DE2940420C2

DE2940420C2 - Kettenloses Vorschubsystem für Gewinnunungsmaschinen im untertägigen Bergbau

Info

Publication number: DE2940420C2
Application number: DE19792940420
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Ing. 4230 Wesel Günther; Joachim Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Holz; Karl-Heinz Dr. 4223 Voerde Schwarting
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE2940420A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen im untertägigen Bergbau, bei dem die Vorschubkraft über einen oder mehrere auf der Gewinnungsmaschine befindliche Antriebe erzeugt wird, deren Antriebsräder in die Verzahnung einer sich über die Länge des Fahrweges der Gewinnungsmaschine erstreckenden Zahnstange, die mittelbar oder unmittelbar längs eines Strebförderers angeordnet ist, eingreifen.

Es sind Vorschubvorrichtungen für Gewinnungsmaschinen bekannt, bei denen eine endlose Kette von einem Kettenrad angetrieben wird. Die endlose Kette ihrerseits überträgt die Vorschubkraft in eine Zahnstange.

Aus der GB-PS 14 60 434 ist ein Vorschubsystem bekannt, bei dem die der Antriebsscheibe entsprechende Antriebskette zwischen die Zahnreihen einer Profilschiene faßt, in der die Kettenglieder eingreifen.

Die Kettenglieder sind gelenkig angeordnet, so daß eine Linienberührung auftritt

Im Zuge der Entwicklung kettenloser Vorechubsysteme für Gewinnungsmaschinen, die im untertägigen Langfrontabbau eingesetzt werden, sind eine Reihe von Vorschlägen erarbeitet und zum Teil auch bereits in der Praxis verwirklicht worden.

Die nach dem derzeitigen Stand der Technik bekannten Vorschubsysteme weisen gemeinsam den Nachteil auf, einen einwandfreien Eingriff der Verzahnung unabhängig von den örtlichen Gegebenheiten nicht sicherstellen zu können. So sind zwar bei den neueren Vorschubsystemen vertikale Abwinklungen

JO zwischen den Fördererschüssen (hervorgerufen z. B. durch welliges, unebenes Liegendes) möglich und überbrückbar, horizontale Abwinklungen (die z. B. beim Rücken der Fördererschüsse auftreten) jedoch führen sofort zu einer Veränderung der Eingriffsverhältnisse bzw. einer punktförmigen Berührung in der Verzahnung. Dies fällt insbesondere dann ins Gewicht, wenn bei längeren Maschinen zur Übertragung auch größerer Vorschubkräfte eine Linienberührung der Verzahnung unbedingt erforderlich ist. Die bekannten Vorschubsysterne gewährleisten diese Lir<enberührung nicht. Hierzu ist zwar vorgeschlagen worden (DE-OS 25 52 085), den in der Zahnstangenverzahnung kämmenden Antriebsrädern mittels einstellbarer Lager eine Linienberührung zu ermöglichen. Offensichtlich wird jedoch dabei übersehen, daß die Verstellung der Antriebsräder, die über zwischengeschaltete Ritzel von Motoren angetrieben werden, lediglich den Ort der Punktberührung verlegt, der nun zwischen Antriebsund Zwischenrädern liegt. Darüber hinaus erlauben handelsübliche Pendelrollenlager nur Schiefstellungen bis maximal ±2,5°, wodurch die auftretenden Winkel zwischen Ritzel und Triebstock ohnehin nicht abgedeckt werden könnten.

