DE2205569C2 - Schrämmwalze zum Lösen von Mineralien - Google Patents

Description

zennabe elastisch gelagert Es ist auch möglich, Ringe, die nur um ihre Rotationsachse gegeneinander verschwenkbar sind, durch Kupplungsglieder elastisch miteinander zu verbinden und sie mit von Ring zu Ring gegeneinander versetzten Rüttlern ausziBtatt in, um auf diese Weise in Umfangsrichtung wirkende Uberlagerungskräfte in die Schrämmeißel einzuleiten.

Die Schrämwalzennabe und die Bohrung der die Schrämwalzennabe umschließenden Ringe können auch mit aus ihrer Umfangsfläche vorstehenden radialen Ansätzen ausgestattet und durch zwischen gegenüberliegenden Ansätzen angeordnete elastische Glieder miteinander verbunden sein.

Ferner können die unmittelbar auf die Schrämwalze ο. dgl. oder deren Ringe bzw. Segmente einwirkenden Rüttler elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein.

Die Rüttelbewegung kann aber auch über eine im Zentrum der Nabe, innerhalb der Nabenbohrung, verlaufende Welle erzeugt werden, die üter je einen in jeder Ringebene angeordneten Exzenter und je eine ■ diese Exzenter umschließende Büchse mittels durch Nabenausnehmungen hindurchgreifender, sich gegenüberliegender elastischer Büchsenarme mit jeder Scheibe verbunden ist Während die Nabe das Drehmoment des Antriebsmotors der Gewinnungs- oder Vortriebsmaschine in die Ringe bzw. Segmente der Schrämwalze einleitet, übertragen die innerhalb der Nabenbohrung befindlichen Exzenterbüchsen über ihre Ansätze nur die von den Exzentern ausgehenden Rüttelbewegungen auf die Ringe oder Segmente.

Bei Schrämwalzen, deren Walzenkörper aus einzelnen mit Schrämmeißeln besetzten Abschnitten besteht können die Abschnitte von einzelnen Umfangssegmenten gebildet werden, die in der das Drehmoment übertragenden Nabe in radialer Richtung beweglich gelagert sind und mit jeder der sie tragenden und führenden Stangen gelenkig an einem radialen Ansatz einer Exzenterbüchse angreifen, die die im Zentrum der Nabenbohrung gelagerte Exzenterwelle umschließen.

Dabei empfiehlt es sich, um die Anzahl der benötigten Exzenterbüchsen zu reduzieren, diese Büchsen über auf gegenüberliegenden Umfangsseiten angeordnete radiale Ansätze mit sich auf dem Walzenumfang gegenüberliegenden Segmenten zu verbinden.

Weiterhin kann die Rüttelbewegung auch mit Hilfe einer zentrisch zur Rotationsachse liegenden Welle erzeugt werden, die in jeder Scheibenebene oder in den Ebenen der die Segmente des Rotationskörpers tragenden Stangen mit je einer Unwucht ausgestattet ist Dabei sind die Unwuchten von je einer sich auf der Welle abstützenden Büchse umschlossen, welche über starre, radiale Arme mit einem Ring oder über einen starren Arm mit einem Segmentende des Rotationskörpers verbunden ist

In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine aus Ringen bestehende Schrämwalze in einem Querschnitt

