DE2854307C2

DE2854307C2 -

Info

Publication number: DE2854307C2
Application number: DE2854307A
Authority: DE
Inventors: Ingo 6000 Frankfurt De Barnstorf
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1978-12-15
Filing date: 1978-12-15
Publication date: 1988-09-29
Also published as: US4333687A; DE2854307A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Steuereinrichtung ist bei z. B. aus der US-PS 38 41 707 bekannten Rundschaftmeißeln an bergbaulichen Gewinnungs- und Streckenvortriebsmaschinen verwendbar. Ein solcher Rundschaftmeißel sitzt in einer Verschleißhülse, die eine Drehung des Meißels in der Aufnahme des Halters zur Selbstschärfung des Meißels während des Schneidens zu läßt. Beim Einsatz von meißelbestückten Gewinnungs- und Streckenvortriebsmaschinen im Untertagebau entstehen vor allem beim Hereingewinnen harter Formationen in den Meißelschneidbahnen Funken, die unter ungünstigen Umständen zur Zündung von explosiven Gasgemischen führen können. Eine derartige Funkenbildung im Abbaubereich ist insbesondere im Kohlenbergbau äußerst unerwünscht. Man ist daher bestrebt, die Funkenbildung im Arbeitsbereich des Meißels durch die Zuführung eines Kühlmittels wie Wasser so weit wie möglich zu unterdrücken.

In der SU-PS 6 21 873 ist ein Halter für einen Tangential meißel beschrieben, der begrenzt schwenkbeweglich an einem Schrämkörper gelagert ist und durch seine Schwenkbewegung bei Eingriff in das zu schneidende Material ein Ventilglied öffnet, das eine Kühlmittelströmung zu einer Düse am Schräm körper freigibt. Durch diese Maßnahme wird Wasser oder ein anderes Kühlmittel hinter die Meißelspitze gespritzt, um so den Meißelarbeitsbereich direkt zu kühlen. Hierdurch wird eine sehr wirkungsvolle Unterdrückung der Funkenbildung erreicht, jedoch ist die schwenkbewegliche Lagerung des Halters am Schrämkörper wegen der hohen Lagerbeanspruchung problematisch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Steuereinrichtung für die Kühlmittelzufuhr zu einer Düse bei einem Tangentialmeißel mit rundem Schaft in einem Hal ter am Schräm- oder Schneidkörper einer Gewinnungs- oder Vortriebsmaschine im Bergbau, wobei gewährleistet sein soll, daß die Steuereinrichtung wenig störanfällig ist und die gegebenenfalls stör- und verschleißanfälligen Teile leicht ausgewechselt werden können, ohne daß jeweils ein Auswech seln des gesamten Halters notwendig wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentan spruch 1 angegebenen Merkmalskombination gelöst. Bei dieser Ausbildung tritt der aufgrund der rauhen Betriebsbedingun gen beim Gebrauch der Gewinnungs- und Streckenvortriebs maschinen im Untertagebau unvermeidliche Verschleiß haupt sächlich an der den Meißelschaft umschließenden Verschleiß hülse auf, so daß zur Beseitigung von Verschleißschäden, die die Arbeit des Meißels nachteilig beeinträchtigen, in den meisten Fällen nur die Verschleißhülse ausgetauscht zu werden braucht. Dies gilt auch für einen Verschleiß des Absperrgliedes in der Kühlmittelzuführung, durch das die Kühlmittelbedüsung der Meißelschneidbahn andruckabhängig gesteuert wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn das Absperrglied die Verschleißhülse ringförmig umgibt und zwischen zwei axial versetzten, von der Verschleißhülse und der Halteraufnahme gebildeten Ringkanälen liegt, von denen der eine mit einem von der Maschine kommenden Kühl mittelzuführungskanal und der andere mit einem in der Spritzdüse mündenden Kühlmittel kanal in Verbindung stehen. Bei dieser Ausgestaltung erhält das Absperrglied einerseits eine robuste Ausbildung, während andererseits eine Drehung der Verschleißhülse in dem Halter möglich ist, ohne daß dadurch die Steuerung des Kühlmittel zuflusses zu der Spritzdüse beeinträchtigt wird. Damit Un genauigkeiten im Absperrbereich ohne weiteres ausgeglichen werden können und die Sperrfunktion des Absperrgliedes nicht beeinträchtigen, empfiehlt es sich außerdem, dieses mit einer konischen Absperrfläche zu versehen, die mit einer vorzugs weise mit einer Dichtung belegten Ringschulter in der Halter aufnahme zusammenwirkt. Weiterhin kann zu diesem Zweck das Absperrglied mit seinem Außenumfang auch noch der Innenwand der Halteraufnahme anliegen und mit Randausnehmungen versehen sein, deren Tiefe geringer ist als die Tiefe der mit dem Ab sperrglied zusammenwirkende Ringschulter, so daß diese den Durchtritt des Kühlmittels nur dann erlauben, wenn die Absperr fläche des Absperrgliedes von der zugeordneten Ringschulter abgehoben ist.

