DE3130050C1 - Vorrichtung für das Gewinnen und/oder Fördern von Kohle mit einem Antriebsaggregat und einer Rutschkupplung - Google Patents

Description

• Die so aufgebaute Drehzahlüberwachungseinrichtung läßt sich aber ohne weiteres als Meßwertgeber für die Meßvorrichtung einsetzen, mit der die Arbeitsleistung des Arbeitsaggregates, z. B. der Weg des Kohlenhobels bzw. eine bestimmte Förderleistung, gemessen werden.
• Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der Ausbildung und Gestaltung.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rutschkupplung als Lamellenkupplung ausgeführt, die eine topfförmige Kupplungshälfte sowie eine darin eintauchende zweite Kupplungshälfte aufweist, deren Lamellen miteinander kämmen, und daß die zweite Kupplungshälfte mit einer Betätigungszylinderkolbenanordnung versehen ist Es versteht sich, daß die Kupplungshälften mit den üblichen Lamellen ausgerüstet sind. Für die Druckmittelzuführung zur Betätigungszylinderkolbenanordnung kann mit einer üblichen Drehdurchführung gearbeitet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, auf eine Drehdurchführung zu verzichten, wenn in an sich bekannter Weise zwei Axialwälzlager vorgesehen werden. Die Drehzahlüberwachungseinrichtung ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung als elektronische Drehzahlüberwachungseinrichtung mit zwei induktiven Näherungsschaltern ausgebildet, welche Näherungsschalter den beiden Kupplungshälften und daran angeordneten, z. B. als Zahnkranz ausgeführten, Impulsgebern zugeordnet sind, und daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung bei vorgegebener Drehzahldifferenz oder Drehwinkeldifferenz zwischen den beiden Kupplungshälften die Schaltvorrichtung (die Überlastkupplung ausrückend) betätigt Diese Drehzahlüberwachungseinrichtung kann außerdem auch bei Drehzahlgleichheit zwischen den beiden Kupplungshälften die Meßvorrichtung steuern. Die Meßvorrichtung kann z B. die Bewegung oder den Stillstand eines Kohlenhobels registrieren.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann, auch bei hoher Leistung des Antriebsaggregates bzw. des Arbeitsaggregates, mit einer Rutschkupplung gearbeitet werden, die ihrerseits ein verhältnismäßig kleines, wenig beanspruchtes Aggregat darstellt Das ist insbesondere dann möglich, wenn die Vorrichtung ein mehrstufiges Getriebe mit Hauptstufe und Vorstufe aufweist Hier lehrt die Erfindung, daß die Rutschkupplung zwischen Hauptstufe und Vorstufe des Getriebes, d. h. im Bereich hoher Drehzahl bei kleinem Drehmoment, angeordnet ist Bei dieser Anordnung fließt durch die Rutschkupplung nur ein kleines Drehmoment und lediglich für dieses Drehmoment ist die Rutschkupplung auszulegen, - während die hohe Drehzahl ohne weiteres beherrscht wird. Man kann die Rutschkupplung aber auch zwischen Motor und Getriebe anordnen.
• Die erreichten Vorteile sind auch darin zu sehen, daß die Rutschkupplung sehr einfach gefertigt werden kann.
• In der Ausführungsform als Lamellenkupplung kann mit käuflichen Serienteilen in Form von Kupplungslamellen u. dgl. gearbeitet werden. Bei der Ausführungsform mit Drehdurchführung sind nur zwei Bauteile, nämlich Betätigungskolben und Drehdurchführung, gegeneinander abzudichten. Bei der Ausführungsform mit Axialwälzlagern entfällt darüber hinaus die Abdichtung der Drehdurchführung. Aber auch in funktioneller Hinsicht werden Vorteile erreicht, da ein schnelles und sicheres Abschalten gewährleistet ist, denn eine Volumenverdrängung zum Zwecke des Abschaltens ist nicht mehr erforderlich. Durch leichte Vorspannung der Betätigungszylinderkolbenanordnung über eine Feder oder über ein hydraulisches Druckpolster kann der Nachlauf des Motors beeinflußt werden. Hierdurch wird die Zeit bis zum Stillstand erheblich verkürzt Außerdem wird der Entlastungsschlag bei Überlast je nach Restmoment vermindert. Die Drehzahlüberwachungseinrichtung kann z.B. ein 3/2-Wegeventil schalten, welches die Kupplung einrückt oder ausruckt. Verschleißteile der Rutschkupplung sind leicht austauschbar. Darüber hinaus zeichnet sich die Rutschkupplung in der gattungsgemäßen Vorrichtung durch hohe Sicherheit aus, da das übertragbare Drehmoment; auch bei