DE3102163C2 - Vorrichtung zur Regelung der Wasserzufuhr zum Schrämkopf einer Schrämmaschine - Google Patents

Abstract

Die Wasserzufuhr zum Schrämkopf einer Schrämmaschine soll nur dann freigegeben werden, wenn gleichzeitig verschiedene Betriebszustände vorliegen, um den Wasserverbrauch zu verringern. Das vorgeschlagene Verfahren sieht vor, die Wasserzufuhr zum Schrämkopf nur bei eingeschalteter Rota tionsbewegung des Schrämkopfes zu ermöglichen und erst dann freizugeben, wenn gleichzeitig wenigstens ein weiterer Betriebszustand, wie z.B. eine Schrämarmbewegung oder eine Maschinenbewegung auftritt. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sieht eine Einschaltvorrichtung für eine Wasserpumpe vor, welche mit einer Einschaltvorrichtung für den Rotationsantrieb des Schrämkopfes gekuppelt ist. Es sind hierfür eine Reihe von Steuerkolben (2, 3, 4, 5, 6) in einem gemeinsamen Zylinder (1) angeordnet, wobei die Arbeitsräume jedes einzelnen Steuerkolbens über Leitungen (15, 16, 17, 18, 19) mit den Arbeitsräumen der jeweils zugeordneten hydraulischen Aggregate für die Schrämarm- bzw. Maschinenbewegung verbunden sind. Die Steuerkolben (2, 3, 4, 5, 6) sind jeweils miteinander in Richtung der Druckgebung durch Anschlag gekuppelt und entgegen dieser Richtung durch eine Feder (8) belastet. Die Verschiebung eines der unabhängig voneinander verschiebbaren Steuerkolben (2, 3, 4, 5, 6) bewirkt somit zusammen mit der Einschaltung der Wasserpumpe die Freigabe der Zuführung des Wassers zum Schrämkopf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Wasserzufuhr zum Schrämkopf einer Schrämmaschine mit einer Wasserpumpe für die Zuführung von Wasser zum Schrämkopf, deren Einschaltvorrichtung mit der Einschaltvorrichtung für den Rotationsantrieb des Schrämkopfes gekuppelt ist und in deren Druckleitung ein offenbares Wasserabsperrventil eingeschaltet ist.

Es ist bekannt, die Meißel eines Schrämkopfes einer Schrämmaschine mit Wasser zu kühlen. Es ist auch möglich, den Spalt zwischen dem Schrämarm und dem rotierenden Schrämkopf mit Wasser zu spülen, um eintretenden Staub abzuführen, was aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Der Wasserbedarf ist hierbei ein beträchtlicher. Einerseits muß im Grubenbetrieb mit Wasser gespart werden und vor allem ist das austretende Wasser im Bereich der Schrämmaschine bzw. an der Ortsbrust störend. Insbesondere bei weichem Liegenden ist die Wasseranreicherung äußerst nachteilig und eine solche Wasseranreicherung am Liegenden kann sogar dazu führen, daß die Schrämmaschine einsinkt Es wurde zwar bereits vorgeschlagen, die Zuführung des Wassers, welche zum Zwecke der Kühlung der Meißel und der Kühlung der Ortsbrust erfolgt, so zu steuern, daß stets nur diejenigen Meißel beaufschlagt werden, welche in Eingriff mit der Ortsbrust gelangen. Diese Steuerung erfolgt durch Ventile und im rauhen Grubenbetrieb kommt es sehr häufig vor, daß diese Ventile undicht werden, so daß trotzdem die austretenden Wassermengen beträchtlich sein können. Diese Wassermengen treten dann auch auf, wenn der Schrämbetrieb aus irgendweichen Gründen unterbrochen wird. Eine manuelle Abschaltung der Wasserzufuhr ist praktisch nicht durchführbar und würde auch große Gefahren mit sich bringen. Wenn die Einschaltung der Wasserzufuhr von der Bedienungsperson vergessen wird, so besteht die Gefahr der Funkenbildung, was zu Grubengasexplosionen führen kann.

Aus der DE-AS 23 63 372 ist ein Verfahren zum Steuern der Flüssigkeitszufuhr zu Berieselungsdüsen als bekannt zu entnehmen, bei welchem einer Schrämwalze nur beim Betrieb, d.h. bei Rotation und Vorschub, Wasser zugeführt wird. Bei diesem bekannten Verfahren ist ein Impulsgeber vorgesehen, der eine der Windendrehzahl proportionale Impulszahl liefert und über einen Stromwandler ein Ventil in der Flüssigkeitsleitung betätigt. Bei diesem bekannten Verfahren können jeweils nur zwei Einflußgrößen, nämlich der Vorschub und die Drehzahl der Schrämmaschine, berücksichtigt werden, und die relativ aufwendige Regelung dient dazu, den Feuchtigkeitsgehalt des Haufwerkes unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit der Gewinnungsmaschine stets weitgehend konstant zu halten. Im besonderen ist die Ausbildung gemäß der DE-AS 23 63 372 für eine Walzenschrämmaschine konzipiert, und es ist nicht ohne weiteres möglich, diese Maßnahmen auf beliebige Teilschnittschrämmaschinen, bei welchen Schrämarmbewegungen in allen Richtungen möglich sind, zu übertragen.

