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Walzenschrämmaschine für-den Untertagebergbau
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Die Erfindung betrifft eine Walzenschrämmaschine für den Untertagebergbau,
deren Schrämwalze mit über ihren Umfang verteilten, insbesondere zur Abgabe von
Hochdruckflüssigkeit dienenden Düsen besetzt ist, die, wenn sie dem Abbaustoß gegenüberliegen,
über einen drehbaren Wasserverteiler mit der durch die Schrämwalzenachse verlaufenden,
sich an der Drehbewegung der Schrämwalze nicht beteiligenden Flüssigkeitsleitung
verbunden sind, und zwar mittels einer mit dieser Flüssigkeitsleitung in Verbindung
stehenden Ausnehmung, die sich in Umlaufrichtung der Schrämwalze über einen dem
Beaufschlagungsbereich der Düsen entsprechenden Winkel erstreckt und von einem Wasserverteiler
flüssigkeitsdicht umschlossen wird, der mit der Schrämwalze umläuft und in dessen
die Ausnehmung abdeckenden Bohrungsabschnitt Radialleitungen einmünden, die zu den
einzelnen Düsen bzw. zu einzelnen, auf einer gemeinsamen, achsparallelen Linie der
Schrämwaize angeordneten Düsengruppen führen.
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Es sind Walzenschrämmaschinen für den Untertagebergbau bekannt, deren
Schrämwalzen mit über ihren Umfang verteilten, insbesondere zur Abgabe von Hochdruckflüssigkeit
dienenden Düsen besetzt sind. Nur wenn diese Düsen dem Abbaustoß gegenüberliegen,
sind sie über ein Ventil mit der durch die Schrämwalzenachse verlaufenden Flüssigkeitsleitung
verbunden. Das Ventil wird von einer mit dieser Flüssigkeitsleitung in Verbindung
stehenden Ausnehmung gebildet, die sich in Umlaufrichtung der Schrämwalze über einen
dem Beaufschlagungsbereich der Düsen entsprechenden Winkel erstreckt. Sie befindet
sich in einem an der Walzendrehung nicht teilnehmenden, innerhalb der Schrämwalzennabe
angeordneten Bauteil, beispielsweise der die Schrämwalze tragenden, an der Walzendrehung
nicht teilnehmenden Achse oder aber eines innerhalb der 5chrOmwalzen2Lntriebswelle
zentrisch gelagerten, unverdrehbaren Rohres. ihre Albdeckurlg erfolgt mit Hilfe
der die Achse der Schrämwalze dicht umschließenden Walzennabe oder der das Rohr
fIüssigkeitsdicht umschließenden Schramwalzenantriebswelle, die
beide
mit der Schrätawalze umlaufen. In den Bohrungsabschnitt der Walzennabe oder der
Antriebswelle. der die Ausnehmung abdeckt, münden zu den einzelnen Düsen bzw. zu
den einzelnen Düsengruppen führende Radialleitüngen ein (DE-OS 28 08 915).
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Bei einer derartigen Walzenschrämmaschine wird die den Düsen der Schrämwalze
zufließende Hochdruckflüssigkeit unmittelbar durch die Schrämwalzenantriebswelle
und das innerhalb der Wellenbohrung befindliche feststehende Rohr bzw. durch die
Schrämwalzenachse und die sie umschließende Schrämwalzennabe in ihrer Beaufschlagungsdauer
gesteuert. Damit ein flüssigkeftsdichter AS schluß erreicht wird, müssen, wegen
des hohen Flüssigkeitsdrukkes, die Steuerflächen der ineinandergleitenden Teile
dieser Schrämwalze mit äußert engen Passungstoleranzen gefertigt werden. Der dadurch
bedingte Fertigungsaufwand verteuert nicht unwesentlich die Herstellung der davon
betroffenen Einzelteile.
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Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgåbe gestellt, bei einer Schrämwalze
für die Walzenschrämmaschine der eingangs erläuterten Bauart diese -Nachteile zu
vermeiden und eine Durchflußsteuerung zu schaffen, die sich durch einen besonders
einfachen Aufbau auszeichnet und sich auch besonders einfach betätigen läßt.
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Dazu geht die Erfindung von einer Walzenschrämmaschine für den Untertagebergbåu
aus, deren Schrämwalze mit über ihren Umfang verteilten, insbesondere zur Abgabe
von Hochdruckflüssigkeit dienenden Düsen-besetzt ist, die, wenn sie dem Abbaustoß
gegenüberliegen, über einen drehbaren Wassetverteiler mit der durch die Schrämwalzenachse
verlaufenden, sich an der Drehbewegung der Schrämwalze nicht beteilignden Flüssigkettsleitung
verbunden sind.
