DE3441397A1 - Mit duesen besetzte schraemwalze fuer walzenschraemmaschinen bzw. teilschnittvortriebsmaschinen des untertagebergbaues - Google Patents

Description

Mit Düsen besetzte Schrämwalze für Walzenschrämmaschinen bzw. Teilschnittvortriebsmaschinen des Untertaqeberqbaues

Die Erfindung betrifft eine Schrämwalze für Walzenschrämmaschinen bzw. Teilschnittvortriebsmaschinen des Untertagebergbaues, deren Umfangsflache mit Düsen besetzt ist, die einzeln oder gruppenweise über ein jeder Düse bzw. Düsengruppe zugeordnetes Ventil mit einer vorzugsweise Hochdruckflüssigkeit führenden Leitung der Schrämwalze verbunden sind, wenn sie dem vor der Schrämwalze befindlichen Teil des Abbaustoßes gegenüberliegen.

Es gehört zum vorbekannten Stand der Technik, den Umfang einer Schrämwalze mit Düsen bzw. Düsengruppen zu besetzten. Diese werden zur Schneidunterstützung der Schrämmeißel mit Hochdruckwasser oder aber zur Staubbekämpfung mit Flüssigkeit niedrigeren Druckes versorgt. Alle Düsen bzw. Düsengruppen sind nur dann mit der die Flüssigkeit führenden Leitung der Schrämwalze verbunden, wenn sie auf den Abbaustoß gerichtet sind; auf dem Umfangsbereich der Schrämwalze, der dem Abbaustoß abgewandt ist, sind sie dagegen nicht beaufschlagt. Zweck dieser Beschränkung der Beaufschlagungsdauer soll es sein, den Flüssigkeitsverbrauch auf das unumgänglich notwendige Maß zu verringern.

Einerseits wird durch diese Maßnahme der Energieaufwand, der zum Heranführen und zum Absprühen der Flüssigkeit aufzuwenden ist, vermindert und andererseits auch beim Einsatz von Hochdruckflüssigkeit eine Gefährdung des Bedienungspersonals der Walzenschrämmaschine ausgeschlossen. Allerdings ist der Steuerungsaufwand zur Beaufschlagung der beim Schrämwalzenumlauf jeweils dem Abbaustoß zugewandten Düsen bzw* Düsengruppen erheblich.

Nun läßt es sich bei der Schneidarbeit nicht vermeiden, daß der mit Flüssigkeit zu beliefernde Umfangsbereich einer Schrämwalze seine Lage und auch seine Größe ändert, wenn der Schneidhorizont der Schrämwalze verstellt wird. Das gilt ganz besonders für

Schrämwalzen won Teilschnittmaschinen, die ständig bei der Schwenkbewegung des Tragarmes vertikal oder horizontal über die Ortsbrust geführt werden, aber auch bei Schrämwalzenladern, vor allem bei deren Fahrtrichtungswechsel, wo die Schneidhorizonte beider Schrämwalzen verstellt werden. Jeder Richtungswechsel einer solchen Tragarmbewegung bringt, wie jede Veränderung des Schneidhorizontes, die umlaufenden Schneidwerkzeuge in einem anderen Umfangsbereich der Schrämwalze mit dem zu lösenden Mineral in Eingriff. Eine Beaufschlagung der sich gerade in diesem Umfangsbereich befindlichen Düsen muß daher sichergestellt sein, und zwar bei Teilschnittmaschinen nicht nur wegen der Schwenkrichtung des Tragarmes, sondern auch wegen der sich häufig ändernden Eindringtiefe der Schrämwalze in die Ortsbrust.

Ähnliche Probleme gibt es auch bei Langfrontmaschinen, also bei Walzenschrämmaschinen, weil hier von der jeweils nachlaufenden Schrämwalze der Sohlepacken mitzuschneiden ist, dessen Höhe vom Durchmesser und von der Tragarmneigung der vorderen Schrämwalze bestimmt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine baulich besonders einfache, präzise arbeitende Steuerung zur Beaufschlagung der auf den Abbaustoß gerichteten Düsen einer Schrämwalze zu schaffen. Diese Steuerung soll in der Lage sein, den mit Flüssigkeit zu versorgenden Umfangsbereich einer Schrämwalze mit der jeweiligen Lage des Abbaustoßes in Übereinstimmung zu bringen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch wenigstens einen der Schrämwalze zugeordneten Initiator gelöst, der in Abhängigkeit von der Schrämvi/alzendrehung mit Hilfe eines ihm zugeordneten Mikroprozessors die Beaufschlagung der einzelnen Düsen bzw. Düsengruppen steuert und deren Beaufschlagungsbereich auf den vor der Schrämwalze befindlichen Teil des Abbaustoßes beschränkt. Bei einer derart ausgerüsteten Schrämwalze erzeugt eine an der Schrämwalzendrehung teilnehmende Schaltfahne einen Steuerimpuls, wenn sie an dem ortsfest innerhalb oder auch außerhalb der Schrämwalze angeordne-

ten Initiator vorbeiläuft. Der Mikroprozessor, dem dieser Schaltimpuls zugeht, betätigt daraufhin die elektrisch steuerbaren Ventile und verbindet die augenblicklich in den Abbaustoß einlaufenden Düsen bzw. Düsengruppen nacheinander mit der Druckflüssigkeit führenden Leitung der Schrämwalze.