Die Erfindung setzt sidh nun zur Aufgabe, den Wasserverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren, und auf möglich einfache Weise eine Mehrzahl von Einflußgrößen mit einer konstruktiv einfachen Einrichtung zu erfassen und jeweils bei Auftreten von zwei Einflußgrößen aus einer Mehrzahl von verschiedenen denkbaren Einflußgrößen die gewünschte Wasserzufuhr zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß druckempfindliche Organe, welche vom Druck in hydraulischen Aggregaten, welche die Verschwenkung des Schrämarmes und die Vorwärtsfahrt der Schrämmaschine bewirken, beaufschlagt sind, vorgesehen sind, daß die druckempfindlichen Organe

von mehreren Steuerkolben gebildet sind, welche in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet sind, und in den Arbeitsraum jedes Steuerkolbens eine Leitung mündet, von welchen Leitungen jede mit dem Arbeitsraum eines der hydraulischen Aggregate in Verbindung steht, wobei die Steuerkolbei. in Richtung der Druckgebung miteinander durch Anschlag gekuppelt und entgegen der Richtung der Druckgebung durch eine Feder belastet sind und entgegen der Wirkung der Feder auf das Wasserabsperrventil mittelbar oder unmittelbar im Sinne einer Öffnung desselben wirken.

Für die Leistung einer Schrämarbeit ist es auf jeden Fall Voraussetzung, daß der Schrämkopf rotiert Damit allein wird aber noch keine Schrämarbeit geleistet Die Leistung einer Schrämarbeit kommt erst dann in Betracht, wenn noch ein zweiter Betriebszustand hinzukommt. Eine Schrämarbeit kann somit nur geleistet werden, wenn gleichzeitig mit der Rotation des Schrämkopfes eines Schrämarmbewegung für die einzelnen Schnitte an der Ortsbrust erfolgt, oder wenn im Falle, daß ein Einbruch vertieft ode: vergrößert werden soll, gleichzeitig mil der Rotation des Schrämkopfes eine Schrämarmbewegung und eine Vorwärtsfahrt der Schrämmaschine erfolgt, oder wenn zum Zwecke der Herstellung eines kleineren Einbruches außer der Rotation des Schrämkopfes eine Vorwärtsfahrt der Schrämmaschine erfolgt. Es ist somit ersichtlich, daß die Rotation des Schrämkopfes auf jeden Fall Voraussetzung ist und daß nur, wenn ein zweiter Betriebszustand hinzukommt, effektive Schrämarbeit geleistet wird. Die Steuerung der Wasserzufuhr in Abhängigkeit von dem Rotationsantrieb des Schrämkopfes und dem gleichzeitigen Eintritt einen weiteren Betriebszustand gibt somit die Gewähr, daß ein Wasseraustritt nur dann erfolgt, wenn effektive Schrämarbeit geleistet wird, und es wird dadurch der Wasserverbrauch auf ein Minimum reduziert. Die Wasserzufuhr zum Schrämkopf wird hierbei bei Einschaltung der Rotationsbewegung des Schrämkopfes in Bereitschaft gesetzt und während der Einschaltung des zweiten Betriebszustandes freigegeben. Damit kann die Freigabe der Wasserzufuhr beispielsweise von der Stellung eines Schalthebels für die Einschaltung des zweiten Betriebszustandes abhängig gemacht werden. Dadurch, daß in dem gemeinsamen Zylinder ein Stapel von Kolben geführt ist, werden die zwischen diesem Arbeitsraum und der Feder angeordneten Kolben in Richtung der Feder verschoben und bewirken die öffnung des Absperrventils, gleichgültig welcher Arbeitsraum beaufschlagt wird. Es wird hierbei eine konstruktiv einfache und betriebssichere Vorrichtung geschaffen.

