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Schwenkeinrichtung für das um die Schrämwalzenachse schwenkbar
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gelagerte Räunblech einer Walzenschrämmaschine Die Erfindung betrifft
eine Schwenkeinrichtung für das um die Schrämwalzenachse schwenkbar gelagerte Räumblech
einer Walzenschrämmaschine, die aus einer zentrisch zur Schrämwalzenachse zwischen
der Schrämwalze und dem axial verschiebbaren Schwenkring des Räumbieches angeordneten,
hydraulisch einrückbaren Reibungskupplung besteht, welche die Schrämwalze kraftschlüssig
mit dem Schwenkring des Räumblechhalters verbindet und die von der Stirnseite des
Schwenkringes und von Teilen der dem Schwenkring benachbarten Stirnfläche der Schrämwalze
gebildet wird.
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Schwenkeinrichtungen dieser Gattung sind durch die kritische Patentschrift
1 409 268 bekannt. Bei ihnen bildet ein am inneren Umfang des Walzenkörpers angeordneter
radialer Flansch, gegen den sich der mit einem Reibbelag versehene Teil des Schwenkringes
unter dem Beaufschlagungsdruck axial wirkender Druckzylinder legt, die Reibungskupplung.
Sie überträgt die vom Antriebsmotor der Walzenschrämmaschine in die Schrämwalze
eingeleitete Drehbewegung auf den Schwenkring und bringt das Räunblech in die gewünschte
Betriebslage. Da eine Schrämwalze in der Regel mit einer Drehzahl von etwa 60 Undrehungen
pro Minute umläuft und diese Drehzahl bereits unmittelbar nach den Einschalten des
Antriebsmotors erreicht, sind erhebliche Relativbewegungen zwischon den beiden Kupplungsteilen
erforderlich, wenn das beispielsweise 1 t wiegende Räunblech nit Hilfe des umlaufenden
Antriebsmotors allmählich von einer Betriebslage in die andere über die Schrämwalze
hinweggehoben werden soll. Aber auch dann läßt es sich nicht vermeiden, daß das
Räumblech, dessen Gewicht im abwärts gerichteten Teil seiner Schwenkbewegung im
Drehsinn des Antriebsmotors wirkt und die Schwenkbewegung unterstützt,
hart
auf das Liegende aufschlägt und dadurch hoch beansprucht oder gar beschädigt wird.
Die in der vorgenannten Druckschrift für diesen Zweck vorgesehene Reibungskupplung
hat darüber hinaus verhältnismäßig große radiale Abmessungen, die sich besondern
bei Schrämwalzen kleineren Durchmessers nicht oder nicht in ausreichendem MOB verwirklichen
lassen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine für den Antrieb durch den Schrämwalzenmotor
besonders geeignete Schwenkeinrichtung für das um die Schrämwalzenachse schwenkbar
gelagerte Räumblech einer Walzenechrämmaschine zu schaffen.
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Die Erfindung geht dazu von einer Schwenkeinrichtung der einganges
genannten Art aus und schlägt vor, den Schwenkring so auszubilden, daß er das die
Schrämwalze tragende Gehäuse oder die Antriebswelle der Schrämwalze mit einen stirnseitigen
Bund eng umschließt und mit einem kegelstumpfförmig zugeschärften Bundende in eine
entsprechend gefornte Bohrung einer stirnseitigen Nabe der Schrämwalze eingreift,
deren Antriebsmotor mittels Drehstromsteller in seiner Drehzahl stufenlos steuerbar
ist.
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Der den Schwenkring mit der Schrämwalze kuppelnde Bund benötigt, weil
er das die Schrämwalze tragende Gehäuse bzw die Antriebswelle der Schrämwalze eng
umschließt, nur wenig radialen Raum und läßt sich daher auch an Schrmwalzen kleineren
Durchmessers ohne weiteres unterbringen. Da ein solcher Schwenkringbund in Achsrichtung
der Schrämwalze tief in die Schrämwalzennabe eingreifen kann, hat er trotz seiner
verhältnismäßig kleinen radialen Abmessung die zur Ubertragung des Drehmomentes
erforderliche Reibfläche. Besonders vorteilhaft ist es, daß eine so ausgebildete
Schwenkeinrichtung bereits vor Inbetriebnahme der Schrämwalze eingerückt werden
und mit Hilfe des mittels Drehstromsteller in seiner Drehzahl stufenlos steuerbaren
Schrämwalzenmotors das Räunblech allmählich von einer in die andere Betriebslage
schwenken kann. Bei diesem Schwenkvorgang treten keine Relativbewegungen zwischen
dem Bund des Schwenkringes und der Schrämwalzennabe auf, so daß die bei fehlender
Relativbewegung vorhandene Haftreibung wegen ihres höheren Reibwerten eine wesentlich
bessere Mitnahme des Räumbleches von der einen in die andere Betriebslage bewirkt.
