DE3338612A1 - Spreizschild, insbesondere fuer den streckenvortrieb in bergbau-untertagebetrieben - Google Patents

Description

Anm.: Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen

Titel: Spreizschild, insbesondere für den Streckenvortrieb in Bergbau-Untertagebetrieben

Die Erfindung betrifft einen Spreizschild, insbesondere für den Streckenvortrieb in Bergbau-Untertagebetrieben, mit bogenförmigen Rahmensegmenten, die sich über Hubvorrichtungen auf FußSegmenten abstützen, die über einen Sohlgurt gekoppelt sind, wobei zwischen dem Sohlgurt und den Fußsegmenten Spreizvorrichtungen angeordnet sind, mit denen die Fußsegmente quer zur Schildachse gegen die Seitenstöße der Strekke od.dgl. spreizbar sind.

Ein Spreizschild dieser Art ist aus der DE-OS 26 46 552 bekannt. Dieser Spreizschild ist als ein an der Sohle offener bogen- bzw. hufeisenförmiger Messerschild ausgebildet. Sein die Vortriebsmesser tragender Stützrahmen besteht aus bogenförmigen Rahmensegmenten, die im Firstbereich über eine Firstgelenkverbindung verbunden sind und die sich über gelenkig eingeschaltete hydraulische Hubzylinder auf Fußsegmenten abstützen, die mit Führungen für Sohlenmesser versehen sind. Die beiden Fußsegmente sind dabei über Teleskopführungen und gelenkig eingeschaltete Spreizzylinder mit dem Sohlgurt verbunden, so daß sich die Fußbreite des Messerschild-Stützrahmens verändern und damit der Spreizschild auch im Fußbereich gegen die Seitenstöße verspannen bzw. bei auftretenden Gebirgsdrücken durch Einschub der Spreizzylinder aus der Verspannung lösen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen, vorzugsweise als Messerschild ausgebildeten, Spreizschild der eingangs genannten Art in baulich einfacher Weise so auszugestalten, daß auf die genannten Spreizzylinder verzichtet werden kann und diese durch einfache, vergleichsweise billige und kleinbauende Spreizvorrichtungen ersetzt werden können. Dabei wird vorzugsweise auch eine im Hinblick auf die Verwendung der besonderen Spreizvorrichtungen zweckmäßige Ausgestaltung der in Spreizrichtung beweglichen Verbindung des Sohlgurtes mit den Fußsegmenten des Spreizschildes angestrebt.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spreizvorrichtungen aus Keilvorrichtungen bestehen. Besonders geeignet als Keilvorrichtungen sind Spannsätze, die nach Art an sich bekannter Ringfeder-Spannsatzverbindungen ausgebildet sind, welche einen durch eine Spannschraube verspannbaren Doppelkonus aufweisen.

Es hat sich gezeigt, daß die gegenüber den herkömmlichen Spreizzylindern mit vergleichsweise kleinen Spreizhüben arbeitenden Keilverbindungen bzw. Spannsätze für die üblichen Einsatzfälle des Spreizschildes ausreichen und daß auch die mit diesen mechanischen Spreizvorrichtungen erzielbaren Spannkräfte ausreichend groß sind. Die kleinbauenden Keilvorrichtungen bzw. Spannsätze lassen sich raumsparend in die Verbindung des Sohlgurtes mit den balkenartigen Fußsegmenten einschalten. Dabei empfiehlt es sich, die Spannsätze in Vertikalanordnung zwischen den Fußsegmenten und dem Sohlgurt anzuordnen. Hierdurch wird eine leichte Bedienbarkeit der Spannschrauben bei guter Zugänglichkeit derselben erreicht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Sohlgurt mit Führungsansätzen versehen, die Anschläge od.dgl. der Fußsegmente hakenartig hintergreifen und mittels der genannten Spreizvorrichtungen gegen die Anschläge

verspannbar sind. Die mit den Anschlägen zusammenwirkenden Führungsansätze begrenzen das Maß der Spreizbarkeit und ermöglichen eine zuverlässige Verspannung des Sohlgurtes mit den Fußsegmenten, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn der Sohlgurt als Grundrahmen für eine auf ihm gelagerte Vortriebsmaschine ausgebildet wird.