Eine zweckmäßige Abdichtung des innerhalb der Halterauf nahme liegenden Kühlmittelzuführungsbereichs in Axialrichtung ist durch die Anordnung von Ringschnurdichtungen möglich, die die Bewegung der Verschleißhülse mitmachen.

Zum Absperren des Kühlmittelzulaufs zu der Spritzdüse bei Leerlauf des Meißels empfiehlt es sich, die Verschleißhülse durch an dem Halter abgestützte Druckfedern in Richtung einer axial vorderen, den Kühlmittelströmungsweg schließenden Endlage zu belasten. Die Druckfedern sitzen hierbei zweck mäßigerweise in Aufnahmebohrungen der vorderen Stirnseite des Halters, wobei sie einen vorderen Bereich der Einsatzhülse untergreifen. Dadurch sind sie einerseits un verlierbar gehalten, andererseits nach Herausnahme der Verschleiß hülse aber leicht zu montieren oder zu demontieren.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Verschleißhülse ergibt sich bei deren Zusammensetzung aus zwei sich in Axial richtung ergänzenden Hülsenteilen, deren freie Enden jeweils mit einem die axiale Beweglichkeit der Gesamthülse begrenzenden Anschlagbund versehen sind. Hierdurch können die beiden Hülsen teile von entgegengesetzten Seiten her in die Aufnahme des Halters eingefügt und dann miteinander verbunden werden, wonach sie mit einem durch die Einstellung ihrer Verbindung be stimmbaren Axialspiel in dem Halter festgehalten werden.

Das Absperrglied ist zweckmäßigerweise am axial innenliegenden Ende des hinteren Hülsenteils ausgebildet. Zur Verbindung der beiden Hülsenteile empfiehlt sich deren Verschraubung mit einander, wobei der hintere Hülsenteil vorteilhaft mit außen endigen seitlichen Anflachungen zum Ansatz eines Montage zeuges versehen ist.

Die Verschleißhülse kann an ihrem vorderen Bund Anflachungen und der Halter wenigstens einen Anschlagsteg aufweisen, dem sich wenigstens eine der Bundanflachungen anlegt. Bei dieser Ausbildung ist die Verschleißhülse nach ihrer Einführung in den Halter undrehbar, jedoch axial beweglich festgelegt. Fallweise ist es aber auch möglich, die Verschleißhülse dreh bar in der Aufnahme des Halterkörpers anzuordnen, so daß auf diese Weise die Drehbarkeit des Meißels verbessert bzw. unterstützt wird.

Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Meißel halters, der an einem Schneidkopf einer Gewinnungs- und Streckenvortriebsmaschine angebracht ist und in den ein Rundschaftmeißel eingesetzt ist,

Fig. 2 den Halter ohne Meißel und ohne Verschleißhülse im Längsschnitt,

Fig. 3 einen Längsschnitt der Verschleißhülse,

Fig. 4 eine Teilansicht des Absperrgliedes der Verschleiß hülse,

Fig. 5 eine Draufsicht des Absperrgliedes der Verschleißhülse,

Fig. 6 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Meißelhal ters mit eingesetztem Rundschaftmeißel,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie C-D in Fig. 6,

Fig. 8 eine Unteransicht des erfindungsgemäßen Meißelhal ters mit eingesetztem Rundschaftmeißel,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halters im Längsschnitt mit eingesetztem Rund schaftmeißel und

Fig. 10 eine Draufsicht der in Fig. 9 dargestellten Aus führungsform.