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Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung vor, - die innerhalb
der Schrämwalzenachse angebrachte Flüssigkeitsleitung axial verschiebbar innerhalb
des Wasserverteilers und der Wasserzuführung zu lagern und auf beiden Stirnflächen
mittels der den Düsen zu-
geführten Druckflüssigkeit wechselseitig
zu beaufschlagen.
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Bei einer Schrämwalze dieser Bauart lassen sich die die Funktion der
Umsteuerung übernehmenden Abschnitte der Flüssigkeitsleitung besonders einfach ausbilden
und dadurch billiger herstellen, ohne die Funktion der Steuerung zu beeinträchtigen.
Da die Flüssigkeitslcitung nur jeweils am Strebende beim Wechsel der Fahrtrichtung
der Maschine um ein geringes Maß in Längsrichtung verschoben werden muß, hält sich
selbst bei engtolerierten Passungen der Verschleiß ihrer Stcuerflächen in äußerst
engen Grenzen. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausbildung ist aber die einfache
Umsteuerung des zufließenden Wassers zu den Düsen der einen oder anderen Umfangshälfte
der Schrämwalze und zwar mit Hilfe des Druckes der Berieselungsflüssigkeit.
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Zweckmäßigerweise befinden sich deshalb zwei sich diametral gegenilberliegende,
axial zueinander versetzte Ausnehmungen innerhalb der Umfangsfläche der Flüssigkeitsleitung,
und zwar in dem Leitungsabschnitt, der vom Wasserverteiler umschlossen wird. Je
nach Beaufschlagungsrichtung der Flüssigkeitsleitung liegt entweder die eine oder
die andere dieser Ausnehmungen in der Ebene der Radialleitungen. Auf diese Weise
werden beim Schrämwalzenumlauf und dem Umlauf des Wasserverteilers, nur jeweils
die Dusen bzw. Düsengruppen der Schrämwalze mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagt,
die dem Abbaustoß gegenüberliegen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann in den Zuführungsbohrungen
des Wasserverteilers je ein Rückschlagventil angeordnet sein.
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Außerdem ist es möglich, die Beaufschlagung der Stirnflächen der Flüssigkeitsleitung
durch einen Dreiwegehahn bekannter Bauart zu steuern, um mit Hilfe der Druckflüssigkeit
auch die Düsen eines anderen Schrämwalzensektors mit Flüssigkeit zu versorgen.
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Anhand der Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt
und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine an einem Tragarm angeordnete Schrämwalze, die
auf dem innerhalb ihres Walzenkörpers befindlichen Untersetzungsgetriebe gelagert
ist, in einem Teilschnitt; Fig. 2 einen Schnitt durch den Wasserverteiler und die
Wasserzuführung der Walzenschrämmaschine; Fig. 3 einen Schnitt durch die Flüssigkeitsleitung
nach den Schnittlinien A-B gemäß der Figur 2.
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Über den Tragarm 1 wird die Antriebsenergie eines in einer Gewinnungsmaschine
untergebrachten Elektromotors auf das Untersetzungsgetriebe 2 und damit auf die
Schrämwalze 3 übertragen.
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Die Schrämwalze 3 umschließt mit ihrem zylindrischen Grundkörper 4
das Untersetzungsgetriebe 2 des Tragarmes 1. Ihr Grundkörper 4, der abbaustoßseitig
mit einem ringförmigen Steg 5 besetzt ist, wird umfangsseitig von einer oder mehreren
schraubenlinienförmig verlaufenden Mitnehmerleisten 6 umschlossen, die sich über
die ganze Walzenlänge erstrecken. Der vor der Schrämwalze 3 anstehende Teil des
Abbaustoßes 7 wird mittels nicht dargestellter, auf dem äußeren Umfang der Mitnehmerleisten
6 angeordneter Schrämmeißel gelöst und das dabei anfallende Haufwerk mit Hilfe der
schraubenlinienförmigen Mitnehmerleisten 6 seitlich in das nicht dargestellte Strebfördermittel
ausgetragen. Im Innern ist der Grundkörper 4 mit einem Befestigungsflansch 7 besetzt,
der über einen Vierkant 8 mit dem Anschlußflansch 9 des Untersetzungsgetriebes 2
gekuppelt ist und die Drehbewegung des Untersetzungsgetriebes 2 auf die Schrämwalze
3 überträgt. Sowohl der Grundkörper 4 als auch die Mitnehmerleisten 6 sind mit Flüssigkeitsleitungen
10 versehen, die die einzelnen Düsen 11 oder aber je eine Düsengruppe mit dem Wasserverteiler
12 verbinden. Zwischen der Schrämwalze 3 und dem Tragarm 1 wird das Untersetzungsgetriebe
2 von einem Räum-
schildhalter 13 umschlossen, der mit dem Räumschild
14 verbunden ist und von einem nicht dargestellten Schwenkwerk um die Achse der
Schrämwalze 3 geschwenkt werden kann. Das Räumschild 14 deckt stets den dem Abbaustoß
7 abgewandten Teil des Umfanges der Schrämwalze 3 ab und dient zur Verbesserung
des Haufwetksaustrages aus dem Schramtiefsten.