F i g. 2 den Längsschnitt dieser Schrämwalze,

F i g. 3 den Querschnitt der Schrämwalze eines anderen Ausführungsbeispiels,

F i g. 4 den dazugehörigen Längsschnitt,

Fig.5 den Querschnitt einer Schrämwalze eines weiteren Ausführungsbeispiels,

F i g. 6 den dazugehörigen Längsschnitt

F i g. 7 eine mit einer Unwucht ausgestattete Schrämwalze in einem Querschnitt,

F i g. 8 den zu diesem Ausführungsbeispiel gehörigen Längsschnitt

F i g. 9 den Querschnitt einer aus einzelnen Segmenten bestehenden Schrämwalze,
F i g. 10 den Längsschnitt dieser Schrämwalze.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schrämwalze ibt auf der Antriebswelle 1 einer nicht dargestellten Gewinnungs- oder Vortriebsmaschine angeordnet Das Antriebsdrehmoment dieser Welle 1 wird über die einteilige Nabe 2, die drehfest auf der Antriebswelle 1 angeordnet ist auf die Ringe 3 übertragen, die die Nabe 2 umschließen und umfangsseitig mit Schrämmeilieln 4 besetzt sind. Sowohl die Nabe 2 als auch die Ringe 3 sind mit sich in den RingboIiirungeiT 5 in Drehrichtung

is gegenüberliegenden Ansätzen 6, 7 ausgestattet zwischen denen sich elastische Glieder 8, beispielsweise Sitentblocs, befinden. Diese elastischen Glieder 8 stellen die einzige Verbindung zwischen den Ringen 3 und der Nabe 2 dar. Rüttler 9, die in jedem Ring 3 angeordnet sind, überlagern die Ringe und damit die auf ihrem Umfang angeordneten Schrämmeißel 4 mit einer nur in der Ringebene wirkenden Taumelbewegung gegenüber der Antriebswelle 1. Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten beiden Rüttler 8 eines jeden Ringes 3 liegen sich diametral gegenüber und wirken phasengleich auf den Ring 3 ein. Die Meißelspitzen führen daher bei der in Pfeilrichtung 10 rotierenden Schrämwalze eine einer Zykloidenbahn entsprechende Bewegung aus, bei der sich die Meißelspitzen der einzelnen Ringe, beispielsweise nacheinander, vom Abbaustoß geringfügig abheben.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 sind die einzelnen Ringe 11 auf einer Achse 12 der nicht dargestellten Gewinnungs- oder Vortriebsmaschine drehbar gelagert und miteinander im Umfangsbereich durch elastische Ringkupplungsglieder 13 verbunden. Das Antriebsdrehmoment wird der so ausgebildeten Schrämwalze über die Nabe 14 im Umfangsbereich mittels einer nicht dargestellten elastischen Kupplung zugeführt und über die Ringkupplungsglieder 13 von Ring 11 zu Ring 11 weitergegeben. Im Gegensatz zu der vorbeschriebenen Ausführungsform haben die Ringe 11 keine radiale Bewegungsmöglichkeit gegeneinander und gegenüber der Achse 12, sondern sind nur in Umfangsrichtung in begrenztem Maß gegeneinander beweglich gelagert Die Rüttler 15, die jedem der Ringe 11 oder auch nur einzelnen dieser Ringe zugeordnet und an je einer Ringspeiche 16 im Innern der Schrämwalze befestigt sind, erzeugen daher nur in Umlaufrichtung der Schrämmeißel 17 liegende Rüttelbewegungen, die sich über die Ringkupplungsglieder 13 auch den benachbarten Ringen 11 mehr oder weniger mitteilen. Dabei sind die Rüttler einer Schrämwalze im Walzeninnern zweckmäßigerweise über den Walzenumfang verteilt angeordnet Außerdem ist es möglich, wenn beispielsweise die Rüttelkräfte im Schramtiefsten zunehmen sollen, das Rüttelmoment dadurch zu vergrößern, daß man die hier vorgesehenen Rüttler mit möglichst großem Radius r von der Achse 12 entfernt anordnet

