DE2854377C2 - Doppelwalzenschrämmaschine mit Stromregelung und Walzenhöhenverstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Doppelwalzenschrämmaschine für den Untertagebergbau, deren Winde einen mit einem Tachogenerator gekuppelten eigenen Antriebsmotor besitzt und deren beide Schrämwalzen mit je einem eigenen Antriebsmotor getrieblich verbunden sowie an je einem um eine zum Liegenden parallele, quer zur Maschinenfahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbaren, mittels doppeltwirkender, steuerbarer Stellzylinder verstellbaren Tragarm drehbar gelagert sind, von denen die jeweils nachlaufende Schrämwalze das Liegende freischneidet.

Es gehören Doppelwalzenschrämmaschinen zum vorbekannten Stand der Technik, deren Schrämwalzen mit je einem eigenen Antriebsmotor ausgerüstet sind und deren Winde gleichfalls einen eigenen Antriebsrnotor aufweist. Die beiden Tragarme dieser Doppelwalzenschrämmaschine sind mittels Stellzylinder höhenverstellbar gelagert und mit je einem Antriebsmotor besetzt Der Maschinenkörper besteht aus einer Winde und einem mit ihr starr verbundenen Gehäuse, in welchem die Energieverteilung untergebracht ist. Vor Kopf dieser beiden Gehäuse, die den Maschinenkörper bilden, sind die mit je einem Schrämmotor besetzten Walzentragarme angeordnet Der Windenantriebsmotor ist über ein Untersetzungsgetriebe mit dem in eine Zahnstange eingreifenden, außerhalb des Windengehäuses angeordneten Antriebsrad verbunden. In dem die Energieverteilung aufnehmenden Gehäuse befindet sich auch die Maschinenhydraulik, die zum Heben und Senken der Walzentragarme erforderlich ist Ein in diesem Gehäuse untergebrachter Drehstrommotor treibt die zur Druckerzeugung benötigte Pumpe der Maschinenhydraulik an (Zeitschrift »Glückauf« Jahrgang 1977, Heft 20, Seite 984).

Derart ausgebildete Walzenschrämmaschinen lösen in einem einzigen Schnitt das Flöz in seiner ganzen Mächtigkeit Dabei macht die jeweils in Maschinenfahrtrichtung vorlaufende Schrämwalze den Hangendschnitt und die jeweils nachlaufende Schrämwalze den Liegendschnitt. Vor allem der den Liegendschnitt ausführenden, nachlaufenden Schrämwalze fällt die Aufgabe zu, neben der Lösearbeit, die sie für den Abbau des am Liegenden anstehenden Sohlepackens aufzuwenden hat, auch die Ladearbeit des vor ihr noch im Gewinnungsfeld befindlichen Haufwerks zu leisten. Übersteigt der Haufwerksanfall die Leistungsfähigkeit der nachlaufenden Schrämwalze, so fällt diese in ihrer Drehzahl mehr oder weniger stark ab und wird unter Umständen völlig blockiert.

Es gehört ein Verfahren zum Steuern und Regeln einer Schrämmaschinenwinde, die mit einem in seiner Drehzahl stufenlos steuerbaren elektrischen Windemotor ausgestattet ist zum vorbekannten Stand der Technik (DBP 19 31357). Danach kehrt ein seinen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitender Strom der aufgrund einer plötzlich auftretenden und über eine bestimmte Zeitspanne wirkenden überhöhten Belastung des Schrämwerkzeug- und/oder Windenmotors wirksam ist, die Laufrichtung der Winde um und läßt sie erst nach dem Abklingen der Überlast wieder mit ihrer ursprünglichen Laufrichtung arbeiten, wobei das Schrämwerkzeug mit reduzierter Vorschubgeschwindigkeit erneut in den Abbaustoß einfährt. Durch dieses Betriebsverhalten der Schrämmaschine soll sowohl der Schrämwerkzeugmotor als auch der Windemotor vor extremen, plötzlich auftretenden Überlastungen geschützt und jede Blockierung der Motoren verhindert werden.

