DE2519763A1

DE2519763A1 - Bergbau-gewinnungsmaschine

Info

Publication number: DE2519763A1
Application number: DE19752519763
Authority: DE
Inventors: Terence John Gapper
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1975-05-02
Publication date: 1975-12-04
Also published as: PL97389B1; FR2272256B1; GB1462479A; US3984147A; FR2272256A1

Description

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D-8023 München-Pullach, Wiener Str. ?; Tel. ((-89) ' 93 30 71; Te'ex 5212W bros d; Cables: «Patentibus» München

Diplom Ingenieure

ihr zeichen: Case 3517/GER Tag: 29. April 1975

Yourref.: Date: DB/MÜ

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor Place, London SWlX 7AE, England

Bergbau-Gewinnungsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Bergbau-Gewinnungsmaschine mit Schneidwerkzeugen und eine Vorrichtung zum Steuern der Schneidhorizonte der Schneidwerkzeuge.

Insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, betrifft die vorliegende Erfindung eine Bergbau-Gewinnungsmaschine mit einem an einem Ausleger angeordneten Schneidwerkzeug, welcher aufwärts oder abwärts bezüglich des Maschinengehäuses verstellt werden kann.

Es ist bereits bekannt, eine Bergbau-Gewinnungsmaschine mit einer Vorrichtung zum Steuern der Maschine zu versehen, die einen kombinierten Emitter für elektromagnetische Strahlung und eine Fühlsonde aufweist, die von einem Arm fester Länge getragen ist und gelenkig an dem Maschinengehäuse angeschlossen ist, wobei ein hydraulischer Druckkolben auf den Arm wirkt, um die Fühlsonde in Berührung mit dem Hangenden zu

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drücken. Diese bekannte Ausbildung zeigt jedoch die Neigung, lediglich dann zweckdienlich zu sein, wenn das Hangende im Bereich des Maschinengehäuses ausgebildet ist und der Arm relativ kurz gehalten werden kann. Bei einer Maschine, die ein verfahrbares Schneidwerkzeug aufweist, besteht die Neigung, daß das Hangende von dem Maschinengehäuse weiter entfernt ist und falls die bekannte Anordnung verwendet wird, wäre es notwendig, eine vergMchsweise langen Arm zu verwenden, der in seiner Ruhestellung in einem Bereich oder Zone untergebracht werden müßte, wo normalerweise lediglich ein geringer Raum vorhanden ist, und wo die Wahrs cheinli chkei ti) es teht, daß dieser beschädigt werden kann oder schwierig zu bedienen ist.

Gegenstand der Erfindung ist es, eine Bergbau-Gewinnungsmaschine mit einer Vorrichtung zu schaffen, durch die die oben genannten Probleme vermieden oder zumindest verringert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Bergbau-Gewinnungsmaschine mit einem Maschinengehäuse, einem Lagerteil, der zur Lagerung eines Schneidwerkzeugs mit dem Gehäuse verbunden ist, einer Sonde zum Erfassen des Schneidhorizontes des Schneidwerkzeuges, und einem verschwenkbar an dem Maschinengehäuse gelagerten Arm zur Halterung der Sonde,dadurch gelöst, daß der Arm teleskopisch ausgebildet ist und daß Vorrichtungen vorgesehen sind, um den Arm aus einer Ruhestellung in Richtung einer Zwischenstellung auszufahrenünd um den Arm bezüglich des Maschinengehäuses aus der Zwischenstellung in eine Arbeitsstellung zu verschwenken.

! Vorzugsweise weist die genannte Vorrichtung einen ersten Druckkol* ben zum Ausfahren des Armes und einen zweiten Druckkolben zum Verschwenken des Armes auf.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Vorrichtungen eine Steuerventileinrichtung zum Steuern der Wirkung der ersten/ünd zweiten Druckkolben auf.

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Im einzelnen kann die Erfindung dadurch weiter gebildet werden, daß die Steuerventileinrichtung eine Ventilanordnung enthält, die derart angeordnet ist, daß sie erfasst wenn der teleskopische Arm vollständig aus der Ruhestellung in die Zwischenstellung ausgefahren ist und dann die Arbeit des zweiten Druckkolbens -einleitet j um den Arm in Richtung der Arbeitsstellung zu verschwenken, wenn der Arm vollständig ausgefahren ist.