Auf den Fußsegmenten des Spreizschildes stützen sich die bogenförmigen Rahmensegmente über die genannten Hubvorrichtungen ab, die vorzugsweise aus gelenkig eingeschalteten hydraulischen Hubzylindern bestehen, wie dies bekannt ist. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Fußsegmente auf sie untergreifenden Gleitschienen querverschieblich, d.h. in Spreizrichtung verschieblich, abgestützt sind. Die Gleitschienen weisen hierbei zweckmäßig einen die Fußsegmente untergreifenden Schenkel und einen aufragenden Schenkel auf, wobei zwischen diesem aufragenden Schenkel und den balkenartigen Fußsegmenten die genannten Kei!vorrichtungen bzw. die Spannsätze angeordnet sind. Die Gleitschienen werden zweckmäßig fest mit dem Sohlgurt verbunden. Sie können auch mit den balkenartigen Fußsegmenten so gekoppelt sein, daß sie beim Nachziehen des Stützrahmens von den Fußsegmenten in Vortriebsrichtung mitgenommen werden, wobei jedoch die Relativbeweglichkeit zwischen den Fußsegmenten und den Gleitschienen in Spreizrichtung gewahrt bleibt.

Wie erwähnt, ist der Spreizschild vorzugsweise als Messerschild ausgebildet, dessen Stützrahmen von den bogenförmigen Rahmensegmenten und den Fußsegmenten gebildet wird, die, wie üblich, mit Führungen für die Vortriebs- bzw. Sohlenmesser versehen sind. Die Sohlenmesser können hierbei an den vorgenannten Gleitschienen in Messerführungen geführt sein. Der Sohlgurt besteht, wie erwähnt, vorzugsweise aus einem stabilen Grundrahmen, auf welchem eine Vortriebsmaschine, insbesondere eine Teilschnittmaschine, gelagert ist.

Der Sohlgurt bzw. der Grundrahmen ist hierbei zweckmäßig hängend, d.h. mit Sohlenabstand zwischen den gegenüberliegenden Fußsegmenten angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spreizschild in starker schematischer Vereinfachung im Längsschnitt;

Fig. 2 den Spreizschild nach Fig. 1 in einem Teil-Querschnitt .

Der dargestellte Spreizschild 1 ist als bogen- bzw. hufeisenförmiger Messerschild ausgebildet. Sein Stützrahmen 2 besteht aus zwei Einzelrahmen 3 und 4, die in Vortriebsrichtung im Abstand hintereinander angeordnet und z.B. über elastische Längsverbinder oder einen Blechmantel 5 od.dgl. zu dem geschlossen nachziehbaren Stützrahmen 2 verbunden sind. Die beiden Einzelrahmen 3 und 4 sind im wesentlichen von gleicher Ausbildung. Sie bestehen jeweils aus einem bogenförmigen Rahmensegment 6 und zwei Fußsegmenten 7 an den Seitenstößen der aufzufahrenden Strecke. Das bogenförmige Rahmensegment 6 stützt sich über Hubvorrxchtungen in Gestalt hydraulischer Hubzylinder 8 auf den balkenartigen Fußsegmenten 7 ab. Letztere weisen aufragende Rahmenteile 9 auf, in deren unteren Bereich die Hubzylinder 8 in einem Gelenk 10 angeschlossen sind. Die Kolbenstangen der Hubzylinder sind in einem Gelenk 10' mit den bogenförmigen Rahmensegmenten 6 verbunden.