Weiterhin ist eine aus Hobel und Schrämmaschine bestehende Vorrichtung zur selbsttätigen Gewinnung von Kohle bekannt (deutsche Patentschrift 12 08 268). Wie aus dieser Patentschrift hervorgeht, sind Hobel und Schrämmaschine an beiden Enden mit Magnetschaltern versehen und mit sich gegenseitig beeinflussenden Schaltorganen besetzt, mit deren Hilfe das Schrämwerkzeug, wenn Hobel und Schrämmaschine aneinander vorbeifahren, in eine neutrale Stellung gebracht wird, die den Hobeldurchgang gestattet und die nach Durchgang des Hobels die Schrämvorrichtung wieder in ihre Betriebsstellung zurückführt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einem die Leistungsfähigkeit einer Schrämwalze übersteigenden Haufwerksanfall Mittel für den Überlastungsschutz der jeweils nachlaufenden Schrämwalze aufzuzeigen.

Dazu geht die Erfindung von einer Doppelwalzenschrämmaschine nach dem eingangs erläuterten Stand der Technik aus und schlägt vor:

1. den Tachogenerator des Windenmotors mit einem Differenzverstärker und diesen mit Stromwandlern der Energiezuleitungen beider Schrämmotoren zu verbinden;

2. mit Hilfe des der Belastung der jeweils nachlaufenden Schrämwalze proportionalen Signals der Stromwandler beim Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes ein Ausgangssignal des Diffe-

renzverstärkers auszulösen, das auf die Steuerung des die Höhenlage der nachlaufenden Schrämwalze bestimmenden Stellzylinders und auf die Windensteuerung einwirkt, die Schrämwalze vom Liegenden abhebt sowie die Laufrichtung der Winde umkehrt;

3. die nachlaufende Schrämwalze wieder zum Liegenden abzusenken und die Windenlaufrichtung umzukehren, sobald das der Elelastung der jeweils nachlaufenden Schrämwalze proportionale Signal des Stromwandlers seinen Sollwert unterschreitet.

Bei einer in dieser Weise gesteuerten Doppelwalzenschrämmaschine wird die jeweils nachlaufende Schrämwalze, wenn der Belastungsstrom ihres Antriebsmotors einen vorbestimmten Wert übersteigt, in den bereits von der vorlaufenden Walze freigeschrämten Raum hineingeschwenkt, also kurzzeitig angehoben und dadurch entlastet, und mit abklingender Überlast wieder zum Liegenden abgesenkt Gleichzeitig ist damit auch eine Umkehr der Vorschubrichtung der Doppelwalzenschrämmaschine verbunden, die jedoch nur kurzzeitig wirksam ist und mit einsetzender Absenkhswegung der Schrämwalze endet, woraufhin die Doopelwalzenschrämmaschine mit dem sich senkenden Tragarm ihre Gewinnungsfahrt in der ursprünglichen Richtung fortsetzt und die Schrämwalze allmählich in das am Liegenden befindliche Haufwerk einfährt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Doppelwalzenschrämmaschine, die mit ihren abbaustoßseitigen Kufen auf einer Maschincnfahrbahn aufliegt, ohne Strebfördermittel in Seitenansicht;

F i g. 2 den elektrischen und hydraulischen Schaltplan dieser Maschine in einer schematischen Ansicht.

