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Drehdurchführung, insbesondere für Schrämwalzen von Gewinnungs-
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maschinen des Untertagebergbaues Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung,
insbesondere zur Flüssigkeitszufuhr zu den im Bereich der Schneidwerkzeuge oder
auf dem Umfang einer Schrämwalze angeordneten Düsen, mit zwei gegeneinander verdrehbaren
Bauteilen, in deren sich achsparallel gegenüberliegende oder rechtwinklig zur Rotationsachse
der Schrämwalze verlaufende Flächen, bei achsparallelem Flächenverlauf in einer
gemeinsamen radialen Ebene oder bei rechtwinklig zur Achse verlaufenden Flächen
auf einem gemeinsamen Teilkreis, Flüssigkeitskanäle austreten, wobei die Austrittsöffnung
der Fläche des unverdrehbaren Bauteiles aus einer Ausnehmung besteht, die sich über
den den Eingriffsbereich der Schneidwerkzeuge bestimmenden Zentriwinkel der Schrämwalze
erstreckt.
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Schrämwalzen, die mit einer Drehdurchführung ausgestattet sind, um
die zur Staubbekämpfung dienende Berieselungsflüssigkeit den auf dem Umfang einer
Schrämwalze angeordneten Düsen zuzuführen, sind durch die britische Patentschrift
11 10 763 bekannt. Sie sind mit einem Rohr ausgestattet, das zentrisch zur Achse
der Schrämwalze liegt und an seinem dem Maschinenkörper abgewandten Ende mit einer
Scheibe besetzt ist, die, wie das Rohr, nicht an der Schrämwalzendrehung teilnimmt.
Die Scheibe liegt in einer Kammer der an der Walzendrehung teilnehmenden Schrämwalzennabe
und füllt diese Kammer vollständig aus. Im Umfangsbereich hat die Scheibenstirnseite
eine sich etwa über einen Winkel von 1800 erstreckende Ausnehmung, an der sichelförmige
Nuten, die in einer Seitenwand der Nabenkammer eingelassen sind, bei der Schrämwalzendrehung
vorbeilaufen. Die Umfangsausnehmung der Scheibe steht mit der Bohrung des zentralen
Rohres in Verbindung. Durch diese Bohrung fließt der Scheibe Berieselungsflüssigkeit
zu und gelangt über die sichelförmigen Ausnehmungen der sich drehenden Schrämwalzennabe
zu den mit ihnen verbundenen Düsen des Schrämwalzenumfanges, die, infolge der Lage
der Umfangsausnehmung der Scheibe, nur dann mit Flüssigkeit versorgt werden, wenn
sie auf den Abbaustoß gerichtet sind.
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Bei Drehdurchführungen dieser Bauart ist die Scheibe mit engen Abmessungstolera
nLzen innerhalb der Kammer angeordnet und füllt die Kammer praktisch vollständig
aus, wenn ein dichter Flüssigkeitsabschluß erreicht werden soll. Infolgedessen entstehen
in einer solchen Drehdurchführung Reibungsverluste, die einen entsprechend hohen
Verschleiß verursachen, der sich ausschließlich in den aufeinander gleitenden Dichtflächen
der Nabe und der Scheibe auswirkt. Undichtigkeiten, vor allem aber eine unpräzise
Beaufschlagung der auf den Abbaustoß gerichteten Düsen, sind die Folge.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Drehdurchführung zu schaffen, die
sich durch einen dichten Flüssigkeitsabschluß bei geringer Reibung ihrer aufeinandergleitenden
Teile auszeichnet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der eingangs erläuterten
Drehdurchführung aus und schlägt vor, die Austrittsöffnungen der der Ausnelbllmurlg
gegenüberliegenden Flüssigkeitskanäle mit je einer in Richtung ihrer Achse federnd
gelagerten Büchse auszukleiden, die mit ihrer Stirnfläche aus den Austrittsöffnungen
vorstehen und auf der gegenüberliegenden, unverdrehbaren Fläche der Drehdurchführung
aufliegen. Die federnde Vorspannung der Büchsen sorgt stets für einen hinreichenden
Anpreßdruck, der auf der gegenüberliegenden unverdrehbaren Fläche auflLiegenden
Büchsenstirnflächen. Durch Abmessungstoleranzen oder Verschleiß bedingte Undichtigkeiten
sind daher bei dieser Drehdurchführung ausgeschlossen. Weiterhin ist es von Vorteil,
daß die den Büchsen gegenüberliegende Fläche ständig Kontakt mit der Berieselungsflüssigkeit
hat, so daß jede Erwärmung dieser Fläche vermieden, aber auch die zwischen den Büchsenstirnflächen
und dieser Fläche auftretende Reibung durch den zwischen Büchse und Scheibe vorhandenen
Flüssigkeitsfilm vermindert wird.