längerer hoher Belastung, nicht abfällt. Die Standzeit und die Betriebssicherheit genügen allen Anforderungen, zumal nur wenige bewegte Teile und nur wenige Schraubverbindungen vorhanden sind. Beim Durchrutschen der Kupplung, d. h. bei Auftreten einer Drehzahldifferenz, oder Drehwinkeldifferenz erfolgt eine Abschaltung oder Ausrücken der Kupplung. Bei Stillstand beider Kupplungshälften zeigt die Drehzahlmeßvorrichtung weder eine Drehzahl noch eine Drehzahldifferenz an, so daß bei dieser Betriebsstellung eine automatische Einkupplung oder Freigabe zur manuellen Einkupplung geschehen kann. Zusätzliche Meßvorrichtungen für die Messung der Arbeitsleistung des Arb eitsaggregates, z. B. zusätzliche Hobelwegmesser oder Meßvorrichtungen für die Hobelgeschwindigkeit, sind nicht mehr erforderlich, - und daruber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Drehzahlüberwachungseinrichtung zusätzlich beispielsweise eine Hobelgassenbedüsung an dem Arbeitsaggregat steuern.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für das Gewinnen und/oder Fördern von Kohle in einem bergbaulichen Untertagebetrieb, F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch die Rutschkupplung des Gegenstandes der Fig. 1.
• Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist für das Gewinnen und/oder Fördern von Kohle in bergbaulichen Untertagebetrieben bestimmt Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Antriebsaggregat 1 und Arbeitsaggregat In Fig 1ist ein Antriebsaggregat 1 dargestellt worden, das Arbeitsaggregat schließt sich in Richtung des eingezeichneten- Pfeiles 5 an. Das Antriebsaggregat 1 besitzt einen Motor 2 sowie ein im Ausführungsbeispiel mehrstufiges Getriebe 3, 4. Im Drehmomentenfluß befindet sich eine Überlastkupplung mit zwei Kupplungshãlften 6, 7. Ferner sind vorgesehen eine Schaltvorrichtung 8 für die Überlast kupplung 6, 7 sowie eine Meßvorrichtung 9 für mittelbare oder unmittelbare Messung der Arbeitsleistung des Arbeitsaggregates 2.
• Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 und 2 entnimmt man, daß die Überlastkupplung als Rutschkupplung 6, 7 ausgeführt ist Sie ist mit einer Drehzahlüberwachungseinrichtung 10 ausgerustet Die Drehzahlüberwachungseinrichtung führt zu einem Drehzahlkomparator 11 und ist über diesen einerseits mit der elektromechanisch arbeitenden Schaltvorrichtung 8 für die Überlastkupplung 6, 7, andererseits als Meßwertgeber mit der Meßvorrichtung 9 verbunden. Wie die Betätigung der Kupplung 6, 7 im einzelnen erfolgt ist in der F i g. 1 nicht dargestellt worden und ergibt sich ohne weiteres aus der Fig.2.
• Man erkennt in der F i g. 2, daß die Rutschkupplung 6, 7 als Lamellenkupplung ausgeführt ist Die besitzt eine topfförmige Kupplungshälfte 6 sowie eine darin eintauchende zweite Kupplungshälfte 7. Die üblichen Kupplungslamellen 6a, 7a sind vorgesehen. Die zweite Kupplungshälfte 7 ist mit einer Betätigungszylinderkolhenanordnung 12 versehen. Dieser Betätigungszylinderkolbenanordnung 12 wird im Ausführungsbeispiel das erforderliche Druckmittel über eine Drehdurchführung 13 zugeführt. Die Drehzahlüberwachungseinrichtung 10 ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung eine elektronische Drehzahlüberwachungseinrichtung mit zwei induktiven Näherungsschaltern 14, 15, welche Näherungsschalter 14, 15 den beiden Kupplungshälften 6 bzw. 7 und daran angeordneten, als Zahnkranz ausgeführten Impulsgebern 16, 17 zugeordnet sind. Die Auslegung ist so getroffen, daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung 10 bei vorgegebener Drehzahldifferenz zwischen den beiden Kupplungshälften 6, 7 die Schaltvorrichtung 8, die Überlastkupplung 6, 7 ausrückend, betätigt. Die Drehzahlüberwachungseinrichtung 10 steuert aber außerdem bei Drehzahlgleichheit zwischen den beiden Kupplungshälften die Meßvorrichtung 9. - In F i g. list eine Vorrichtung dargestellt worden, deren Getriebe 3, 4 mehrstufig mit einer Hauptstufe 4 und einer Vorstufe 3 ausgeführt ist. Die Rutschkupplung -6,7 befindet sich zwischen Hauptstufe 4 und Vorstufe 3 des Getriebes, d. h. im Bereich hoher Drehzahl bei kleinem Drehmoment, was zu den schon angegebenen Vorteilen führt.
• - Leerseite - - Leerseite -