Die Doppelwalzenschrämmaschine ist mit 1 bezeichnet. Sie liegt über einem nicht dargestellten Strebfördermittel, das abbaustoßseitig mit einer teilweise dargestellten S .oßrampe 2 besetzt ist, auf der sie sich mit ihren abbaustoßseitigen Rollkufen 3 abstützt. Versatzseitig verläuft neben der Maschine 1 eine über die ganze Streblänge ausgespannte, nicht dargestellte Kette, in die das Kettenrad 4 der Winde 5 eingreift und die Maschine fortbewegt Dabei stützt sie sich mit ihren versatzseitigen Kuien 6 auf dem Strebförder.rittel ab und umgreift mit diesen Kufen 6 eine nicht dargestellte rohrförmige Führungsschiene, an der sie sich führt. Der Maschinenkörper dieser Doppelwalzenschrämmaschine 1 wird vom Windengehäuse J und dem die Energieverteilung aufnehmenden Gehäuse 7 gebildet Beide Gehäuse 5, 7 sind starr miteinander verschraubt und mit je einem Antriebsmotor ausgestattet, der entweder, wie der Antriebsmotor 8 der Winde 5, über ein nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe das dazugehörige Kettenrad 4 antreibt oder aber zum Antrieb einer innerhalb des Gehäuses 7 befindlichen Flüssigkeitspumpe dient Die beiden Tragarme 9 dieser Doppelwalzenschrämmaschine 1 sind an entgegengesetzten Enden vor Kopf des aus Windengehäuse 5 und Energieverteilung 7 bestehenden Maschinenkörpers angeordnet und hier um je eine zum Liegenden parallele, quer zur Streblängsrichtung verlaufende Achse 10 schwenkbar gelagert Sie werden von doppelseitig wirkenden, mit Hilfe der Flüssigkeitspumpe des Gehäuses 7 beaufschlagbaren, nicht dargestellten Druckzylindern in ihrer jeweiligen Betriebslage gehalten, und zwar derart, daß die jeweils vorlaufende Schrämwalze Il das Hangende freischneidet, während die jeweils nachlaufende Schrämwalze 11 den unterhalb der vorlaufenden Schrämwalze 11 am Liegenden noch anstehenden Sohlepacken löst und das anfallende Haufwerk ins Strebfördermittel austrägt Beide Schrämwalzen 11 sind um je eine zum Liegenden parallele, quer zur Richtung des Maschinenvorschubes verlaufende Achse 12 am äußeren Ende des sie haltenden Tragarmes 9 drehbar gelagert und mit je einem Räumschild 13 ausgestattet, der um die Walzendrehachse 12 schwenkbar angeordnet ist und sich auf der der Maschinenfahrtrichtung abgewandten Umfangsseite der Schrämwa-ize 11 befindet An jedem der beiden Tragarme 9 ist ein Schrämmotor 14 angeflanscht, der über das nicht dargestellte Tragarmgetriebe mit der jeweiligen Schrämwalze 11 getriebiich verbunden ist (F i g. 1).

In der Fig.2 ist der elektrische und hydraulische Schaltplan einer solchen Doppelwalzcnschrämmaschine 1 schematisch dargestellt. Danach werden die beiden Schrämmoioren 14 über die LeiP-ng R S Tund je einen Schalter 15 von der nicht dargesiellten Strecke aus mit der zu ihrem Betrieb notwendigen elektrischen Energie versorgt. Die Energiezuleitungen R S T sind nach dem Schaltplan mit je einem Spannungswandler ;S, der ein dem Sollwert der Schrämwalzenbelasiung entsprechendes Signal bildet und einem Stromwandler 17, der den Istwert der Motorbelastung angibt, ausgestattet. Beide stehen mit einem gemeinsamen Differenzverstärker 18 in Verbindung, dem über einen Verstärker 19 das Ausgangssignal eines Tachogenerators 20 zugeht, der mit dem Windenantriebsmotor 8 gekuppelt ist.

Der Windenmotor 8 ist ein Gleichstrommotor, dem zusammen mit den beiden Schrämmotoren 14 die zum Betrieb erforderliche elektrische Energie über ein gemeinsames Schrämkabel zugeführt wird. Er ist mit einer Thyristorsteuerung 21 ausgestattet, mit deren Hilfe er in seiner Drehzahl stufenlos verstellbar ist.

