DE3523035C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebseinrichtung zum Vortrieb von Strecken mit im wesentlichen ebener Abbau­ front mit einem um in Maschinenlängsrichtung verlaufender Achse schwenkbaren Auslegerarm mit daran angeordnetem Löse­ werkzeug, mit einer Lade- und Fördereinrichtung sowie mit einer im wesentlichen parallel zur Auslegerarmebene ver­ laufenden Abschirmwand gegen vom Schrämwerkzeug abspritzende Gesteinsbrocken.

Bei brüchiger Firste ist es erforderlich, den provi­ sorischen Ausbau der Strecke bis nahe an die Ortsbrust vorzunehmen, um einen Einsturz der Firste zu verhindern. Ein derartiger provisorischer Ausbau ist relativ kostspielig und zeitraubend und mit Rücksicht auf den auch seitlich ver­ schwenkbaren Schrämarm bzw. Auslegerarm nicht beliebig nahe an die Ortsbrust heranzuführen. Darüber hinaus erfordert ein derartiger provisorischer Ausbau entsprechend aufwendigere Einrichtungen zum Transport der Ausbaurahmen und Hilfsmittel für den Ausbau über die vor der Ortsbrust befindliche Schräm­ maschine hinweg und es sind die Platzverhältnisse im Raum nahe der Ortsbrust entsprechend beengt. Weiters ist bei den meisten bekannten Einrichtungen ein Ausbau nahe der Ortsbrust nur bei Stillsetzen der Schrämarbeit möglich, da eine sichere Schutzvorrichtung an zwischen den Lösewerkzeugen und nahe der Ortsbrust gelegenen Stellen nicht angeordnet werden kann, da diese mit dem Schrämarm in Kollision geraten würde.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist bei­ spielsweise der DE-A 34 25 292 zu entnehmen. Diese bekannte Einrichtung zielte darauf ab, ein Ausbauen der Strecke bis nahe an die Ortsbrust bei weitgehendem Schutz der mit den Ausbauarbeiten beschäftigten Bergleute bei gleichzeitigem Vortrieb zu ermöglichen. Bei der bekannten Einrichtung wurde eine haubenartige Abdeckung vorgeschlagen, welche in erster Linie einen Schutz gegen nach oben geschleuderte Gesteins­ teilchen bietet. Als Lösewerkzeuge wurden schaufelartig bewegte Schneidwerkzeuge eingesetzt und eine derartige gegenüber dem Maschinenrahmen abgestützte Haube konnte somit im obersten Bereich des Abbaus der Ortsbrust einen gewissen Schutz sicherstellen.