Vorzugsweise ist die Ventilanordnung derart ausgebildet, daß sie erfaßt wenn derArm aus der Arbeitsstellung in die Zwischenstellung verschwenkt wurde und dann die Arbeit des ersten Druckkolbens auslöst, um den Arm in Richtung seiner Ruhestellung zurückzuziehen.

Vorzugsweise sind Einrichtungen vorgesehen, um die Ausdehnung des zweiten Druckkolbens zu erfassen und ein Signal abzuleiten, welches die Ausdehnung oder Ausfahrstrecke des zweiten Druckkolbens anzeigt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist diese Einrichtung ein lineares Potentiometer auf.

Zweckdienlicher Weise nimmt der Arm einen unterteilenden Rahmen auf,der Abteile innerhalb des Armes definiert.

Bei dieser Ausführungsform ist es besonders zweckdienlich, daß ■ j der erste Druckkolben in einem der Abteile angeordnet ist. ! ;

Vorzugsweise nimmt das andere der Abteile langgestreckte, flexible! j Bauteile auf, die dazu dienen, die Sonde mit Steuereinrichtungen ; an dem Maschinengehäuse zu verbinden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert.

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Es zeigt:

Pig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung zum Steuern

einer Bergbau-Gewinnungsmaschine zum Strebabbau, wobei von der Maschine ein Teil des Umrisses gezeigt ist und ein Teil der Vorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen gezeigt ist;

Fig. 2 eine unvollständige Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Einzelheit der !

Vorrichtung gemäß Figur 1; :

j Fig. 4 eine Seitenansicht der Einzelheit gemäß Figur 3

und j

Fig. 5 eine Schnittansicht der Einzelheit gemäß Figur 3.

Die in denZeichnungen veranschaulichte Ausführungsform nach der Erfindung weist eine kombinierte Sonde 1 als Sender für elektromagnetische Strahlung und Empfänger oder Fühler dafür auf, welche ι auf einem teleskopartigen Arm 2 angeordnet ist, der verschwenkbar! an dem Gehäuse (dessenbenachbarter Umriß durch 3 bezeichnet ist) ! \ eine Kohlebergbau-Gewinnungsmaschine vom Typ einer Schrämmaschine mit verstellbarer Schneidtrommel gelagert ist, welche im Betrieb ' hin und her längs eines Panzerkettenförderers (nicht dargestellt) ' ' verfahren wird der sich längs der Abbaufront im Streb erstreckt, i wobei die Schrämmaschine eine drehbare Schneidtrommel (durch ge- : strichelte Linien 4 angedeutet) aufweist, die von einem Lagerteil! getragenist, der durch einen Ausleger (nicht dargestellt) gebildei wird, welcher verschwenkbar an dem Maschinengehäuse gelagert ist. Im Betrieb wird der Schneidhorizont der Schneidtrommel gesteuert, um die Maschine durch Schwenkverstellungen des Auslegers in Abhängigkeit von verschiedenen erfassten Parametern zu steuern,welche den Parameter einschliessen, der durch die kombinierten elektromagnetischen Sender und Fühlsonde 1 erfasst wird, d .h. die Dicke eines Streifens von hangender Kohle, die durch das Schneid-

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werkzeug im Bereich der oberen Gesteinsgrenze stehen gelassen wird. Die Dicke des Kohlestreifens wird dadurch erfasst, daß die Menge der zurückgestrahlten Strahlung gemessen wird, die sich aus der von dem in der Sonde 1 enthaltenen Emitter gesendeten elektromagnetischen Strahlung ergibt. Andere Parameter die erfasst werden, um die Maschine zu steuern, schließen die Neigung derMaschine bezüglich der Neigung des Mineralflözes, in Richtungen längs der Abbaufront und quer zur Abbaufront, die Höhe der Schneidtrommel bezüglich des Förderers und die Höhe des Hangenden bezüglich des Maschinengehäuses ein. Signale, welche alle die erfassten Parameter anzeigen, werden Steuereinrichtungen zugeleitet, die an dem Maschinengehäuse gelagert sind, welche entsprechend die Schneidtrommel längs eines gewünschten Schneidhorizontes steuern.