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Walzenschrämmaschinen für den Untertagebergbau, deren Antriebsmotoren
mittels steuerbarer Gleichrichter, und zwar durch Siliziumzellen (Thyristoren),
in ihrer Drehzahl verstellbar sind, gehören zum Stand der Technik (OS 2 426 815).
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Zweckmäßigerweise wird bei der vorgeschlagenen Schwenkeinrichtung
der Bund von einer Büchse gebildet, die mit dem Schwenkring durch eine bogenförmige
Verzahnung beweglich verbunden ist. Diese Verzahnung gibt der Büchse die Möglichkeit,
sich genau zentrisch in die konische Bohrung der Schrämwalzennabe einzuführen und
sich gegenüber dem Schwenkring einzustellen.
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Weiterhin kann die Schwenkeinrichtung mit einem auf der der Schrämwalze
abgewandten Schwenkringseite befindlichen, zentrisch zur Schrämwalzenachse liegenden,
vorzugsweise T-förmig profilierten Ring ausgerüstet rerein, an welchem über den
Ringumfang verteilte, doppelseitig beaufschlagbare, in Achsrichtung der Schräwalze
wirkende Druckzylinder formschlüssig angreifen. Mit Hilfe dieser Druckzylinder läßt
sich der Schwenkring axial auf die Schrämwalze zu verschieben und der Schwenkringbund
in die Bohrung der Schrämwalzennabe einführen, wo er sich kraftachlüssig mit der
Nabe verbindet. Wegen des Formschlußes zwischen Druckzylinder und Schwenkring kann
die Verbindung zwischen Schrämwalze und Schwenkring auch in gleicher Weise wieder
aufgehoben und der Schwenkring von der Schrämwalze zurückgezogen werden.
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Um das Räumblech in jeder beliebigen Lage feststellen zu können, sind
die Druckzylinder mit einem die beiden Flansche des Profilringes hintergreifenden,
doppelseitig beaufschlagbaren äußeren Kolben und mit einem nur in Richtung des Profilringes
beaufschlagbaren, sich im beaufschlagten Zustand auf dem Profilring abstützenden
inneren Kolben versehen, der nur zusammen mit dem äußeren Kolben vom Druck eine
Flüssigkeitskreislaufes beaufschlagbar ist. Während der äußere Kolben durch Beaufschlagen
in der entsprechenden Richtung eine kraftachlüssige Verbindung zwischen der Schrämwalze
und dem Räumblech
herstellt, hat der innere Kolben die Aufgabe,
den Schwenkring und damit das Räumblech in jeder gewünschten Schwenkstellung festzuhalten.
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Damit die Schwenkbewegung des Räumbleches durch den inneren Kolben
nicht behindert wird, liegt dieser Kolben im besafschlagten Zustand nur mit einem
das Gewichtsmoment des Räumbleches ausgleichenden Auflagerdruck auf dem Profilring
auf. Er erschwert dadurch die Schwenkbewegung des Räumbleches nur unwesentlich,
verhindert aber, daß das von der Schrämwalze entkuppelte Räumblech aufs Liegende
zurückfällt.
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Dazu ist der innere Kolben in einer zentrischen, zum Profilring austretenden
Bohrung des äußeren Kolbens geführt, die über eine Stichleitung mit den beiden Leitungen
der Räume des Druckzylinders, dem in jeder dieser Leitungen angeordneten Zuschaltventil
und einer Speicherblase verbunden sowie in Richtung der beiden Leitungen gesperrt
ist. Beim Beaufschlagen des Druckzylinders wird daher immer zunächst die Stichleitung
beaufschlagt und dadurch der innere Kolben gegen den Profilring gedrückt. Erst danach
tritt über eines der beiden Zuschaltventile die Druckflussigkeit in den einen oder
anderen Raum des Druckzylinders ein und beaufschlagt den äußeren Kolben. Die Speicherblase
sorgt dafür, daß auch bei von der Flüssigkeitspumpe getrennter Stichleitung und
auch bei ausgeschalteter Walzenschrämmaschine der Anpreßdruck des inneren Kolbens
erhalten bleibt und das Räumblech in seiner jeweiligen Schwenklage arretiert ist.