Für den Vortrieb von Strecken sind eine Reihe von Maschinen bekanntgeworden, welche je nach Gesteinsbeschaffen­ heit bevorzugt Verwendung finden können. Schaufelartige Lösewerkzeuge eignen sich naturgemäß nur für relativ lockere Gesteinsformationen. Bei entsprechend härterem Gestein werden zumeist rotierende Schrämköpfe eingesetzt und aus der DE-A 28 10 905 ist bereits eine Maschine für das Graben von Strecken, Tunnels od. dgl., welche auch für härteres Gestein geeignet ist, zu entnehmen. Bei dieser bekannten Einrichtung sind am Vorderende der Maschine im wesentlichen parallel zur Ortsbrust schwenkbare Arme vorgesehen, an welche rotierbar gelagerte Schrämköpfe angeschlossen sind. Ein Schutz gegen herunterbrechende Gesteinsteile ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht vorgesehen. Aus der DE-A 33 21 858 ist bereits ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Vortrieb von Strecken oder Tunnels bekanntgeworden, bei welcher eine räumliche Trennung eines Raumes, in welchem Ausbauarbeiten durchgeführt werden können, von einem Raum, in welchem Vortriebsarbeiten durchgeführt werden, durch einen in Längs­ richtung der Strecke errichteten Wandteil ermöglicht wird. Dieser in Längsrichtung der Strecke errichtete Wandteil ist jedoch nur bei Verfahren einsetzbar, bei welchen eine relativ breite Strecke bzw. relativ breite Tunnels aufgefahren werden, so daß neben einer derartigen seitlichen Abtrennung Ausbauarbeiten begonnen werden können. Die bekannte Abtrennwand gemäß dieser DE-A 33 21 858 war über hydraulische Zylinderkolbenaggregate mit der Vortriebsmaschine verbunden und konnte mit der Vortriebsmaschine in Richtung zur Orts­ brust mitgeführt werden.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Vortriebsein­ richtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß ohne Unterbrechung der Schrämarbeit die Ausbauarbeit ohne Gefährdung und Belästigung der Vortriebsmannschaft durch Gesteinsbrocken oder Staub aus der Vortriebsarbeit möglichst nahe an der Ortsbrust durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen darin, daß der Auslegerarm in wenigstens zwei um eine zur Schwenkachse des Auslegerarmes im wesentlichen parallele Anlenkachse abwinkelbare Auslegerarmteile unter­ teilt ist, daß der Schwenkantrieb des Auslegerarmes an einer im vorderen Bereich der Ladeeinrichtung gelagerten Konsole abgestützt ist, daß der Rotationsantrieb in an sich bekannter Weise in dem als Schneidtrommel oder Schrämkopf ausgebildeten Lösewerkzeug mit parallel zur Auslegerarmachse liegender Rotationsachse am äußersten Auslegerarmteil angeordnet ist und daß die Abschirmwand, die hinter dem Schwenkarm an der Konsole abgestützt ist, an den äußeren Rändern eine flexible Abdichtung zur Anlage an der Ausbruchswandung bzw. der Orts­ brust aufweist. Dadurch, daß der Auslegerarm in einer quer zur Vortriebsrichtung liegenden Ebene schwenkbar gelagert ist, ist der Platzbedarf in Vortriebsrichtung für das Be­ streichen der Höhe und Breite des gewünschten Ausbruches sehr gering. Durch die Unterteilung des Auslegerarmes in wenigstens zwei relativ zueinander abwinkelbare Auslegerarm­ teile wird ermöglicht, bei geringer Baulänge in Vortriebs­ richtung eine große Fläche, beispielsweise die gesamte Abbau­ front, mit dem Lösewerkzeug zu bestreichen. Das Lösewerkzeug ist hiebei nahe dem oder am freien Ende des von der Schwenk­ achse des Auslegerarmes am weitesten entfernten Auslegerarm­ teiles rotierbar gelagert. In besonders einfacher Weise ist hiebei der Auslegerarm um eine zur Vortriebsrichtung paral­ lele Schwenkachse schwenkbar, wobei der zugehörige Schwenk­ antrieb im wesentlichen mittig im zu schrämenden Quer­ schnittsprofil angeordnet werden kann.

Dadurch, daß das Lösewerkzeug als um eine zur Schwenk­ achse des Auslegerarmes parallele Achse rotierbar gelagerte Schneidtrommel bzw. als Schrämkopf ausgebildet ist, wird das wirtschaftliche Bearbeiten größerer Flächen in härterem Gestein ermöglicht und es wird möglich, den Antrieb im Inneren der hohlen Schneidtrommel bzw. des Schrämkopfes anzuordnen, wodurch weitere Einsparungen in bezug auf die Baumaße in Streckenlängsrichtung erzielt werden können.

