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Getriebe mit mindestens zwei Getrieberäumen, insbesondere für die
Winde von Gewinnungsmaschinen des Untertagebergbaues Es sind Gewinnungsmaschinen
des Untertagebergbauea bekannt, deren Winde zwei Getrieberäume besitzt. In dem größeren
dieser beiden Getrieberäume befindet sich eine mit dem Antriebsmotor der Gewinnungsmaschine
getrieblich verbundene Flüssigkeitspumpe und neben Regel-und Steuereinrichtungen
auch ein mit der Flüssigkeitspumpe in einem gemeinsamen Arbeitskreislauf liegender
Flüssigkeitsmotor, der seine Drehbewegung über ein Untersetzungsgetriebe an das
auf der Außenseite des Windengehäuses befindliche, mit der Zugkette der Gewinnungsmaschine
im Eingriff stehende Kettenrad weiterleitet. In dem kleineren der beiden Getrieberäume
ist ein Rädergetriebe untergebracht, das die Drehzahl des Antriebsmotors der Gewinnungsmaschine
auf die Antriebsdrehzahl der Flüssigkeitspumpe untersetzt. Der Ölstand in diesem
kleineren Getrieberaum muß verhältnismäßig niedrig sein, um die durch den Umlauf
der Zahnräder hervorgerufenen Planschverluste und den dadurch bedingten Temperaturanstieg
der nur einige Liter betragenden Schmierölmenge zu begrenzen. Der Ölstand in dem
größeren Getrieberaum ist dagegen hoch, weil dem Arbeitskreislauf ständig Flüssigkeit
entzogen und durch rückgekühlte, gefilterte Flüssigkeit aus dem größeren Reservoir
des Getrieberaumes ersetzt werden muß.
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Zwischen den beiden Getrieberäumen müssen die Durchtrittsstellen der
Getriebewellen daher flüssigkeitsdicht abgeschlossen sein. AuSerdem ist auch eine
häufige Kontrolle des Öl standes und häufigerer Wechsel des in dem kleineren Getrieberaum
befindlichen Öls erforderlich.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Nachteil zu beheben.
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Sie geht dazu von einem Getriebe mit mindestens zwei Getrieberäumen
aus, die einen unterschiedlichen Öl stand haben, insbesondere für Winden von Gewinnungsmaschinen
des Untertagebergbaues. Zur Lösung des Erfindungsproblems wird vorgeschlagen, den
den höchsten Öl stand aufweisenden Getriebe raum mit den übrigen Getrieberäumen
zu verbinden und den unterschiedlichen Öl stand aufrechterhaltende, in Richtung
des Getrieberaumes mit dem höchsten Öl stand fördernde Flüssigkeitspumpen vorzusehen.
Diese Flssigkeitspumpen, deren Förderleistung stets größer als die den einzelnen
Getrieberäumen in der Zeiteinheit zulaufende Flüssigkeitsmenge ist, halten während
des Betriebes den Öl stand in den jeweiligen Getrieberäumen auf der vorbestimmten
Höhe und machen Abdichtungen zwischen den Räumen mit dem niedrigen Öl stand und
dem Raum mit dem hohen Ölstand überflüssig.
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Der bisher erforderliche häufigere Ölwechsel und auch die ständige
Kontrolle des Öl standes in den Räumen mit niedrigem Öl stand erübrigt sich, ohne
dadurch die Benutzungsdauer des Öls zu reduzieren.
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Zweckmäßigerweise sind die einzelnen Flüssigkeitspumpen als Kreiselpumpen
radialer oder axialer Bauart ausgebildet. Pumpen dieser Bauart lassen sich platzsparend
unterbringen und sind daher für enge Getrieberäume besonders geeignet.
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Es empfiehlt sich, das mit Schaufeln besetzte Laufrad der Kreiselpumpe
vorzugsweise auf der mit der höchsten Drehzahl umlaufenden Welle des jeweiligen
Getrieberaumes innerhalb einer zum Getrieberaum mit höchstem Ölstand führenden Bohrung
anzuordnen. Ferner kann ein relativ großer, den volumetrischen Wirkungsgrad des
Laufrades herabsetzender Spalt zwischen den Schaufeln und der ihnen benachbarten
Wand vorhanden sein, um das Mitreißen von Luft und dadurch das Schäumen des Öls
im aufnehmenden Getrieberaum zu verhindern.
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Ferner kann ein das Wälzlager aufnehmender Bohrungseinsatz vorgesehen
sein, der mit in den Getrieberaum mit höchstem Öl stand fUhrenden
Öffnungen
versehen ist, die am äußeren Umfang der Radialschaufeln des sich am Lagerinnenring
abstützenden Laufrades liegen, das von einem in die Gehäusebohrung eingesetzten,
mit dem Bohrungseinsatz verbundenen Deckel bis zum Einlaufbereich der Schaufeln
abgedeckt ist.