Die Bergbaugewinnungsmaschine, wie sie in den Zeichnungen veranschaulicht ist, erfasst die Dicke des im Bereich des Hangenden 5 vorhandenen Kohlestreifens, der durch die Sehneidtrommel während der vorausgehenden Fahrt längs der Abbaufront gebildet wurde, und steuert die Schneidtrommel, während sie den Boden der Strecke oder das Liegende bei ihrer vorliegenden Fahrt bildet.

Die Sonde 1 ist auf einer Trägeranordnung 10 befestigt, welche eine begrenzte Schwenkbewegung der Sonde bezüglich des Armes 2 zuläßt, um es zu ermöglichen, daß die Sonde Wellen im Hangenden aufnimmt, wobei die Trägeranordnung fest auf einem inneren Bauteil 11 des teleskopischen Armes befestigt ist. Der innere Bauteil 11 ist gleitbar in einem äußeren Bauteil 13 für eine Längsbewegung in Richtung des äußeren Bauteiles gelagert, welcher seinerseits verschwenkbar um eine horizontale Achse 14 in einem Lagerträger 15 gelagert ist,der an dem Maschinenkörper 1 bezüglich des Ma- ■ schinenkörpers 1 verschwenkbar befestigt ist.

Eine Bewegung des inneren Bafceiles 11 in Längsrichtung des aus- i seren Bauteiles 13 wird durch einen hydraulischen Druckkolben 20

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gesteuert, der mit dem äußeren Bauteil durch eine Schwenklagerung 16 und mit dem inneren Bauteil durch ein Kugellager 17 verbunden ist und der in einem Abteil aufgenommen ist, welches durch ein Unterteilungsrahmenwerk 21 gebildet wird, das lose in den inneren Bauteil 11 eingepaßt ist. Das Unterteilungsrahmenwerk schließt eine horizontale Deckplatte 22 und zwei senkrechte Platten 23 und

- 24 ein, deren obere Bereiche sich lediglich teilweise längs des inneren Bauteiles 11 erstrecken, damit ein Hydraulikschlauch 25 und ein elektrisches Kabel 26 längs der Deckplatte 22 gleiten kann, wenn sich derAnnere Bauteil längs des äußeren Bauteiles bewegt. Der Schlauch 25 führt Hydraulikmedium von einem Einlaßblock 29, der vom Maschinengehäuse beschickt wird, zu der Sonde 1, um einen Mechanismus zu betätigen (nicht dargestellt), der den Sender der elektromagnetischen Strahlung in seine Arbeitsstellung bewegt, d.h. in eine Stellung, wo er von der Sonde 1 eine Strahlung aussendet. Wenn der Hydraulikdruck in dem Schlauch 25 entlastet wird, bewegt sich der Sender selbsttätig in eine Ruhestellung, wo keine Strahlung von der Sonde abgegeben wird. Die Enden des Schlauches 25 sind über den Einlaßblock 29 fest mit dem äußeren Bauteil 13 und mit dem inneren Bauteil 11 mittels einer Klemme 32 verbunden, so daß der Schlauch, wenn der Arm aus seiner vollständig zurückgefahrenen Stellung in seine vollständig ausgefahrene Stellung ausgefahren wird, längs der Deckplatte 22 aus einer mit 25 bezeichneten Stellung in einer durch 25' bezeichnete Stellung glei-^ tet. Wenn der Arm wieder eingefahren wird, gleitet der Schlauch längs der Deckplatte in die durch 25 bezeichnete Stellung zurück.

Das elektrische Kabel 26 leitet Signale von der Sonde zu der ' Steuereinrichtung an dem Maschinengehäuse und ist fest mit dem inneren und dem äußeren Bafceil 11 bzw. 13 in eine ähnlichen Weise wie der Schlauch 25 durch die Klemme 32 bzw.den Einlaßblock 29 ! verbunden, wobei das Kabel durchgehend ist und durch einen Durchlaß in dem Einlaßblock hindurch verläuft. '

Die Schwenkbewegung des Armes 2 um den Lagerträger 15 wird durch

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einen Druckkolben 40 gesteuert, der gelenkig zwischen dem Maschinengehäuse und dem äußeren Bauteil 13 angeschlossen ist. Ein Linearpotentiometer 41 ist im Bereich des Druckkolbens 40 vorgesehen, um die Ausdehnung des Druckkolbens zu erfassen und um ein die Ausdehnung des Kolbens anzeigendes Signal der Steuereinrichtung zum Steuern der Maschine zuzuleiten, wobei die Ausdehnung des Druckkolbens eine direkte Anzeige der Höhe des Hangenden bezüglich des Maschinengehäuses darstellt, d.h. einen der zuvor erwähnt enParamet er , die bekannt sein müssen,um die Maschine längs des gewünschten Weges zu steuern.

