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Vorrichtung zum Herstellen eines untertägige Hohlräume unter-
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schiedlicher Höhenlagen miteinander verbindenden Schramschlitzes Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines untertägige Hohlräume unterschiedlicher
Höhenlage miteinander verbindenden Schramschlitzes, die mit einem sich vom oberen
Hohlraum bis in den unteren Hohlraum hinein erstreckenden, angetriebenen Lösewerkzeug
ausgerüstet ist.
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Durch die deutsche Patentschrift 373 840 ist ein Verfahren zur Kohlengewinnung
bekanntgeworden, das mit einem endlosen, angetriebenen Gewinnungsorgan arbeitet.
Sowohl in der oberen als auch in der unteren Strecke angeordnete Umlenkscheiben,
von denen eine von einer Antriebsmaschine in Drehung versetzt wird, treiben das
Gewinnungsorgan an und führen es. Beide Scheiben sind zusammen mit der Antriebsmaschine
in Längsrichtung des Flözes verschiebbar angeordnet und versetzen das Gerät in die
Lage, das Flöz in seiner ganzen Höhe abzubauen und hereinzugewinnen.
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Weiterhin gehört eine Aushub- und Gewinnungsvorrichtung, die auf einem
Raupenschlepper angeordnet ist, zum vorbekannten Stand der Technik, die in einem
Traggestell einen Schräm- oder Fräskopf trägt. Dieser dient als Aushub- und Gewinnungsvorrichtung.
Er ist an einer Welle angeordnet, die um eine zum Liegenden parallele, quer zur
Fahrtrichtung der Vorrichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist und mit
Hilfe von Druckzylindern in ihre jeweilige Arbeitsposition geschwenkt wird (DE-AS
12 77 184).
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Schließlich ist es durch die deutsche Patentschrift 879 235 bereits
bekannt, bei Schrämmaschinen, die mit einer Schrämwalze ausgerüstet sind, die Schrämwalze
an ihrem im Schramtiefsten befindlichen Ende in einem hinter ihr angeordneten Arm
zu lagern und diesen Arm so zu bemessen, daß er innerhalb des von der Schrämwalze
hergestellten Schramschlitzes Platz findet.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, nicht mehr zugängliche
Grubenbaue
von einer oberhalb liegenden Strecke aus möglichst auf ihrer ganzen Länge zum Verstürzen
von Nebengestein, Abraum o. dgl.
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nutzen zu können.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit Hilfe einer Vorrichtung, wie sie eingangs
beschrieben ist. Sie soll nach der Erfindung mit einer als Lösewerkzeug dienenden
Schrämwalze ausgerüstet sein, die um eine quer zur Längsrichtung des Schramschlitzes
verlaufende, zum Liegenden etwa parallele Achse der Vorrichtung schwenkbar gelagert
ist und mit ihrem anderen Ende in einem sich über die ganze Schrämwalzenlänge erstreckenden
Stützarm liegt, der sich auf der dem Mineral abgewandten Umfangshälfte der Schrämwalze
befindet, eine den Schrämwalzendurchmesser nicht überschreitende Breite hat und
zusammen mit der Schrämwalze um die Achse der Vorrichtung schwenkbar ist. Die Schrämwalze,
die mit ihrem unteren Ende bis in den unteren Hohlraum hineinragt, hängt nur an
der im oberen Hohlraum befindlichen Vorrichtung und wird durch den Stützarm soweit
abgesteift, daß sie beim Verschieben der Vorrichtung auf ihrer ganzen Länge das
vor ihr anstehende Mineral angreifen und einen ihrem Durchmesser entsprechenden
Schlitz von etwa 500 mm Breite zwischen den beiden Hohlräumen herstellen kann, durch
den die zu verstürzenden Massen in den unteren Hohlraum gekippt werden.
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Dazu ist die Schrämwalze im Bereich ihres der Schwenkachse benachbarten
Endes mit einem gleichachsig zu ihr liegenden Antriebsmotor besetzt, der über ein
Untersetzungsgetriebes mit der Schrämwalze verbunden ist. Dieser Antriebsmotor,
der die Schrämwalzendrehung erzeugt, befindet sich gut zugänglich im oberen Hohlraum,
wo sich auch die Vorrichtung befindet. Hier kann er zusammen mit dem Untersetzungsgetriebe
ständig kontrolliert und gewartet werden.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann die Vorrichtung mit einer
Konsole versehen sein, die mit seitlichen Zapfen schwenkbar in sich gegenüberliegenden
Blechen des Fahrwerksgestells liegt, auf ihrer dem Fahrwerksgestell abgewandten
Stirnseite den Stützarm trägt, das Untersetzungsgetriebe und gegebenenfalls den
Antriebs-
motor umschließt und hält sowie mit zur Längsrichtung
des Schramschlitzes parallelen oberen Ansätzen versehen ist, an denen je ein in
der Vorrichtung schwenkbar gelagerter doppeltwirkender Hydraulikzylinder angreift.