Bei der Gewinnungsfahrt wird dip Belastung der beiden Schrämwalzen 11 ständig von den Stromwandlern 17 ermittelt und in Forin von der jeweiligen Walzenbelastung proportionalen Signalen dem gemeinsamen Differenzverstärker 18 zugeleitet. Außerdem geht dem Differenzverstärker 18 ständig ein Signal des Tachogenerators 20 zu, das infolge seiner Polarität die Maschinenfahrtrichtung der Doppdwalzenschrämmaschine 1 anzeigt. Dieses über den Verstärker 19 laufende Ausgangssignal des Tachogenerators 20 erzeugt in Verbindung mit dem die Belastung der jeweils nachlaufenden Schrämwalze 11 anzeigenden Signal des Stromwandlers 17 stets dann ein Ausgangssignal des Differenzverstärkers 18, wenn der Istwert den vorgegebenen und in seiner Größe einstellbaren Sollwert überschreitet. Da die Maschinenfahrtrichtung die Polarität des Tachogeneratorsignals bestimmt, steht das Ausgangssigna! des Differenzverstärkers 18 immer vor dem Relais 25 an, über das die jeweils nachlaufende Schrämwalze in ihrer Höhenlage beeinflußt werden kann. Daher wirkt dieses Relais unter dem Ausgangssignal auf den ^gehörigen Magnetschieber 22 ein und verbindet die Flüssigkeitspumpe 23 mit dem zugehörigen, doppeltwirkenden Stellzylinder 24, der die jeweils nachlaufende Schrämwalze 11 kurzzeitig anhebt und sie erst mit abklingender Überlast wieder bis in ihre Ausgangslage absenkt. Gleichzeitig steht das Ausgangssignal des Differv-nzvei stärkers 18 aber auch vor der Thyristorsteuerung 21 an und kehrt die Windendrehrichtung kurzzeitig um, so daß neben der Hubhewegung

des Schrämwalzentragarmes 9 auch eine Änderung der Maschinenfahrtrichtung auftritt. Auch dieser Fahrtrichtungswechsel endet mit abklingender Überlast, und die Walzenschrämmaschine nimmt danach ihre Gewinnungsfahrt wieder auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentanspruch: Doppelwalzenschrämmaschine für den Untertagebergbau, deren Winde einen mit einem Tachogenerator gekuppelten eigenen Antriebsmotor besitzt und deren beide Schrämwalzen mit je einem eigenen Antriebsmotor getrieblich verbunden sowie an je einem um eine zum Liegenden parallele, quer zur Maschinenfahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbaren, mittels doppeltwirkender, steuerbarer Stellzylinder verstellbaren Tragarm drehbar gelagert sind, von denen die jeweils nachlaufende Schrämwalze das Liegende freischneidet, gekennzeichnetdurch folgende Merkmale: 15

1. der Tachogenerator (20) ist mit einem Differenzverstärker (18) und dieser mit Stromwandlern (17) der Energiezuleitungen (RST) beider Schrämmotoren (14) verbunden;

2. das der Belastung der jeweils nachlaufenden Schrämwalze (11) proportionale Signal des Stromwandlers (17) löst beim Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes ein Ausgangssignal des Differenzverstärkers (18) aus, das auf die Steuerung des die Höhenlage der nachlaufenden Schrämwalze (Ii) bestimmenden Stellzylinders (24) und die Windensteuerung (21) einwirkt, die Schrämwalze (11) vom Liegenden abhebt sowie die Laufrichtung der Winde (5) unkehrt,

3. unterschreitet das der Belastung der jeweils nachrufenden Schrämwalze (11) proportionale Signal des Stromwandlers (17) den Sollwert, so sinki die nachlaufende Schrämwalze (11) wieder zum Liegenden ab, und es kehrt sich die Windenlaufrichtung um.