Vorzugsweise wird das Wasserabsperrventil mittelbar durch die Steuerkolben unter Vermittlung eines hydraulischen Druckmediums betätigt. In diesem Fall ist gemäß der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß das Wasserabsperrventil durcli einen hydraulischen Kolben betätigt wird und das druckempfindliche Organ oder die Steuerkolben die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Kolben steuern. Auf diese Weise wird die Wasserzuführung von hydraulischen Steueraggregat getrennt und die Gefahr vermieden, daß im Falle eines Defektes Wasser in dieses Steueraggregat gelangt. Gemäß einer vorteilhaften praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der in Richtung zur Feder letzte Steuerkolben an einen Stößel anschlägt, welcher durch Anschlag an den Ventilkörper, beispielsweise die Kugel eines die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Kolben absperrenden Druckmittalventils, dieses öffnet daß der Stößel in einer Führung dicht gefühn ist, welche dem den Stößel aufnehmenden Raum in einen dem Druckmittelventi! benachbarten und einen vom Druckmittelventil entfernten Raum unterteilt daß in den dem Druckmittelventil benachbarten Raum eine zum Arbeitsraum des hydraulischen Kolbens führende Leitung mündet, daß in den vom Druckmittelventi! entfernten

ίο Raum eine zu einem Druckmitteliink führende Rücklaufleitung mündet und daß der Stößel eine zu dem vom Druckmittelventil entfernten Raum offene axiale Bohrung aufweist, welche in die an den Ventilkörper des Druckmittelventils anschlagende Stirnfläche mündet und durch Anschlag an den Ventilkörper abgeschlossen wird.

Im Falle eines elektrischen Antriebs des Fahrwerkes kann mit dem Anschlagorgan ein hydraulischer Druckgeber gekuppelt sein. Damit wird der Vorteil erreicht, daß die Wasserzufuhr nur eingeschaltet wird, wenn tatsächlich der zweite Betriebszustand eintritt, und es wird weiters dadurch auch die Steuervorrichtung vereinfacht.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch erläutert. F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch das druckempfindliche Organ, F i g. 2 zeigt das Wasserabsperrventil mit dem hydraulischen Kolben im Axialschnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte druckempfindliche Organ weist einen Zylinder 1 auf, in welchem Steuerkolben 2,3, 4, 5 und 6 geführt sind. Die Steuerkolben sind durch Anschläge 7 miteinander gekuppelt und entgegen diesen Anschlägen durch eine Feder 8 abgestützt. In die Arbeitsräume 9, 10, 11, 12 und 13 dieser Kolben 2 bis 6 münden Anschlüsse für hydraulische Leitungen 15, 16, 17, 18 und 19. welche an die Arbeitsräume der verschiedenen hydraulischen Aggregate bzw. an die Druckleitungen zu denselben angeschlossen sind. Je eine dieser Leitungen 15 bis 19 mündet beispielsweise in den Arbeitsraum des hydraulischen Schrämzylinders, weicher die Schwenkung nach links, nach rechts, nach oben und nach unten bewirkt. Eine weitere Leitung mündet in den Arbeitsraum des hydraulischen Antriebsmotors oder in die Druckleitung desselben für die Betätigung der Vorwärtsfahrt der Schrämmaschine. Bei einem elektrischen Antrieb kann beispielsweise der Elektromotor eine Druckmittelpumpe antreiben, welche den in dem betreffenden Arbeitsraum wirksam zu machenden Druck ergibt. Wenn somit eine der Leitungen 15 bis 19

so und damit einer der Arbeitsräume 9 bis 13 mit Druck beaufschlagt wird, so werden alle rechts von dem mit Druck beaufschlagten Arbeitraum 9 bis 13 befindlichen Steuerkolben 2 bis 6 nach rechts verschoben.

Der letzte Steuerkolben 6 wirkt auf einen Stößel 20, dessen Stirnfläche 21 mit dem Ventilkörper bzw. der Kugel 22 eines Hydraulikventils 23 zusammenwirkt. Bei einer Verschiebung des Stößels 20 durch den Kolben 6 nach rechts wird somit die Kugel 22 vom Sitz abgehoben und das durch den Anschluß 24 einströmen-

bo de Druckmittel kann in den Ringraum 25 und von diesem in einen Leitungsanschluß 26 strömen. Der Leitungsanschluß 26 ist über eine nicht dargestellte Leitung mit einem Anschluß 27 verbunden, welcher in den Arbeitsraum 28 eines hydraulischen Kolbens führt, der in einem Zylinder 30 geführt ist. Der hydraulische Kolben betätigt über eine Kolbenstange 31 den Ventilkegel 32 eines Wasserabsperrventils 33 und hebt diesen Ventilkegel an. Das Wasser kann somit von

einem Einlaß 34 über das Ventil 33 in einen Auslaßanschluß 35 strömen. Vor dem Einlaßanschluß 34 oder hinter dem Auslaßanschluß 35 ist ein nicht dargestelltes Absperrventil angeordnet, welches bei Einschalten der Rotationsbewegung des Schrämkopfes geöffnet ist. Wenn beide Ventile geöffnet sind, kann eine effektive Schrämarbeit geleistet werden und nur bei Öffnung beider Ventile wird daher die Wasserzufuhr zum Schrämkopf freigegeben.

