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Schildausbau
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Die Erfindung betrifft einen Schildausbau für untertägige Strebbetriebe,
bestehend aus einer Liegendschwelle, einem damit gelenkig verbundenen und gegen
die Liegendschwelle über einen Stempel abgestützten Bruchschild und einem am kohlenstoßseitigen
Ende des Bruchschildes gelenkig angeordneten Rangendschild, wobei an der Liegendschwelle
ein Rückzylinder zum Vorrücken des Förderers und zum Nachrücken des Schildes angebracht
ist.
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Schildausbau mit Förderertragrahmen ist in ausbautechnischer Hinsicht
äußerst vorteilhaft, da die Kufe der Liegendschwelle unmittelbar hinter der Schrämmaschine
den Förderer unterfahren kann und dadurch das Hangendkappengelenk so nah an den
Abbaustoß verlegt wird, daß sich konstruktiv eine kurze Kappe ergibt, die sowohl
einen hohen Ausbauwiderstand bietet; als auch durch gute Anlage gegen das Hangende
und durch Ausschaltung des Trampeleffkts zur Hangendpflege beiträgt.
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Durchgesetzt hat sich das Trag»vlmensystem jedoch bisher nur in größeren
Flözmächtigkeiten in Verbindung mit schneidender Gewinnung und dem Schrittzurück-Verfahren,
das ermöglicht, daß das Hangende sofort nach seiner Freilegung unterstützt werden
kann,
ohne daß der Förderer gerückt werden muß und somit nur eine minimale Ausbauverspätung
auftritt.
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Alle anderen Schildausbausysteme, die mit der Eufenspitze hinter dem
Förderer bleiben, haben zwar gewinnungs- und fördertechnische Vorteile, müssen jedoch
ausbautechnisch erheblich längere Kappen oder auch kürzere Kufen verwenden, wenn
sie im Schrittzurück-Verfahren ebenso schnell mit der Kappenspitze dem Kohlenstoß
folgen wollen. Dadurch geht jedoch die Grundidee des Schildausbaus - schmaler, nah
am Kohlenstoß mit möglichst großen Kräften zu unterstützender Hangendstreifen -
verloren. Nachteilig ist bei diesen Bauarten jedoch auch, daß das Hangendkappengelenk
zu weit vor die Kufenspitze rückt und somit die Statik des Schildes gefährdet.
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Einsatzerfahrungen lehren, daß eine ausreichende Standsicherheit noch
gewährleistet ist, wenn die Verbindungslinie Kufenspitze - Kappengelenk nicht mehr
als 100 von der Bankrechten zum Kohlenstoß hin abweicht. Ist jedoch die Ausbaustützkraft
gegen die Bankrechte nach Plus hin geneigt, so liegt bei einer 1Kürzeren Kufe keine
Sicherheit mehr vor gegen Kippen des Schildes nach vorn, da die Wirklinie die Eufe
nicht mehr schneidet.
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Die ausbautechnischen Vorzüge des Schildausbaus mit Förderertragrahmen
gehen jedoch zu listen der Gewinnns- und wördertechnil. Außerst nachteilig ist,
da3 der Tragrahmen je nach Ausführung Ladehöhenbereiche zwischen 350 und 420 mm
schafft, die das Vollschnittverfahren zumeist unmöglich machen, da die am Liegenden
schneidende Walze vor allem bei Gewinnungsfahrten entgegen der Förderrichtung nicht
in der Lage ist, die Kohle durch den verengten Querschnitt mit ausreichender Geschwindigkeit
zu laden.
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Die große Ladehöhe beeinträchtigt aber auch den Einsatz des Tragrahmensystems
in Flözen geringerer Hächtigkeit. Bei Kettenrissen im Untertrum des Förderers, der
kohlenstoßseitig über ein Scharniergelenk mit dem Tragrahmen verbunden ist, entstehen
aufwendige Reparaturen, da erst nach Lösen der versatzseitigen Riegel an 10 bis
12 Förderrinnen ein bedingtes Hieven des Förderers vom Tragrahmen ermöglicht wird
und dennoch der dabei sich öffnende Zugang zum Untertrum für Montagen zu beengt
Ist.