In der DE-OS 26 27 684 ist ein System dargestellt, bei dem in den Bohrungen einer Zahnstangc Zapfen angeordnet sind. Der Durchmesser der Öffnungen für die Zapfen ist etwas größer als derjenige der Zapfen, was zur Sicherung der freien Dehnung der Zapfen um ihre Achsen dient.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen des untertägigen Langfrontabbaus auszubilden, das sich variabel den örtlichen Gegebenheiten hinsichtlich der in der Praxis auftretenden Abwinklungen vertikaler und insbesondere horizontaler Art (Rückvorgänge) sowie beliebiger sphärischer Kombinationen anpaßt und über einen einwandfreien Formschluß die Übertragung auch größerer Vorschubkräfte jederzeit ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Vorschubsystem der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art in der Weise, daß das Antriebsrad bzw. die Antriebsräder aus einer kreisförmigen Scheibe mit außenliegenden Bohrungen entsprechend der gewählten Teilung der Verzahnung der Zahnstange besteht, wobei in den Bohrungen Bolzen als Kraftübertragungselemente, die in Gelenklagern laufen, drehbar und gelenkig angeordnet sind, und daß die Antriebsscheibe bzw. die Antriebsscheiben zwischen zwei Zahnreihen einer Zahnstange laufen, in die die Bolzen eingreifen.

Die Gelenklager mit den Bolzen, die sich mittig in den Bohrungen der Antriebsscheibe befinden, erlauben beliebige sphärische Bewegungen der Bolzen. Die mit den drehbaren Bolzen ausgestattete Antriebsscheibe läuft in einer doppelseiligen Zahnstange, in die die Bolzen eingreifen. Die Bolzen übertragen die Umfangskraft auf die Zahnstange.

Die Zahnstange besteht erfindungsgemäß aus gleichen Segmenten von halber Strebfördererlänge. Die Stoßstellen der Rinnenschüsse des Strebförderers werden von den Segmenten überbrückt /_:;des zweite Zahnstangensegment ist an einem Fördererschuß befestigt. Die Zahnstangensegmente sind mit Bolzen über Verbindungselemente miteinander verbunden und bilden zugleich auf einer Seite die Verbindung der Rinnenschüsse des Strebförderers untereinander. Diese Bolzenverbindung läßt vertikale Abwinklungen zu und wird, um gleichzeitig auch horizontale Abwinklungen zu ermöglichen, mit entsprechendem Spiel ausgestattet.

Das erfindungsgemäße Prinzip der Kraftübertragung besteht nun darin, daß die mit der Antriebsscheibe umlaufenden drehbar gelagerten Bolzen ihre Umfangskraft. angepaßt an alle zwischen Gewinnungsmaschine J5 und Zahnstange auftretenden Winkel, grundsätzlich über eine Linienberührung übertragen. Die Bolzen stellen zunächst selbsttätig einen symmetrischen Kraftangriff zu der Zahnstange her, bevor sie die Umfangskraf t auf die Zahnstange weiterleiten.

Ein weheres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß innerhalb der Bohrungen der kreisförmigen Antriebsscheibe ringförmige Scheiben aus flexiblem Material befestigt sind, die unter Vorspannung gegenüber der Bohrung und dem Bolzen eingesetzt sind. Diese starken flexiblen Scheiben oder Ringe sorgen für eine Ausrichtung bzw. Rückstellung der Bolzen.

Alternativ sieht die Erfindung vor, daß auf die Bolzen ein- oder doppelseitig eine kreisförmige Lochscheibe aufgeschoben ist, die in alle Richtungen verschiebbar w und an der Antriebsscheibe in der Weise befestigt ist, daß sie relativ zur Antriebsscheibe beweglich ist, d. h. in der Ebeni der Antriebsscheibe.

Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, daß auf die Bolzen ein- oder doppelseitig eine kreisringförmige Lochscheibe aulgeschoben ist, die auf der Antriebsscheibe konzentrisch beweglich befestigt ist.

Durch die Führung der Bolzen mittels Lochscheiben wird erreicht, daß den Bolzen genau die Lage des gerade im Eingriff befindlichen Bolzens vermittelt wird, so daß also ein »Einfädeln« der Bolzen in die Zahnstange »vorgesteuert« ist.

Die Lochscheiben können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aus flexiblem Werkstoff hergestellt sein.

Die Bolzen weisen erfindungsgemäß in den Bohrungen der Lochscheibe ein derartiges Spiel auf, welches die Kippbewegung au·. Jem Gelenklager zuläßt.