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung für das Gewinnen und/oder Fördern von Kohle in bergbaulichen Untertagebetrieben, - mit Antriebsaggregat und Arbeitsaggregat, wobei das Antriebsaggregat einen Motor sowie ein einstufiges oder mehrstufiges Getriebe aufweist und im Drehmomentenfluß eine Überlastkupplung mit zwei Kupplungshälften angeordnet ist, wobei ferner eine Schaltvorrichtung für die Überlastkupplung sowie eine Meßvorrichtung für die Messung der Arbeitsleistung des Arbeitsaggregates vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastkupplung als Rutschkupplung (6, 7) ausgeführt ist, die mit einer Drehzahlüberwachungsein richtung (10) ausgerüstet ist, die die Drehzahl der Rutschkupplung (6, 7) und Drehzahldifferenzen zwischen den beiden Kupplungshälften (6 bzw. 7) erfaßt, und daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung (10) einerseits mit einer elektromechanischen Schaltvorrichtung (8) für die Überlastkupplung (6, 7), andererseits als Meßwertgeber mit der Meßvorrichtung (9) verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung als Lamellenkupplung (6, 7) ausgeführt ist, die eine topfförmige Kupplungshälfte (6) sowie eine darin eintauchende zweite Kupplungshälfte (7) aufweist, und daß die zweite Kupplungshälfte (7) mieinerBetätigungszylinderkolbenanordnung (12) versehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung (10) als elektronische Drehzahlüberwachungseinrichtung mit zwei induktiven Näherungsschaltern (14, 15) ausgebildet ist, welche Näherungsschalter den beiden Kupplungshälften (6, 7) und -daran angeordneten, z. B. als Zahnkranz ausgeführten, Impulsgebern (16,17) zugeordnet sind, und daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung (10) bei vorgegebener Drehzahldifferenz oder Drehwinkeldifferenz zwischen den beiden Kupplungshälften (6, 7) die Schaltvorrichtung (8), die Überlastkupplung (6, 7) ausrückend, betätigt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung (10) außerdem bei Drehzahlgleichheit zwischen den beiden Kupplungshälften (6, 7) die Meßvorrichtung steuert.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Ausführungsform, bei der ein mehrstufiges Getriebe eine Hauptstufe und eine Vorstufe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutsch--kupplung (6, 7) zwischen Hauptstufe (4) und Vorstufe (3) des Getriebes (d. h. im Bereich hoher Drehzahl bei kleinem Drehmoment) angeordnet ist.

   Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung für das Gewinnen und/oder Fördern von Kohle in bergbaulichen Untertagebetrieben, - mit Antriebsaggregat und Arbeitsaggregat wobei das Antriebsaggregat -einen Motor sowie ein einstufiges oder mehrstufiges Getriebe aufweist und im Drehmomentenflußeine Überlastkupplung mit zwei Kupplungshälften angeordnet ist, wobei ferner eine Schaltvorrichtung für die Überlastkupplung sowie eine Meßvorrichtung für die mittelbare oder unmittelbare Messung der Arbeitsleistung des Arbeitsaggregates vorgesehen sind.

   - Arbeitsaggregat meint im Rahmen der Erfindung hauptsächlich einen Kohlenhobel bzw. einen Kettenkratzförderer und insbesondere die übliche Kombination beider.

   Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung wird mit einer Überlastkupplung gearbeitet, die als Drehmomentbegrenzer ausgeführt ist. Der Drehmomentbegrenzer besteht z. B. (vgl. DE-PS 25 36 310) aus wenigstens einem radialen Zylinder mit Kolben als Teil der ersten Kupplungshälfte, mit dem Zylinder verbundener Zu- und Ableitung für das Druckmedium, einem mit der zweiten Kupplungshälfte in Verbindung stehenden Vorsprung und Steuerorganen für die Zu- und Ableitung mit einer in der Ableitung angeordneten, auf einen Überdruck im Kolben reagierenden Einrichtung, die als Schaltvorrichtung funktioniert. Bei einem vorgegebenen Druck auf eben den Kolben sind durch diesen die beiden Kupplungshälften ausrückbar und bei Überschreiten des vorgegebenen Druckes wieder miteinander kuppelbar. Auf der ersten Kupplungshälfte kann ein Zwischenteil vorgesehen sein, welches aus einer Rolle in der Mitte eines zweiarmigen Hebels besteht, deren beim Betätigen tangentiale Komponenten in Aussparungen parallel zum Zylinder aufgefangen werden, wobei der Hebel mit seiner Rolle auf dem freien Ende des Kolbens ruht, um diesen bei Überschreiten des vorgegebenen Drehmomentes derart durch den Vorsprung zu bestätigen, daß der auf den Kolben ausgeübte Druck im wesentlichen rein radial ist Das hat sich zwar an sich bewährt, ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und verlangt insbesondere erheblichen steuerungstechnischen Aufwand, wenn die Funktionssicherheit sichergestellt werden soll. Im übrigen erfüllt bei der bekannten Vorrichtung die Überlastkupplung lediglich die Funktion der Drehmomentbegrenzung, sie kann nicht ohne weiteres als Meßwertgeber für die Meßvorrichtung eingesetzt werden. Die Meßvorrichtung ist im Rahmen der bekannten Maßnahmen ein selbständiges Aggregat, das an geeigneter Stelle mit dem Arbeitsaggregat integriert ist Das bedeutet zusätzlichen Aufwand Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die mit einer wesentlich einfacheren Überlastkupplung arbeitet, wobei dieMberlastkupplung gleichzeitig als Meßwertgeber für die Meßvorrichtung funktionieren soll.

   Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Überlastkupplung als Rutschkupplung ausgeführt ist, die mit einer elektrischen Drehzahlüberwachungseinrichtung ausgerüstet ist, die die Drehzahl der Rutschkupplung und Drehzahldifferenzen zwischen den beiden Kupplungshälften erfaßt, und daß die Drehzahlüberwachungseinrichtung einerseits mit einer elektromechanischen Schaltvorrichtung für die Überlastkupplung, andererseits als Meßwertgeber mit der Meßvorrichtung verbunden ist - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Rutschkupplung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung funktionssicher als Drehmomentbegrenzer eingesetzt werden kann, wenn die Steuerung in der beschriebenen Weise von einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Kupplungshälften abgeleitet wird.