DE2733405C3 - Meßvorrichtung, insbesondere für untertage eingesetzte Walzenschrämmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung für Schrämmaschinen, insbesondere für Walzenschrämmaschinen, deren Schrämköpfe oder -waben mit mindestens einem einen Fühlmeißel darstellenden Schneidwerkzeug ausgerüstet sind, ds. radial über einen vorlaufenden festen Schrtinmeißel vorsteht und in dessen Bewegungsebene veriaufer j sowie in radialer Ebene elastisch gelagert ist und zumindest mittelbar mit einer auf radiale Werkzeugbewegungen ansprechenden Steuerung der Tragarmverstellvorrichtung verbunden ist.

Es gehört zum Stand der Technik, eine Schrämwalze zum Gewinnen, Aufhauen und Vortreiben in Mineralien, insbesondere Kohle und Nebengestein, auf ihrem Umfang mit verzahnten, in beiden Drehrichtungen der Schrämwalze wirksamen Schlagrollen zu besetzen, die mit zur Walzenachse paralleler bzv/. windschiefer Achse und mit seitlichem Abstand voneinander in ring- oder wendeiförmiger Anordnung in Halterungen der Schrämwalze drehbar gelagert sind (DE-PS 11 73 049).

Weiterhin ist es durch die deutsche Patentschrift 5 21 979 bekannt, einem Schrämmeißel einer als Scheibe ausgebildeten Vorschneider zuzuordnen, der drehbar in einer Gabel gelagert .st. Zweck dieser Anordnung ist es, das durch den Vorschneider angeritzte Mineral mit Hilfe des nachlaufenden Meißels zu brechen, um dadurch die Staubbildung zu reduzieren.

Auch gehören bei Bergwerksmaschinen Einrichtungen zum vorbekannten Stand der Technik, die fortlaufend die Stellung eines rotierenden Schrämkopfes zu den von ihm während des Arbeitsablaufs durchschnittenen verschiedenen Mineralschichten anzeigen. Ein diese Schichten anschneidender, in einer Gummihülse elastisch gelagerter Prüfzahn des Schräm* kopfes ist dazu mit einem Druckgeber verbünden, der die auftretenden Erschütterungen des Prüfzahnes in elektrische Impulse umwandelt und sie einem Katho^ denstrahl'Polarkoordinaten^Oszillographen zuleitet, der diese Impulse auf einem Bildschirm sichtbar macht.

Der Druckgeber ist so ausgelegt, daß er im wesentlichen nur auf die Vibration anspricht, die während des Schneidens durch die auf den Prüfzahn einwirkenden Druckkräfte entsteht Er ändert im Rhythmus der Vibration seinen Widerstand und zeichnet mit Hilfe des Kathodenstrahl-Polarkoordinaten-Oszillographen ein der Frequenz und der Amplitude der Vibration des Prüfzahnes entsprechendes Oszillogramm, das zur Steuerung des Schrämkoj>fes benutzt wird (DE-PS 9 16 043).

Weiterhin sind umlaufende Schrämvorrichtungen für bergmännische Gewinnungsmaschinen bekannt, die mit einer Mineralhärteanzeigevorrichtung ausgestattet sind. Diese Mineralhärteanzeigevorrichtung ist einer umlaufenden Schrämvorrichtung zugeordnet und besteht aus einem Fühlmeißel, der in einem Halter nachgiebig gelagert und mit einer Vorrichtung ausgestattet ist, die auf solche Bewegungen des Fühlmeißels anspricht, die durch unterschiedliche Härte des Minerals hervorgerufen werden. Mittels von der Vorrichtung erzeugter elektrischer Signale wird die Höhenlage der Schrämwalze gesteuert Um den Fühlmeißel mit konstanter Tiefe in dem zu lösenden Mineral zu halten, ist er hinter und neben einem fest angebrachten Schrämmeißel angeordnet (DE-PS 19 39 956). Er liefert nur mit scharfer Schneide einwandfreie Meßwerte, nicht aber, wenn diese Schneide nach längerem Gebrauch oder unter der hohen Beanspruchung durch das Nebengestein des Flözes, stumpf geworden oder gar ausgebrochen ist

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung zu schaffen, deren Schneidwerkzeug den beim Einlaufen in das sehr harte Nebengestein auftretenden Druckspitzen gewachsen ist und die sich durch eine besonders große Standzeit auszeichnet