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Darüber hinaus ist ein sich etwa über die Länge des Windengehäuses
erstreckendes Rohr vorhanden, das oberhalb des höchsten Ölstandes verläuft, jeweils
den Raum mit höchstem Ölstand mit einem Raum niedrigen Öl standes verbindet und
im Bereich beiden Enden und unmittelbar vor der die Räume trennenden Wand, noch
innerhalb des Getrieberaumes mit höchstem Öl stand, mindestens eine den Getrieberaum
mit dem Rohrinnern verbindende Öffnung besitzt. Da insbesondere im Bergbau eingesetzte
Gewinnungsmaschinen in den unterschiedlichsten Lagen arbeiten müssen, besteht dann
ständig eine unmittelbare Verbindung zwischen den oberhalb der beiden Flüssigkeitsspiegel
befindlichen Luftblasen, die der Flüssigkeitspumpe die Arbeit erleichtert.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann die der Gehäusewand benachbarte
Rohröffnung einen gegenüber dem lichten Rohrquerschnitt verkleinerten Querschnitt
haben. Durch diese Maßnahme wird, ohne den Druckausgleich der beiden Luftblasen
zu behindern, das bei schrägliegender Winde zum tieferliegenden Raum mit niedrigem
Ölstand über das Rohr abgehende Flüssigkeitsvolumen reduziert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt
und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen
Windengrundrib; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 Fig. 3-5 das
Windengehause in unterschiedlichen Lagen.
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Die Winde einer nicht dargestellten Gewinnungsmaschine ist mit 1,
der sie antreibende Schrämmotor mit 2 und der auf der gegenüberliegenden Windenstirnseite
befindliche Schrämkopf mit 3 bezeichnet.
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Das Windengehäuse besitzt zwei durch eine Wand 4 voneinander getrennte
Getrieberäume 5, 6, die unterschiedliche Ölstände haben. Der größere Raum 5 ist
mit einer Flüssigkeitspumpe 7 und einem Flssigkeitsmotor 8 ausgestattet, die in
einem gemeinsamen Arbeitskreislauf liegen. Ein mit 9 bezeichnetes Untersetzungsgetriebe
leitet die Drehbewegung des Flussigkeitsmotors 8 an das auf der äußeren Gehäusewand
befindliche Antriebskettenrad 10 weiter, das mit einer Uber die Streblänge ausgespannten
Rundgliederkette 11 im Eingriff steht. Außer der Winde 1 wird die Drehbewegung des
Schrämmotors 2 über die Welle 12, die sich über die ganze Länge des Windengehäuses
erstreckt, auch dem auf der entgegengesetzten Seite des Windengehäuses liegenden
Schrämkopf 3 zugeführt. Ferner ist ein Kühler 13 vorgesehen, und es sind eine Reihe
von Regel- und Steuerorganen vorhanden, auf die, da sie nicht erfindungswesentlich
sind, im Rahmen dieser Beschreibung nicht weiter eingegangen wird. (Fig. 1) Ein
Stirnradpaar 14, 15 untersetzt die Drehbewegung des Schrämmotors 2 und leitet sie
über die Welle 16 der Flüssigkeitspumpe 7 zu. Diese Stirnradstufe befindet sich
innerhalb des Getrieberaumes 6, der, um die Planschverluste klein zu halten, nur
einen niedrigen Öl stand haben darf. (Fig. 3) Öffnungen 17 in der Wand 4 verbinden
die beiden Getrieberäume 5, 6 miteinander, so daß sich die verschieden hohen Öl
stände dieser beiden Räume, die außerdem unterschiedliche Volumen haben, in Stillstandszeiten
der Winde ausgleichen können.
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Durch eine Bohrung 18 der Gehäusewand 4 ist die Flüssigkeitspumpe
7 mit der Welle 16 verbunden, die sich innerhalb der Gehäusebohrung 18 in einem
Wälzlager 19 abstützt. Ein von einem Sprengring 20 in der Gehäusebohrung 18 axial
gehaltener Bohrungseinsatz 21 nimmt das Wälzlager 19 auf und ist über Schrauben
22 mit einem Deckel 23 vereinigt, der in die Gehäusebohrung 18, vom Gehäuseraum
6 her, eingreift.
Der Wälzlageraußenring liegt einerseits an einem
Bund 24 des Bohrungseinsatzes 21 an, während sich der Walzlagerinnenring andererseits
über ein Laufrad an an einer Wellenschulter 26 abstützt.
