DE3209893C2 - Vorrichtung zum Schneiden von im Gebirgsverband anstehendem Mineral - Google Patents

Abstract

Bei einer bekannten Kombination einer endlosen Schneidmeißelkette mit Hochdruckwasserdüsen sind die Düsen beiderseits der Schneidmeißelkette stationär im Schneidrahmen angeordnet. Sie sollen das Mineral lösen oder lockern, während die Schneidmeißel in der Hauptsache den Abtransport des gelösten Minerals bewirken. Gemäß der Erfindung sind die Hochdruckwasserdüsen in die Schneidmeißel (23) integriert. Die Schneidmeißelhalter (14) sind durch Verbindungsschläuche (29) fluidleitend verbunden. Über einen in Längsrichtung des Schneidrahmens (5) beweglichen Kulissenkörper (41) mit Drehdurchführung (50) und Kupplungsschlauch wird das Hochdruckwasser dem System Meißelhalter (14)/Verbindungsschläuche (29) zugeführt. Verbindungsschläuche (29) und Kupplungsschlauch laufen in einem Raum (39) um, der von einem Abdeckblech (20), der Schneidmeißelkette (7) und der tragenden Längsrippe (9) des Schneidrahmens (5) begrenzt ist.

Description

tung des Schneidrahmens hin- und herbeweglichen Kulissenkörpers. Aiißenseitig 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 einem 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, dafür Sorge getragen, daß der Kulissenkörpc· 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, daß die jeweils zwei aufeinanderfolgende Meißelhalter verbindenden flexiblen Leitungen und die flexible Leitung zwischen dem Kulissenkörper und einem Kettenglied 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 Lösen 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 Längsrippe ist derart stabil aus einem entsprechend dikken Blech gefertigt, daß sie ebenfalls ohne zusätzliche Maßnahmen mit den entsprechenden Lagerungen sowohl für die Umlenk-räder der Schneidmeißeikette als auch für den Kulissenkörper ausgerüstet werden kann.

Eine besonders einfache Lagerung des Abdeckblechs wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Randbereiche des Abdeckblechs von der Schneidmeißeikette übergriffen sind. Die Randbereiche sind zu diesem Zweck gegenüber den anderen Bereichen crs Abdeckblechs in ihrer Dicke vermindert. Sie greifen gleitschlüssig in Nuten ein, welche in von den einzelnen Gliedern der Schneidmeißeikette seitlich dachartig vorkragenden, den Raum für die flexiblen Fluidleitungen umfangsseitig verschließenden Ansätzen ausgebildet 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 Abdeckb'echs 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 demjenigen Düsen Hochdruckwasser zugeführt wird, weldie den gerade am Gebirge angreifenden Schneidmeißeln zugeordnet sind.

Die durch die Steuernute vorgegebene Schaltinformation wird den Hochdruckwasserdüsen erfindungsgemä3 dadurch übermittelt, daß sn der Steuernuie den Meißelhaltern schwenkbar zugeordnete Schalthebel gleiten, welche mit in den Meißelhaltern vorgesehenen Sperrventilen zusammenwirken. Die Schalthebel können zu diesem Zweck mit Gleitnocken versehen sein, die in Abhängigkeit von der umlaufenden Schneidmeißelkette dem Verlauf der Steuernute folgen, dadurch die Schalthebel in der Umlaufebene schwenken und auf diese Weise die Sperrventile im öffnungs- beziehungsweise Schließsinne betätigen. Bei geschlossenen Sperrventilen strömt das Hochdruckwasser lediglich durch die Meißelhalter, ohne zu den Düsen zu gelangen. Werden die Steuerventile geöffnet, ist die Verbindung zu den Düsen 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 beidseitig des Kulissenkörpers Führungsleisten ausgebildet, welche in Gleitnuten auf den Innenseiten der Längsausnehmungen fassen und den Kulissenkörper mit der Drehdurchführung sicher in die beiden Totlagen bringen.

Die Verlagerung des Kulissenkörpers entsprechend der Umlaufbewegung der Schneidmeißeikette wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch bewirkt, daß eines der Kettenglieder mit einem schwenkbaren Mitnehmer versehen ist und der Kulissenkörper quer abstehende Vorsprünge 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 zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine im Auffahren befindliche untertägige Strecke mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Konturschlitzes in der Ansicht,

F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch die im Eingriff mit dem Gebirge befindliche Schlitzvorrichtung gemäß der Linie H-II der Fig. 1,

F i g. 3 in gegenüber der F i g. 2 nochmals vergrößerter Darstellung den Werkzeugträger der Schlitzvorrichtung in Ansicht, teilweise im Schnitt,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch den Werkzeugträger der F i g. 3 gemäß der Lnie IV-IV,

l· ig. 5 einen Vertikalschnitt durch die Fig. 4 gemäß der Linie V-V,

Fig.6 eine Ansicht auf die Innenseite eines dem

b5 Werkzeugträger zugeordneten Abdeckblechs,

Fig. 7 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt, drei aufeinanderfolgende Kettenglieder einer Schneidmeißeikette gemäß dem Ausschnitt VlI der

