-
Vorrichtung zum Schneiden von im Gebirgsverband anstehenden
-
Mineralien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden
von im Gebirgsverband anstehenden Mineralien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Sowohl bei der schneidenden beziehungsweise schälenden Gewinnung
von Mineralien, insbesondere Kohle, als auch beim Streckenvortrieb ist es bekannt,
die Lösearbeit der mechanischen Werkzeuge durch mit Hochdruckwasser beaufschlagte
Werkzeuge zu unterstützen, Bei einer derartigen Werkzeukombination wird aber die
Kchle oder das Gestein bislang über wiegend in einem zeitlichen Abstand von den
beiden Werkzeugarten beaufschlagt. Is zählt indessen auch schon zum Stand der Technik
(DE-OS 27 49 830) ein Hochdruckwasser-Werkzeug derart mit einem Hobelmeißel zu kombinieren,
daß beide Werkzeuge gleichzeitig am selben Ort auf die Kohle oder das Gestein einwirken.
Diese unter lösetechnischen Gesichtspunkten vorteilhafte Kombination ist jedoch
nur dort mit relativ einfachen Mitteln zu verwirklichen, wo die mechanischen Werkzeuge
dem Werkzeugträger statisch zugeordnet sind, wie dies z.. bei einem Kohlenhobel
der Fall ist beziehungsweise dort, wo lediglich rottorisch wirksame Drehdurchfuhrungen
notwendig sind, um das Hochdruckwasser zu den Meißeln beispielsweise einer Schneidwalze
oder eines Rollenbohrkopfs hinzuleiten.
-
Erhebliche chwierigkeiten bereitet es dagegen, mechanische Werkzeuge
und I!ochdrucIZwasser-derkzeuge bei einer umlaufenden endlosen Gliederkette mit
in reißelhaltern auswechselbar
gelagerten Schneidmeißeln zu kombinieren.
Der in diesem Zusammenhang bekannt gewordene Stand der Technik xJS-PS 23 04 143)
weist lediglich Hochdruckwasserdüsen nach, die oberhalb und unterhalb der umlaufenden
Schneidmeißelkette station.ir im Schneidrahmen gelagert sind. Mit ihrer Hilfe soll
das Mineral gelöst beziehungsweise aufgelockert werden, wobei die Schneidmeißelkette
im wesentlichen eine Reinigung des von den Düsen erzeugten Schlitzes bewirken soll.
Nur die von den Hochdruckwasserstrahlen nicht gelösten Mineralteile sollen dann
auch mach von der Schneidmeißelkette geschnitten werden. Um die Lösearbeit zu unterstützen,
können die Hochdruckwasserdüsen bei Bedarf um einen begrenzten Winkel in LEngsrichtung
des Schneidrahmens gedreht werden. Mittels besonderer Ventile ist es ferner möglich,
nur diejenigen Hochdruckwasserdüsen zu beaufschlagen, welche auf der Seite des Schneidrahmens
liegen, wo die Schneidmeißel am Gebirge angreifen.
-
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff
des Anspruchs 1 beschriebene Vorrichtung so zu verbessern,daß durch eine Integration
der Schneidmeißel und der Hochdruckwasserdüsen die gewünschte und lösetechnisch
sinnvolle Interaktion auch bei einer umlaufenden endlosen Schneidmeißelkette gewährleistet
werden kann.
-
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung in den im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gesehen.
-
Danach sind die in Umlaufrichtung aufeinanderfolgenden, vorzugsweise
direkt als Kettenglieder ausgebildeten tteißelhalter nunmehr über flexible Leitungen,
d iebeispielsweise
durch Schläuche gebildet sein können, miteinander
fluidleitend verbunden. Die Schläuche laufen also mit den Meißelhaltern in einer
zu deren Umlaufebene parallelen Ebene um.