Die Betätigung der Kolben 20 und 40 wird durcbfewei Steuerventileinheiten 44 (lediglich eines von diesen ist in Figur 1 dargestellt) gesteuert, die im Bereich der Enden des äußeren Bauteiles 13 angeordnet sind. Die Venti!anordnungen 44 weisen einen Kolben 45 auf, derAn den Ventilblock 46 durch den äusseren Bauteil 13 hineingedrückt wird, wenn der Arm 2 in seiner vollständig abgesenkten Lage befindlich ist. Ein Hineindrücken des Kolbens 45 speist Druckmedium zu den Druckkolben 20 , um den Druckkolben einzufahren. Dieandere Steuerventilanordnung ist an dem äußeren Bauteil 13 befestigt und weist einen Kolben auf, der durch einen Anschlag (nicht dargestellt) nach unten gedrückt wird, der an dem inneren Bauteil vorgesehen ist, wenn der innere Bauteil vollständig ausgefahren ist. Durch das Herunterdrücken dieses Kolbens wird Druckmedium zu dem Druckkolben 40 geleitet, um den Arm anzuheben und um die Sonde 1 in Berührung mit dem Hangenden zu drükken.

ι I

■ Ein Schutzschirm 50 ist an dem Maschinengehäuse vorgesehen, um die ! Vorrichtung gegen herabfallendes Gestein zu schützen und eine \ Schicht Schaummaterial ist unter dem Arm2 angeordnet, um dazu bei-^[ , zutragen zu verhindern, daß gebrochenes Gesteinsmaterial sich unter dem angehobenen Arm ansammelt, was das Absenken des Armes verhindern könnte.

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Im Betrieb betätigt die Bedienungsperson ein Steuerventil (nicht dargestellt) wenn es gewünscht ist das Hangende zu erfassen, um Druckmedium zur Betätigung des Kolbens 20 zuzuleiten, so daß der Arm aus seiner Ruhelage 2_S wo die Sonde 1 im Bereich des Maschinengehäuses befindlich ist, in Richtung einer Zwischenstellung (in Figur 1 durch 2^f und 1' bezeichnet) auszufahren, wenn der Arm vollständig ausgefahren ist. Der Anschlag an dem sich bewegenden inneren Bauteil 11 drückt den Kolben der dazugehörigen Ventilanordnung nach unten, um Druckmedium zur Betätigung des Druckkolbens 40 zuzuleiten, um den vollständig ausgefahrenen Arm,um den eine Schwenkverbindung darstellenden Lagerträger 15 in seine Arbeitsstellung 2" anzuheben, wo dann die Sonde 1" in Berührung mit dem Hangenden gedrückt wird. Das längs des Schlauches 25 zugeleitete Druckmedium bewegt denSender aus der Ruhestellung und die dieDicke des am Hangenden verbleibenden Kohlestreifens darstellenden Signale werden längs des Kabels 26 der Steuereinrichtung zugeleitet. Ein die Höhe der Schneidtrommel bezüglich des Maschinengehäuses anzeigendes Signal wird von dem Linearpotentiometer zu der Steuereinrichtung geleitet.

Wenn die Maschine das Ende ihrer Fahrt längs der Abbaufront erreicht, betätigt die Bedienungsperson das zuvor erwähnte Steuerventil, um Druckmedium dem Druckkolben 40 zuzuleiten, welcher den vollständig ausgefahrenen Arm um den Schwenklagerträger 15 verschwenkt, um die Sonde 1" von dem Hangenden 5 abzusenken. Ehe die Sonde 1" außer Eingriff mit dem Hangenden gelangt, wird Druck* medium von dem Schlauch 25 entlastet, so daß der Sender in seine : Ruhestellung zurückbewegt wird. Der Druckkolben 40 senkt den Arm ab bis dieser die Zwischenstellung 2' erreicht, wo der Kolben 45 inüie Ventilanordnung 44 durch den äußeren Bauteil 13 hineingedrückt wird, um den Druckkolben 20 zu betätigen und der Arm wird in seiner Ruhestellung 2 mit der Sonde 1 im Bereich des Maschinen-*· gehäuses zurückgezogen, wo er durch den Schutzschirm 50 geschützt ist.