Ferner kann die Stichleitung über ein Ventil direkt mit dem Sumpf des den Druckzylinder
beaufschlagenden Flüssigkeitskreislaufs verbindbar sein, damit sich das Räumblech
bei der Gewinnungsfahrt der Walzenschrämmaschine auch vertikal frei einstellen,
auf dem Liegenden abstützen und dem Verlauf des Liegenden genau folgen kann.
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Schließlich kann das die Schrämwalze tragende Getriebe mit einer den
Schwenkring haltenden, die Bohrung der Büchse xtirneinig abschließenden Lagerbüchse
besetzt sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt
und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Teil der WalzenschrSmmaschine in Seitenansicht;
Fig. 2 den Schwenkring und die ihm benachbarten Teile in einem Querschnitt; Fig.
3 einen der Druckzylinder in einem Längsschnitt; Die Walzenschrämmaschine ist mit
1, der Walzentragarm mit 2 und die Schrämwalze mit 3 bezeichnet. Letztere ist mit
einem Räumblech 4 ausgestattet, das über den Räumblechhalter 5 mit dem Schwenkring
6 verbunden ist, der zentrisch zur SchrSmwalzenachse auf dem Umfang des Untersetzungsgetriebes
7 der Schrämwalze 3 liegt. Das mit dem Walzentragarm 2 verbundene und die Schrämwalze
3 tragende Untersetzungsgetriebe 7 ragt in den Grundkörper 8 der Schrämwalze 3 hinein
und trägt auf seinem Umfang eine hier unverdrehbar angeordnete zweiteilige, durch
einen Bund 9 axial gesicherte Lagerbüchse 10, auf der sich der Schwenkring 6 drehbar
und axial verschiebbar abstützt.
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Mit seiner stirnseitig angeordneten kegelstumpfförmig zugeschärften
Büchse 11 greift der Schwenkring 6 in eine entsprechend geformte Bohrung der Nabe
12 der Schrämwalze 3 ein. Diese Büchse 11 stellt, wenn der Schwenkring 6 unter dem
Druck der axial beaufschlagbaren Zylinder 13 steht, eine kraftschlüssige getriebliche
Verbindung zwischen Schrämwalze 3 und Schwenkring 6 her.
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Büchse 11 und Schwenkring 6 sind durch einen Zwischenring 14 beweglich
miteinander verbunden, der über einen Deckel 15 von Schrauben 16 gehalten und auf
einer Schulter 17 des Schwenkringes 6 zentriert ist. Über die Verzahnung 18 der
Bohrung 19, in die eine entsprechende bogenförmige Verzahnung 20 der Büchse 11 eingreift,
verbindet er die Büchse 11 mit dem Schwenkring 6, ohne sie in ihrer Beweglichkeit
gegenüber der
Schrämwalzennabe 12 zu behindern. Dichtungen 21,22,
die im Deckel 15 oder im Lagerbüchsenflansch 23 angeordnet sind, schließen die Verzahnung
18 und die Bohrung 24 der Büchse 11 nach außen ab.
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Auf seiner der Schrämwalze 3 abgewandten Stirnseite besitzt der Schwenkring
6 einen T-förmig profilierten Ring 25, dessen Flansche der äußere Kolben 26 des
Druckzylinders 13 mit seinem entsprechend profilierten Kolbenende hintergreift.
Dieser äußere Kolben 26 ist, wie aus der Figur 3 hervorgeht, über Leitungen 27,28
doppelseitig beaufschlagbar. Er kann daher wegen seines Formschlußes den auf der
Lagerbüchse 10 in Richtung des Doppelpfeiles 29 verschiebbaren Schwenkring 6 sowohl
auf die Stirnfläche der Schrämwalze 3 zu verschieben als auch von der Schrämwalze
3 wegziehen. In einer zum Schwenkring 6 aus der Stirnfläche austretenden zentralen
Bohrung 30 des äußeren Kolbens 26 befindet sich ein innerer, nur einseitig beaufschlagbarer
Kolben 31. Seine Stirnseite wird über die Stichleitung 32 und Rückschlagventile
33 bzw. 34 mit der jeweils unter Druck stehenden Leitung 27 oder 28 verbunden und
über das Wegeventil 35 von der Flüssigkeitspumpe 36 mit Druckflüssigkeit versorgt.