Mit Hilfe dieser beiden Hydraulikzylinder läßt sich der Rahmen um seine seitlichen
Zapfen verschwenken und mit ihm auch die Schrämwalze und der sie am unteren Ende
haltende, sich über ihre ganze Länge erstreckende Stützarm, der mit der Konsole
starr verbunden ist und mit dieser eine bauliche Einheit bildet.
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Möglich ist es auch, die Konsole mittels Druckzylinder in Richtung
des Schramschlitzes verschiebbar und schwenkbar in seitlichen Führungen des Fahrwerksgestells
der Vorrichtung zu lagern, um einen Schramschlitz auch bei innerhalb des Hohlraumes
fest verspannter, ruhender Vorrichtung herstellen zu können.
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Dazu kann die Vorrichtung mit seitlichen Führungen aus einem fest
auf dem Fahrwerksgestell angeordneten äußeren U-förmigen Rahmen und einem in diesem
Rahmen in Längsrichtung des Schramschlitzes verschiebbar gelagerten inneren U-förmigen
Rahmen bestehen, deren Schenkel sich in Längsrichtung des herzustellenden Schramschlitzes
erstrecken und deren Stege über dem Fahrwerksgestell liegen. An den freien Schenkelenden
des äußeren Rahmens sind zwei doppelseitig beaufschlagbare Druckzylinder schwenkbar
gelagert, die mit ihren Kolbenstangen an den freien Schenkelenden des inneren Rahmens
angreifen, der in der Längsmitte seiner Traverse den die Schwenkbewegung der Konsole
erzeugenden doppelseitig beaufschlagbaren Druckzylinder trägt und in seinen beiden
Rahmenschenkeln die Zapfen der zwischen diesen Schenkel liegenden Konsole aufnimmt.
Sowohl die Konsole, die die Schrämwalze und deren Antriebsmotor trägt, als auch
der zugehörige Schwenkzylinder, der die Schrämwalze in ihrer senkrechten Lage arretiert,
befinden sich auf dem gegenüber dem Fahrwerksgestell verschiebbaren inneren Rahmen,
der es erlaubt, auch bei verspannter Vorrichtung zu schrämen und einen Schramschlitz
herzustellen, der allerdings durch die Hublänge der beiden auf den inneren Rahmen
einwirkenden Druckzylinder begrenzt wird.
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Von Vorteil ist es, wenn die freien Schenkelenden des äußeren Rahmens
über das Fahrwerk hinausragen, wo sie mit einer sie beim Betrieb der Vorrichtung
miteinander verbindenden, zur Absteifung dienender Halterung sowie mit je einem
die Vorrichtung innerhalb des Hohlraumes verspannenden Stempel besetzt sind.
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Sowohl die Schrämwalze als auch der Stützarm können aus miteinander
verbundenen einzelnen Längenabschnitten bestehen, um den Transport der Vorrichtung,
vor allem Untertage, zu ermöglichen und zu erleichtern. Weiterhin ist es möglich,
zwischen den einzelnen Längenabschnitten des Stützarmes Schrämkettenausleger anzubringen,
die einerseits mit den einzelnen Abschnitten des Stützarmes starr verbunden sind
und andererseits zwischen die Längenabschnitte der Schrämwalze eingreifen und diese
drehbar abstützen. Schrämwalze und Stützarm werden durch diese Schrämkettenausleger
abgesteift, was sich besonders bei größerer Schrämwalzenlänge und entsprechend langem
Stützarm vorteilhaft auswirkt und Durchbiegungen von Schrämwalze und Stützarm unterbindet.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann die Vorrichtung mit einem
Raupenfahrwerk oder einem Schreitwerk ausgestattet sein, das sich bis über die unverschiebbar
angeordnete Konsole hinaus erstreckt und diese auf sich gegenüberliegenden Seiten
einschließt.
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Somit befindet sich die Schrämwalze, wenn sie in ihre Arbeitsposition
eingeschwenkt ist, stets bei standsicherer Position der Vorrichtung zwischen den
beiden Raupenfahrwerken oder entsprechenden Schreitwerken.
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Besetzt man, wie weiter vorgeschlagen wird, den Stützarm an seinem
äußersten Ende mit einem hier lösbar befestigten Stützrad, so kann sich die Vorrichtung
mit eigener Kraft Untertage auch von einem Einsatzort zum anderen bewegen, wobei
der Stützarm sein Eigengewicht und das Gewicht der Schrämwalze zu einem nicht unerheblichen
Teil über das Stützrad auf die Streckensohle überträgt.