Der wesentliche Vorteil dieser kurzen Bauweise in Vortriebsrichtung ist hiebei im Hinblick darauf zu sehen, daß die Firste bis nahe an die Ortsbrust ausgebaut werden soll. Gleichzeitig soll das geschrämte Material in sicherer Weise abgeführt werden können und in besonders einfacher Weise ist hiebei der Schwenkantrieb für den Auslegerarm an einer im vorderen Bereich der Ladeeinrichtung gelagerten Konsole abgestützt, wobei der Rotationsantrieb in an sich bekannter Weise in dem als Schneidtrommel oder Schrämkopf ausgebildeten Lösewerkzeug mit parallel zur Auslegerarmachse liegender Rotationsachse am äußersten Auslegerarmteil angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung des Rotationsantriebes wird die Kinematik der Auslegerarmverstellung nicht von Kräften des Rotationsantriebes belastet und die relative Abwinkelung der einzelnen Auslegerarmteile zueinander kann um entsprech­ ende Lagerachsen durch Zylinderkolbenaggregate in einfacher Weise verstellt werden. Eine derartige Konsole als Träger für den Schwenkantrieb des Auslegerarmes erlaubt es nun auf Grund der Tatsache, daß diese Konsole bei der Schrämarbeit über die Fläche des Ausbruches während eines Ausschnittes an einer vorgewählten Stelle verbleiben kann, diese Konsole dazu auszunützen, daß sie selbst als Träger für eine Ankerbohr- oder -setzeinrichtung fungieren kann und es ist weiters die Möglichkeit geschaffen, in Vortriebsrichtung hinter dem Auslegerarm und bevorzugt in der Querschnittsebene, in welcher die Konsole und der Schwenkantrieb angeordnet sind, eine staubdichte Abspannung bzw. Wand an der Konsole abzu­ stützen. Unter einer solchen Abspannung ist beispielsweise eine Wandfläche aus in begrenztem Maße flexiblem Material zu verstehen, welche über den lichten Querschnitt der Strecke gespannt werden kann. Eine solche Abspannung oder Wand schützt das Bedienungspersonal nicht nur gegen Staub, sondern auch gegen vom Lösewerkzeug weggeschleuderte Gesteinsbrocken. Auf Grund der geringen Baumaße der Schrämeinrichtung in Vortriebsrichtung ist es bei Verwendung einer derartigen Abspannung möglich, im gesicherten Raum bis nahe an die Ortsbrust und in der Regel bis ungefähr 1,5 m entfernt von der Ortsbrust definitive Ausbauelemente zu setzen, wodurch die aufwendigen Einrichtungen für einen provisorischen Ausbau erspart werden können. Da die Konsole und der Schwenkantrieb während des Schrämens eines Ausschnittes im wesentlichen in der gleichen Lage verbleiben, ist der dichte Abschluß durch eine derartige Wand bzw. Abspannung gewährleistet und es können entsprechend stabile Bauteile, beispielsweise Bleche, als Wand oder Abspannung eingesetzt werden. Lediglich die äußeren Ränder sollen zur Erzielung einer staubdichten Anlage an die Firste bzw. die Seitenwände der Strecke flexibel ausgebildet sein, wobei die Ausbildung so getroffen ist, daß die Abschirmwand, die hinter dem Schwenkarm an der Konsole abgestützt ist, an den äußeren Rändern eine flexible Abdichtung zur Anlage an der Ausbruchswandung bzw. der Ortsbrust aufweist. In der Regel genügt es jedoch, die Breite dieses flexiblen Bereiches auf 500 mm zu beschränken, so daß eine Gefährdung durch hereinbrechendes Gestein ausgeschlossen erscheint.

Die Konsole kann in einfacher Weise zusätzlich dazu verwendet werden, wenigstens einer Ankerbohr- und -setz­ einrichtung abzustützen.

Die staubdichte Abdichtung kann hiebei zwischen der Ankerbohr- und -setzeinrichtung und dem Auslegerarm angeord­ net sein und es können daher alle diese Einrichtungen, welche zusammen eine betriebssichere Vortriebsmaschine ergeben, an der gleichen Konsole bzw. dem gleichen Teil angeordnet und beispielsweise durch im wesentlichen vertikal verlaufende Stempel gegen die Firste, die Ladeeinrichtung, den Förderer und/oder die Sohle abgestützt werden.

Zur Erleichterung des Einstiches zu Beginn der Schräm­ arbeit ist die Ausbildung vorzugsweise so getroffen, daß wenigstens einer der Auslegerarmteile, vorzugsweise der äußerste Auslegerarmteil zusätzlich um seine Anlenkachse am vorangehenden Auslegerarmteil oder die Schwenkachse am Schwenkantrieb kreuzende oder schneidende Achse knickbar ausgebildet ist. Auf diese Weise kann bei einmal gewählter Position der Maschine bzw. des Maschinenfahrwerkes durch Verschwenken des Endes des äußersten Auslegerarmteiles in Richtung zur Ortsbrust der Einstich leichter durchgeführt werden und nach einem Verfahren der gesamten Einrichtung in Richtung zur Ortsbrust die Schrämarbeit über die gesamte Fläche des Ausbruches vorgenommen werden.

Zur sicheren Abführung des geschrämten Materials ist die Ladeeinrichtung in vorteilhafter Weise in der Projektion des Auslegerarmes auf die Sohlenebene angeordnet und als sich quer zur Vortriebsrichtung erstreckende Laderampe ausgebil­ det. Eine derartige Ladeeinrichtung kann somit in ihren Abmessungen in Vortriebsrichtung relativ klein gehalten werden, wobei das gesamte auf die Sohle fallende Gestein auf die Ladeeinrichtung gelangt.