Es ist möglich, für jedes Ventil einen eigenen Initiator vorzusehen, die über einen gemeinsamen Mikroprozessor steuernd auf das ihnen zugeordnete Ventil einwirken, und die dem jeweiligen Ventil zugeordnete Düse bzw. Düsengruppe mit der Druckflüssigkeit führenden Leitung der Schrämwalze verbinden. Dabei können die Initiatoren auf einem an der Walzendrehung teilnehmenden oder an einem nicht der Walzendrehung unterliegenden Bauteil im Schrämwalzeninneren angeordnet sein. Sie erzeugen dann, wenn sie bei der Schrämwalzendrehung an einer feststehenden Schaltfahne vorbeilaufen, oder wenn sie bei ortsfester Anordnung von einer vorbeilaufenden . Schaltfahne passiert werden, nacheinander je einen Impuls, der dem Mikroprozessor zugeht und die Ventile betätigt. Das Schließen der Ventile kann durch den Impuls einer zweiten Schaltfahne ausgelöst werden, die gegenüber der ersten Schaltfahne um einen dem Bogen des vor der Schrämwalze befindlichen Abbaustoßes entsprechenden Zentriwinkel versetzt angeordnet ist.

Es ist aber auch möglich, die Schrämwalze mit nur einem Initiator auszustatten, der bei jeder Schrämwalzendrehung ein Ausgangssignal erzeugt, das den Mikroprozessor zur Abgabe einer zeitlich auf die Drehzahl der Schrämwalze abgestellten Signalfolge zum Öffnen und zum Schließen der Ventile veranlaßt. Auch hier erzeugt die Schaltfahne beim Vorbeilaufen an einem ortsfest innerhalb oder auch außerhalb der Schrämwalze angeordneten Initiator einen Steuerimpuls, der dem Mikroprozessor zugeht. Dieser Steuerimpuls tritt bei jeder Schrämwalzenumdrehung nur einmal auf. Er veranlaßt den Mikroprozessor die Ventile nacheinander anzusteuern und die Düsen oder Düsengruppen dann zu beaufschlagen, wenn sie in den Abbaustoß einlaufen. Infolge der vom Mikroprozessor ausgehenden Impulsfolge wird so rhythmisch, in der zeitlichen Folge der in den Abbaustoß

einlaufenden Düsen bzw. Düsengruppen, ein Ventil nach dem anderen betätigt und jede der einlaufenden Düsen oder Düsengruppen, so u/ie sie in dem Abbaustoß einlaufen, mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Nach einer halben Walzenumdrehung, die beispielsweise durch eine festliegende Impulszahl des Mikroprozessors charakterisiert sein kann, klingt der das Ventil in seiner geöffneten Stellung haltende Steuerimpuls des Mikroprozessors ab, und die Ventile schließen wieder im Rhythmus der aus dem Stoß herauslaufenden Düsen bzw. Düsengrüppen, ohne den Einschaltrhythmus der einlaufenden Düsen bzw. Düsengruppen zu unterbrechen. Dieser Vorgang endet erst nach einer vollen Walzenumdrehung, wenn er nicht durch den von der Schaltfahne wiederum ausgelösten Steuerimpuls des Initiators erneut in Gang gesetzt worden ist.

Selbstverständlich ist es auch hier denkbar, den Ausschaltvorgang der Ventile mit Hilfe eines vom Initiator ausgehenden zweiten Schaltimpulses, der von einer weiteren Schaltfahne ausgelöst wurde, über den Mikroprozessor einzuleiten oder für diesen Zweck einen zweiten Mikroprozessor vorzusehen, der von einem eigenen Initiator angesteuert wird.

Bei Schrämwalzen, die mittels schwenkbar gelagertem Tragarm an einer Walzenschrämmaschine höhenverstellbar angeordnet sind, empfiehlt es sich, innerhalb der Schrämwalze bzw. im unmittelbaren Bereich der Schrämwalze einen an der Schrämwalzendrehung nicht teilnehmenden Initiator vorzusehen und der Schrämwalze eine mit ihr umlaufende, die Feldlinien des Initiators schneidende Schaltfahne zuzuordnen, die in ihrer Umlaufebene verstellbar angeordnet ist. Verstellt man die mit der Schrämwalze umlaufende Schaltfahne, die den Ausgangsimpuls des Initiators auslöst, so verändert sich mit deren Lage auch die Lage des Bereiches, in welchem der Mikroprozessor steuernd auf die Ventile einwirkt. Der Mikroprozessor versorgt dadurch die zu beaufschlagenden Düsen bzw. Düsengruppen je nach Verstellrichtung der Schaltfahne im Verlauf einer Schrämwalzendrehung früher oder später mit Flüssigkeit und bringt, wenn die Schaltfahne beim Vorbeilaufen an dem Initiator die richtige

Stellung zum Abbaustoß einnimmt, auch den Aktionsbereich der Düsen mit der Lage des Abbaustoßes in Übereinstimmung.