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Die aus den Düsen 11 austretenden Hochdruckflüssigkeitsstrahlen 15
sollen die Schrämwerkzeuge 16 bei ihrer Lösearbeit unterstützen und/oder zur Staubbekämpfung
dienen. Die Flüssigkeitsab gabe wird dabei stets nur auf den Bereich des Schrämwalzenumfanges
beschränkt, der dem vor der Schrämwalze 3 anstehenden Teil des Abbaustoßes 7 zugewandt
ist. Die Gewinnungsmaschine muß daher mit einer Steuerung ausgestattet sein, die
nur die augenblicklich vor dem Abbaustoß 7 liegenden Düsen 11 der Schrämwalze 3
mit Hochdruckflüssigkeit versorgt.
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Diese Steuerung wird bewerkstelligt mit der im Ausführungsbeispiel
dargestellten axial verschiebbaren Flüssigkeitsleitung 17, die sich durch den Tragarm
1 und das Untersetzungsgetriebe 2 hindurch bis in den Wasserverteiler 12 erstreckt.
Letzterer ist drehbar auf dem aus dem Untersetzungsgetriebe 2 ragenden Teil der
Flüssigkeitsleitung 17 angeordnet, ringförmig ausgebildet und mit einem zylindrischen
Ansatz 18 ausgestattet. Dieser Ansatz 18 greift in einen nicht dargestellten Bohrungsabschnitt
des Anschlußflansches 9 der Schrämwalze 3 ein und ist mit diesem Flansch 9 in nicht
dargestellter Weise lösbar verbunden. Die zentrale Sackbohrung 19 des Wasservertetlers
12, die innerhalb des Ansatzes 18 in einen erweiterten Bohrungsabschnitt 20 übergeht,
beherbergt in ihrem erweiterten Bohrungsabschnitt 20 ein Wälzlager 21, das von der
Zentrierung des Deckels 22 in seiner Stellung gehalten wird.
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Der mittels nicht dargestellter Schrauben mit dem Ansatz 18 des Wasserverteilers
12 verbundene Deckel 22 ist mit einer Bohrung ausgestattet, die mit Spiel die Flüssigkeitsleitung
17 umschließt
und auf der Seite des Wälzlagers 21 in einer Eindrehung
einen Dichtring 23 aufnimmt, der die Flüssigkeitsleitung 17 umschließt und das Wälzlager
21 schützt. Vor dem Wälzlager 21, innerhalb der Sackbohrung 19 des Wasserverteilers
12, ist drehsicher eine Büchse 24 angeordnet. Sie nimmt in ihrer Bohrung 25 die
FlUssigkeitsleitung 17 auf, die mit ihrer Stirnfläche 26 an einem Bund 27 der Biichsenbohrung
25 anliegt. Sechs über den Büchsenumfang verteilte Radialbohrungen 28 korrespondieren
mit den ihnen ge genüberliegenden Bohrungen 29 des Wasserverteilers 12 und sind
beidseitig von je einem Dichtungsring 30 eingeschlossen, die sich in je einer Ringnut
der Büchse 24 befinden und die Flüssigkeitsleitung 17 umgreifen. Ein Dichtring 31
schließt das Wälzlager 21 auch auf der dem Deckel 22 abgewandten Seite ab. Er schließt
mit dem Dichtring 30 die Büchseneindrehung 32 ein, die iiber eine radiale Bohrung
33 aus der Umfangsfläche des Ansatzes 18 austritt. Durch diese Eindrehung 32 soll
gevtl. austretendes Leckwasser nach außen in den Walzeninnenra lum abgeführt werden.
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Die sechs im Umfang des Wasservertcilers 12 angeordneten Bohrungen
29, die nach außen im DurchUesser weiter werden, sind durch je einen Gewindestopfen
34 verschlossen. Der Kopf 35 des Stopfens 34 ist mit einem Dichtring 361 ausgestattet
und in einer Eindrehung untergebracht. In jeder Bohrung 29 befindet sich ein Rückschlagventil
37, das von einem Sicherungsring 38 gehalten wird, der in eine Ringnut der Gehäusebohrung
29 eingreift. Außerdem mündet zwischen dem Rückschlagventil 37 und dem Stor fen
34 je eine Qucrbohrung 39 in diese Bohrung 29 ein, an deren Gewindeansatz 40 die
einzelnen Leitungen 41 der Düsen 11 bzw. Diisengruppen angeschlossen sind.
