DE2621261C2 - Schrämwalze - Google Patents

Description

4·%

. j_ -ι

90° J

ist und vj^Jsr Vorschubgeschwindigkeit der Walzenschrämmaschine, n_w der Walzendrehzahl, β dem Winkel zwischen dem ersten Schrämmeißel einer Mitnehmerstirnfläche und dem letzten Schrämmeißel der benachbarten Mitnehmerstirnfläche sowie ζ der Anzahl der auf einer Mitnehmerstirnfläche befindlichen Schrämmeißel und α der Spandicke entspricht

2. Schrämwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer die stirnseitigen Schrämmeißel (6) tragenden, entsprechend dem Profil der Walzenstirnfläche geformten Schlußscheibe (4) besetzt ist, deren Jie Schrämmeißel (6) tragende UmfangsabscLniUe dem radialen Meißelabstand (r) entsprechend zurik .genommen sind.

Zur Verbesserung der Haurwerksaurnahme läßt man die zwischen den Mitnehmerleisten einer Schrämwalze verlaufenden Gänge mit möglichst großem Querschnitt in der abbaustoßseitigen Walzenstimfläche austreten, s um dadurch den stirnseitigen Haufwerkseintritt in die Mitnehmergänge zu erleichtern, eine weitere Zerkleinerung des vom stirnseitigen Walzenbesatz gelösten Gutes zu vermeiden und die Staubbildung zu reduzieren. Man muß dafür aber - bedingt durch die großen

ίο Gangöffnungen auf der Walzenstirnfläche - ei. >en sehr großen Folgeabstand des stimseitigen Meißelbesatzes in Kauf nehmen. Vor den die Gangöfihungen begrenzenden Schrämmeißeln stehen deshalb stets große Spandicken an, die die Laufruhe der Schrämwalze

is beeinträchtigen.

Ziel der Erfindung ist es, bei mit Mitnehmerleisten ausgerüsteten Schrämwalzen den Meißelbesatz auf der im Schramtiefsten befindlichen Walzenstirnseite so anzuordnen, daß trotz der durch die großen Gangquer schnitte bedingten Unterschiede in der Meißelfolge vor den einzelnen Schrämmeißeln stets gleiche Spandicken anstehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der eingangs beschriebenen Schrämwalze aus und schlägt vor, die gleiche Mittelpunktswinkel zwischen sich einschließenden Schrämmeißel jeder Mitnehmerstirnfläche in Schrämwalzenlaufrichtung von Schrämmeißel zu Schrämn* iißel mit abnehmendem Radialabstand von der Schrämwalzenachse anzuordnen, wobei die konstante Abnahme des Radialabstandes

Die Erfindung betrifft eine Schrämwalze mit über die Länge ihrer Mitnehmerleisten und auf der abbaustoßseitigen Stirnfläche ihrer Mitnehmerleisten angeordneten Schrämmeißeln, die auf den Mitnehmerstirnflächen mit unterschiedlichem Radialabstand von der Schrämwalzenachse sowie mit gleichem Folgeabstand angeordnet sind.

Schrämwalzen, deren Umfangsfläche mit Mitnehmerieisten ausgerüstet ist, gehören zum vorbekannten Stand der Technik (DBP 1216821). Bei diesen Schrämwalzen sind auch die Mitnehmerstirnseiten abbaustoßseitig mit Schrämmeißeln besetzt, die unterschiedlichen Radialabstand von der SchrSniwalzenachse haben und auf einer über die Walzenachse verlaufenden geraden Linie liegen.