Vorteilhafter ist es, den Tragarm mit einem Winkelgeber auszustatten, der mit einem Eingang des Mikroprozessors der Schrämwalze verbunden ist und bei einer bestimmten Tragarmneigung β gegenüber dem Liegenden ein dieser Neigung β entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, mit dessen Hilfe der Mikroprozessor den Beaufschlagungsbereich der Düsen bzw. Düsengruppen um einen der Tragarmneigung β entsprechenden Winkel Oc oder einem ganzzahligen Vielfachen dieses Winkels cc entgegen der Tragarmneigung verschiebt, wobeiocdem Zentriewinkel der Schrämwalze entspricht, der durch das mit einer Düsengruppe besetzte Segment des Schrämwalzenumfanges oder aber durch den Folgeabstand zweier sich über die Breite der Schrämwalze ersteckender Düsenreihen bestimmt wird. Beeinflußt man den Mikroprozessor der Schrämwalze durch derartige Steuersignale, so verlagert sich der mit Flüssigkeit zu versorgende Umfangsbereich der Schrämwalze unabhängig vom Bedienungsmann der Walzen- bzw. Vortriebsmaschine. Und zwar wird, wenn die Tragarmneigung den durch den Winkel o< vorgegebenen Wert erreicht hat, aber auch bei einem Mehrfachen dieses Wertes, der zu beaufschlagende Umfangsbereich der Schrämwalze um einen oder mehrere Schritte entgegen der Schwenkrichtung des Tragarmes verschoben und dadurch wieder weitgehend in Übereinstimmung gebracht mit der Lage des Abbaustoßes in Bezug auf die Schrämwalze. Das ist vor allem dann der Fall, wenn der Winkel OC klein gehalten wird, sei es durch einen engen Folgeabstand der Düsenreihen oder aber durch schmale Bemessung des mit einer Düsengruppe besetzten Umfangsbereiches der Schrämwalze.

Auch ist es möglich, über den Winkelgeber durch ein der Schwenkrichtung des Tragarmes entsprechendes Signal, während des Schwenk-Vorganges, den Wirkungsbereich der Düsen zu verändern und über den Mikroprozessor nur die Ventile der Düsen bzw. Düsengruppen anzusteuern, die sich innerhalb des in Schwenkrichtung vorderen Quadranten bzw. Umfangsdrittels der stoßseitigen Umfangshälfte der

Schrämwalze befinden.Da alle Schwenkbewegungen des Tragarmes augenblicklich dazu führen, daß sich der von den Schrämmeißeln erfaßte Bereich des Abbaustoßes mehr in Richtung der Tragarmschwenkbewegung verlagert, treten bei fehlender Vorschubbewegung die Schrämmeißel nicht mehr am unteren Umfangspunkt der Schrämwalze in den Abbaustoß ein, sondern erst dann, wenn sie die durch die Schrämwalzenachse bestimmte, zum Liegenden parallele Ebene durchlaufen haben. Erst in dem von dieser Ebene ausgehenden Quadranten bzw. Umfangsdrittel der -Schrämwalze befinden sich die Schneidwerkzeuge und die ihnen zugeordneten Düsen in dem bzw. vor dem zu lösenden Mineral, aus dem sie am Ende dieses Quadranten wieder herauslaufen. Es genügt daher, bei der Schwenkbewegung des Tragarmes, nur diesen Umfangsbereich der Schrämwalze mit Flüssigkeit zu versorgen und die zuvor beschriebene selbsttätige Anpassung des zu beaufschlagenden Umfangsbereiches erst nach Abschluß der Schwenkbewegung des Tragarmes stattfinden zu lassen.

Bei Schrämwalzen die mit Hilfe eines Tragarmes höhenverstellbar an einer Walzenschrämmaschine angeordnet sind, wird dem Mikroprozessor der den Sohlepacken lösenden nachlaufenden Schrämwalze neben einem der Neigung dieses Tragarmes entsprechenden Signal ein der Maschinenfahrtrichtung entsprechendes Signal zugeführt, das den Mikroprozessor zur Beaufschlagung nur der Düsen bzw. Düsengruppen veranlaßt, die sich auf dem Umfangsabschnitt der Schrämwalze befinden, der stoßseitig von der die Tragarmlängsachse rechtwinklig schneidenden Längsebene der Schrämwalze ausgeht und sich bis zu der zum Liegenden parallelen Tangente am tiefsten Punkt der vorderen Schrämwalze bei zu dieser Tangente parallelem Tragarm dieser Schrämwalze erstreckt, wobei der beaufschlagte Umfangsabschnitt unten, über die Längsebene hinaus, um der Neigung β des hinteren Tragarmes entsprechende Zentriewinkel o< verbreitert ist und nach oben, im Bereich der Tangente, um der Neigung |3 des vorderen Tragarmes entsprechende Zentriewinkel O< der Schrämwalze verbreitert oder verkleinert ist. Infolgedessen paßt sich am Strebende, wo die Fahrtrichtung einer Walzenschrämmaschine sich umkehrt und die bisher vorlaufende, am Hangenden schneidende Schrämwalze zum

Liegenden abgesenkt wird und die bisher nachlaufende, den Sohlepacken lösende Schrämwalze den Hangendschnitt ausführt, die Lage des jeweils beaufschlagten Umfangsbereichs der Schrämwalze automatisch der Höhe des vor der Schrämwalze anstehenden Flözstreifens an.

Bei Schrämwalzen, insbesondere für den Einsatz an Teilschnittmaschinen, deren Tragarm um eine horizontale und eine vertikale Achse schwenkbar gelagert und mit einer Längswalze besetzt ist, sollten nach einem weiteren Erfindungsmerkmal beide Tragarmachsen je einen Winkelgeber aufweisen, die mit je einem Eingang des Mikroprozessors der Schrämwalze verbunden sind und durch ein ihrer jeweiligen Schwenkrichtung entsprechendes Signal während des Schwenkvorganges nur die Ventile der Düsen bzw. der Düsengruppen öffnen, die sich innerhalb der in Schwenkrichtung vorderen, stoßseitigen Umfangshälfte der Schrämwalze befinden. Auf diese Weise läßt sich die Beaufschlagung der Düsen bzw. Düsengruppen bei Schrämwalzen, die um eine zur Tragarmlängsachse parallele Achse rotieren, je nach Schwenkrichtung des Tragarmes, auf die dem Abbaustoß zugewandten Umfangsbereiche der Schrämwalze beschränken.