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Zweckmäßigerweise wird die den Büchsen gegenüberliegende Fläche von
einer Scheibe gebildet, die auf einem die Flüssigkeit heranführenden, zentrisch
zur Schrämwalzenachse angeordneten unver-
drehbaren Rohr liegt und
sich innerhalb einer Kammer befindet, die mit dem Inneren des Rohres verbunden ist.
Durch diese Maßnahme liegt die durch ihre stirnseitige oder durch ihre Umfangsausnehmung
den Beaufschlagungsbereich der Berieselungsdüsen bestimmende Scheibe vollständig
innerhalb der Berieselungsflüssig keit, was der Flüssigkeit den Zutritt zu der stirnseitigen
Ausnehmung bzw. zu der Umfangsausnehmung der Scheibe wesentlich erleichtert. Darüber
hinaus bleiben die aufeinander gleitenden Flächen der unverdrehbaren Scheibe und
der einzelnen Büchsen vollständig innerhalb der Berieselungsflüssigkeit, was mit
dazu beiträgt, den durch die dauernde Rotation unter einem nicht unerheblichen Anpreßdruck
bedingten Verschleiß zu vermindern.
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Von Vorteil ist es, wenn die Büchsen ständig durch eine Feder, die
sich innerhalb der Austrittsöffnung befindet und zwischen der inneren Büchsenstirnfläche
und einer Schulter der Austrittsöffnung angeordnet ist, belastet sind. Sie liegen
dann ständig mit der zum dichten Abschluß benötigten Vorspannung auf der Stirnfläche
oder auf dem Umfang der Scheibe auf und werden stets dann, wenn die Büchsenbohrung
mit der stirnseitigen oder der umfangsseitigen Ausnehmung der Scheibe Kontakt bekommt,
vom Flüssigkeitsdruck auf ihrer inneren Stirnseite beaufschlagt. Der zum dichten
Abschluß der Drehdurchführung benötigte Anpreßdruck zwischen den Büchsen und der
Scheibe paßt sich daher dem jeweiligen Betriebsdruck der Berieselungsflüssigkeit
selbsttätig an.
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Anhand der Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele 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 die Drehdurchführung in einem Längsschnitt; Fig.
3 einen Schnitt durch die Drehdurchführung ge-
mäß den Schnittlinien
A-B der Figur 2; Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Drehdurchführung als weiteres
Ausführungsbeispiel.
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Die Drehdurchführung ist mit 1 bezeichnet. Sie ist auf einer feststehenden
Achse 2 angeordnet, die aus dem Untersetzungsgetriebe 3 des Tragarmes 4 vorsteht,
der höhenverschwenLkbar an einer nicht dargestellten Gewinnungsmaschine für den
Untertagebergbau befestigt ist. Die Antriebsenergie eines in der Gewinnungsmaschine
untergebrachten Elektromotors wird über den Tragarm 4 auf das Untersetzungsgetriebe
3 und damit auf die Schrämwalze 5 übertragen.
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Die Schrämwalze 5 umschließt mit ihrem zylindrischen Grundkörper 6
das Untersetzungsgetriebe 3 des Tragarmes 4. Ihr Grundkörper 6, der abbaustoßseitig
mit einem ringförmigen Steg 7 besetzt ist, ist umfangsseitíg mit einer oder mehreren
schr aubenlinienförmigen Mitnehmerleisten 8 umschlossen, die sich über die ganze
Walzenlänge erstrecken. Der vor der Schrämwalze 5 anstehende Teil des Abbaustoßes
wird mittels nicht dargestellter, auf dem äußeren Umfang der Mitnehmerleisten 8
angeordneter Schrämmeißel gelöst und das dabei anfallende Haufwerk mit Hilfe der
schraubenlinienförmigen Mitnehmerleisten 8 seitlich in das nicht dargestellte Strebfördermittel
ausgetragen. Im Innern ist der Grundkörper 6 mit einem Befestigungsflansch 9 besetzt,
der über einen Vierkant 10 mit dem Anschlußflansch 11 des Untersetzungsgetriebes
3 gekuppelt ist und die Drehbewegung des Untersetzungsgetriebes 3 auf die Schrämwalze
5 überträgt. Sowohl der Grundkörper 6 als auch die Mitnehmerleisten 8 sind mit Flüssigkeitsleitungen
12 versehen, die in der Schrämwalze 5 - soweit sie gleiche Segmente des Schrämwalzenumfanges
mit Flüssigkeit beliefern - zusammengefaßt sind und in den Düsen der Schrämwerkzeuge
enden. Die Druckflüssigkeit geht der Walze 5 über Leitungen 13 zu, die mit der Drehdurchführung
1 verbunden sind. Zwischen der Schrämwalze 5 und dem Tragarm 4 wird das Untersetzungsgetriebe
3 von einem Räunischildhalter 14 umschlossen, der lösbar mit dem Räumschild 15 verbunden
ist und von einem nicht dargestellten Schwenkwerk um die Mittelachse 16 der Schrämwalze
5 geschwenkt werden kann. Das Räumschild 15 deckt
stets den dem
Abbaustoß abgewandten Teil des Umfanges der Schrämwalze 5 ab und dient zur Verbesserung
des Haufwerksaustrages aus dem Schramtiefsten.