Die Flüssigkeitspumpe 36 und das ihr zugeordnete Überdruckventil 37 befinden sich
innerhalb des Schrämkopfes der Walzenschrämmaschine 1. Beiden Leitungen 27,28 ist
ein gemeinsames, entsperrbares Zwillingsrückschlagventil 38 zugeordnet, und jede
dieser Leitungen 27,28 ist mit einem Zuschaltventil 39,40 ausgestattet, das durch
je eine Leitung 41,42 mit der Stichleitung 32 in Verbindung steht. Außerdem ist
die Stichleitung 32 auch mit einer Speicherblase 43 versehen und kann über ein Ventil
44 mit einer direkt zum Sumpf 45 der Flüssigkeitspumpe 36 führenden Leitung 46 verbunden
werden.
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Bei umlaufender, vom Antriebsmotor 50 der W lzenschrsmanchine 1 angetriebenen
Flüssigkeitspumpe 36 tritt die Druckflüssigkeit je nach Stellung des Wegeventils
35 in eine der beiden Leitungen 27 oder 28 ein, gelangt über das jeweilige Rückxchlagventil
33 oder 34 in die Stichleitung 32 und öffnet gleichzeitig auch die den Rücklauf
sperrende Seite des Zwillingsrückschlagventils
38. Sie beaufschlagt
jetzt neben der Speicherblase 43 auch die Stirnseite des inneren Kolbens 31 und
preßt dessen Kolbenstange gegen den Profilring 25. Unter dem Druck der Stichleitung
32 öffnen sich die beiden Zuschaltventile 39,40.
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Der beispielsweise in der Leitung 28 herrschende Flüssigkeitsdruck
beaufschlagt daraufhin den Raum 47 des Druckzylinders 13, preßt den äußeren Kolben
26 in Richtung des Doppelpfeiles 29 gegen den mit dem Schwenkring 6 verbundenen
Profilring 25 und rückt die stirnseitige Büchse 11 des Schwenkringes 6 in die Bohrung
der Nabe 12 der Schrämwalze 3 ein. An dieser Bewegung beteiligt sich auch der beaufschlagte
innere Kolben 31. Die jetzt unter der Walzendrehung einsetzende Schwenkbewegung
des Räumbleches 4 wird entweder durch Ausschalten des Antriebsmotors 50 der Walzensehrammaachine
1 oder durch Lüften der Kupplung, also durch Beaufschlagen der Leitung 27, beendet.
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Trotz des Wechsels der Beaufschlagungsrichtung durch das Wegeventil
35 bleibt der innere Kolben 31 nach wie vor beaufschlagt. Sein Durchmesser ist 80
gewählt oder der auf ihn wirkende Beaufschlagungsdruck ist so eingestellt, beispielsweise
über ein nicht dargestelltes Reduzierventil, daß der zwischen der Stirnfläche der
Kolbenstange und dem Profilring 25 vorhandene Reibungsschluß ausreicht, um das Gewichtsmoment
des Räumbleches 4 aufzunehmen und es in seiner jeweiligen Schwenklage festzuhalten.
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Mittels der Speicherblase 43 bleibt die kraftschlüssige Verbindung
auch bei ausgeschalteter oder leer umlaufender Flüssigkeitspumpe 36 bestehen. Erst
wenn das Ventil 44 geöffnet wird schwindet der Beaufschlagungsdruck des inneren
Kolbens 31 und das Räumblech 4 fällt, da die Speicherblase 43 den Druckabfall verzögert,
allmählich aufs Liegende zurück.
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Alle die Axialbewegung des Schwenkringes 6 erzeugenden Druck zylinder
13 sind einem Ringsegment 48 zugeordnet, das vor der Stirnseite des Untersetzungsgetriebes
7 liegt, um den Walzentragarm 2 herumgeführt und mit dem Unteraetzungßgetriebe 7
verbunden ist.
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Der innerhalb des Motorteils 49 befindliche Antriebsmotor 50, der
neben der Schrämwalze 3 auch die nicht dargestellte Winde
der Walzenschrämmaschine
1 antreibt, wird über ein nicht dargestelltes Schrämkabel von der Strecke aus mit
elektrischer Antriebsenergie versorgt. Er erhält diese Antriebsenergie über Drehstromsteller
51 und ist daher in seiner Drehzahl stufenlos steuerbar. Folglich kann auch die
Schrämwalze 3 mit unter schiedlichen Schnittgeschwindigkeiten arbeiten und allmählich
auf die gewünschte Betriebsdrehzahl hochgefahren werden. Mit Hilfe der Drehstromsteller
51 und der Schrämwalze 3 ist es daher möglich, das Räumblech 4 bei zuvor eingerückter
Büchse 11 langsam in die entgegengesetzte Betriebslage über die Schrämwalze 3 hinwegzuheben.