Weiterhin kann bei Schrämwalzen, die an einer Teilschnittmaschine quer zur Tragarmlängsrichtung drehbar gelagert sind, die Steuerung der Druckflüssigkeit mit Hilfe eines Weggebers erfolgen, der die Bewegung des Maschinenfahrwerks gegenüber der Streckensohle oder die Verschiebebewegung des Schrämwalzentragarmes gegenüber dem Maschinengestell in Streckenlängsrichtung erfaßt und ein Ausgangssignal bildet, das dem von der Schrämwalze in Richtung auf die Ortsbrust zurückgelegten Weg proportional ist, und mit dessen Hilfe der Mikroprozessor der Schrämwalze, unter Berücksichtigung der Tragarmneigung, die unmittelbar vor der Ortsbrust befindlichen Düsen bzw. Düsengruppen beaufschlagt.

Bei Schrämwalzen, die um eine quer zur Tragarmlängsrichtung verlaufende Achse einer Teilschnittmaschine drehbar gelagert sind, kann der der horizontalen Tragarmschwenkachse zugeordnete Winkel-

geber am Ende der Einstechbewegung in die Ortsbrust bei jeder Verstellbewegung des Tragarmes um die horizontale Tragarmschwenkachse den Beaufschlagungsbereich der mit Hilfe des Ausgangssignals des Winkelgebers der senkrechten Tragarmschuenkachse beaufschlagten Schrämwalzenhälfte auf den in senkrechter Tragarmschwenkrichtung vorderen Quadranten bzw. auf das entsprechende vordere Umfangsdrittel der Schrämwalzenhälfte beschränken und dabei die jeueilige Tragarmneigung in senkrechter Richtung berücksichtigen.

Bei allen vorbeschriebenen Schrärmi/alzenausführungen ist der Mikroprozessor mit auf die Betriebsweise der Schrämwalze abgestellten Programmen zur Betätigung der die Düsen beaufschlagenden Ventile versehen. Dabei wird der Mikroprozessor mit Hilfe eines oder mehrerer durch die Rotation der Schrämwalze oder aber durch die Verstell- bzw. Bewegungsmechanismen der Teilschnitt- oder Walzenschrämmaschine erzeugter Steuersignale veranlaßt, die elektrischen Ventile zu betätigen, die die augenblicklich dem Abbaustoß zugewandten Düsen mit der Druckflüssigkeit führenden Leitung der Schrämwalze verbinden.

In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine Walzenschrämmaschine in Seitenansicht;

Fig. 2 eine Teilansicht dieser Walzenschrämmaschine mit der den Hangendschnitt ausführenden vorderen Schrämwalze;

Fig. 3 eine der Figur 2 entsprechende Teilansicht der

Walzenschrämmaschine, deren Tragarm eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung ausführt;
Fig. 4 eine Teilansicht der Walzenschrämmaschine mit der den Sohlepacken schneidenden hinteren Schrämwalze;

Fig. 5 den Grundriß einer Teilschnittmaschine mit um die Tragarmlängsachse umlaufender Schrämwalze;

Fig. 6 den Grundriß einer Teilschnittmaschine mit quer zur Tragarmlängsachse umlaufender Schrämwalze;

Fig. 7 die Schrämwalze nach der Figur 6 als Einzel- -- heit in einer Ansicht in Richtung X;

Fig. 3 eine der Figur 1 entsprechende Haschinenansicht;

Fig. 9 eine Einzelheit gemäß der Fig. 5 in einer Ansicht in Richtung Y.

Die Walzenschrämmaschine ist mit 1 bezeichnet. Sie ist auf dem Strebfördermittel 2 verfahrbar und führt mit ihrer voreilenden, an einem Tragarm 3 höhenverstellbar gelagerten Schrämwalze 4 den Hangendschnitt aus. Ihre nachlaufende hintere Schrämwalze 5 löst den unterhalb der voreilenden Schrämwalze 4 zurückbleibenden Sohlepakken 6. Auch sie ist an einem Tragarm 3 höhenverstellbar gelagert und wird bei der Maschinenfahrt am Liegenden des Flözes entlanggeführt. Beide Schrämwalzen 4,5 sind mit Schrämmeißeln 7 besetzt und tragen außerdem auf ihrem Umfang Düsen 8, über die Hochdruckwasserstrahlen 9 gegen den Abbaustoß 10 gesprüht werden, um den Schrämmeißeln 7 die Lösearbeit zu erleichtern, den Staubanfall zu reduzieren und die Funkenbildung zu unterdrücken. Mittels einer Steuerung wird die Hochdruckflüssigkeit stets nur den auf den Abbaustoß 10 gerichteten Düsen 8 zugeleitet. Dazu sind die Düsen 8 gruppenweise oder auch einzeln über im Innern der Schrämwalze 4,5 angeordnete, nicht dargestellte Magnetventile mit einer durch die Schrämwalzenachse 11 hindurchgeführten Flüssigkeitsleitung 12 verbindbar.