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Die aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen können die Schrämwerkzeuge
bei ihrer Lösearbeit unterstützen und/oder zur Staubbekämpfung dienen. Die Flüssigkeitsabgabe
wird dabei stets nur auf den Bereich des Schrämwalzenumfanges beschränkt, der dem
in Maschinenfahrtrichtung vor der Schrämwalze 5 anstehenden Teil des Abbaustoßes
zugewandt ist. Die Gewinnungsmaschine muß daher mit einer Steuerung ausgestattet
sein, die stets nur die augenblicklich vor dem Abbaustoß liegenden Düsen bzw. Schrämwerkzeuge
der Walze 5 mit Flüssigkeit versorgt.
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Diese Steuerung bewerkstelligen die im Ausführungsbeispiel dargestellten
Ausnehmungen 17,18, mit der die Drehdurchführung 1 ausgestattet ist. Letztere ist
drehbar auf der aus dem Untersetzungsgetriebe 3 ragenden rohrförmigen Achse 2 angeordnet,
die drehfest in dem feststehenden Planetenradträger 19 des Untersetzungsgetriebes
3 befestigt ist. Wie insbesondere die Figur 2 zeigt, ist ein Teil der Achse 2 in
einer zentralen Sackbphrung 20 des Planetenradträgers 19 verlagert, die in einen
erweiterten Bohrungsabschnitt 21 übergeht. Dieser Achsabschnitt 2a wird von einer
Ringkammer 22 umschlossen, die über die Bohrungen 23 mit der Flüssigkeitszuführung
der Gewinnungsmaschine in Verbindung steht.
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Die Sackbohrung 20 des Planetenradträgers 19 ist endseitig mit einer
Bohrung 24 ausgestattet, durch die evtl. austretende Flüssigkeit ins Freie gelangen
kann.
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Im Bereich der Ringkammer 22 des Planetenradträgers 19 ist die Achse
2 mit mehreren zueinander versetzten Bohrungen 25 ausgestattet. Sie verbinden den
äußeren Umfang der Achse 2 mit der sie t eilweise durchlaufenden Zentralbohrung
26. Diese Bohrung 26 wird auf der innerhalb des Planetenradträgers 19 liegenden
Seite von einem Gewindestopfen 27 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Die Achse 2 ist
mit einem Bund 28 ausgestattet, der innerhalb des er-
weiterten
Bohrungsabschnittes 21 des Planetenradträgers 19 angeordnet ist. Über diesen Bund
28 wird die Achse 2 durch einen Zylinderstift 29 gegen Verdrehung gesichert. In
Längsrichtung, vor dem Bund 28 wird die Achse 2 von einem Gehäuse 30 umschlossen,
das in einem erweiterten Bohrungsabschnitt das Wälzlager 31 aufnimmt, mit dem sich
die Drehdurchführung 1 auf der Achse 2 drehbar abstützt. Das Wälzlager 31 wird in
axialer Richtung von zwei es einschließenden Sicherungsringen 32 fixiert, die in
entsprechende Ausnehmungen der Achse 2 eingreifen. Das Gehäuse 30 wird von einem
Deckel 33 abgeschlossen, der lösbar über die Schrauben 34 mit dem Gehäuse 30 und
einem weiteren Gehäuseteil 35 verschraubt wird. Das Wälzlager 31 wird von zwei lDichtungsringen
36 eingeschlossen, von denen einer in dem Deckel 33 und der andere in dem Gehäuse
30 untergebracht ist. Auf der dem Deckel 33 gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse
30 mit einem Ansatz 37 ausgestattet, der in eine entsprechende Ausnehmung des Gehäuseteiles
35 der Drehdurchführung 1 eingreift, die zusätzlich mit einem Dichtungsring 38 versehen
ist, der auch die Achse 2 umschließt.