Der Meißelhalter umfaßt einen Halter 11, der an einem Schneidkopf, einer Schrämwalze oder dergleichen einer bergbaulichen Gewinnungs- oder Streckenvortriebsmaschine befestigt ist. Dieser Halter besitzt eine durchgehende Aufnahme 12 (Fig. 2) für einen Meißel 13. Der Meißel 13 ist in den dargestellten Ausführungsformen mit einem Rundschaft 14 in die Aufnahme 12 eingesetzt. Zwischen dem Schaft 14 des Meißels 13 und der Innenwand der Aufnahme 12 ist dabei eine Verschleißhülse 15 eingesetzt, die, wie die Fig. 3 genauer er kennen läßt, aus zwei Hülsenteilen 16 und 17 besteht, die vor zugsweise durch eine Schraubverbindung miteinander vereinigt sind. Die Verschleißhülse 15 ist an ihren beiden Enden jeweils mit einem Bund 18 bzw. 19 versehen, die im Zusammenwirken mit den entgegengesetzten Stirnrändern der Aufnahme 12 An schläge bilden, die die axiale Beweglichkeit der Verschleißhül se 15 begrenzen. Der Abstand der Bunde 18, 19 ist dabei ge genüber der Länge der Aufnahme 12 so gewählt, daß eine be grenzte axiale Verschiebbarkeit der Verschleißhülse 15 möglich bleibt.

In dem Halter 11 ist gegen die Arbeitsrichtung gesehen hinter dem Meißel 13 eine Spritzdüse 20 am Ende eines zu der Aufnahme 12 etwa parallel verlaufenden Kanals 21 angeordnet. Durch diese Spritzdüse 20 wird ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser in die Meißelschneidbahn gespritzt, um Funkenbildungen beim Angriff der Meißelspitze an der hereinzugewinnenden For mation zu unterdrücken. Zur Zuführung des Kühlmittels zu der Spritzdüse 20 schließt der Kanal 21 an einen Querkanal 22 an, der einerends in der Aufnahme 12 des Halters 11 mündet und andernends von der Halteraußenseite her durch einen Verschlußstopfen 23 verschlossen ist, durch dessen Ent fernung er bedarfsweise zugänglich gemacht werden kann. Ein weiterer, an eine Kühlmittelversorgungsleitung angeschlosse ner Kanal 24 im Halter 11 mündet gegenüber dem Querka nal 22 und in Axialrichtung der Aufnahme 12 diesem ge genüber versetzt.

Zur Überführung des Kühlmittels aus dem Zuführungskanal 24 ist zwischen der Innenwand der Aufnahme 12 des Halters 11 und dem unteren Teil 17 der Verschleißhülse 15 ein Ringkanal 25 ausgebildet, der unmittelbar an den Zuführungskanal 24 anschließt. In Höhe der Mündung des Querkanals 22 in die Aufnahme 12 ist ein weiterer Kanal 26 zwischen der Innen wand der Aufnahme 12 und dem oberen Teil 16 der Verschleißhülse 15 ausgebildet. Zwischen dem Ringkanal 25 und dem Kanal 26 liegt ein ein Absperrglied bildender Dichtkonus 27, der am innenliegenden Ende des Teils 17 der Verschleißhülse 15 ausge bildet ist. Der Dichtkonus 27 liegt mit einer konischen Ab sperrfläche einer Ringschulter 28 der Innenwand der Aufnahme 12 des Halters 11 gegenüber, der ein Dichtring 29 auf liegt. Der Dichtkonus liegt in der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung des Meißels 13 und der Verschleißhülse 15 der Dichtung 29 an und unterbricht dadurch die Verbindung zwi schen dem Ringkanal 25 und dem Kanal 26 zwischen Einsatz hülse und Aufnahmewand. In dieser Position wird die Strömung eines Kühlmittels von dem Zuführungskanal 24 zu der Spritz düse 20 unterbunden.