Gesteuert werden die Magnetventile von einem im Walzeninnern befindlichen Mikroprozessor 13. Dieser wird, wie in der Figur 2 dargestellt, von einem Initiator 14 über die Leitung 15 angesteuert, und zwar jedesmal dann, wenn die im Umfangsbereich der Schrämwalze 4 befindliche, hier in Umfangsrichtung verstellbar angeordnete Schaltfahne 16 an dem an der Tragarmseitenwand befestigten Initiator 14 vorbeiläuft. Sie schneidet die von dem Initiator 14 ausge-

henden Feldlinien und erzeugt dadurch einen Steuerimpuls, der den Mikroprozessor 13 veranlaßt, eine Impulsfolge abzugeben, bei der der zeitliche Abstand (Folgeabstand) der einzelnen Impulse auf die Nenndrehzahl der Schrämwalze 4 derart abgestellt ist, daß die einzelnen Steuerimpulse nacheinander, im Rhythmus der in den Abbaustoß 10 einlaufenden Düsen 8 bzw. Düsengruppen die diese Düsen 8 bz\i/. Düsengruppen beaufschlagenden Magnetventile schalten. Durch diese Impulsfolge, die ein Programm des Mikroprozessors 13 erzeugt, wird nicht nur die jeweils einlaufende Düse 8 bzw. Düsengruppe mit der Flüssigkeitsleitung 12 der Schrämwalze 4 verbunden, sondern auch die im Bereich des Hangenden aus dem Abbaustoß 10 herauslaufende Düse 8 bzw. Düsengruppe von der Flüssigkeitsleitung 12 getrennt.

Der auf diese Weise mit Hochdruckflüssigkeit versorgte Umfangsbereich der Schrämwalze 4 erstreckt sich, bedingt durch das Programm des Mikroprozessors 13, über einen Halbkreis der Schrämwalze 4, also über einen Bogen von 180°, der durch die senkrecht zur Tragarmlängsachse 17 verlaufende Ebene 18 begrenzt wird. Er befindet sich in Übereinstimmung mit dem Wirkungsbereich der im Eingriff stehenden Schrämmeißel 7 der Schrämwalze 4, wenn deren Tragarm 3 parallel zum Liegenden verläuft. Hat dieser Tragarm 3 aber die in der Figur 2 dargestellte Schräglage, also eine Neigung [3 gegenüber dem Liegenden bzw. Hangenden, so hat sich der Eingriffsbereich der Schrämmeißel 7 und damit auch der Wirkungsbereich der Düsen 8 bzw. Düsengruppen um diesen Neigungswinkel β entgegen der Schwenkrichtung des Tragarmes 3 verschoben.

Dem trägt die erfindungsgemäße Steuerung Rechnung. Sie benutzt dazu einen Winkelgeber 19, der innerhalb der Tragarmschwenkachse 20 angeordnet und über eine Steuerleitung 21 mit dem Mikroprozessor 13 verbunden ist. Dieser löst ein der Tragarmneigung (3 entsprechendes, dem Mikroprozessor 13 zugehendes Steuersignal aus, das dem Mikroprozessor 13 zu einer Korrektur des Beaufschlagungsbereiches der Schrämwalze 4 veranlaßt, wenn die Tragarmneigung den Winkel CX oder ein ganzzahliges Vielfaches dieses Winkels OC erreicht. Der

Winkel Oc ist so bemessen, daß er einem Zentriewinkel Oc der Schrämwalze 4 entspricht, der den von einer Düsengruppe oder einer einzelnen Düsenreihe besetzten Umfangsabschnitt 22 der Schrämwalze 4 erfaßt. Erreicht den Mikroprozessor 13 ein Signal des Winkelgebers 19 dieser Größe, so verschiebt er nach beendeter Tragarmschwenkbewegung den Beaufschlagungsbereich der Düsen 8 bzw. Düsengruppen je nach Neigung des Tragarmes 3, um einen oder mehrere solcher Umfangsabschnitte 22 der Schrämwalze 4 entgegen der Schwenkrichtung des Schrämwalzentragarmes 3 und bringt, wie die Figur 2 zeigt, den Uirkungsbereich der Düsen 8 bis zu einem etwa dem Neigungswinkel (3 des Tragarmes 3 entsprechenden Betrag mit der Lage des Abbaustoßes 10 in Übereinstimmung.

Es ist aber, wie in der Figur 3 dargestellt, auch möglich, mit Hilfe des Winkelgebers 19, der die Tragarmneigung β erfaßt, den Mikroprozessor 13 zu veranlassen, während der Schwenkbewegung des Tragarmes 3 nur die Düsen 8 bzw. Düsengruppen, die sich innerhalb des abbaustoßseitigen, in Schwenkrichtung des Tragarmes 3 vorderen Quadranten 23 oder Umfangsdrittels der Schrämwalze 4 befinden, zu beaufschlagen. Daher werden auch beim eigentlichen Schwenkvorgang nur die Düsen 8 bzw. Düsengruppen mit Hochdruckflüssigkeit versorgt, die während der Tragarmschwenkbewegung zusammen mit den schneidenden Schrämmeißeln 7 im oder vor dem Abbaustoß 10 liegen.

Während der Schrämfahrt, bei der die vorlaufende Schrämwalze 4 den Hangendschnitt ausführt, fällt der jeweils nachlaufenden Schrämwalze 5 die Aufgabe zu, den unterhalb der vorderen Schrämwalze 4 stehenbleibenden Sohlepacken 6 zu lösen. Die Höhe dieses FlOzs'treifens 6 hängt von der Neigung [3 des vorderen Schrämwalzentragarmes 3 sowie vom Durchmesser der vorlaufenden Schrämwalze 4 ab. Sie ändert sich daher je nach Tragarmeinstellung. Infolgedessen ändert sich auch der von den nicht dargestellten Magnetventilen zu beaufschlagende Umfangsbereich 24 der den Sohlepacken 6 lösenden Schrämwalze 5.