Die bogenförmigen Rahmensegmente 6 und die aufragenden Rahmenteile 9 der Fußsegmente 7 weisen T-förmige Messerführungen 11 für die das Schilddach bildenden Vortriebsmesser 12 auf, die somit auf den beiden Rahmenteilen 3 und 4 des Stütz-

rahmens 2 verschieblich abgestützt und geführt sind. Die einzelnen Vortriebsmesser 12 sind, wie bei MesserSchilden üblich, jeweils über einen eigenen hydraulischen Messerzylinder (nicht dargestellt) mit dem zugeordneten Rahmenteil des gemeinsamen Stützrahmens 2 verbunden, so daß sich die Vortriebsmesser 10 bei stehendem Stützrahmen 2 einzeln oder gruppenweise in Vortriebsrichtung vorpressen lassen. Sobald sämtliche Vortriebsmesser 12 um den Messerzylinderhub vorgepreßt sind, kann mit Hilfe der nun in Einschubrichtung beaufschlagten Messerzylinder der Stützrahmen 2 in Vortriebsrichtung nachgezogen werden.

Die an den beiden Streckenstößen einander gegenüberliegenden Fußsegmente 7 sind über einen Sohlgurt 13 gekoppelt, der aus einem stabilen Grundrahmen besteht, auf welchem eine Vortriebsmaschine 14 gelagert ist. Die Vortriebsmaschine 14 ist als Teilschnittmaschine ausgebildet; sie weist einen höhen- und seitenverschwenkbaren Schneidarm 15 mit einem angetriebenen Schneidkopf 16 auf, wie dies ebenfalls bekannt ist. Die Vortriebsmaschine 14 ist in Maschinenführungen 17 des den Sohlgurt 13 bildenden Grundrahmens in Richtung der Schildachse verschiebbar geführt. Der Vorschub der Vortriebsmaschine 14 gegenüber dem Grundrahmen erfolgt mittels hydraulischer Vorschubzylinder 18.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist an dem von dem Sohlgurt 13 gebildeten Grundrahmen vorne eine Ladevorrichtung 19 gelagert, die das von dem Schneidarm 15 gelöste Haufwerk vor der Ortsbrust aufnimmt und es einem nachgeschalteten Ladeförderer 20 zuführt, der ebenfalls auf dem Grundrahmen gelagert ist. Letzterer ist zwischen den gegenüberliegenden Fußsegmenten 7 mit Abstand zur Sohle 21, also hängend, angeordnet.

Zwischen dem Sohlgurt 13 und den Fußsegmenten 7 sind Spreizvorrichtungen eingeschaltet, mit denen die Fußsegmente 7 quer

zur Schildachse gegen die Seitenstöße der Strecke spreizbar sind. Die Spreizvorrichtungen sind als Keilvorrichtungen 22 ausgebildet. Diese bestehen aus Spannsätzen nach Art von Ringfeder-Spannsatzverbindungen, die einen Doppelkonus 23 aufweisen, der in einer geschlitzten, radial aufweitbaren Federhülse 24 sitzt, die innenseitig mit entsprechend dem Doppelkonus gegenläufig zueinander gerichteten konischen Anlageflächen versehen ist. Die beiden mit ihren verjüngten Enden gegeneinander weisenden Konen des Doppelkonus 23 sind mittels einer Spannschraube 25 unter radialem Aufweiten der konischen Schlitzhülse 24 gegeneinander ziehbar bzw. verspannbar. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Spannsätze 22 in Vertikalanordnung zwischen den Fußsegmenten 7 und dem Sohlgurt 13 eingeschaltet. Die oberen Schraubenköpfe der Spannschrauben 25 sind für den Angriff eines Spannschlüssels oder eines Spannmotors vom Schildinnenraum her leicht zugänglich.

Der zwischen den Fußsegmenten 7 liegende Sohlgurt 13 ist an seinen beiden gegenüberliegenden Seiten mit starren Führungsansätzen 26 versehen, die mit Klauen oder Leisten 27 leistenartige Ansätze 28 an der Oberseite der balkenartigen Fußsegmente 7 über- und hakenartig hintergreifen.