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Ist für die Übertragung von Stützkräften das Unterfahren des Förderers
von Vorteil, so entstehen jedoch Schwierigkeiten beim Eindringen der Kufenspitzen
beim Setzen und bei Konvergenz, wenn das Liegende zu weich ist, da die Kufen schlecht
kontrolliert und korrigiert werden können. Untertägige Beobachtungen und Prüfstandversuche
bestätigen den Spitzentanz der Schilde. Bleibt es den Ausbaurückern verwehrt, den
eg der Liegendschwellenkufe zu kontrcllieren, so entstehen eventuell höhere Nachziehkräfte
für den am Förderer angeschlagenen Ausbau7 die zu Störungen der Anschläge und Rinnenverbindungen
führen können.
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Bei allen Schildausbauarten ist das Problem der Koppelung des Schildes
zum Förderer und damit die Steuerung des Fördererstranges und der davorgescnalteten
Gewinnung-smaschine noch nicht befriedigend gelöst.
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Während beim Tragrahmen-Strebförderer-Strang hierbei vor allem Schwierigkeiten
durch die in sich starre Qnd weniger geländegangIge Mordnung entstehen, werden bei
Ausführungen ohne Förderertragrahmen durch den oftmals notwendigen Kraftangriff
der Rückzylin -der in einem Abstand bis zu 395 mm vom Liegenden die Förderrinnen
bleibend verformt und ihre Verbindungselemente
zerstört. Bei Gewinnungseinrichtungen
mit versatzseitig angeordneten Hobelführungen sind die Abdeckhauben, Klauen und
Traversen der zum Rücken des Schildes erforderlichen Kraft von ca. 34 Mp nicht mehr
gewachsen. Alle Schwierigkeiten resultieren daraus, daß Förderer und Ausbau in sich
noch kein übergeordnetes Ganzes bilden, sondern schlicht durch einen gemeinsamen
Rückzylinder für das Nachziehen der Schilde und das Verrücken der Gewinnungsanlage
gekoppelt werden, obwohl sie nicht füreinander konzipiert sind. So kommt es nachteilig
vor, daß bei Gleithobelanlagen die Schildkufe dem wechselnden Schneidhorizont nicht
folgen kann, in Hobelbetrieben keine gleichmäßig verteilten, definierten Andruckkräfte
auf den Förderer übertragen werden und vor allem die Steuerung des Rückvorgangs
und des Höhenverlaufes der Hobel anlage durch die Koppelung negativ beeinflußt wird.
Sowohl die Wippsteuerung, Hubstützen, Auslegersteuerungen als auch Rückbalkensysteme
verhindern nicht, daß der Rinnenstrang verwindet und der Förderer selbst bei Dachstellung
hochschlägt.
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Es ist bekannt, daß beim Hobeln die Liegendschwelle des Schildes,
um überhaupt eine ausreichende Beherrschung des Hangenden zu erreichen, in der Grundstellung
direkt hinter dem Förderer liegen muß. Der Förderer wird während der Gewinnung gerückt
und erst nach Erreichung des 4bSa-u+'ortschritts wird, um den Tramneleffekt zu vermeiden,
die Schildeinheit nachgezogen. Dadurch entsteht besonders beim Langfronthobeln eine
enorme Ausbauverspätung. Das kontinuierliche Verrücken des Förderers und das ständige
Atmen bei Durchfahrt des Hobels erschweren die Steuerung durch kaum zu beherrschende
Relativbewegungen und
durch eine dauernd sich verändernde Lage des
Förderers. Der Förderer liegt konkav oder konvex im Bogen und verliert schlecht
ausgerichtet seinen Führungscharakter, so daß enorme Antriebsleistungen für Förderung
und Gewinnung erforderlich sind.
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Zur Zeit sind Bestrebungen im Gang, die große Ausbauverspätung beim
Langfronthobeln durch abschnittweises Aushobeln des Flözes zu reduzieren. Hierdurch
wird jedoch der Förderer bis zur Erreichung des Abbaufortschrittes horizontal bauchförmig
so stark ausgeknickt, daß Förderersysteme mit Doppelaußenketten nicht verwendet
werden können, enorme Leistungen notwendig sind, Fördererverbindungen abreißen und
die Lebensdauer der Ketten stark herabsinkt. Nachteilig für den Ausbau sind bei
schälender Gewinnung versatzseitig angeordnete Hobelführungen, da der Förderer durch
das Hobelschwert angehoben wird und dabei nicht immer verhindert wird, daß Feinkohle
ins Fahrfeld gelangt und den Ausbau behindert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schildausbau der einleitend
genannten Art zu schaffen, dem die vorerwähnten Nachteile nicht anhaften, der vielmehr
so ausgebildet ist, daß er die Vorzüge der Bauarten mit und ohne Förderertragrahmen
beinhaltet und mit dem Förderer unter wahlweiser Ermöglichung der schnellenden oder
schälenden Gewi>swng und unter Berücksichtigung des Schritt-zurück-Verfahrens
in einem System integriert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Förderer mit den gegenüber den Liegendschwellen längsverschieblich geführten
Rückbalken schwenkbeweglich verbunden und über Anstellzylinder mit den Rückbalken
schwenkfest, d.h.