Wie beispielsweise aus der Figur 4 hervorgeht, versorgt die Winde

25 (Figur 1) den Mikroprozessor 13 der jeweils nachlaufenden Schrämwalze 5 über eine Leitung 26 mit einem Steuersignal und informiert ihn ständig darüber, ob die Schrämwalze 5 vorlaufend oder nachlaufend arbeitet. Steht dieses Steuersignal zusammen mit einem vom Winkelgeber 19 des hinteren Tragarmes 3 stammenden Steuersignal vor dem Mikroprozessor 13 der den Sohlepacken 6 schneidenden Schrämwalze 5 an, so beaufschlagt der Mikroprozessor 13 nur die Düsen 8 bzu/. Düsengruppen, die sich innerhalb eines Umfangsbereiches 24 der nachlaufenden Schrämwalze 5 befinden. Dieser Umfangsbereich 24, der durch eines der Programme des Mikroprozessors 13 bestimmt wird, ist einerseits begrenzt durch die Schrämwalzenebene 18, die rechtwinklig zur Längsachse 17 des Tragarmes 3 steht und andererseits durch die Ebene 27 die als Tangente an den tiefsten Punkt der vorderen Schrämwalze 4 anläuft, wenn deren Tragarm 3 parallel zum Liegenden angeordnet ist (Figur 8). Der auf diese Weise abgedeckte Umfangsbereich 24 der hinteren Schrämwalze 5 wird vom Mikroprozessor 13 der nachlaufenden Schrämwalze 5 stets um den durch den Schwenkwinkel [3 des hinteren Tragarmes 3 erweiterten Umfangsbereich vervollständigt. Es vergrößert sich dann zum Liegenden hin der vorgenannte Beaufschlagungsbereich 24 des Schrämualzenumfanges um dem Schwenkwinkel (3 des hinteren Tragarmes 3 entsprechende Zentriewinkel CX , aber auch nach oben hin,um dem Schwenkwinkel β des vorderen Tragarmes 3 entsprechende Zentriewinkel CX der Schrämwalze 4, wenn deren Tragarm 3 nach oben geneigt ist, oder er verkleinert sich bei einer nach unten weisenden Tragarmneigung um den dieser Neigung (3 entsprechenden Zentriewinkel OC Auch in diesem Fall werden die durch die Neigung Π der beiden Tragarme 3 hervorgerufenen Vergrößerungen bzw. Verkleinerungen des zu beaufschlagenden Umfangsbereichs 24 der hinteren Schrämwalze 5 durch die bei der Tragarmneigung β ausgelösten Steuersignale dem Mikroprozessor 13 der hinteren Schrämwalze 5 zugeführt und von ihm bei der Düsenbeaufschlagung berücksichtigt.

Die Mikroprozessoren 13 beider Schrämwalzen 4,5 sind über die Steuerleitungen 26,28 mit dem Geber 29 der Winde 25 verbunden (Figur 1). Weiterhin besteht eine nicht dargestellte Verbindung der

beiden Mikroprozessoren 13 mit dem Winkelgeber 19 nicht nur des Tragarmes 3 der eigenen Schrämwalze 4, sondern auch mit dem Winkelgeber 19 des Tragarmes 3 der am anderen Maschinenende befindlichen Schrämwalze 5.

Bei Teilschnittvortriebsmaschinen 30,31 mit um die Tragarmlängsachse 32 und quer zur Tragarmlängsachse 32 umlaufender Schrämwalze 33,34 sind beide Tragarmschwenkachsen 35,36 mit je einem Winkelgeber 19 ausgestattet. Diese stehen mit dem im Walzeninnern befindlichen Mikroprozessor 13 in Verbindung und veranlassen ihn, beim Ansteuern des entsprechenden Programms während der Schwenkbewegung des Tragarmes 37, nur die Düsen 8 bzw. Düsengruppen der Schrämwalze 33,34 mit der Flüssigkeitsleitung 12 zu verbinden, die der Ortsbrust 38 gegenüberliegen. In dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 5 ist die mit 39 bezeichnete Umfangshälfte der Schrämwalze 33 beaufschlagt, während in der Figur 6 nur die Schrämwalzenhälfte 40 beaufschlagt ist. Beim Richtungswechsel der Tragarmschwenkbewegung wird daher stets nur die in Schwenkrichtung 41 vordere " Schrämwalzenhälfte 39 bzw. 40 mit Druckflüssigkeit versorgt. Dabei steuert der Winkelgeber 19 der senkrechten Schwenkachse 35 die Beaufschlagung der Düsen 8 bzw. Düsengruppen bei Horizontalbewegungen des Tragarmes 37, während der Winkelgeber 19 der horizontalen Schwenkachse 36 des Tragarmes 37 eine entsprechende Düsenbeaufschlagung bei Vertikalbewegungen der Schrämwalzen 33,34 sowhl im Ausführungsbeispiel nach der Figur 5 als auch nach der Figur 6 sicherstellt.