Die kastenförmig profilierten Balkenteile der Fußsegmente 7 ruhen auf Gleitschienen 29, die einen diese Teile der Fußsegmente 7 untergreifenden horizontalen Schenkel 30 und einen aufragenden Schenkel 31 aufweisen, der sich seitlich an dem Sohlgurt 13 bzw. dem Grundrahmen abstützt und hier mit dem Sohlgurt fest verbunden ist. Die Kei!verbindungen bzw. Spannsätze 22 liegen an jeder Schildseite zwischen dem aufragenden Schenkel 31 und der inneren Seitenbegrenzung der balkenartigen Fußsegmente 7. An der Unterseite trägt der Schenkel 30 der Gleitschiene 29 T-förmige Führungen 11 für Sohlenmesser 32. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind an jeder Schildseite zwei Sohlenmesser 32 dicht nebeneinander angeordnet. Die Sohlenmesser 32 wer-

den ebenso wie die Vortriebsmesser 12 mittels hydraulischer Messerzylinder in Vortriebsrichtung vorgeschoben. Der bogen förmige Spreizschild stützt sich über die Sohlenmesserpaare auf der Streckensohle 21 ab.

Es ist erkennbar, daß beim radialen Aufspreizen der Spannhülsen 24 die Fußsegmente 7 quer zur Vortriebsrichtung, also in Richtung auf den Streckenstoß bewegt und gegen diesen verspannt werden. Hierbei verschieben sich die Fußsegmente 7 gegenüber den Gleitschienen 29. Die Verstellung der Fußsegmente 7 in Spreizrichtung wird durch den Anschlag der Hakenteile 27 an den leistenförmigen Anschlägen 28 begrenzt. Beim Lösen der Spannsätze 22 wird die Verspannung der Fußsegmente 7 mit den Seitenstößen der Strecke aufgehoben, so daß sich der Stützrahmen des Spreizschildes mit Hilfe der den einzelnen Messer zugeordneten Messerzylinder nachziehen läßt. Die durch die Spannsätze 22 gegebene Einstellmöglichkeit in der Fußbreite der Rahmenteile 3 und 4 des Stützrahmens 2 ermöglicht eine Einstellung des Spreizschildes auf Konvergenzen des Gebirges.

Beim Messerschildvortrieb werden zunächst die einzelnen Vortriebsmesser 12 und die Sohlenmesser 32 mit Hilfe der zugeordneten hydraulischen Messerzylinder in Vortriebsrichtung gegenüber dem stehenden Stützrahmen 2 vorgeschoben. Anschließend wird dann der Stützrahmen 2 mit Hilfe derselben Messerzylinder gegenüber dem stehenden Messermantel nachgezogen. Hierbei kann der Stützrahmen 2 durch Einschub seiner Hubzylinder 8 und durch Aufheben der Keilverspannung der Spannsätze 22 aus seinem Verspannungszustand gelöst werden. Es empfiehlt sich, auf jeder Schildseite mehrere Spannsätze 22 zwischen dem Sohlgurt 13 und dem betreffenden Fußsegment 7 vorzusehen. Den beiden Rahmenteilen 3 und 4 kann ein gemeinsames, durchgehendes balkenartiges Fußsegment 7 auf jeder Schildseite zugeordnet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, jedem Rahmenteil 3 und 4 des Stützrah-

mens 2 auf jeder der beiden Rahmenseiten ein gesondertes Fußsegment 7 zuzuordnen, wobei die in Richtung der Schildachse hintereinanderliegenden Fußsegmente über Längsverbindungen gekoppelt werden können. Die Anordnung wird ferner in vorteilhafter Weise so getroffen, daß sich der den Sohlgurt 13 bildende Grundrahmen gegenüber dem stehenden Stützrahmen 2 in Vortriebsrichtung und in Gegenrichtung verschieben läßt, wobei sich der Grundrahmen an seinen beiden gegenüberliegenden Seiten über die Führungsansätze 26 an den Fußsegmenten 7 abstützt und führt. Anstelle der bevorzugt vorgesehenen Spannsätze 22 können auch für das Spreizen der Fußsegmente 7 andere Keilverbindungen bekannter Art verwendet werden.