Weiterhin sind Schlußscheiben für Schrämwalzen bekannt, die umfangs- und stirnseitig mit Schrämmeißeln besetzt sind und Ausnehmungen haben, in die die zwischen den schraubenlinienförmigen Mitnehmerleisten der Schrämwalze befindlichen Kanäle einmünden. Der Umfang einer solchen Schlußscheibe ist mit der Anzahl der Mitnehmerleisten entsprechenden, radial nach außen vorstehenden Flächenabschnitt versehen, die eine den Mitnehmerleistenstirnflächen entsprechende Form haben und deckungsgleich auf ihnen liegen. Auf diesen Flächenabschnitten befindet sich der Meißelbesatz, mehrreihig und teilweise auch mit unterschiedlichen Radialabstand (DBGM 19935151.

z-1

4-n_w

90°

beträgt, und v_M (m/min) der Vorschubgeschwindigkeit der Walzenschrämmaschine, n_w (min"¹) der Walzendrehzahl, β (°) dem Winkel zwischen dem ersten Schrämmeißel einer Mitnehmerstirnfläche und dem letzten Schrämmeißel der benachbarten Mitnehmer stirnfläche, sowie zder Anzahl der auf einer Mitnehmer stirnfläche befindlichen Schrämmeißel und α (mm) der Spandicke entspricht.

Die Anzahl zder auf einer Schnittlinie jeder Mitnehmerstirnfläche befindlichen Schrämmeißel und auch der Winkel j8 ist konstruktiv bedingt und abhängig von den Stirnflächenabmessungen, während die maximale Spandicke α durch den benutzten Schrämmeißeltyp bestimmt wird. Somit läßt sich mit Hilfe des Maschinenvorschubes v^und der Walzendrehzahl n»>ohne wei-

teres das Maß A ? berechnen. Ordnet man die einzelnen Schrämmeißel auf der abbaustoßseitigen Stirnfläche eines jeden Mitnehmers, wie vorgeschlagen, an, so steht bei maximaler Vorschubgeschwindigkeit einer Walzenschrämmaschine, trotz der großen Öffnungen der Mit- nehmergänge, vor jeder Meißelschneide stets ein Span an, der nicht dicker als das Maß α ist. Das ist darauf zurückzuführen, daß der erste Schrämmeißel jeder Mitnehmerstirnfläche gegenüber dem letzten Schrämmeißel der vorlaufenden Mitnehmerstirnfläche erheblich zurückspringt, also einen kleineren Radialabstand von der Walzenachse hat, so daß alle auf der Walzenstirnfläehe befindlichen Sehrämmeißel gleichmäßig belastet werden und die Standzeit der Schrämmeißel, aber auch die Laufruhe der Schrämwalze dadurch verbessert wird.

Zweckmäßigerweise ist die Schrämwalze mit einer die stimseitigen Schrämmeißel tragenden, entsprechend dem Profil der Walzenstirnfläche geformten Schlußscheibe besetzt, deren die Schrämmeißel tra-

3 4

gende UmfangsabsccniUa dem radialen Meißelabstand wird und man durch Umformen entsprechend zurückgenommen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den df

Abbildungen dargestellt und im folgenden Teil der 2-V₅

Beschreibung näher erläutert Es zeigt s

Fig. 1 eine Schrämwalze mit auf der abbaustoßseiti- sowie nach Einsetzen von gen Stirnfläche befindlicher Schlußscheibe,

Fig. 2 die Schlußscheibe als Einzelheit, _{Vj =} Dyn-nw , ₌ IQ³P ₍₅₎

Fig. 3 die Bewegungsverhältnisse eines Schrämmei- 10³ 2nn_w

ßels auf seiner Umlaufbahn, io

Fig. 4 die Anordnung der auf der Walzenstirnfläche erhält

befindlichen Schrämmeißel in einer schematischen Dabei ist I₀ = 0; φ₀ = 0; Integrationskonstante C = O Abbildung. aus Anfangsbedingung t (φ = 0) = 0, und umsteht für die

Die Schrämwalze 1 besteht aus dem zylindrischen Walzendrehzahl. Bei konstanter Vorschubgeschwindig-Grundkörper 2, den dieses Grundkörper 2 schraubenli- 15 keit % einer Walzenschrämmaschine wird unter nienfonnig umlaufenden Mitnehmerleisten 3 sowie der Berücksichtigung der Gleichungen (3) und (4) Schlußscheibe 4, die auf der abbaustoßseitigen Stirnfläche des Grundkörpers 2 befestigt ist _ Ρψ-d. .