Trägt eine derartige Teilschnittmaschine 31 an ihrem Auslegerende eine quer zur Auslegerlängsachse 32 rotierende Schrämwalze 34 (Figur 6), so kann diese Maschine 31, wie in der Figur 9 angedeutet, mit einem Weggeber 42 ausgestattet sein, der in diesem Ausführungsbeispiel von einem sich auf der Streckensohle abwälzenden Rad 43 gebildet wird. Dieses Rad 43 ist an einem Ausleger 44 schwenkbar gelagert und wird von einer Feder 45 gegen die Streckensohle gedrückt. Es liefert ein dem Verschiebeweg des Maschinenfahrwerkes 46 proportionales Signal, das dem Mikroprozessor 13 der Schrämwal-

ze 33,34 zugeführt wird und ihn mittels eines besonderen Programmes veranlaGt, bei der Einstechbewegung der Querwalze 34 nur den Umfangebogen 4/ der Walze 34 zu beaufschlagen, der unter dem Einfluß der Vorschubbewegung des Maschinenfahrwerkes 46 in die Ortsbrüst 38 einläuft. Erst beim Einsetzen der seitlichen Schwenkbewegung 41 wird durch den Winkelgeber 19 der senkrechten Schwenkachse 35 die Beaufschlagung auf die jeweils vorlaufende Schrämwalzenhälfte 40, und zwar nur auf den in der Ortsbrust 38 befindlichen Umfangsabschnitt 47, der durch die Tiefe der Einstechbewegung bestimmt wurde, beschränkt. Am Ende dieses Schwenkweges, wenn die Schrämwalze 34 den Streckenstoß erreicht hat und sie durch Anheben oder Absenken des Tragarmes 37 in das unter oder über ihr anstehende Mineral hineingedrückt wird, löst diese senkrechte Schwenkbewegung ein dem Mikroprozessor 13 der Schrämwalze 34 zugehendes Signal aus, das den Beaufschlagungsbereich 47 der Düsen 8 weiter einengt und ihn auf den in der Figur 7 dargestellten Quadranten bzw. auf das entsprechende vordere Umfangsdrittel der Schrämwalze 34 beschränkt, das durch die Einstechtiefe der Schrämwalze 34 vorbestimmt ist. Die danach einsetzende Schwenkbewegung des Tragarmes 37 in die entgegengesetzte Richtung führt mit Hilfe des Ausgangssignals des Winkelgebers 19 der senkrechten Tragarmachse 35 zu einer Verlagerung der bisherigen Schrämwalzenbeaufschlagung 47 (Figur 7) von der nunmehr nachlaufenden Schrämwalzenhälfte 40 auf die jetzt vorlaufende Schrämwalzenhälfte 40.

Claims (11)

"" Bochum"," 25. Oktober 1984 " Gebr. Eickhoff, Maschinenfabrik u. Eisengießerei mbH, 4630 Bochum 1 Patentansprüche

1. Schrämwalze für Walzenschrämmaschinen bzw. Teilschnittvortriebsmaschinen des Untertagebergbaues, deren Umfangsflache mit Düsen besetzt ist, die einzeln oder gruppenweise über ein jeder Düse bzw. Düsengruppe zugeordnetes Ventil mit einer vorzugsweise Hochdruckflüssigkeit führenden Leitung der Schrämwalze verbunden sind, wenn sie dem vor der Schrämwalze befindlichen Teil des Abbaustoßes gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrämwalze (4,5,33,34) wenigstens einen Initiator (14) aufweist, der in Abhängigkeit von der Schrämwalzendrehung mit Hilfe eines ihm zugeordneten Mikroprozessors (13) die Beaufschlagung der einzelnen Düsen (8) bzw. Düsengruppen steuert und deren Beaufschlagungsbereich (23,24,47) auf den vor der Schrämwalze (4,5,33,34) befindlichen Teil des Abbaustoßes (10,38) beschränkt.

2. Schrämwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für jedes Ventil einen eigenen Initiator (14) aufweist, die über einen gemeinsamen Mikroprozessor (13) steuernd auf das ihnen zugeordnete Ventil einwirken und die dem jeweiligen Ventil zugeordnete Düse (8) bzw. Düsengruppe mit der Druckflüssigkeit führenden Leitung (12) der Schrämwalze (4,5,33,34) verbinden.

3. Schrämwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Initiator (14) vorgesehen ist, der bei jeder Schrämwalzendrehung ein Ausgangssignal erzeugt, das mit Hilfe des Mikroprozessors (13) eine zeitlich auf die Drehzahl der Schrämwalze (4,5,33,34) abgestellte Signalfolge zum Öffnen und zum Schließen aller die einzelnen Düsen (8) bzw. Düsengruppen mit Hochdruckwasser versorgenden Ventile auslöst.

4. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit Hilfe eines Tragarmes höhenverstellbar an einer Walzen-

schrämmaschine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Schrämwalzendrehung nicht teilnehmender Initiator (14) innerhalb der Schrämwalze (4,5,33,34) bzw. im unmittelbaren Bereich der Schrämwalze (4,5,33,34) angebracht ist und die Schrämwalze (4,5,33,34) eine mit ihr umlaufende, die Feldlinien des Initiators (14) schneidende Schaltfahne (16) trägt, die in ihrer Umlaufebene verstellbar angeordnet ist.

5. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, die mittels schwenkbar gelagertem Tragarm an einer Walzenschrämmaschine oder Teilschnittmaschine höhenverstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (3) einen Winkelgeber (19) aufweist, der mit einem Eingang des Mikroprozessors (13) der Schrämwalze (4,5,33,34) verbunden ist und bei einer Tragarmneigung f3 gegenüber dem Liegenden ein dieser Neigung [3 entsprechendes Ausgangsignal erzeugt, mit dessen Hilfe der Mikroprozessor (13) den Beaufschlagungsbereich der Düsen (8) bzw. Düsengruppen um einen der Tragarmneigung [3 entsprechenden Winkel OL oder einem ganzzahligen Vielfachen dieses Winkels oc entgegen der Tragarmneigung {3 verschiebt, wobei Oc dem Zentriewinkel der Schrämwalze (4,5,33,34) entspricht, der durch das mit einer Düsengruppe besetzte Segment (22) des Schrämwalzenumfanges oder aber durch den Folgeabstand zweier sich über die Breite der Schrämwalze (4,5,33,34) erstreckender Düsenreihen bestimmt wird.

6. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber (19) durch ein der Schwenkrichtung des Tragarmes,(3,37) entsprechendes Signal während des Schwenkvorganges den Wirkungsbereich der Düsen (8) verändert und über den Mikroprozessor (13) nur die Ventile der Düsen (8) bzw. Düsengruppen ansteuert, die sich innerhalb des in Schwenkrichtung vorderen Quadranten (23,24,47) bzw. Umfangsdrittels der stoßseitigen Umfangshälfte der Schrämwalze (4,5, 33,34) befinden.

7. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit Hilfe eines Tragarmes höhenverstellbar an einer Walzenschrämmaschine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikroprozessor (13) der den Sohlepacken (6) lösenden nachlaufenden Schrämwalze (5) neben einem der Neigung β dieses Tragarmes (3) entsprechenden Signal ein der Maschinenfahrtrichtung entsprechendes Signal zugeht, das den Mikroprozessor (13) zur Beaufschlagung nur der Düsen (8) bzw. Düsengruppen veranlaßt, die sich auf einem Umfangsabschnitt (24) der Schrämwalze (5) befinden, der stoßseitig von der die Tragarmlängsachse (17) rechtwinklig schneidenden Längsebene (18) der Schrämwalze (5) ausgeht und sich bis zu der zum Liegenden parallelen Tangente (27) am tiefsten Punkt der vorderen Schrämwalze (4) bei zu dieser Tangente 27 parallelem Tragarm (3) dieser Schrämwalze (5) erstreckt, wobei der beaufschlagte Umfangsabschnitt (24) unten, über die Längsebene (18) hinaus, um der Neigung [3 des hinteren Tragarmes (3) entsprechende Zentriewinkel CX verbreitert ist und oben, im Bereich der Tangente (27), um der Neigung [3 des vorderen Tragarmes (3) entsprechende Zentriewinkel OC der Schrämwalze (4) verbreitert oder verkleinert ist.

8. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für eine Teilschnittvortriebsmaschine, deren Tragarm um eine horizontale und eine vertikale Achse schwenkbar gelagert und mit einer Längswalze besetzt ist, dadurch qekenn zeichnet, daß beide Achsen (35,36) des Tragarmes (37) mit je einem Winkelgeber (19) versehen sind, die mit je einem Eingang des Mikroprozessors (13) der Schrämwalze (33,34) verbunden sind und durch ein ihrer jeweiligen Schwenkrichtung (41) entsprechendes Signal während des Schwenkvorganges nur die Ventile der Düsen (8) bzw. der Düsengruppen öffnen, die sich innerhalb der in Schwenkrichtung (41) vorderen, stoöseitigen Umfangshälfte (39,40) der Schrämwalze (33,34) befinden.

9. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für eine Teilschnittvortriebsmaschine, deren Trag-

arm um eine horizontale und eine vertikale Achse schwenkbar und mit einer Querwalze besetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weggeber (42) vorgesehen ist, der die Bewegung des Maschinenfahrwerks (46) gegenüber der Streckensohle oder die Ver-Schiebebewegung des Schrämwalzentragarmes (37) gegenüber dem Maschinengestell in Streckenlängsrichtung erfaßt und ein Ausgangssignal bildet, das dem von der Schrämwalze (33,34) in Richtung auf die Ortsbrust (38) zurückgelegten Weg proportional ist, und mit dessen Hilfe der Mikroprozessor (13) der Schrämwalze (33,34), unter Berücksichtigung der jeweiligen Tragarmneigung Π j die unmittelbar vor der Ortsbrust (38) befindlichen, dem zu lösenden Mineral zugewandten Düsen (8) bzw. Düsengruppen beaufschlagt.

10. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, die um eine quer zur Tragarmlängsrichtung verlaufende Achse einer Teilschnittmaschine drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende ihrer Einstechbewegung in die Ortsbrust (38) der der horizontalen Tragarmschwenkachse (36) zugeordnete Winkelgeber (19) bei jeder Verstellbewegung des Tragarmes (37) um die horizontale Tragarmschwenkachse (36) den Beaufschlagungsbereich (47) der mit Hilfe des Ausgangssignals des Winkelgebers (19) der senkrechten Tragarmschwenkachse (35) beaufschlagten Schrämwalzenhälfte (40) auf den in senkrechter Tragarmschwenkrichtung vorderen Quadranten bzw. auf das entsprechende vordere Umfangsdrittel der Schrämwalzenhälfte (40) unter Berücksichtigung der senkrechten Tragarmneigung beschränkt.

11. Schrämwalze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Mikroprozessor (13) mit auf die Betriebsweise der Schrämwalze (4,5,33,34) abgestellten Programmen zur Betätigung der die Düsen (8) beaufschlagenden Ventile versehen ist, die mit Hilfe eines oder mehrerer durch die Rotation der Schrämwalze (4,5,33,34) oder durch die Verstell- bzw. Bewegungsmechanismen der Teilschnitt- oder Walzenschrämmaschine (1,30,31) erzeugter Steuersignale ausgelöst werden.