F i g. 4 und

Fig.8 einen Querschnitt durch die Darstellung der F i g. 7 gemäß der Linie VIIl-VlII.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine im Auffahren befindliche Strecke eines untertägigen Grubentriebs bezeichnet, welche einen etwa hufeisenförmigen Querschnitt besitzt. Zur konturgenauen Erzeugung des Streckenquerschnitts dient eine an der Ortsbrust 2 installierte Schlitzvorrichtung 3 (siehe auch F i g. 2), welche ein in der Strecke 1 verankertes Gestell 4 und einen an dem Gestell 4 entlang verlagerbaren Werkzeugträger 5 umfaßt. Die Form des Gestells 4 entspricht der Kontur der aufzufahrenden Strecke 1. Der Antriebsmechanismus zur Verlagerung des Werkzeugträgers 5 entlang des Gestells 4 ist in der F i g. 2 lediglich durch eine Kette 6 sinnbildlich veranschaulicht.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ferner erkennbar, daß der Werkzeugträger 5 als länglicher Schneidrahmen mit einer umfangsseitig umlaufenden Schneidmeißelkette 7 ausgebildet ist. Die Schneidmeißelkettc 7 wird durch einen Motor 8 angetrieben.

Wie aus den F i g. 3 bis 6 näher zu erkennen ist, besitzt der Schneidrahmen 5 eine in der Umlaufebene der Schneidmeißelkette 7 sich erstreckende rückgratähnliche Längsrippe 9. Endseitig der Längsrippe 9 (siehe insbesondere F i g. 3) sind Ausnehmungen 10 zur Lagerung der Kettenumlenkräder 11 vorgesehen. Die Zähne 12 der Umlenkräder 11 (Fig.4) arbeiten mit der nach Art einer Rollenkette ausgebildeten Schneidmeißelkettc 7 zusammen (siehe auch F i g. 7). Die Schneidmeißelkette 7 besteht aus Gliedern 13 mit Meißelhaltern 14, Zwischengliedern 15 und Übergangsgliedern 16.

Die F i g. 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 Abdeckblechs 20 ein. dessen Kontur der F i g. 6 zu entnehmen ist Das Abdeckblech 20 ist folglich 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 Meißelhaitern 14 auswechselbar gelagerten Schneidmeißel 23 (F i g. 7) wird durch Düsenanordnungen 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 Hochdruckwasserdüsen 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 über den Ventilsitz 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 Ventilsiößels 32 gegen die Rückstellkraft 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 Innenfläche 37 des Abdeckblechs 20 eingearbeitet ist (siehe insbesondere F i g. 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 fluidlcitend verbindenden Schläuche 29 laufen in einem Raum 39 um (F i g. 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 Meißelhaitern 14 und

den Verbindungsschläuchen 29 bestehenden Systems mit Hochdruckwasser ist aus den F i g. 4 und 5 näher erkennbar. Zu diesem Zweck ist zunächst in der Längsrippe 9 eine Längsausnehmnng 40 vorgesehen, in welcher ein Kulissenkörper 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 Mitnehmer 46 zusammenwirken. Der Mitnehmer 46 besitzt einen hakenartigen Vorsprung 47 sowie einen seitlichen Führungsnokken 48, welcher in einer Führungsbahn 49 zwangsgeführt ist, die an der Längsrippe 9 ausgebildet ist.