-
Die Hochdruckwasserdüsen können dadurch der lösetechnisch günstigsten
Weise in die Schneidmeißel integriert und/oder diesen derart zugeordnet werden,
daß sie den Lösevorgang wirksam unterstÜtzen. Die Versorgung der umlaufenden Meißelhalter-Verschlauchung
erfolgt über eine Drehdurchführung als Bestandteil eines in Längsrichtung des Schneidrahmens
hin-und herbeweglichen Kulissenkörpers. Außer.-seitig wird der Drehdurchführung
das Hochdruckwasser über eine flexible Leitung, zum Beispiel Über einen Schlauch
oder auch über ein teleskopierbares Rohrgestänge zugeführt. Innenseitig ist die
Drehdurchführung über eine flexible Leitung, die ebenfalls durch einen Schlauch
gebildet sein kann, mit eiern Kettenglied fluidleitend verbunden, das in die Meißelhalter-Verschlauchung
eingegliedert ist. Dieser Kupplungsschlauch erstreckt sich vorzugsweise ebenfalls
in der Umlaufebene der anderen Verbindungsschläuche und kann dadurch den Bewegungen
der Schneidmeißelkette ungehindert folgen. Damit der Kupplungsschlauch keine schädlichen
Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist, wird durch eine mechanische Kupplung der Schneidmeißelkette
mit dem Kulissenkörper, welche in den Totpunktlagen des Kulissenkörpers aufgehoben
wird, dafiir Sorge getragen, daß der Kulissenkörper automatisch dem Kettenglied
folgt, an das der Kupplungsschlauch angeschlagen ist. Dieses Kettenglied kann durch
einen Meißelhalter gebildet sein.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Verbindung kennzeichnet sich
dadurch, claus die jeweils zwei aufeinanderfolgende Meißelhalter verbindenden flexiblen
Leituneen und die flexible Leitung zwischen dem Kulissenkörper und einem
wettengl.ed
in einem Raum frei umlaufen, der umfangsseitig von der Schneidmeißelkette, auf der
einen Längsseite von einem durch die Schneidmeißelkette getragenen Abdeckblech und
auf der anderen Längsseite von einer die Umlenkräder der Schneidmeißelkette und
den Kulissenkörper lagernden rückgratähnlichen Längsrippe begrenzt ist. Auf diese
Weise sind die empfindlichen Verbindungsleitungen vollkommen den rauhen Arbeitsbedingungen
beim Losen des Minerals entzogen. Der Raum ist zugleich abgedichtet und kann sich
daher auch nicht mit beim Schneidvorgang frei werdenden feineren Mineralpartikeln
zusetzen. Das den Raum auf der einen Längsseite begrenzende Abdeckblech wird ausschließlich
durch die Schneidmeißelkette in seiner Lage gehalten. Es sind keine weiteren Mittel
zur örtlichen Festlegung vorgesehen. Die auf der anderen Längsseite des Raums angeordnete
LEngsrippe ist derart stabil aus einem entsprechend dicken Blech gefertigt, daß
sie ebenfalls ohne zusitzliche Maßnahmen mit den entsprechenden Lagerungen sowohl
für die Umlenkräder der Schneidmeißelkette als auch für den Kulissenkörper ausgerüstet
werden kann.
-
Eine besonders einfache Lagerung des Abdeckblechs wird erfindungsgemEß
dadurch erzielt, daß die Randbereiche des Abdeckblechs von der Schneidmeißelkette
Übergriffen sind. Die Randbereiche sind zu diesem Zweck gegenüber den anderen Bereichen
des Abdeckblechs in ihrer Dicke vermindert. Sie greifen gleitschlUssigb in Nuten
ein, welche in von den einzelnen Gliedern der Schneidmeißelkette seitlich dachartig
vorkragenden, den Raum für die flexiblen Fluidleitungen umfangsseitig verschließenden
Ansätzen ausSebildet sind. Auf diese Weise befinden sich die Stirnflächen
der
Ansätze etwa in einer Ebene mit der Außenfläche des Abdeckblechs.
-
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung wird darin gesehen,
daß in die dem Raum zugewendete Fläche des Abdeckblechs eine Steuernute zur gezielten
Beaufschlagung der Hochdruckwasserdüsen eingearbeitet ist. Die Beaufschlagung der
Düsen mit dem Hochdruckwasser wird folglich über diese Steuernute derart geregelt,
daß nur denjenigen Dü-sen Hochdruckwasser zugeführt wird> welche den gerade am
Gebirge angreifenden Schneidmeißeln zugeordnet sind.