Die Erfindung geht dazu von einer Meßeinrichtung aus, wie sie eingangs beschrieben ist, und kennzeichnet sich dadurch, daß der Fühlmsißei aus einer Diske besteht und das in den Druckräumen des oder der Stellzylinder der Tragarmverstellvorrichtung je ein Druckaufnehmer angeordnet ist, der die Druckschwankungen des Hydrauliksystems und die bei in das Nebengestein einlaufender Diske im Umlaufrhythmus der Schrämwalze auftretenden Druckspitzen erfaßt und letztere selbst oder über ein nachgeschaltetes Umwandlungselement ausfiltert und in zur Steuerung der Tragarmverstellvomchtung verwendbare Signale umsetzt. Disken werden bekanntlich beim Streckenvortrieb, aber auch beim Herstellen von Bohrlöchern benutzt. Sie dienon stets zum Lösen sehr harter Mineralien und zeichnen sich durch große Lebensdauer bzw. durch hohe Standzeiten aus, die sie auch bei extremer Beanspruchung beibehalten. Sie haben daher auch nach längerem Gebrauch noch ihre volle Schneidfähigkeit und liefern allein durch die auf sie einwirkende Radialkomponente der Reaktionskraft die für den vorgesehenen Zweck benötigten Meßwerte, selbst wenn sie über längere Zeit mit dem Nebengestein des Flözes in Berührung kommen und durch das das Flöz begleitende Mineral hoch belastet worden sind.

Jedenfalls übertreffen sie die Standzeit eines normalerweise nur für den Einsatz in der Kohle Vorgesehenen Schrämmeißels, wie er bei den bekannten Meßeinrich·· tungen dieser Gattung benutzt wird, um ein Vielfaches und eignen sich besonders für den vorgesehenen Zweck,

Die von der in das Nebengestein einlaufenden Diske erzeugten Druckschwankungen treten innerhalb der Druckräume des oder der Stellzylinder der Tragarmver* Steilvorrichtung im Rhythmus des Schrämwalzenum-

!aufs auf. Sie werden von dem Druckaufnehmer erfaßt und durch diesen oder von einem nachgeschalteten Umwandlungselement aus den übrigen Druckimpulsen ausgefiltert Sie liefern Signale, die ohne Fernübertragung zur Steuerung der Tragarmverstellvorrichtung benutzt werden können und die Schrämwalze in das Flöz zurückführen.

Selbstverständlich kann die auf die Diske einwirkende Reaktionskraft mit Hilfe von Dehnungsmeßstreifen oder piezoelektrisch bestimmt oder auch induktiv oder kapazitiv erfaßt und auf die das Höhenniveau der Schrämwalze bestimmende Vorrichtung fernübertragen werden. Es ist aber auch, um die Schrämwalze beim Auftreten von Bergmittcln im Flöz zu halten, eine Fernübertragung dieser Signale in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Schrämwalze möglich.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Walzenschrämmaschine in Seitenansicht;

Fig.2 einen Umfangsabschnitt einer Schrämwalze mit einer unmittelbar hinter einem SchcämmeiSel angeordneten, als Meßeinrichtung dienenden Diske;

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie A-Bder F i g. 2;

F i g. 4 ein Schema der Tragarmverstellvorrichtung.

Die in der F i g. 1 dargestellte Walzenschrämmaschine ist mit 1 bezeichnet Sie ist auf dem Strebfördermittel 2 verfahrbar und löst mit ihren an schwenkbaren Tragarmen 3 gelagerten Schrämwalzen 4 das anstehende Flöz 5. Ihre das Mineral angreifenden Schrämmeißel 6 sind in Schrämmeißelhaltern 7 unbeweglich angeordnet, die auf dem Umfang der Schrämwalzen 4 befestigt sind. Außerdem ist mindestens eine Meßeinrichtung 8 auf dem Umfang jeder der beiden Schrämwalzen 4 vorhanden, die, wenn sie ins Nebengestein einläuft, infolge der plötzlichen, starken Zunahme der auf sie einwirkenden Reaktionskraft ein Signal auslöst, das die Höhenlage der Schrämwalzentragarme 3 durch entsprechendes Beaufschlagen des zugehörigen Stellzylinders 9 korrigiert und die Schrämwalze 4 ins Flöz zurückführt.