Bewegt sich beispielsweise gemäß Fig. 4 die Schneidmeißelkette 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 rechte Totpunktlage mit. Hier gelangt infolge der Kontur der Führungsbahn 49 der Mitnehmer 46 außer Kontakt mit dem Kulissenkörper 41, wird um 180° 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 (F i g. 3) mit der Hochdruckwasserzuführung 52 verbunden ist. Innenseitig und zwar in dem Raum 39, in welchem auch die Verbindungsschläuehe 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 45 auch ein Kettenglied 13 mit einem Meißelhalter 14 treten. Auf diese Weise kann der 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.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schneiden von im Gebirgsverband anstehendem Mineral, welche einen länglich ovalen Rahmen als Träger einer umlaufenden endlosen Gliederkette mit in Meißelhaltern auswechselbar gelagerten Schneidmeißeln sowie von in Längsrichtung des Rahmens beweglichen Düsen aufweist von denen diejenigen Düsen mit Hochdruckwasser beaufschlagbar sind, welche sich jeweils auf der Seite der das Mineral lösenden Schneidmeißel befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckwasserdüsen (24, 25) in die durch flexible Leitungen (29) fluidleitend miteinander verbundenen Meißelhalter (14) integriert und über eine einerseits mit der Kochdruckwasserzuführung (52) und andererseits mit wenigstens einem Kettenglied (45) über flexible Leitungen (51, 53) verbundene Drehdurchführung (50) als Bestandteil eines unter dem Einfluß der Schneidmeißelkette (7) in Längsrichtung des Rahmens (5) hin- und herbeweglichen Kulissenkörpers (41) mit dem Hochdruckwasser beaufschlagbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwei aufeinanderfolgende Meißelhalter (14) verbindenden flexiblen Leitungen (29) und die flexible Leitung (53) zwischen dem Kulissenkörper (41) und einem Kettenglied (45) in einem Raum (39) frei umlaufen, der umfangsseitig von der Schneidmeißelkette (7), auf der einen Längsseite von einem durch die Schneidmeißelkette (7) getragenen Abdeckblech (20) und auf der anderen Längsseite von einer die Umlenkräder (11) der Schneidmeißelkette (7) und den Kulissenkörper (4t) lagernden, rückgratähnlichen Längsrippe (9) begrenzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (19) des Abdeckblechs (20) von der Schneidmeißelkette (7) übergriffen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die dem Raum (39) zugewendete Fläche (37) des Abdeckblechs (20) eine Steuernute (36) zur gezielten Beaufschlagung der Hochdruckwasserdüsen (24,25) eingearbeitet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuernute (36) den Meißelhaltern (14) schwenkbar zugeordnete Schalthebel (34) gleiten, welche mit in den Meißelhaltern (14) vorgesehenen Sperrventilen (27) zusammenwirken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenkörper (41) in einer Längsausnehmung (40) der Längsrippe (9) zwangsgeführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Kettenglieder (45) mit einem schwenkbaren Mitnehmer (46) versehen ist und der Kulissenkörper (41) quer abstehende Vorsprünge (44) zum Angriff des Mitnehmers (46) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (46) in einer an der Längsrippe (9) ausgebildeten Führungsbahn (49) zwangsgefiihrt ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von im Gebirgsverband anstehendem Mineral gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sowohl bei der schneidenden bzw. schälenden Gewinnung von Mineralen, insbesondere Kohle, als auch beim Streckenvortrieb ist es bekannt die Lösearbeit der mechanischen Werkzeuge durch mit Hochdruckwasser beaufschlagte Werkzeuge zu unterstützen. Bei einer derartigen Werkzeugkombination wird die Kohle oder ίο das Gestein bislang überwiegend in einem zeitlichen Abstand von den beiden Werkzeugarten beaufschlagt So wird z. B. bei dem Vorschlag der DE-OS 19 47 294 das Gestein oder hartes Bodenmaterial mit Hilfe mindestens eines Hochdruckwasserstrahls zunächst zerstört oder zerkleinert und daran anschließend das Gestein bzw. das harte Bodenmaterial durch mechanische Arbeitswerkzeuge weiter £erkleinert und/oder abgeräumt Von Bedeutung ist hierbei, daß die mechanischen Arbeitswerkzeuge be; ihrer Bewegung an einem entsprechend dem Profil der zu betonierenden Bauwerkswandung geformten Führungsgestell entlang der nichtmechanischen Zerkleinerung, also der Zerkleinerung durch Hochdruckwasserstrahlen, folgen.

Erhebliche Schwierigkeiten bereitet es, mechanische Werkzeuge und Hochdruckwasser-Werkzeuge bei einer umlaufenden endlosen Gliederkette mit in Meißelhaltern auswechselbar gelagerten Schneidmeißeln zu kombinieren. Der in diesem Zusammenhang bekannt gewordene Stand der Technik (US-PS 23 04 143) weist Hochdruckwasserdüsen nach, die oberhalb und unterhalb der umlaufenden Schneidmeißelkette stationär im Schneidrahmen gelagert sind. Mit ihrer Hilfe soll das Mineral gelöst bzw. 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 von der Schneidmeißelkette noch geschnitten werden. Um die Lösearbeit zu unterstützen, können die Hochdruckwasserdüsen bei Bedarf um einen begrenzten Winkel in Längsrichtung des Schneidrahmens gedreht werden. Mittels besonderer Ventile ist es 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 Integration 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 als Kettenglieder ausgebildeten Meißelhalter nunmehr über flexible Leitungen, die beispielsweise durch Schläuche gebildet sein können, mitbo einander fluidleitend verbunden. Die Schläuche laufen also mit den Meißelhaltern in einer zu deren Umlaufebene parallelen Ebene um. Die Hochdruckwasserdüsen können dadurch in der lösetechnisch günstigsten Weise in die Schneidmeißel integriert und/oder diesen b5 derart zugeordnet werden, daß sie den Lösevorgang wirksam unterstützen. Die Versorgung der umlaufenden Meißelhalter-Verschlauchung erfolgt über eine Drehdurchführung als Bestandteil eines in l.ängsrich-