Solche relativen Winkelbewegungen treten wiederkehrend während des Schrämens auf, und zwar u. a. infolge der herstellungsseitig vorgesehenen Toleranzen, die zwischen der Nabe 2 und der Maschinenwelle notwendig sind, ferner aufgrund der Kräfte, die während des Schrämens am Schä^mkopf wirksam werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung und in den nachfolgenden Patentansprüchen offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedensten Ausführungsformen wesentlich sein.

Patentansprüche

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Claims

-■ 12 - P a t e η t a η s ρ r ü c h e

1. Umlaufender Schrämer für bergmännische Hereingewinnungs-

_ maschinen,, mit einer zur Anbringung an einer Abtriebswelle der Maschine geeigneten Nabe und einem gleichmittig um die Nabe angeordneten zylindrischen Bauteil, ferner mit Schrämwerkzetighaltern, die rundum an dem zylindrischen Bauteil befestigt sind, sowie mit einer Mehrzahl von an dem zylindrischen Bauteil innen befestigten langgestreckten Gliedern, welche Kammern für ein Staubbekämpfungsflud bilden,, wobei eine Einlaßöffnung für das Flud an jeder Kammer und Auslässe aus den Kammern zur radial nach auswärts vom zylindrischen Bauteil fort erfolgenden Fortleitung des Fludes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Glieder (26) ringförmig rundum im zylindrischen Bauteil (4) angeordnet sind und Kammern (28) bilden, die sich parallel zur Drehachse (22) des Schrämers erstrecken.

2. Schrämer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Glieder aus Platten (26) bestehen, die am inneren Umfang des zylindrischen Bauteils (4) befestigt sind, und daß dte Kammern (28) eine im wesentlichen mit der axialen Breite des zylindrischen Bauteils übereinstimmende Länge haben und einen vollständigen Umfangsbereich aufweisen, der gleich wenigstens einem größeren Abschnitt des Bereiches der inneren Peripherie des zylindrischen Bauteils ist.

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3. Schrämer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bauteil (4) in zwei Teile (20, 21) aufteilbar ist, und zwar längs einer in der Normale auf dar Drehachse (23) des Schrämers befindlichen Ebene, und daß jede Kammer (28) aus zwei Abteilungen (28a, 28b) gebildet ist, die Ende an Ende jeweils an den beiden Teilen befestigt und derart miteinander verbunden sind, daß das Staubbekämpfungsflud zwischen den beiden Teilen fließen kann.

4. Schrämer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einlaß (41) mit einer Verteilvorrichtung (40), welche nahe der Nabe (2) angeordnet ist, verbunden ist.

5. Schrämer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung (40) eine Einrichtung zur phasenweisen Fludverteilung enthält, die dazu bestimmt ist, das Staubbekämpfungsflud nacheinander nur zu denjenigen Kammern (28) zu führen, welche gerade in einem ausgewählten Segment des Schrämers bei dessen Umlaufbewegungen liegen.

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