Mitnehmerleisten 3 und Schlußscheibe 4 sind mit °* ~ ₂-dt ' °°^{5φ V}"

Meißelhaltern 5 besetzt, in denen Schrämmeißel 6 20 angeordnet sind (Fig. 1).

Wie aus der Fi g. 3 hervorgeht ist bei einem Winkel φ = 0° die augenblickliche Bewegungskompo-.iente des Schrämmeißels 6 in Richtung Zv^=Vs+v_vund in Richtung Y Vy = 0, wobei V₅ fur die Schnittgeschwindigkeit 25

des Schrämmeißels 6 und yj/für die Vorschubgeschwin- _s _ £w_. _sj_n „ ₊ IQ³ · vy φ

digkeit der Walzenschrämmaschine steht. ^x 2 2n_wn

J UiT = ^J cosφάφ + v*J at I

Bei φ = 90° wird v*= v_u vy= V₃ wenn man nach der Integration für t die rechte Seite der

φ = 180°; ν, = - v_s + v_v; v_r = 0 ⁵⁰ Gleichung (5) einsetzt.

_o _ Geht man davon aus, daß der Walzendurchmesser D_w,

ψ -2/U; vr- v_M; Vy-V₅ die Vorschubgeschwindigkeit v_v der Walzenschrämma-

φ = 360°; v_x = v₅+v_M;v_r= 0 schine und die Walzendrehzahl n_w konstant sind, so gilt

für die Lage des Spantiefenmaximums als Funktion

Diese Randbedingungen werden durch die Funk- 35 von; tionen

V_x= V₅- COS?» + Vu (1) d$>

und 40 und

Vr=V₅-Sm? (2) - ^Dw sin a> + ^XQl' "*" ^φ

2 ^ψ 2-nwn ' erfüllt

Bezogen auf das (X; Y) System ist daher, wenn der 45 £s _wj_r(j dam, Winkel φ im Bogenmaß gemessen wird

Ut

ν, άφ 2 ^ψ 2-n-n_w

⁵⁰ und

und daher nach Gleichung (1)

ds_x = (v₅ ■ cos ρ + v^d/ (3) cosy = - 10³ ^f (7)

55

wobei s_x den in Richtung X zurückgelegten Weg des Das Spantiefenmaximum tritt nach Gleichung 7 bei Schrämmeißels darstellt. Außerdem ist bei einem einem angenommenen v_wvon 15 m/min, n_w = 44 u/min Schrämwalzendurchmesser D_w und D_w - 1600 mm bei cos j> = -0,06782, also einem

Winkel φ = 93,89° auf.

^w η

Ersetzt man -& durch R, so wird nach Abb. 4 die

Spantiefe

0 = S_x-(R-As)

65

und somit

(4)

+ RAs (8)

	V5	Dwm	und ω =	άφ
	daß,	1		d/'
so	Vs =
	Dw d, 2-d/"

Oa φ -

180° '
wird nach Gleichung 5

^s n_w-360°
Mit A s = v_w · t_s wird dann

Da die auf der Walzenstirnfläche befindlichen Schrämmeißel 6, 6', 6" gleiche Spandicke α schneiden sollen, muß a- d = α" sein.

Nach Fig. 4 ist Ar = R - r.