-
Die durch die Steuernute vorgegebene Schalt information wird den
Hochdruckwasserdüsen erfindungsgemäß dadurch über mittelt, daß in der Steuernute
den Meißelhaltern schwenkbar zugeordnete Schalthebel gleiten, welche mit in den
Meißelhaltern vorgesehenen Sperrventilen zusammenwirken. Die Schalthebel können
zu diesen Zweck mit Gleitnocken versehen sein, die in Abhängigkeit von der umlaufenden
Schneidmeißelkette die Schalthebel dem Verlauf der Steuernute folgen, dadurch/ in
der Umlaufebene schwenken und auf diese Weise die Sperrventile im Offnungs- beziehungsweise
Schließsinne betätigen. Bei geschlossenen Sperrventilen strömt das Hochdruckwasser
ledilich durch die Meißelhalter, ohne zu den Düsen zu gelangen.
-
Werden die Steuerventile geöffnet, ist die Verbindung zu den Dilsen
hergestellt, so daß das Hochdruckwasser zur UnterstÜtzung der mechanischen Schneidmeißel
eingesetzt werden kann.
-
Nach der Erfindung ist der Kulissenkörper in einer Längsausnehmung
der Längsrippe zwangsgeführt. Er besitzt etwa die Dicke der Längsrippe. In der Vertikalebene
der Längsrippe sind bei.dsei.ti, des Kulissenkörpers Führungsleisten
ausgebildet,
welche in Gleitnuten auf den Inneneiten der Längsausnehmung fassen und den Kulissenkörper
mit der Drehdurchführung sicher in die beiden Totlagen brin-en.
-
Die Verlagerung des Kulissenkörpers entsprechend der Umlaufbewegung
der Schneidmeißelkette wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch bewirkt,
daß eines der Kettenglieder mit einem schwenkbaren Mitnehmer versehen ist und der
Kulissenkörper quer abstehende Vorspringe zum Angriff des Mitnehmers aufweist. Der
Kulissenkörper wird folglich durch den Mitnehmer jeweils dann weiter befördert,
wenn das mit dem Mitnehmer versehene Kettenglied sich in Längsrichtung des Schneidrahmens
bewegt. In den beiden Totlagen des Kulissenkörpers ist dafÜr Sorge getragen, daß
der Mitnehmer außer Kontakt mit dem Kulissenkörper gelangt. Zu diesem Zweck ist
es dann nach der Erfindung von Vorteil, daß der Mitnehmer in einer an der Längsrippe
ausgebildeten Führungsbahn zwangsgeführt ist. Der Mitnehmer kann dazu mit einem
seitlichen Gleitnocken versehen sein. Die Führungsbahn kann durch eine Nute in der
Längsrippe oder durch Gleitleisten gebildet sein.
-
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
AusfÜhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen vertikalen Querschnitt
durch eine im Auffahren befindliche untertägige Strecke mit einer Vorrichtung zur
Erzeugung eines Konturschlitzes in der Ansicht;
Figur 2 in vergrößerter
Darstellung einen Querschnitt durch die im Eingriff mit dem Gebirge befindliche
Schlitzvorrichtung gemäß der Linie II-II der Figur 1; Figur 3 in gegenüber der Figur
2 nochmals vergrößerter Darstellung den Werkzeugträger der Schlitzvorrichtung in
Ansicht, teilweise im Schnitt; Figur 4 einen Längsschnitt durch den Werkzeugträger
der Figur 3 gemäß der Linie IV-IV; Figur 5 einen Vertikalschnitt durch die Figur
4 gemäß der Linie V-V; Figur 6 eine Ansicht auf die Innenseite eines dem Werkzeugträger
zugeordneten Abdeckblechs; Figur 7 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt,
drei aufeinanderfolgende Kettenglieder einer Schneidmeißelkette gemEß dem Ausschnitt
VII der Figur 4 und figur 8 einen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 7
gemäß der Linie VIII-VIII.