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starr verspannbar ist.
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Auf diese Weise gelangt man zu einem Schildausbau der einleitend genannten
Art, der die vorerwähnte Erfindungsaufgabe voll erfüllt. Wegen der festen Verspannung
des Förderers mit dem Rückbalken, der seinerseits in der Liegendschwelle längsverschieblich
gelagert ist und demzufolge Querkräfte aufnehmen kann, bildet, was die Statik angeht,
nicht mehr die Liegendschwelle, sondern der Förderer die Kufenspitze und sichert
somit den Schild gegen Kippen nach vorn. Der Kipp-unkt liegt bei verspanntem Förderer
am Kohlenstoß, so daß die Verbindung von diesem Kipp-unkt zum Hangendkappengelenk
immer einen genügend großen Winkel zur Bankrechten bildet, so daß Kippgefahren nicht
bestehen.
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Da die Kufenspitze noch mehr als beim Tragrahmensystem vorgelegen
ist, kann auch das Kappengelenk unter Beibehaltung des gleichen-Ausbauwiderstandes
noch weiter zum Kohlenstoß hin verlagert werden, so daß sich resultierend aus der
Statik eine noch kürzere Kappe und geringere Stempelkräfte ergeben.
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Das vorgelagerte Kappengelenk und die EuSenspitze liegen in dem aus
der Reibung sich ergebenden Verhältnis, so daß beim Setzen der Stempel ein Gleiten
nach hinten in den Bruchraum verhindertwird. Durch die noch kürzeren Kappen wird
die Anlage zum Rangenden weiterhin verbessert und vor allem der Sinn des Schildausbaus
- einen schmalen Hangendstreifen äu==st kräftig zu unterstützen - bewahrt.
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weitere Hierkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausführungsform, vielmehr sind im
Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen möglich. Es zeigt Figur 1 den Schildausbau
in seiner Grundstellung auf ebenem Liegenden, Figur 2 den gleichen Schildausbau
bei hereingewonnener Oberbank und nachgerücktem Schild, Figur 3 den Schildausbau
gemäß Figur 1, wobei der Förderer in einer Vertiefung liegt, Figur 4 die gleichen
Verhältnisse wie in Figur 3, jedoch mit hereingewònnener Oberband und nachgerücktem
Schild, Figur 5 einen Schildausbau gemäß-Figur 1, jedoch mit ansteigendem Liegenden
im Bereich des Förderers, Figur 6 die gleichen Verhältnisse wie in Figur 5, jedoch
mit hereingewonnener Oberbank und nachgezogenem Schild, Figur 7 einen Schnitt längs
der Linie VII-VII der Figur 1, Figur 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII der
Figur 7 und Figur 9 eine Abwandlung des Schildausbaues nach den vorhergehenden Figuren.
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Der in der -Zeichnung dargestellte Schildausbau ist für untertägige
Strebbetriebe bestimmt. Hierbei bildet nicht mehr die Liegendschwelle, sondern der
biegesteife h vorderer 1 die Kufenspltze 2 und sichert somit den Schild 3 gegen
Kippen nach vorn.
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Da die Kufenspitze 2 unmittelbar gegen den Eohlenstoß anliegt, kann
das Hangendkappengelenk 4 weiter zum Kohlenstoß hin verlagert werden. Dabei kann
der gleiche Ausbauwiderstand beibehalten werden,
so daß die Kappe
5 weiter verkürzt werden kann, wodurch sich geringere Stempelkräfte ergeben.