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In dem Bereich des kammerartig erweiterten Bohrungsabschnittes 39
dieses Gehäuseteiles 35 ist die Achse 2 mit einer Scheibe 40 ausgestattet, die drehfest
mit ihr verbunden ist. Die Scheibe 40 wird in axialer Richtung von einem Sicherungsring
41 gehalten.
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Im Bereich vor und hinter der Scheibe 40, innerhalb der Gehäusekammer
39, ist die Achse 2 mit jeweils einer sie diametral durchlaufenden Bohrung 42 ausgestattet,
die mit der Zentralbohrung 26 in Verbindung steht.
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Im weiteren VerlauF ist das Endstück der Achse 2 in dem Gehäuse 43
der Drehdurchführung 1 verlagert, das über Schrauben 44 mit dem Anschlußflansch
11 der Schrämwalze 5 fest verbunden ist. Das Endstück wird innerhalb des Gehäuses
43 von einem Dichtring 45 und einem davor liegenden Gleitlager 46 umschlossen, die
von einem Sicherungsring 47 gehalten werden und die in einem erweiterten Bohrungsabschnitt
der zentrisch liegenden Sackbohrung 48 des
Gehäuses 43 untergebracht
sind.
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Das Gehäuse 43 liegt mit dem mit einem Dichtungsring 49 ausgestatteten
Ansatz 50 in der Kammer 39 des Gehäuseteiles 35, mit dem es fest verschraubt ist.
Dieser Ansatz 50 ist stirnseitig auf der der Scheibe 40 gegenüberliegenden Seite
mit mehreren gleichmäßig über einen Teilkreis verteilten Bohrungen ausgestattet,
in denen, z. B. aus Hartmetall bestehende Büchsen 51 angeordnet sind, die in Achsrichtung
innerhalb des Gehäuses 43 federnd verlagert sind.
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Die dafür erforderliche Feder 52 befindet sich zwischen der inneren
Büchsenstirnfläche und einer Schulter der Bohrung. Die Büchsen 51 werden von einem
Dichtring 53 umschlossen, der in einer entsprechenden Umfangsnut liegt. Die äußeren
Stirnflächen der Büchsen 51, die mit ihren Austrittsöffnungen 54 aus dem Gehäuse
43 vorstehen, liegen auf der Stirnfläche der gegenüberliegenden Scheibe 40 auf,
die unverdrehbar auf der Achse 2 befestigt ist.
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Innerhalb des Gehäuses 43 stehen die Büchsenbohrungen durch die Bohrungen
55 mit den Flüssigkeitsleitungen 13 der Schrämwalze 5 in Verbindung, die mit entsprechenden
Anschlußteilen 56 in Gewindeabschnitte der Gehäusebohrungen 57 eingreifen.
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Wie insbesondere die Figur 3 zeigt, ist die Stirnfläche der Scheibe
40 mit einer Ausnehmung 17 ausgestattet, die sich über einen Zentriwinkel von ca.
180° erstreckt, der dem Eingriffsbereich der Schneidwerkzeuge der Schrämwalze 5
entspricht. Da die feststehende Scheibe 40 vollständig von Flüssigkeit umgeben ist,
kann die Flüssigkeit, beim Umlauf des die Büchsen 51 tragenden Gehäuses 43, im Bereich
zwischen den Büchsenstirnflächen über die Ausnehmung 17 in die einzelnen Flüssigkeitsleitungen
55 eintreten, die mit den Büchsen 51 verbunden sind.
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Wie die Figur 4 zeigt, kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
die feststehende Scheibe 40 auch so ausgebildet werden, daß die für die Verteilung
der Flüssigkeit maßgebende Ausnehmung 18 in ihrer Umfangsfläche angeordnet wird.
Dadurch können die mit den Flüssigkeitsleitungen 55 der Drehdurchführung 1 verbundenen
Büchsen
51 radial in dem Gehäuse 58 angeordnet, und die Drehdurchführung 1 kann noch kleiner
und kompakter gebaut werden, ohne daß die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels
verloren gehen.