Zwischen Antriebsscheibe und Zahnstange ist erfindungsgemäß eine das horizontale und vertikale Spiel der Antriebsscheibe relativ zur Zahnstange begrenzende Führung vorgesehen.

Das vorgeschlagene Vorschubsystem ist selbstverständlich mit allen im Bergbau üblichen Strebfördermitteln kombinierbar. Es ist stoß- oder versatzseitig oder aber auf dem Fördererflansch montierbar. Andererseits ist es aber auch denkbar, das Vorschubsystem beispielsweise mit neuerdings vorgeschlagenen Fördermitteln, etwa mit flanschlos ausgebildeten Kratzkettenförderern (Patentanmeldung P 28 50 1873) zu verbinden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren schematisch dargestellt und werden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Vorschubsystem mit Gewinnungsmaschine und Strebfördermittel im Querschnitt,

F i g. 2 einen Längsschnitt der Zahnstangen-Segmente,

F i g. 3 eine Draufsicht auf Fig.?-

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Antriebsscheibe mit ringförmigen flexiblen Scheiben,

F i g. 5 eine Seitenansicht zu F i g. 4,

Fig.6 einen Querschnitt durch die Antriebsscheibe mit Lochscheibe und Zahnstange,

F1 g. 7 eine Seitenansicht zu F i g. 6,

F i g. 8 eine teilperspektivische Vorderansicht des Vorschubsystems mit durch Lochscheibe gesteuerten Bolzen und

Fig.9 eine teilperspektivische Seitenansicht zu Fig. 8.

Nach Fig. 1 ist die Gewinnungsmaschine 1 abbaustoßseitig auf dem Liegenden dargestellt. Der Vortrieb der Gewinnungsmaschine wird über einen Getriebemotor 2 und die Antriebsscheibe 3, deren Bolzen 4 in die stationäre Zahnitange 5 eingreifen, erzeugt.

Die Zahnstange in Gestalt von einzelnen Zahnstangensegmenten 6 ist abbaustoßartig am Strebfördermittel 7 angebracht.

Die F i g. 4 bis 9 zeigen Einzelheiten des erfindungsger^äßen Vorschubsystems.

So weist das als Antriebsscheibe 3 ausgebildete Antriebsrad am Außenkranz — entsprechend der gewählten Teilung der Verzahnung der Zahnstange 5 — Bohrungen 8 auf. Diese Bohrungen dienen zur Aufnahme von Bolzen 4, die die eigentlichen »Kraftübertragungselemente« darstellen. Die Bolzen 4 stecken wiederum mittig in Gelenklagern 9.

Die Gelenklager mit den Bolzen befinden sich mittig in den Bohrungen der Antriebsscheibe und erlauben beliebige sphärische Bewegungen der Bolzen.

Die Bolzen können beispielsweise in den Gelenklagern durch beidseitig angeordnete (nicht dargestellte) Schrumpfringe gehalten werden.

Die mit den drehbaren Bolzen 4 ausgeblattete Antriebsscheibe 3 läuft in einer doppelseitigen Zahnstange 5, in deren Verzahnung die Bolzen eingreifen. Die Bolzen übertragen somit die Umfangskraft auf die Zahnstange.

Die Zahnstange besteht, wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, aus gleichen Segmenten 6 von halber Fördererrinnenschußlänge. Die Stoßsleilen der Rinnenschüsse des Förderers werden von den Zahnstangensegmenten überbrückt. Jedes zweite Zahnstangensegment ist an einem .'ördererrinnenschuß befestigt. Die Zahnstangensegmente sind mit Bolzen 10 über Verbindungselemente 11 miteinander verbunden und bilden

zugleich auf einer Seite die Verbindung der Fördererrinnenschüsse untereinander.

Diese Bolzenverbindung der Zahnstangensegmente läßt, wie in den Fig. 2 und 3 angedeutet, vertikale Abwinklungen zu und wird, um gleichzeitig auch horizontale Abwinklungen zu ermöglichen, mit entsprechendem Spiel ausgestattet.