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Das Laufrad 25 befindet sich in einer Deckeleindrehung 27 und ist
deckelseitig mit radialen Schaufeln 28 besetzt, die sich von der zentralen Deckelbohrung
29 ausgehend bis in den Umfangsbereich der Deckeleindrehung 27 erstrecken und über
den Laufradumfang vorstehen.
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Axial verlaufende Bohrungen 30 des Bohrungseinsatzes 21, von denen
mehrere in die Deckeleindrehung 27 unmittelbar vor den Schaufelenden einmünden,
stellen über radiale Bohrungen 31 des Zentrierringes 32 der Flüssigkeitspumpe 7
eine weitere Verbindung zwischen den beiden Gehäuseräumen 5, 6 her. Außerdem ist
ein sich über die Windenlänge erstreckendes Rohr 33 vorhanden, das unterhalb des
Gehäusedeckels, aber oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt und gleichfalls die
beiden Getrieberäume 5, 6 miteinander verbindet.
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Beim Einschalten der Gewinnungsmaschine wird vom Schrämmotor 2 mit
dem Schrämkopf 3 auch die Flüssigkeitspumpe 7 und mit ihr das Laufrad 25 angetrieben.
Unter dem Einfluß der Fliehkraft tritt das innerhalb der Schaufeln 28 befindliche
Öl radial nach außen und durch die Bohrungen 30, 31 in den Gehäuseraum 5 ein. Da
das auf diese Weise abgehende Flüssigkeitsvolumen größer als das durch die Öffnung
17 und durch die nicht abgedichteten Wellendurchtritte der Gehäusewand 4 zulaufende
Flüssigkeitsvolumen ist, sinkt der Ölstand des Getrieberaumes 5 rasch und mit ihm
fällt auch die Förderleistung des Laufrades 25 ab. Der niedrigste Ölstand bestimmt
sich durch den tiefsten Punkt der Deckelbohrung 29, durch die das in das Laufrad
25 gelangende Öl hindurchtreten muß. Daher erreicht der Ölspiegel des Getrieberaumes
schon nach kurzer Betriebszeit seine vorbestimmte Höhe, in der das dem Raum 6 in
der Zeiteinheit zugehende Flüssigkeitsvolumen dem abgehenden Flüssigkeitsvolumen
entspricht.
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Über das Rohr 33, das bei horizontaler Maschinenlage oberhalb der
Flusgigkeit<spiegel
der beiden Räume 5, 6 liegt (Fig. 3), werden be Schräglagen der Gewinnungsmaschine
(FXg. 4 und 5), wie sie in geneigt oder steil gelagerten Flözen auftreten, die Luftblasen
der beiden Getrieberäume 5, 6 stets miteinander verbunden. Bei der in der Fig. 4
dargestellten Schräglage erfolgt die Verbindung der beiden Luftblasen über die Rohrbohrung
34 und bei der in der Fig. 5 dargestellten Schräglage über die Rohrbohrung 34 und
die Radialbohrung 35. In jeder der beiden Getriebelagen wird vermieden, daß der
auf dem Flüssigkeitsspiegel des Raumes 6 lastende Luftdruck sich vermindert und
durch die Flüssigkeitspumpe hier ein Vakuum erzeugt wird, das deren Förderleistung
verringert. Die Radialbohrung 35, über die der Druckausgleich zwischen den Luftblasen
der beiden Getrieberäume 5, 6 bei einer der Fig. 5 entsprechenden Schräglage erfolgt,
muß im Durchmesser kleiner bemessen sein als der lichte Durchmesser des Rohres 33.
Auf diese Weise wird verhindert, daß bei der in der Fig. 4 dargestellten Getriebelage
zu viel Flüssigkeit aus dem Getrieberaum 5 in den Getrieberaum 6 betritt. Der in
allen Lagen der Winde stattfindende Druckausgleich verbessert die Fcrderleistung
des Laufrades 25 besonders bei der in der Fig. 4 dargestellten Lage, bei der die
Pumpe ihre maximale Förderhöhe zu überwinden hat.
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Damit von den Schaufeln 28 des Laufrades 25 keine Luft mitgerissen
und in den Raum 5 gedrückt wird, ist der Spalt 36 zwischen den Schaufeln 28 und
dem Deckel 23 so bemessen, daß er den volumetrischen Wirkungsgrad des Laufrades
25 merklich verschlechtert. Auf diese Weise wird das mit dem Flüssigkeitsstrom abgehende
Luftvolume stark reduziert und das Schäumen des Öls im Getrieberaum 5 unterbunden.