-
In der Figur 1 ist mit 1 eine im Auffahren befindliche Strecke eines
untertägigen Grubenbetriebs bezeichnet, welche einen etwa hufeisenförmigen Querschnitt
besitzt. Zur konturgenauen L'rzeugung des Streckenquerschnitts dient eine an der
Ortsbrust 2 installierte Schlitzvorrichtung 3 (siehe auch Figur 2), welche ein in
der Strecke 1 verankertes
Gestell 4 und einen an dem Gestell 4
entlang verlagerbaren .erkzeugträger 5 umfaßt. Die Form des Gestells 4 entspricht
der Kontur der aufzufahrenden Strecke 1. Der Antriebsmechanismus zur Verlagerung
des Werkzeugürägers 5 entlang des Gestells 4 ist in der Figur 2 lediglich durch
eine Kette 6 sinnbildlich veranschaulicht.
-
Aus den Figuren 1 und 2 ist ferner erkennbar, daß der Werkzeugträger
5 als länglicher Schneidrahmen mit einer umfangsseitig umlaufenden Schneidmeißelkette
7 ausgebildet ist. Die Schneidmeißelkette 7 wird durch einen Motor 8 angetrieben.
-
Wie aus den Figuren 3 bis 6 näher zu erkennen ist, besitzt der Schneidrahmen
5 eine in der Umlaufebene der Schneidmeißelkette 7 sich erstreckende rtlck.gratShnliche
Längsrippe 9. Endseitig der Längsrippe 9 (siehe insbesondere Figur 3) sind Ausnehmungen
10 zur Lagerung der Kettenumlenkräder 11 vorgesehen. Die Zähne 12 der Umlenkräder
11 (Figur 4) arbeiten mit der nach Art einer Rollenkette ausgebildeten Schneidneißelkette
7 zusammen (siehe auch Figur 7). Die Schneidmeißelkette 7 be-steht aus Gliedern
13 mit Meißelhaltern 14, Zwischengliedern 15 und Ubergangsgliedern 16.
-
Die Figuren 3, 5, 7 und 8 zeigen, daß die einzelnen Kettenglieder
13, 15, 16 mit dachartig vorspringenden seitlichen Ansätzen 17 versehen sind, in
die endseitig eine Nut 18 eingearbeitet ist. In diese Nuten 18 fassen die dünneren
Randbereiche 19 eines in der Fläche geschlossenen Abdecl;-blechs 20 ein, dessen
Kontur der Figur 6 zu entnehmen ist.
-
Das Abdeckblech 20 ist follich nur in den Nuten 18 der
Kettenglieder
13, 15, 16 gehalten. Die Dicke der Randbereiche 19 ist so bemessen, daß die Stirnflächen
21 der Ansätze 17 in der Ebene der Außenfläche 22 des Abdeckblechs 20 liegen.
-
Die Lösefunktion der in den Pleißelhaltern 14 auswechselbar gelagerten
Schneidmeißel 23 (Figur 7) wird durch DUsenanordnungen 24, 25 unterstützt, welche
mit Hochdruckwasser beaufschlagbar sind. Jeweils eine Düse 24 ist unmittelbar in
den Schneidmeißel 23 integriert, während die Strahlrichtung der zweiten Düse 25
auf den Bereich vor der Schneidkante des Schneidmeißels 23 gerichtet ist.
-
Zur Beaufschlagung der Hochdrucl.wasserdüsen 24, 25 sind in den Meißelhaltern
14 Kanäle 26 vorgesehen, welche über ein Sperrventil 27 mit weiteren Kanälen 28
in Verbindung stehen, die mittels Schlauchleitungen 29 mit den jeweils benachbarten
Meißelhaltern 14 fluidleitend verbunden sind.
-
Jedes Sperrventil 27 besitzt einen Schließkörper 30, welcher unter
dem Einfluß einer Druckfeder 31 unter Zwischenschaltung eines Stößels 32 gegen den
Ventilsitz 33 gepreßt wird. In dieser Stellung kann in den Kanälen 28 anstehendes
Hochdruckwasser nicht silber den Vetilsitz 33 zu den Hochdruckwasserdüsen 24, 25
gelangen. Erst wenn der Schließkörper 30 durch Betätigung des Stößels 32 vom Ventilsitz
33 abgehoben wird, gelangt Hochdruckwasser auch zu den Düsen 24,25.