Daher wird, wenn man für r in die Gleichung (13) (R-Ar) einsetzt

to

n_w-360° '

wobei q>_s in Grad eingesetzt werden muß. Bezogen auf das (X; Y) System ist

(9)

und damit 10³·ν- β

^L (H)

(15)

15

2 n_w-36O°
PntQprfinhp.nH filßirhiing (fi) wird dann bei

φ = 90° *■ - *■ sin φ = 1
für den Schrämmeißel 6 der Fig. 4

S_x = T H ——

und somit

(10) ζ ist die Anzahl der Schrämmeißel einer Mitnehmer-Stirnfläche; somit wird die Radiendifferenz A r" benachbarter Schrämmeißel 6, 6' bzw. 6', 6"

20

Ar¹ =

z-1 (16)

oder

25

30 Ar¹ (r-\) = Ar
Nach Gleichung 15 wird daher

s_x = r +

IQ³·

(H)

und

Der Radius r in mm ergibt sich durch Gleichsetzen von Gleichung 10 und 11

35 (17)

, , IQ³ ■ vw _ _a+D_E
4n_w 2

n_w -360°

und weiter

Die vor den einzelnen Schrämmeißeln anstehende Spandicke α, a\ a" wird durch das Maß A /und durch die Vorschubbewegung v_tfder Walzenschrämmaschine bestimmt.

Wenn Αφ° die Winkeldifferenz zweier benachbarter Schrämmeißel auf einer Mitnehmerstirnfläche ist, dann ist der Vorschubweg S_XJt°, den die Walzenschrämmaschine zurücklegt, während der Schrämmeißel 6, 6', 6"den Winkel Αφ durchläuft.

In dieser Gleichung ist rder Radius bis zur Spitze des Meißels 6, D_n der Schnittkreisdurchmesser der Schräm- ^

walze in mm. iydie Marschgeschwindigkeit der Maschi- 50 nen in m/min, n_w die Walzendrehzahl in U/min. wobei

Nach Fi g. 4 ist der Winkel φ_$ =ß - 90°. Folglich wird

_x j,=

_ IQ³· A φ

55 (18)

ist.

4 · n_w

ß_
90°

(13)

60 Damit wird die Spandicke
a = S_XÄr° + Ar¹

oder Ar
z-1

(19)

Mit Hilfe der Gleichung 13 läßt sich bei vorgegebener

Spantiefe α und bekannter Walzendrehzahl n_wnnd Vor- a = v_w · t_Af° +

Schubgeschwindigkeit v_v sowie bei konstruktiv festge- 65 legtem Winkel ßr bestimmen und damit der Abstand

der Spitze des Schrämmeißeis 6 von der Drehachse der Setzt man in Gleichung 19 die Gleichungen 15 und 18

Schrämwalze 1 festlegen. ein, so wird

10^}Αφ°

ΙΟ3	•VW .	ζ-	90°
4·	"ic		1

H-(Z-I)

az- a + a = ■

360° n_w [Αφ⁰ (Z-I) +β] Aus Gleichung 20 läßt sich bei vorgegebener Schrämmeißelzahl ζ pro Mitnehmerstirnfläche die Spantiefe a errechnen oder aber bei bekannter Spantiefe a A p°bzw. ζ festlegen.

Die Radien r von der Drehachse der Schrämwalze 1 bis zur jeweiligen Spitze des Meißels 6, 6' oder 6" - α bestimmen sich dann nach der Gleichung

ι¹ = t" -Af

π_μ·360°

λ 1-7 Vu ι . _o

az— IJI —^ \Δ φ ■ I

a= 2,77 ■ -^-[Αφ°(ζ~\)+β]

Z- Λμ

oder

■=f -Af

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Schrämwalze mit über die Länge ihrer Mitnehmerleisten und auf der abbaustoßseitigen Stirnfläche ihrer Mitnehmerleisten angeordneten Schrämmeißeln, die auf den Mitnehmerstirnflächen mit unterschiedlichem Radialabstand von der Schrämwalzenachse, aber mit gleichem Folgeabstand angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gleiche Mittelpunktswinkel (A ψ) zwischen sich einschließenden Schrämmeißel (6, 6' 6'0 jeder Mitnehmerstirnfläche in Schrämwalzen-Ittufrichtung von Schrämmeißel zu Schrämmeißel abnehmenden Radialabstand von der Schrämwalzenachse haben, wobei die konstante Abnahme des Radialabstandes