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Der Förderer 1 ist an einem Rückbalken 6, der in der Liegendschwelle
7 schubladenähnlich gleitend oder rollend geführt ist und mittels Scharnier-oder
Kammgelenken 8 gekoppelt, wodurch die Wechselwirkung zwischen Ausbau und Förderer
teilweise ausgeschaltet wird, und vor allem bei schälender Gewinnung die Steuerbarkeit
des Hobels erreicht wird, da die Schildkufe (Förderer) dem wechselnden Schneidhorizont
bis in Bereiche von + 100 (Figuren 3 bis 6) folgen kann. Die Steuerung wird durch
ein oder zwei Anstellzylinder 9 pro Schildeinheit erreicht, die über eine Dreigelenkkoppel
10 die Verstellung des Förderers ermöglichen. Die Kolbenstange 11 des Zylinders
ist an der kastenförmigen,blegeäteifen Bracke 12,die gleichzeitig für die Befestigung
von Schrätntrossen und Aufsatzblechen dient, gelenkig angeschlagen, während der
Zylinderkopf 13 an einer Halterung oberhalb des Rückbalkens 6 gabelgelenkartig befestigt
wird.
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Obwohl durch die Kupplung, -d.h. die gegenseitige Unterstützung der
Förderrinnen das Problem teilweiser bis zur Blockade ins Liegende eindringender
Kufenspitzen entfällt, können dennoch Extreme durch die Steuerung korrigiert werden.
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rufgabe der Anstellzylinder ist es aber auch, die Gegenkraft zu erzeugen,
die der Reaktionskraft, resultierend aus der Stempellast an der Eufenspitze, entgegenwirkt.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Förderer immer unter Andruck Liegendberührung
hat, immer gerade und ausgerichtet
verlegt ist und daher auch die
Führungen und Ketten der Gewinnungsgeräte und des Förderers selbst geschont werden.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß praktisch eine Abdichtung zum Kohlenstoß geschaffen
wird, die verhindert, daß Feinkohle ins Bahrfeld des Ausbaus gelangen kann. Daß
das Hobeln mit versatzseitig angeordneten Zugketten dadurch praktisch entfällt,
ist für den Schildausbau nur ein Gewinn, weil der Aufwand für das Reinigen des Liegenden
verringert wird.
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Der Andruck des Förderers an der Kufenspitze kann auch über eine Uberlaststeuerung
der Anstellzylinder unter entsprechender Vorspannung eine federnde und dämpfende
Wirkung ausüben, so daß Stoßbelastungen und Geräuschentwicklungen abgefangen werden.
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Ein wesentliches Ziel der Erfindung ist weiterhin, die Ladehöhe 14
des Förderers unter Beibehalt aller Vorteile gegenüber dem Tragrahmensystem zu verringern,
um den Einsatz in niedrigen Streben zu gewährleisten, aber auch, um das Vollschnittverfahren
zu ermöglichen. Das wird dadurch erreicht, daß die Liegendschwelle den Förderer
nicht mehr unterfährt.
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Das Untertrum 15 des Förderers ist wannenförmig ausgebildet und zum
Liegenden geschlossen, um einmal die Festigkeit zu erhöhen, zum anderen aber auch,
um den kraftzehrenden Holpereffekt durchhängender Nittelkettenkratzeisen über dem
Liegenden zu vermeiden. Durch die geschlossene Form des Untertrums eröffnet sich
die Möglichkeit, das Obertrum 16 des Schildförderers zum Kohlenstoß hin aufklappbar
auszuführen (Figur 2), um bei eventuellen Kettenrissen
oder Blockierungen
im Untertrum eine schnelle Reparatur durchführen zu können. Ober- und Untertrum
werden daher auf der Kohlenstoßseite durch ein robustes Scharnier- oder Kammgelenk
17 zusammengehalten, das gleichzeitig wie das Gelenk 8 auf der Versatzseite dazu
dient, die Rinnenverbindung mit den notwendigen Freiheitsgraden für die horizontale
und vertikale Ablenkung an den Stößen 18 auf zunehmen.
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Die Verriegelung des klappbaren Obertrums erfolgt auf der Versatzseite
und kann schraubbar ausgeführt sein oder in den Gelenken 8 erfolgen. Durch diesen
Verbund wird der Querschnitt des Förderers so biegesteif, daß die Kräfte, die aus
der.Stempellast resultieren, übertragen werden können. Beim Hochklappen des Obertrums
empfiehlt es sich jedoch, die Schildeinheit druckmindernd zu entlasten, so daß der
Querschnitt des Förderprofils sparnungsfrei wird.