Wie insbesondere aus der F i g. 2 hervorgeht, wird die Meßeinrichtung 8 von einer Diske 10 gebildet, die um einen zur Schrämwalzenachse parallel verlaufenden Bolzen 12 drehbar gelagert ist. Der die Diske iO tragende Halter 11 liegt verhältnismäßig dicht hinter einem der vorlaufenden Schrämmeißelhalter 7 und hält die Diske innerhalb der Bewegungsebene des Schrämmeißels 6, und zwar so, daß sie etwa 10 bis 20 mm radial nach außen vorsteht Dadurch wird sichergestellt, daß die Eindringtiefe der Diske 10 in das Mineral ständig auf einen konstanten Betrag beschränkt bleibt und die auf sie einwirkende Reaktionskraft innerhalb desselben Minerals stets etwa den gleichen Wert hat

Bei dem in der F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die vom Mineral auf die Diske 10 ausgeübte Reaktionskraft innerhalb der Tragarmverstellvorrichtung, also des Stellzylinders 9, ermittelt und zu dessen Steuerung benutzt Hier ist der Stellzylinder 9 im Bereich der Stirnseiten seiner Zylinderbohrung 19 mit je einem Druckaufnehmer 20 ausgestattet, die über Leitungen 21, 22 mit einer Einrichtung 23 verbunden sind. Aufgabe dieser Einrichtung 23 ist es, aus den Ausgangssignalen des jeweils ansprechenden Druckaufnehmers 20, die den Druckschwankungen der Zylinderflüssigkeic proportional sind, die beim Einlaufen der Diske 10 ins Nebengestein im L-r-.jlaufrhythmus der Schrämwalze 4 auftretenden Signale auszufiltern und mit ihrer Hilfe ein nicht dargestelltes, einen Teil der Einrichtung 23 bildendes Organ zu betätigen, das auf den von einer Feder 27 gehaltenen Steuerschieber 24 des Stcüerzylinders 25 einwirkt Selbstverständlich kann das Ausfiltern der Druckschwankungen der Zylinderflüssigkeit auch durch den Druckaufnehmer 20 direkt erfolgen. Der Druckaufnehmer ist dann so ausgelegt, daß er nur auf Druckbelastungen anspricht, wie sie bei ins Nebengestein einlaufender Diske 10 auftreten. Diese Belastungen haben eine Größenordnung, die um den Faktor 2 bis 3 größer ist, als die Radialkraft, die auf eine im Flöz umlaufende Diske 10 einwirken würde. In beiden Fällen wird der Kolben 26 des Stellzylinders 9 mit Hilfe der Einrichtung 23 in einem Sinne beaufschlagt, der die Schrämwalze 4 ins Flöz zurückführt Dazu sind die beiden Kolbenseiten in der Stellzvünderbohrung 19 über Flüssigkeitsleitungen 27 mit dem Steuerzylinder 25 verbunden, der seine Druckflüssigkeit aus der Leitung 28 empfängt und diese Leitung je nach Stellung seines Steuerschiebers 24 mit der einen oder der andeien Seite des Stellzylinderkolbens 26 und die nicht beaufschlagte Seite des Stellzylinderkolbens über Leitungen 29 oder 30 mit dem nicht dargestellten Sumpf verbindet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Meßeinrichtung für Schrämmaschinen, insbesondere für Walzenschrämmaschinen, deren Schrämköpfe oder -walzen mit mindestens einsm einen Fühlmeißel darstellenden Schneidwerkzeug ausgerüstet sind, das radial über einen vorlaufenden festen Schrämmeißel vorsteht und in dessen Bewegungsebene verlaufend sowie in radialer Ebene elastisch gelagert ist und zumindest mittelbar mit einer auf radiale Werkzeugbewegungen ansprechenden Steuerung der Tragarmverstellvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlmeißel aus einer Diske (10) besteht und daß in den Druckräumen des oder der Stellzylinder (9) der Tragarmverstellvorrichtung je ein Druckaufnehmer (20) angeordnet ist, der die Druckschwankungen des Hydrauliksystems und die bei in das Nebengestein einlaufender Diske (10) im Umlaufrhythmus der Schrämwabe (4) auftretenden Druckspitzen erfaßt, letztere sc&st oder über ein nachgeschaltetes Umwandlungselement (23) ausfiltert und in zur Steuerung der Tragarmverstellvorrichtung (9) verwendbare Signale umsetzt.