Wie insbesondere die Fig. 4 und 5 erkennen lassen, weist der Dichtkonus 27 über den Umfang verteilte kehlungsförmige Rand ausnehmungen 30 auf, durch die hindurch ein Kühlmittelstrom von dem Ringkanal 25 zu dem Kanal 26 hin und damit zu der Spritzdüse 20 ermöglicht wird, sobald der Dichtkonus von der Dichtung 29 an der Ringschulter 28 abgehoben wird. Dies er folgt bei einer Andruckbelastung des Meißels 13 bei dessen Angriff an einer hereinzugewinnenden Abbaufront, durch die er samt der Verschleißhülse 15 bis zum Anschlag des Bundes 18 an dem oberen Rand der Aufnahme 12 axial in den Halter hinein verschoben wird. Durch die Axialverschiebung der Ver schleißhülse 15 hebt auch der Dichtkonus 27, der am unteren Hülsenteil 17 sitzt, von der Ringschulter 28 bzw. dem auf liegenden Dichtring 29 ab. Zur sicheren Abdichtung des Kühl mittelströmungsweges im Bereich der Aufnahme 12 sind in die Verschleißhülse 15 beiderseits der Kanäle 25 und 26 Rundschnur ringe 31 eingesetzt, die die Axialbewegung der Verschleißhülse mitma chen können, ohne daß ihre Dichtfähigkeit beeinträchtigt wird.

Damit der Meißel 13 zusammen mit der Verschleißhülse 15 sich im unbelasteten, d. h. im Freilaufzustand in einer Lage befindet, in der die Kühlmittelzuführung zu der Spritzdüse durch den Dichtkonus 27 unterbrochen wird, sind, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, in der oberen Stirnwand des Halters Druckfedern 32 in Aufnahmebohrungen 33 gehalten, die dem Bund 18 der Ver schleißhülse 15 unterseitig anliegen und diese in der Andruck richtung des Meißels so weit verschieben, bis der Dichtkonus 27 der Dichtung 29 der Ringschulter 28 dichtend anliegt. Bei der Axialbelastung des Meißels während des Angriffs an einer Abbaufront werden dann Meißel und Verschleißhülse entgegen der Wirkung dieser Federn 32 in eine den Dichtkonus 27 von der Dichtung 29 der Ringschulter 28 abhebende Position zurückgedrückt.

Es ist der Vollständigkeit halber noch hinzuzufügen, daß, wie die Fig. 6 erkennen läßt, bei der ersten Ausführungsform des Meißelhalters der Bund 18 des vorderen Hülsenteils 16 der Verschleißhülse 15 an zwei gegenüberliegenden Seiten angeflacht ist. Eine dieser angeflachten Seiten 34 stützt sich dabei gegen einen zugeordneten Steg 35 des Hal ters 11 ab, so daß auf diese Weise eine Drehung der Verschleißhülse 15 im Halter 11 verhindert wird.

Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsform ist demgegenüber der Bund 18′ des vorderen Hülsenteils 16′ der Verschleißhülse 15′ zylindrisch ausgebildet und der Steg 35 am Halter 11 weggelassen. Damit ist die Verschleißhülse 15′ im Halter 11 drehbar, wodurch die Drehbeweglichkeit des Meißels 13 zusätzlich unterstützt wird.

Die Fig. 8 läßt außerdem erkennen, daß der hintere Hülsen teil 17 der Verschleißhülse 15 an seinem äußeren Ende ebenfalls zwei Anflachungen 36 aufweist, die zum Ansatz eines Montagewerk zeugs wie Maulschlüssels bestimmt sind, um die Verschraubung zwischen den beiden Hülsenteilen 16 und 17 zu lösen bzw. an zuziehen. Wenn die Verschleißhülse 15 ganz oder teilweise ver schlissen ist, läßt sich auf diese Weise eine neue Hülsenkom bination schnell und problemlos einwechseln.