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Nachdem die Sonde 1 in ihrer Ruhestellung befindlich ist, kann die Schneidtrommel je nachdem wie es gewünscht ist angehoben oder abgesenkt werden und die Maschine kann längs des Förderers bewegt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Sonde aufgrund herabfallenden Gesteines oder aufgrund eines Zusammenstoßes mit anderen Ausrüstungsgegenständen des Strebes, wie beispielsweise Träger des Strebausbaues, die sich über das Maschinengehäuse erstrecken, beschädigt wird.

Wenn es erforderlich ist, erneut das Hangende zu erfassen oder abzufühlen, wird das Steuerventil durch die Bedienungsperson betätigt und die oben beschriebene Arbeitsweise wiederholt.

Aus der oben stehendenBeschreibung ist ersichtlich, daß durch die vorliegendeErfxndung ein Arm geschaffen wird, der vergleichsweise kurz ist, wenn er in seiner Ruhestellung befindlich ist, der jedoch andererseits die Sonde in ihrer Arbeitsstellung in der Entfernung von dem Maschinengehäuse tragen kann.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

- 10 Patentansprüche

(ly Bergbau-Gewinnungsmaschine, mit einem Gehäuse, einem mit dem Gehäuse verbundenen ein Schneidwerkzeug tragenden Träger, einer Sonde zum Erfassen eines Schneidhorizontes des Schneidwerkzeuges und einem an dem Maschinengehäuse verschwenkbar gelagerten Arm zur Halterung der Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm(2) teleskopartig ausgebildet ist und daß Einrichtungen (20, 40, 44) vorgesehen sind, um den Arm aus einer Ruhestellung (2) in Richtung einer Zwischenstellung(2') zu bewegen und um den Arm'bezüglich des Maschinengehäuses (3) aus der Zwischenstellung in Richtung einer ARbeitsstellung (2") zu verschwenken.
2. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (20, 40, 44) aus einem ersten Druckkolben (20) zum Ausfahren des Armes (2) und einem zweiten Druckkolben (40) zum Verschwenken des Armes (2) bestehen.
3. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (20, 40, 44) Steuerventileinrichtungen (44) aufweisen, um die Betätigung des ersten und des zweiten Druckkoltens (20 und 40) zu steuern.
4. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieSteuerventileinrichtungen (44) eine Ventilanordnung aufweisen, diaöerart angeordnet ist, daß sie eraßt, wenn der teleskopartige Arm vollständig aus der Ruhestellung(2)in die Zwischen-

^f stellung(2') ausgefahren ist und um die Betätigung des zweiten Druckkolbens (40) einzuleiten, um den Arm in Richtung der Arbeits-

; stellung (2") zu verschwenken, wenn der Arm vollständig ausgefahren ist.
5. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (44) derart angeordnet ist, daß sie erfaßt

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wenn der Arm (2) aus der Arbeitsstellung (2") in die Zwischenstellung(2') zurückgeschwenkt ist und die Betätigung des ersten Druckkolbens (20) auslöst, um den Arm in Richtung seiner Ruhestellung (2) zurückzuziehen.
6. Gewinnungsmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß Fühlereinrichtungen (41) vorgesehen sind, um die Ausdehnung des zweiten Druckkolbens (40) zu erfassen und um ein die Ausdehnung des zweiten Druckkolbens anzeigendes Signal zu erzeugen.
7. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung ein Linearpotentiometer (41) aufweist.
8. Gewinnungsmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (2) ein Unterteilungsrahmenwerk (21) aufnimmt, welches Abteile in dem Arm bildet.
9· Gewinnungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckkolben(20) in einem der Abteile angeordnet ist.
10. Gewinnungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderes Abteil langgestreckte flexible Bauteile (25₅26) aufnimmt, die dazu dienen, die Sonde (1) mit Steuereinrichtungen an dem Maschinengehäuse (3) zu verbinden.

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