Wenn keiner der Arbeitsräume 9 bis 13 mit Druck beaufschlagt ist, das heißt also, wenn die Wasserzufuhr zum Schrämkopf abgesperrt werden soll, werden durch die Feder 8 alle Kolben 2 bis 6 in ihre Ausgangslage nach links gedrückt. Um einen Rückgang des hydraulischen Kolbens 29 zu ermöglichen, muß das Druckmittel aus dem Arbeitsraum 28 austreten können. Der Stößel 20 weist eine axiale Bohrung 36 auf. Durch eine dichte Führung 37 ist der den Stößel aufnehmende Raum in einem dem Druckmittelventil 23 benachbarten Raum 25 und einen vom Druckmittelventil 23 entfernten Raum 38 unterteilt. Die axiale Bohrung 36 des Stößels 20 steht

^r) über radiale Bohrungen 39 mit dem Raum 38 in Verbindung. Die axiale Bohrung 36 mündet an der Stirnfläche 2t des Stößels 20. Wenn der Stößel mit seiner Stirnfläche 21 die Kugel 22 aufdrückt, wird durch die Kugel 22 die Mündung der Bohrung 36 an der

ίο Stirnfläche 2t verschlossen. Das Druckmittel kann daher nur über den Anschluß 26 in den Arbeitsraum 28 strömen. Wenn der Stößel 36 zurückgeht, wird die Mündung an der Stirnfläche 21 freigegeben und das Druckmittel kann aus dem Arbeitsraum 28 über die

is Anschlüsse 27 und 26 und über die axiale Bohrung 36 in den Raum 38 strömen und von diesem über einen Anschluß 40 in den Druckmittelbunker zurückfließen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung der Wasserzufuhr zum Schrämkopf einer Schrämmaschine mit einer Wasserpumpe für die Zuführung von Wasser zum Schrämkopf, deren Einschaltvorrichtung mit der Einschaltvorrichtung für den Rotationsantrieb des Schrämkopfes gekuppelt ist und in deren Druckleitung ein offenbares Wasserabsperrventil eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß druckempfindliche Organe, welche vom Druck in hydraulischen Aggregaten, weiche die Verschwenkung des Schrämarmes und die Vorwärtsfahrt der Schrämmaschine bewirken, beaufschlagt sind, vorgesehen sind, daß die druckempfindlichen Organe von mehreren Steuerkolben (2, 3, 4, 5, 6) gebildet lind, welche in einem gemeinsamen Zylinder (1) angeordnet sind und in den Arbeitsraum (9, 10, 11, 12, 13) jedes Steuerkolbens eine Leitung (15, 16,17, 18,19) mündet, von welchen Leitungen jede mit dem Arbeitsraum eines der hydraulischen Aggregate in Verbindung steht, wobei die Steuerkolben (2, 3,4, 5,

6) in Richtung der Druckgebung miteinander durch Anschlag (7) gekuppelt und entgegen der Richtung der Druckgebung durch eine Feder (8) belastet sind und entgegen der Wirkung der Feder (8) auf das Wasserabsperrventil (33) mittelbar oder unmittelbar im Sinne einer öffnung desselben wirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserabsperrventil (33) durch einen hydraulischen Kolben (29) betätigt wird und das druckempfindliche Organ oder die Steuerkolben (2, 3, 4, 5, 6) die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Kolben (29) steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Richtung zur Feder (8) letzte Steuerkolben (6) an einen Stößel (20) anschlägt, welcher durch Anschlag an den Ventilkörper, beispielsweise die Kugel (22) eines die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Kolben (29) absperrenden Druckmittelventils (23), dieses öffnet, daß der Stößel (20) in einer Führung (37) dicht geführt ist, welche den den Stößel aufnehmenden Raum in einen dem Druckmittelventil (23) benachbarten (25) und einen vom Druckmittelventil (23) entfernten Raum (38) unterteilt, daß in den dem Druckmittelventil (23) benachbarten Raum (25) eine zum Arbeitsraum (28) des hydraulischen Kolbens führende Leitung (26/27) mündet, daß in den vom Druckmittelventil (23) entfernten Raum (38) eine zu einem Druckmitteltank führende Rücklaufleitung (40) mündet und daß der Stößel (20) eine zu dem vom Druckmittelventil entfernten Raum (38) offene axiale Bohrung (36) aufweist, welche in die an den Ventilkörper (22) des Druckmittelventils (23) anschlagende Stirnfläche (21) mündet und durch Anschlag an den Ventilkörper (22) abgeschlossen wird.

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