Claims

1. Steuereinrichtung für die Kühlmittelzufuhr zu einer Düse bei einem Tangentialmeißel mit rundem Schaft in einem Halter am Schräm- oder Schneidkörper einer Gewinnungs- oder Vortriebsmaschine im Bergbau, wobei der Halter aus dem am Schrämkörper befestigten Grundkörper mit dem Zufuhrkanal und dem zur Düse führenden Abfuhrkanal besteht, wobei zwi schen Zufuhrkanal und Abfuhrkanal ein Stellglied vorgesehen ist und wobei der Meißel gegenüber dem Halter bei Eingriff in das zu schneidende Material bewegbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß als Stellglied zwischen Halter (11) und Meißelschaft (14) eine mit dem Meißel (13) axial fest ver bundene Verschleißhülse (15, 15′) vorgesehen ist, welche im Halter (11) axial beweglich ist und durch welche die Flüssigkeitszufuhr unterbrechbar ist, und daß zwischen Ver schleißhülse (15, 15′) und Halter (11) eine Rückstellein richtung (32) vorgesehen ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verschleißhülse (15, 15′) von einem ring förmigen Absperrglied (27) umgeben ist, das zwischen zwei axial versetzten, von der Verschleißhülse und der Aufnahme (12) des Halters (11) gebildeten Ringkanälen (25, 26) liegt, von denen der eine mit dem Zufuhrkanal (24) und der andere mit dem Abfuhrkanal (21, 22) in Verbindung steht.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (27) eine um die Ver schleißhülse (15, 15′) umlaufende konische Absperrfläche aufweist, die mit einer vorzugsweise mit einer Dichtung (29) belegten Ringschulter (28) in der Aufnahme (12) des Halters (11) zusammenwirkt.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Absperrglied (27) mit seinem Außenumfang der Innenwand der Aufnahme (12) des Halters (11) anliegt und mit Randausnehmungen (30) versehen ist, deren Tiefe geringer ist als die Tiefe der mit dem Absperrglied (27) zusammenwirkenden Ringschulter (28).

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme (12) des Hal ters (11) hin offenen Abschnitte des Zu- und des Abfuhr kanals (24, 22) im wesentlichen radial zur Mittelachse der Aufnahme (12) verlaufen.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Aufnahme (12) des Halters (11) liegende Kühlmittelführungsbereich in Axialrichtung beiderseits von Ringschnurdichtungen (31) ab geschlossen ist, die an der Verschleißhülse (15, 15′) fest gelegt sind.

7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung durch an dem Halter (11) abgestützte Druckfedern (32) gebildet ist.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckfedern (32) in Aufnahmebohrungen (33) der vorderen Stirnseite des Halters (11) sitzen und einen vorderen Bereich der Verschleißhülse (15, 15′) untergreifen.

9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißhülse (15, 15′) aus zwei sich in Axialrichtung ergänzenden Hülsenteilen (16, 17, 16′, 17′) zusammengesetzt ist, deren freie Enden jeweils mit einem die axiale Beweglichkeit der Gesamthülse begrenzenden Anschlagbund (18, 19, 18′, 19′) versehen sind.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Absperrglied (27) am axial innen liegen den Ende des hinteren Hülsenteils (17, 17′) ausgebildet ist.

11. Steuereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hülsenteile (16, 17, 16′, 17′) miteinander verschraubt sind und daß der hintere Hülsenteil (17, 17′) außenendig seitliche Anflachungen zum Ansatz eines Drehwerkzeuges besitzt.

12. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißhülse (15′) am vorderen Bund (18) Anflachungen (34) und der Halter (11) wenigstens einen Anschlagsteg (35) aufweist, dem sich wenig stens eine der Bundanflachungen (34) anlegt.

13. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißhülse (15′) dreh bar in der Aufnahme (12) des Halters (11) sitzt.