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Die breite Basis der Oberfiihrungswinkel gewährleisten eine gute Auflage
und Pührung für den Schlitten der Schrämmaschine. Für die Installation von Hobelführungen
sind auf der Kohlenstoßseite ober-und unterhalb des Gelenkes 8 Befestigungslöcher
vorgesehen.
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In der Grundstellung (Figuren 1, 3 und 5) für den Schrämbetrieb liegen
die Kufenspitze des Förderers und die vordere Spitze des Hangendschildes 19 unabhängig
von der Flözmächtigkeit direkt am Kohlenstoß und stehen senkrecht übereinander.
Dies wird beim Kreisbogenschild durch Verstecken des Vorrückzylinders 20 oder durch
die Doppeischwinge beim Lemniskatenschild erreicht. Die Liegendschwelle steht um
Schrittmaß - ca. 800 mm - zurück. Der Vorrückzylinder, der in der Grundstellung
voll ausgefahren
ist, lIegt in der Mitte der Schildeinheit oberhalb
der Liegendschwelle. Während der Eolbenstangenkopf 21 am Versatzkasten 22 gelenkig
angeschlagen ist, wird der Zylinderkopf 23 an einer Halterung oberhalb des Rückbalkens
6 gabelgelenkartig befestigt. Unmittelbar nach Hereingewinnung der Oberbank 24 wird
die Kolbenstange nach Entlastung des Stempels 25 eingezogen und dadurch die Schildeinheit
auf dem als Führung dienenden Rückbalken zum Förderer, der durch die gesetzten benachbarten
Einheiten als Widerlager reagiert, herangezogen, so daß die freigelegte Hangendfläche
mit nur minimaler Ausbauverspätung unterstützt wird (Figuren 2, 4 und 6). Während
des Nachziehens werden Bergeteile, die eventuell in den hinteren Führungsraum 26
gelangt sind, durch'den Rückbalken in den Bruch 27 zurückgestoßen. Der Vorteil dieses
Fuhrungssystems ist darin zu sehen, daß der Rückbalken die Kräfte des Vorrückzylinders
über ein robustes Gelenk in Höhe des Bodenbleches ohne Moment in den Förderer leitet,
daß die lange Kolbenstange durch den exakt geführten Rückbalken von Biegemomenten
verschont bleibt und vor allem, daß die Liegendschwelle wegen der Abdichtung durch
die Förderrinnen gegen weniger Feinkohle im Fahrfeld ankämpfen muß.
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Rückbalken und Liegendschwelle sind in ihrer schubladenähnlichen Führung
bei x und y so ausgebildet, daß breite eventuell gehärtete Flächen zum Tragen kommen,
also keine Kantenpressungen vorliegen. Die Stahl auf Stahl-Reibung kann durch Schmierung
schlüpfriger
gemacht werden. Abstreifer 28 sichern die Führung gegen Verschmutzung obwohl ihre
untere Gleitbahn um eine entsprechende Schutzhöhe vom Liegenden entfernt ist. Ein
tunnelartiger Uberbau 29 in dem abwechselnd Anstell- und Rückzylinder eingleiten,
verleihen der Liegendschwelle hohe Widerstandsmomente in den einzelnen Querschnitten.
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In Figur 9 ist eine Abwandlung des Schildausbaues gezeigt. Hiernach
ist ein weiterer Anstellzylinder 30 zwischen dem Rückbalken 6 und der Bracke 12
des Förderers 1 eingegliedert. Das bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß Unebenheiten
im Liegenden leichter überfahren werden können. So ist es also möglich, beim Durchfahren
einer Mulde den Förderer 1 zu schwenken bzw. zu heben. Desweiteren besteht dadurch
die Möglichkeit, vor dem Rücken die Liegendschwelle mit Hilfe des zusätzlichen Anstellzylinders
30 anzuheben. Unter Umständen kann man bei weichem Liegenden die Spitze der Liegendschwelle
in das fliegende einsinken lassen und den Förderer vor Uberlastung schützen.
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Der weitere Anstellzylinder 30 ist wahlweise in Schwimmstellung oder
Feststellung zu schalten. Er ist mittels eines Druckbegrenzungsventils gegen Überlastung
geschützt.
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- Patentansprüche -
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