Die Einzelrahmen 3 und 4 des Stützrahmens können, wie aus der DE-OS 26 46 552 bekannt, jeweils ein Firstgelenk aufweisen. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind aber die bogenförmigen Rahmensegmente 6 der Rahmenteile 3 und 4 als starre Rahmenteile ohne Firstgelenk ausgeführt. Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Spreizschild auch für den Tunnel- oder Stollenvortrieb einsetzbar ist.

Claims (12)

Ansprüche

1. Spreizschild, insbesondere für den Streckenvortrieb in Bergbau-Untertagebetrieben, mit bogenförmigen Rahmensegmenten, die sich über Hubvorrichtungen auf Fußsegmenten abstützen, die über einen Sohlgurt gekoppelt sind, wobei zwischen dem Sohlgurt und den Fußsegmenten Spreizvorrichtungen angeordnet sind, mit denen die Fußsegmente, quer zur Schildachse gegen die Seitenstöße der Strecke od.dgl. spreizbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Spreizvorrichtungen aus Keilvorrichtungen (22) bestehen.

2. Spreizschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Keilvorrichtungen (22) aus nach Art von Ringfeder-Spannsatzverbindungen ausgebildeten Spannsätzen bestehen, die einen durch eine Spannschraube (25) verspannbaren Doppelkonus (23) aufweisen.

3. Spreizschild nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannsätze (22) in Vertikalanordnung zwischen den Fußsegmenten (7) und dem Sohlgurt (13) angeordnet sind.

4. Spreizschild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlgurt (13) mit Führungsansätzen (26) versehen ist, die Anschläge (28) der Fußsegmente (7) hakenartig hintergreifen und mittels der Keilvorrichtungen (22) gegen die Anschläge verspannbar sind.

5. Spreizschild nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsansätze (26) die Fußsegmente (7) und die an ihnen angeordneten Anschläge (28) übergreifen.

6. Spreizschild nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fußsegmente (7), auf denen sich die aus Hubzylindern bestehenden Hubvorrichtungen (8) in Gelenken (10) abstützen, auf sie untergreifenden Gleitschienen (29) querverschieblich abstützen.

7. Spreizschild nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitschienen (29) einen die Fußsegmente (7) untergreifenden Schenkel (30) und einen aufragenden Schenkel (31) aufweisen, wobei zwischen diesem aufragenden Schenkel (31) und den Fußsegmenten (7) die Keilvorrichtungen (22) bzw. die Spannsätze angeordnet sind.

8. Spreizschild nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitschienen (29) fest mit dem Sohlgurt (13) verbunden sind.

9. Spreizschild nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschienen (29) mit Führungen (11) für Sohlenmesser (32) versehen sind.

10. Spreizschild nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlgurt (13) aus einem Grundrahmen besteht, auf welchem eine, vorzugsweise als Teilschnittmaschine ausgebildete, Vortriebsmaschine (14) gelagert ist.

11. Spreizschild nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der den Sohlgurt (13) bildende Grundrahmen hängend mit Sohlenabstand zwischen den gegenüberliegenden Fußsegmenten (7) angeordnet ist.

12. Spreizschild nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er, wie bekannt, als Messerschild ausgebildet ist, wobei er zwei im Abstand hintereinander angeordnete, zu einem Stützrahmen (2) verbundene Rahmenteile (3, 4) aufweist, die mit Führungen (11) für die Vortriebsmesser

(12) versehen sind.