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Die in der Rotationsachse der Schrämwalze 3 längsverschiebbar angeordnete,
rohrförmige Flüssigkeitsleitung 17 ist etwa in der Längsmitte des Wasserverteilers
12 mit zwei in Längsrichtung zueinander versetzten Ausnehmungen 42,43 versehen,
die die Zentralbohrung 44 mit dem Umfang der Flüssigkeitsleitung 17 verbinden
und
auf sich gegenüberliegenden Umfangsseiten aus der Flüssigkeitsleitung 17 austreten.
Der öffnungswinkel jeder Ausnehmung 42,43, der etwa 160 beträgt, bestimmt die Beaufschlagungsdauer
der Düsen 11 der Schrämwalze 3. Die Ausnehmungen 42,43 sind in Längsrichtung um
ein Maß zueinander versetzt, das dem Verschiebeweg der Flüssigkeitsleitung 17 entspricht.
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Maschinenseitig ist die stirnseitig geschlossene, im Durchmesser größere
Flüssigkeitsleitung 17 in einer Sackbohrung 45 der Wasserzuführung 46 gelagert (Figur
1), die in einem kleineren Bohrungsabschnitt 47 endet. In diesen Bohrungsabschnitt
47 mündet eine Flüssigkeitsleitung 48 ein, die über eine Bohrung 49 mit einem Dreiwegehahn
50 in Verbindung steht. Die Sackbohrung 45 ist mit einer Ringnut 51 ausgestattet,
die das Ende der Flüssigkeitsleitung 17 umschließt und in die die Zuleitung 52 einmündet.
Letztere ist über die Leitung 53 mit dem vorgenannten Dreiwegehahn 50 verbunden.
Zwei in je einer Eindrehung der Wasserzuführung 46 gelagerte Dichtringe 54 schließen
die Ringnut 51 zwischen sich ein. Im Bereich der Ringnut 51 ist die Fliissigkeitsleitung
17 mit einer durchgehenden radialen Querbohrung 55 versehen. Die Breite der Ringnut
51 und die Tiefe der Sackbohrung 45 der Wasserzuführung 46 entsprechen dem axialen
Verschiebeweg der Flüssigkeitsleitung 17.
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Die Beaufschlagung der dem Abbaustoß 7 zugewandten Düsen 11 der Schrämwalze
3 richtet sich nach der jeweiligen Stellung der Flüssigkeitsleitung 17. Ihre obere
Stellung, in der sie vor dem Bund 27 der Büchse 24 liegt, nimmt die Flüssigkeitsleitung
17 ein, wenn ihre untere Stirnfläche 56 über den Dreiwegehahn 50 mit Druckflüssigkeit
beaufschlagt ist. In dieser Stellung steht die Ausnehmung 42 der Flüssigkeitsleitung
17 mit den Bohrungen 28 der Büchse 24 in Verbindung, so daß die Druckflüssigkeit
in den Wasserverteiler 12 und damnit weiter in die Walze 3 bzw. zu den zu beaufschlagenden
Düsen 11 oder Düsengruppen gelangen kann. Die Axialverschiebung der Flüssigkeitsleitung
17 wird durch die unterschiedliche Größe ihrer beiden Stirnflächen 26,56
sichergestellt.
Soll der mit Flüssigkeit zu versorgende Schrämwalzenbereich beim Fahrtrichtungswechsel
der Walzenschrämmaschine geändert werden, so wird über den Dreiwegehahn 50 die untere
Stirnfläche 56 (Figur 2) der Flüssigkeitsleitung 17 mit dem Sumpf 57 verbunden und
vom Beaufschlagungsdruck entlastet.
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Die sich daraufhin nach unten verschiebende Flüssigkeitsleitung-17
stellt nunmehr über ihre Ausnehmung 43 die Verbindung zu den Düsen 11 der Schrämwalze
3 her und beaufschlagt diese infolge ihrer Lage und ihres Umfangswinkels nur dann,
wenn sie sich auf der entgegengesetzten Umfangshälfte der Schrämwalze 3 befinden.
Damit sich die Flüssigkeitsleitung 17 beim axialen Verschieben nicht verdrehen kann,
tst sie mit nicht dargestellten Mitteln verdrehsicher innerhalb des Untersetzungsgetriebes
2 geführt.
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