Gemäß F i g. 6 und 7 werden die Bolzen 4 in einer mit der Antriebsscheibe 3 umlaufenden Lochscheibe 12 zwangsgeführt, wodurch erreicht wird, daß die Lochscheibe allen Bolzen genau die Lage des gerade im Eingriff befindlichen Bolzens vermittelt, so daß also ein »Einfädeln« der Bolzen 4 in die Zahnstange 5 bereits »vorgesteuert« ist. Hierzu wird auf die Fig. 8 und 9 verwiesen.

Nach den F i g. 4 und 5 sind die Bolzen 4 jeweils in

zwei beidseitig in den Bohrungen 8 der Antriebsscheibe 3 angebrachten flexiblen Ringen bzw. Scheiben 13

■5 geführt. Diese Ringe sorgen für eine Ausrichtung bzw.

Rückstellung der Bolzen.

In den F i g. 4 bis 9 ist mit 14 eine Führungseinrichtung angedeutet, die das horizontale und vertikale Spiel der Antriebsscheibe 3 relativ zur Zahnstange 4 begrenzt. ίο Vor und hinter der Antriebsscheibe befindet sich eine (nicht dargestellte) Reinigungsvorrichtung, die mit der Gewinnungsmaschine vor- und zurückfährt und Fördergutablagerungen im Zahnstangenbereich beseitigt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen im untertägigen Bergbau, bei dem die Vorschubkraft über einen oder mehrere auf der Gewinnungsmaschine befindliche Antriebe erzeugt wird, deren Antriebsräder in die Verzahnung einer sich über die Länge des Fahrweges der Gewinnungsmaschine erstreckenden Zahnstange, die mittelbar oder unmittelbar längs eines Strebförderers angeordnet ist, eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daiß das Antriebsrad bzw. die Antriebsräder aus einer kreisförmigen Scheibe (3) mit außenliegenden Bohrungen (8) entsprechend der gewählten Teilung der Verzahnung der Zahnstange (5) besteht, wobei in den Bohrungen Bolzen (4) als Kraftübertragungselemente, die in Gelenklagern (9) laufen, drehbar und gelenkig angeordnet sind, und daß die Antriebsscheibe (3) bzw. die Antriebsscheiben zwischen zwei Zahnreihen einer Zahnstange (5) laufen, in die die Bolzen (4) -jingreifen.

2. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung der Bolzen (4) in den Gelenklagern (9) durch beidseitige Schrumpfringe erfolgt.

3. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen nach den Ansprüchen 1 bis 2. dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Bohrungen (8) der kreisförmigen Antriebsscheibe (3) ringförmige Scheiben (13) aus flexiblem Material befestigt sind, die unter Vorspannung gegenüber der Bohrung und dem Bolzen eingesetzt sind.

4. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Bolzen (4) ein- oder dcppelseitig eine kreisförmige Lochscheibe (12) aufgeschoben ist, die allseitig verschiebbar und an der Antriebsscheibe (3) in der Weise befestigt ist, daß sie relativ zur Antriebsscheibe beweglich ist

5. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Bolzen (4) ein- oder doppelseitig eine kreisringförmige Lochscheibe (12) aufgeschoben ist, die auf der Antriebsscheibe (3) konzentrisch beweglich befestigt ist.

6. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (12) aus flexiblem Werkstoff hergestellt ist.

7. Vorschubsystem für Gewinnungsmaschinen nach den Ansprüchen 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (4) in den Bohrungen der Lochscheibe (12) ein derartiges Spiel aufweisen, welches die Kippbewegung aus dem Gelenklager (9) zuläßt.

8. Vorschubsystem für Gewinnungmaschinen nach Anspruch I und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antriebsscheibe (3) und Zahnstange (S) eine das horizontale und vertikale Spiel der Antriebsscheibe (3) relativ zur Zahnstange (5) begrenzende Führung (14) vorgesehen ist.