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Um eine derartige Vorrichtung untertage einsetzen zu können, emp-
fiehlt
es sich, zunächst eine die beiden Hohlräume miteinander verbindende Bohrung herzustellen,
die eine die Breite des Stützarmes überschreitenden Durchmesser hat, und deren Achse
in Längsrichtung der Hohlräume derart zu neigen, daß sie etwa eine Tangente an den
äußersten Bogen, den der Stützarm beim Einschwenken der Schrämwalze beschreibt,
bildet und diesen Bogen etwa in seiner Mitte tangiert. Schafft man zunächst eine
derart ausgerichtete Bohrung zwischen den beiden zu verbindenden Hohlräumen, so
kann die Vorrichtung ihre Schrämwalze durch Schwenken um die Konsolenachse mit eigener
Kraft in die Arbeitsposition bringen, in der sie mit ihrem unteren Ende bis in den
zum Verkippen des Haufwerks vorgesehenen Hohlraum hineinragt.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt
und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung während des Schrämbetriebes in einer
Seitenansicht; Fig. 2 die Vorrichtung im Grundriß; Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung in einer Seitenansicht; Fig. 4 den zugehörigen Grundriß dieser Vorrichtung.
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Mit 1 ist die Vorrichtung bezeichnet. Sie befindet sich in dem oberen
Hohlraum 2 und ist hier in Längsrichtung dieses Hohlraumes 2 verfahrbar. Mit ihren
beiden Fahrwerksraupen 3 liegt sie auf dem Boden des Hohlraumes 2 auf und schließt
zwischen ihren Fahrwerksraupen 3 das Fahrwerksgestell 4 ein, auf dem zwei sich in
Bewegungsrichtung der Vorrichtung 1 erstreckende doppeltwirkende Druckzylinder 5
schwenkbar gelagert sind. Mit ihren Kolbenstangen 6 greifen diese beiden Druckzylinder
5 an Ansätzen 7 an, die Teile einer Konsole 8 sind, die mit seitlichen Zapfen 9
schwenkbar in Blechen 10 des Fahrwerksgestells 4 liegt. Beide Ansätze 7 befinden
sich oberhalb der quer zur Fahrtrichtung der Vorrichtung 1 verlaufenden, von den
beiden Zapfen 9 gebildeten Schwenkachse 11 und stellen unter dem Beaufschlagungsdruck
der Zylinder 5 die Konsole
8 im gewünschten Sinne ein.
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Im Innern der Konsole 8 befindet sich ein Untersetzungsgetriebe 12,
das mit einem Antriebsmotor 13 getrieblich verbunden ist. Antriebsmotor 13 und Untersetzungsgetriebe
12 liegen gleichachsig zueinander und zu einer Schrämwalze 14, die auf der Unterseite
der Konsole 8 an das Untersetzungsgetriebe 12 anschließt und innerhalb der Konsole
8 drehbar gelagert ist. Die Schwenkachse 11 der Konsole 8, die Achse der Schrämwalze
14 und die Achse des Antriebsmotors 13 kreuzen sich und liegen in einer gemeinsamen
Ebene.
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Die Schrämwalze 14 hat eine bis in den unteren Hohlraum 15 reichende
Länge von 10 bis 15 m und besteht in dem Ausführungsbeispiel aus mehreren Abschnitten
14a, die aus Montage-und Transportgründen lösbar miteinander verbunden sind. Sie
wird an ihrem der Vorrichtung 1 benachbarten Ende von der Konsole 8 gehalten und
liegt an ihrem im unteren Hohlraum 15 befindlichen Ende in einem Stützarm 16, der
sich über die ganze Schrämwalzenlänge erstreckt und eine den Schrämwalzendurchmesser
nicht überschreitende Breite hat, so daß er innerhalb des von der Schrämwalze 14
hergestellten Schlitzes 17 Platz findet. Auch dieser Stützarm 16 ist aus Transportgründen
aus Einzelabschnitten 16a zusammengesetzt, die miteinander verschraubt sind. Die
Längenabmessungen der Stützarmabschnitte 16a und die der Schrämwalzenabschnitte
14a stimmen überein. Zur Absteifung und besseren Abstützung der Schrämwalze 14 sind
Schrämkettenausleger 18 vorgesehen, die an einem Ende zwischen den Schrämwalzenabschnitten
14a liegen und diese drehbar halten und abstützen und mit ihrem anderen Ende zwischen
die Stützarmabschnitte 16a eingreifen und mit diesen verschraubt sind.