-
Die Betätigung des Ventilstößels 32 gegen die R0ckstellkraft der
Druckfeder 31 erfolgt Über einen an den jeweiligen Meißelhalter 14 angelenkten Schalthebel
34. Dieser Schalthebel 34 besitzt am freien Ende einen seitlich vorkragenden Gleitnocken
35, welcher in eine Steuernute 46 eingreift, die in die Innenfl:lche 37 des Abdeckblechs
20 eingearbeitet ist (siehe insbesondere Figuren 5 und 6). Die Form der Steuernute
36
ist so beschaffen, daß jeweils diejenigen DÜsen 24, 25 mit Hochdruckwasser beaufschlagt
werden welche denjenigen Schneidmeißeln 23 zugeordnet sind, die gerade mit dem Gebirge
38 in Eingriff stehen.
-
Die jeweils zwei aufeinanderfolgende Meißelhalter 14 fluidleitend
verbindenden Schläuche 29 laufen in eine Raum 39 um (Figuren 3 und 5), der umfangsseitig
von der Schneidmeißelkette 7, auf der einen Längsseite von dem Abdeckblech 20 und
auf der anderen Längsseite von der Längsrippe 9 begrenzt ist. Die Verbindungsschläuche
29 sind dadurch äußeren Einflüssen entzogen.
-
Die Beaufschlagung des aus den Meißelhaltern 14 und den Verbindungsschläuchen
29 bestehenden Systems mit Hochdruckwasser ist aus den Figuren 4 und 5 näher erkenn
bar. Zu diesem Zweck ist zunchst in der Längsrippe 9 eine Längsausnehmung 40 vorgesehen,
in welcher ein Kulissen körper 41 zwangsgeführt ist. Der Kulissenkörper 41 besitzt
zwei Führungsleisten 42, die in entsprechenden Führungsnuten 43 der Längsrippe 9
gleiten. Ferner besitzt der Kulissenkörper 41 quer abstehende Vorsprünge 44, die
mit einem schwenkbar an ein Kettenglied 45 angelenkten Mit nehmer 4.6 zusammenwirken.
Der Mitnehmer 46 besitzt einen hakenartigen Vorsprung 47 sowie einen seitlichen
Führungsnocken 48, welcher in einer Führungsbahn 49 zwangsgeführt ist, die an der
Lanrsrippe 9 ausrebildet ist.
-
Bewegt sich beispielsweise gemäß Figur 4 die Schneiden meißelkette
7 im Uhrzeigersinn, faßt der Mitnehmer 46 mit seinem Haken 47 hinter den oberen
Vorsprung 44 des Kulissenkörpers 41 und nimmt diesen unter Zwangsführung in der
Führungsbahn 49 bis in die richte Totpunktlage mit. Hier
gelangt
infolge der Kontur der Führungsbahn 49 der Mitnehmer 46 außer Kontakt mit dem Kulissenkörper
il, wird um 1800 umgelenkt und faßt dann auf der anderen Längsseite des Schneidrahmens
5 mit dem Haken 47 nunmehr hinter den unteren Vorsprung 44 und überführt den Kulissenkörper
41 in die andere Totpunktlage.
-
Der Kulissenkörper 41 besitzt eine Drehdurchführung 50, welche außenseitig
des Schneidrahmens 5 über eine flexible Leitung 51 (Figur 3) mit der Hochdruckwasserzuführung
52 verbunden ist. Innenseitig, und zwar in dem Raum 39, in welchen auch die Verbindungsschläuche
29 umlaufen, ist die Drehdurchführung 50 an einen flexiblen Schlauch 53 angeschlossen,
welcher beim Ausführungsbeispiel an das Kettenglied 45 angeschlossen ist, welches
auch den Mitnehmer 46 trägt. Natürlich kann an die Stelle des Kettenglieds i5 auch
ein Kettenglied 13 mit einem Meißelhalter 14 treten. Auf diese Weise kann er Überführungsschlauch
53 ungehindert um die Drehdurchführung 50 schwenken, wenn das Kettenglied 45 an
den Enden des Schneidrahmens 5 durch die Kettenräder 11 um 180° umgelenkt wird.