Auch die Schrämwalze nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 und 6 besieht aus einzelnen hier mit 18 bezeichneten Ringen. Diese umschließen eine Nabe 19, die über Ansätze 20 und Sillentblocs 21 das Drehmoment des Antriebsmotors der nicht dargestellten Gewinnungs- oder Vortriebsmaschine auf die Ansätze 22 der einzelnen Ringe 18 überträgt Wie in dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. ][ und 2 können daher auch

hier die Ringe 18 in ihrer Umlaufebene eine Taumelbewegung gegenüber der Rotationsachse 23 der Schrämwalze ausführen. Die Schneiden der Schrämmeißel 24 bewegen sich daher unter der Drehbewegung der Schrämwalze und der Taumelbewegung auch hier auf Zykloidenbahnen 25 und heben sich infolgedessen rhythmisch vom Abbaustoß ab. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Rüttelbewegung von einer zentrisch zur Rotationsachse 23 liegenden, hochtourig umlaufenden Welle 26 erzeugt, die in jeder Ringebene einen Exzenter 27 trägt und in Wälzlagern 33 der Nabe 19 liegt. Die einzelnen Exzenter 27, die versetzt zueinander angeordnet sind, tragen je ein von einer Exzenterbuchse 28 umschlossenes Wälzlager 29 und wirken über die radialen Arme 30 der Exzenterbüchsen 28 auf je einen Ring 18 ein. Dabei können die beiden sich gegenüberliegenden Arme jeder Exzenterbüchse, die durch Durchbrüche 31 der Nabe 19 hindurchgreifen, mit einem elastischen Glied, also einem Silentbloc 32, ausgestattet sein. Es ist aber auch möglich, ohne diesen Silentbloc 32 die Schrämwalze zu betreiben, da dessen Funktion von den das Drehmoment übertragenden Silentblocs 21 mitübernommen werden kann.

Die Rüttelbewegung der einzelnen Schrämwalzenringe kann aber auch mit Hilfe hochtourig rotierender Unwuchten erzeugt werden, wie in dem Ausführungsbeispiel der F i g. 7 und 8 dargestellt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel überträgt eine Nabe 34 das Antriebsdrehmoment auf die einzelnen Ringe 35 der Schrämwalze. Dazu ist die Nabe 34 im Bereich ihrer jo Umfangsausnehmungen 36 mit radialen Ansätzen 37 ausgestattet, die sich über Silentblocs 38 an den radial verlaufenden Armen 39 eines jeden Ringes 35, in Umlaufrichtung und radial, elastisch abstützen. Jeder Ring 35 der Schrämwalze trägt im Innern der Nabe 34 mittels seiner im Winkel von 120° zueinander versetzten drei Arme 39 eine Büchse 40, in der sich in zwei Wälzlagern 41 eine zentrisch zur Rotationsachse der Schrämwalze liegende Welle 42 drehbar abstützt Diese hochtourig umlaufende Welle 42 ist in den einzelnen Armebenen der Ringe 35 mit je einer Unwucht 43 besetzt, die die Rüttelbewegung erzeugt Da die einzelnen Unwuchten 43 der Welle 42 versetzt zueinander liegen, sind die Taumelbewegungen der einzelnen Ringe nicht phasengleich. Auch hier übernehmen die Silentblocs 38 neben der Übertragung des Drehmomentes die Begrenzung der Radial- und Umfangsbewegung der einzelnen Ringe 34 auf das für ihre Taumelbewegung notwendige Maß.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.9 und 10 besteht der die Schrämmeißel 44 tragende Schrämwalzenmantel aus einzelnen Segmenten 45, die sich über die ganze Walzenlänge erstrecken oder auch in Walzenlängsrichtung unterteilt sein können. Die Segmente 45 bzw. Segmentabschnitte werden von Stangen 46. die an entgegengesetzten Segmentenden angeordnet sind, in radialer Richtung beweglich gehalten. Mit ihrem Gabelkopf 47 greifen die in der Nabe 48 radial geführten Stangen 46, um Bolzen 49 schwenkbar, an radialen Ansätzen 50 je einer Exzenterbüchse 51 an. Auch hier überträgt die Nabe 48 das Antriebsdrehmoment auf die Schrämwalze und umschließt die in ihr zentrisch zur Rotationsachse gelagerte Welle 5Z Über Exzenter 53 und das auf jedem Exzenter angeordnete Wälzlager 54 sowie die dieses Lager umschließende Exzenterbuchse 51 wirkt die von dem Motor 55 hochtourig angetriebene Welle 52 auf die einzelnen Segmente ein und überlagert die auf den Segmenten angeordneten, rotierenden Schrämmeißel 44 mit einer Rüttelbewegung. Nicht dargestellte Silentblocs, die in den Stangen 46 liegen und Silentblocs, die die einzelnen Segmente 45 auf dem Nabenumfang abstützen, schirmen die Welle 52 vor den auf die Schrämmeißel einwirkenden Schneiddrücken ab. Um die Anzahl der Exzenter 53 und der sie umschließenden Exzenterbüchsen 51 zu verringern, empfiehlt es sich, je zwei gegenüberliegende Segmente 45 der Schrämwalze an sich gegenüberliegenden radialen Ansätzen 50 gemeinsamer Exzenterbüchsen angreifen zu lassen.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schrämwalze zum Lösen von Mineralien, deren Walzenkörper aus einzelnen mit Schrämmeißeln besetzten Ringen besteht, dadurchgekennzeichnet, daß die Ringe (3, 11, IS, 35) radial- und/oder drehbeweglich gegenüber der Rotationsachse der Schrämwalze gelagert und in ihrer Schwerpunktsebene mit einem oder aber mit mehreren in zueinander versetzter Phasenlage arbeitenden Rüttlern (9,15,27,43) ausgestattet sind.

2. Schrämwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ringe (3,11,18,35) gegenüber der Schrämwalzenwelle (1, 12, 26) oder der Schrämwalzennabe (2,19,34) elastisch gelagert sind.

3. Schrämwalze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (11) durch Kupp-Jungsglieder (13) elastisch miteinander verbunden und von Ring (11) zu Ring (11) mit gegeneinander versetzten Rüttlern (15) ausgestattet sind.

4. Schrämwalze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrämwalzennabe (2, 19, 34) und die Bohrung (5) der die Schrämwalzennabe umschließenden Ringe (18,35) mit aus ihrer LJmfangsfläche vorstehenden radialen Ansätzen (20,37) ausgestattet und durch zwischen gegenüberliegenden Ansätzen angeordnete elastische Glieder (8, 21, 38) miteinander verbunden sind.

5. Schrämwalze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Nabe (19), innerhalb der Nabenbohrung, eine Welle (26) gelagert ist, die über je einen in jeder Ringebene angeordneten Exzenter (27) und je eine diesen Exzenter umschließende Büchse (28) mittels durch Nebenausnehmungen (31) hindurchgreifender, sich gegenüberliegender elastischer Büchsenarme (30) mit jeder Scheibe (18) verbunden ist

6. Schrämwalze zum Lösen von Mineralien, deren Walzenkörper aus einzelnen mit Schrämmeißeln besetzten Abschnitten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte von einzelnen Umfangssegmenten (45) gebildet werden, die in der das Drehmoment übertragenden Nabe (48) in radialer Richtung beweglich gelagert sind und mit jeder der sie tragenden und führenden Stangen (46) gelenkig an einem radialen Ansatz (50) einer Exzenterbüchse (51) angreifen, die die im Zentrum der Nabenbohrung gelagerte Exzenterwelle (52) umschließen.

7. Schrämwalze nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterbüchsen (51) über auf gegenüberliegenden Umfangsseiten angeordnete radiale Ansätze (50) mit gegenüberliegenden Segmenten (45) verbunden sind.