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Ein am äußersten Ende des Stützarmes 16 anbringbares Stützrad 19 erleichtert
den untertägigen Transport der Vorrichtung 1, wenn diese sich mit eigener Kraft
zu einem neuen Einsatzort bewegt. Das Stützrad 19 ist nur bei diesem Vorgang, bei
dem Schrämwalze 14 und Stützarm 16 (strichpunktiert dargestellt) etwa parallel zur
Sohle
des Hohlraumes 2 eingeschwenkt sind, am Stützarmende angebracht,
nicht aber während des Schrämbetriebes.
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Um de Schrämwalze 14 in ihre Arbeitsposition zu bringen, wird am Einsatzort
der Vorrichtung 1 zunächst ein Bohrloch 20 zwischen den beiden durch einen Schrämschnitt
17 miteinander zu verbindenden Hohlräumen 2,15 hergestellt, dessen Durchmesser größer
als die Stützarmbreite bemessen ist. Die Neigung dieses Bohrloches 20 ist so gewählt,
daß dessen Achse den Bogen 21 etwa in seiner Mitte tangiert, den Schrämwalze 14
und Stützarm 16 beim Einschwenken in die Betriebslage beschreiben. Bei dieser Schwenkbewegung
bewegen sich das Schrämarm- und das Stützarmende weitgehend innerhalb des Bohrloches
20, so daß das bei dieser Schwenkbewegung gelöste Haufwerk durch das Bohrloch 20
in den unteren Hohlraum 15 stürzen kann. In ihrer überwiegend senkrechten Betriebsstellung
hängt die Schrämwalze 14 an der Konsole 8 der Vorrichtung 1 und ragt mit ihrem vom
Stützarm 16 gehaltenen freien Ende in den unteren Hohlraum 15 hinein.
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Während in dem bisher erläuterten Ausführungsbeispiel die Konsole
8 zwischen den beiden Fahrwerksraupen 3 der Vorrichtung 1 liegt, befindet sich diese
Konsole 8 in dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 in seitlichen Führungen
22 die auf dem Fahrwerksgestell 4 angeordnet sind. Diese Führungen 22 werden von
zwei U-förmigen Rahmen 22a,22b gebildet, von denen der äußere Rahmen 22a im Bereich
seines Steges 23 fest auf dem Fahrwerksgestell 4 angeordnet ist und mit seinen beiden
Schenkeln 24 in Längsrichtung der Fahrwerksraupen 3, also des herzustellenden Schramschlitzes
17, über beide .Fahrwerksraupen 3 hinausragt. In ihm ist der innere Rahmen 22b,
der gleichfalls U-förmig ausgebildet ist, längsverschiebbar geführt. Zwei doppelseitig
beaufschlagbare Druckzylinder 25, die den Schenkeln 24 des äußeren Rahmens 22a zugeordnet
und an Schenkelansätzen 26 schwenkbar gelagert sind, greifen an den Schenkeln 27
des kürzeren inneren Rahmens 22b an und verschieben ihn innerhalb des äußeren Rahmens
22a. Innerhalb des inneren Rahmens 22b ist die Konsole 8 mittels seitlicher Zapfen
9 schwenkbar
gelagert. Außerhalb ihrer Schwenkachse 11 greift ein
auf dem Steg 28 des inneren Rahmens 22b schwenkbar gelagerter doppeltwirkender Druckzylinder
29 an, der die Schwenkbewegung in die Konsole 8 einleitet und die in ihr gelagerte
Schrämwalze 14 während des Transports etwa waagerecht und während der Schrämbetriebes
etwa senkrecht einstellt.
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Seitliche Stempel 30, die an den Enden der beiden Schenkel 24 des
äußeren Rahmens 22a befestigt sind, verspannen während des Betriebes die Vorrichtung
1 in dem oberen Hohlraum 2. Außerdem ist eine Halterung 31 vorgesehen, die in dieser
Situation die beiden Schenkel 24 miteinander verbindet und absteift. Folglich sind
beide Druckzylinder 25 nunmehr in der Lage, - die verspannte Vorrichtung 1 als Widerlager
nutzend - die in ihrer Betriebstellung befindliche Schrämwalze 14 um das Maß des
Zylinderhubes vorzudrücken und einen entsprechend langen Abschnitt des Schramschlitzes
17 herzustellen. Am Ende dieses Hubes können die beiden Druckzylinder 25 durch Gegenbeaufschlagung
in ihre Ausgangslage zurückgefahren werden, und danach kann die Vorrichtung 1 mit
Hilfe ihres Fahrwerkes 3 in ihre neue Arbeitsposition fahren.