8. Schrämwalze nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrisch zur Rotationsachse liegende Welle (42) in jeder Scheibenebene oder in den Ebenen der die Segmente (45) des Rotationskörpers tragenden Stangen (46) mit je einer Unwucht (43) ausgestattet ist, die von je einer sich auf der Welle (42) abstützenden Büchse (40) umschlossen sind, welche über starre radiale Arme (39) mit einem Ring (35) oder über einen starren Arm (46) mit einem Segmentende des Rotationskörpers verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Schrämwalze zum Lösen von Mineralien, deren Walzenkörper aus einzelnen mit Schrämmeißeln besetzten Ringen besteht

Durch die US-PS 26 54586 ist eine Teilschnittvortriebsmaschine bekanntgeworden, deren an einem allseitig schwenkbaren Tragarm drehbar gelagerte Schrämwalze im Innern ihres Walzenkörpers mit einer Unwucht versehen ist, die um eine zur Schräir.walzenachse zentrisch angeordnete Welle mit der Schrämwalze gleichsinnig oder gegenläufig rotiert Diese Unwucht, die aus einem auf der Welle angeordneten und drehfest mit ihr verbundenem Gewicht besteht, befindet sich innerhalb des einteiligen Schrämwalzenkörpers.

Eine ähnliche Ausführung zeigt auch die US-PS 26 59 585, deren Fig. 3 gleichfalls eine Teilschrittvortriebsmaschine zeigt, bei der die innerhalb der Schrämwalze befindliche Unwucht auf einem exzentrisch angeordneten Zapfen einer im Innern des Schrämwalzentragarmes rotierende Welle liegt Auch in dieser US-Patentschrift ist der Mantel der Schrämwalze einteilig ausgebildet

Im Gegensatz dazu befaßt sich die US-PS 26 53 806 mit einer Kohlengewinnungsmaschine, die das Flöz mittels senkrecht angeordneter, sich über die ganze Flözmächtigkeit erstreckender Schrämwalzen angreift Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, werden diese Schrämwalzen von einzelnen, als Disken ausgebildeten, verzahnten Scheiben gebildet, die auf je einem Exzenter der Schrämwalzenwelle fest angeordnet sind. Beim Umlauf der Schrämwalzenwelle schwingen diese Scheiben in ihrer Rotationsebene und wirken dadurch stoßartig auf die vor ihnen anstehenden Flözteile ein. Lediglich diese US-Patentschrift weist eine Schrämwalze zum Lösen von Mineralien als zum Stande der Technik gehörig nach, deren Walzenkörper aus einzelnen, aber nicht mit Schrämmeißeln besetzten Ringen besteht.

Es sind aber durch die deutsche Patentschrift 10 79 566 auch bereits längenveränderliche Schrämwalzen zum Lösen von Mineralien bekannt, deren Walzenkörper von einzelnen mit Schrämmeißeln besetzten Ringen gebildet wird.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Einsatzbereich der auf dem Umfang einer rotierenden Walze, Scheibe o. dgl. angeordneten Schrämmeißel zu erweitern, um mit diesen Meißeln auch härtere, bisher schneidend nicht gewinnbare Mineralien lösen zu können.

Dazu schlägt die Erfindung vor, die einzelnen mit Schrämmeißeln besetzten Ringe des Schrämwalzenkörpers radial und/oder drehbeweglich gegenüber der Rotationsachse der Schrämwalze zu lagern und in ihrer Schwerpunktsebene mit einem oder aber mit mehreren, in zueinander versetzter Phasenlage arbeitenden Rüttlern auszustatten. Die sich den Schneidkräften der Schrämwalze überlagernden Kräfte der Rüttler wirken infolgedessen nicht mehr auf die Schrämwalze als Ganzes ein, sondern beaufschlagen völlig unabhängig voneinander nur den mit ihnen in Verbindung stehenden Teil der Schrämwalze. Die durch die Rüttler hervorgerufene zusätzliche Belastung der Schrämwalzenlagerung läßt sich daher bei entsprechender Wahl der Phasenlage der Rüttler weitgehend kompensieren, was sich. auf die Lebensdauer und die Bemessung der Schrämwalzenlagerung positiv auswirkt, die Rüttelbewegung auf den Rotationskörper beschränkt und Motor und Untersetzungsgetriebe gegenüber dieser Bewegung abschirmt

Zweckmäßigerweise sind dabei die einzelnen Ringe gegenüberder Schrämwalzenwelle oder der Schrämwal-