Um eine große Manövrierbarkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung sicherzustellen und auch das Schrämen von von der geraden Richtung abweichenden Strecken zu ermöglichen, ist das Fahrwerk der verfahrbaren Maschine in Abstand hinter dem Schwenkwerk des Auslegerarmes angeordnet und erlaubt eine Verschwenkung des Schwenkwerkes des Auslegerarmes relativ zu den in der Längsachse orientiert verbleibenden Teilen der Abfördereinrichtung. Es kann beispielsweise ein konventionel­ les Raupenfahrwerk eingesetzt werden, an welchem der vordere Teil der Fördereinrichtung um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbar angelenkt ist. Der vordere Abschnitt der Fördereinrichtung kann aber auch zusammen mit dem Fahrwerk relativ zu einem in Streckenlängsrichtung orientiert verblei­ benden hinteren Teil der Fördereinrichtung abgewinkelt werden, wobei eine Schrägstellung des Schwenkwerkes und damit der Schwenkachse des Auslegerarmes relativ zur ursprünglichen Vortriebsrichtung bzw. der Streckenachse erzielt wird und ein Ausschnitt für eine Kurve begonnen werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Strecke,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Einrichtung nach Fig. 1 im Sinne des Pfeiles II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ein­ richtung nach Fig. 1 im Sinne des Pfeiles III der Fig. 1.

In Fig. 1 ist an einem Raupenfahrwerk 1 einer Maschine ein Förderer 2 um eine im wesentlichen vertikale Achse 3 schwenkbar gelagert. Der Förderer 2 ist in mehrere relativ zueinander um im wesentlichen horizontale Achsen 4 schwenk­ bare Abschnitte unterteilt, wobei der vordere Abschnitt 5 in eine Laderampe 6 übergeht. An der Laderampe 6 bzw. dem vorderen Abschnitt 5 des Förderers ist eine Konsole 7 festge­ legt, welche ein Schwenkwerk 8 für einen Auslegerarm 9 trägt. Die Vortriebsrichtung der Maschine wird durch den Pfeil 10 angedeutet. Die Schwenkachse des Auslegerarmes 9 ist mit 11 bezeichnet und verläuft im wesentlichen parallel zur Vor­ triebsrichtung (Pfeil 10).

Der Auslegerarm 9 ist in zwei Abschnitte 12 und 13 unterteilt, welche um eine Anlenkachse 14 gelenkig aneinander angelenkt sind. Die Schwenkbewegung des Auslegerarmes 9 ist im wesentlichen parallel zur Abbaufront 15 möglich. Die beiden Teile 12 und 13 des Auslegerarmes 9 sind in der selben parallel zur Abbaufront 15 liegenden Ebene, senkrecht zur Schwenkachse 11 abwinkelbar, da ja die Anlenkachse 14 paral­ lel zur Schwenkachse 11 liegt. Der äußere Auslegerarmteil 13 trägt an seinem freien Ende ein von einer Schneidtrommel 16 gebildetes Lösewerkzeug.

An der Konsole 7 ist weiters eine den Stoß bzw. die Abbaufront 15 abdichtende Wand 17 abgestützt, welche das Schwenkwerk 8 umgreift und dichtend an die Laderampe 6 anschließt. Der äußere Umfang dieser Dichtwand 17 weist einen flexiblen Bereich 18 auf, welcher als Abdichtung fungiert. Hinter dieser abdichtenden Wand 17 ist eine Ankerbohr- und -setzeinrichtung angeordnet, welche mit 19 bezeichnet ist. Die Konsole 7 kann hierbei ebenso wie die von dieser getrage­ nen Einrichtungen zusammen mit der Laderampe durch Stempel 20 gegen die Firste verspannt werden, wodurch gleichzeitig die Laderampe 6 an die Sohle 21 angepreßt wird.

Die Schneidtrommel 16 weist in ihrem hohlen Innenraum einen schematisch angedeuteten Antrieb 22 auf. Auf der Laderampe 6 sind Fördermittel 23 gleitend gelagert. Die Konsole 7 ist zusammen mit den von ihr getragenen Einrichtun­ gen gemeinsam mit den Fördereinrichtungen durch das Raupen­ fahrwerk 1 in Vortriebsrichtung verfahrbar und auf Grund der vertikalen Drehachse 3 in der Sohlenebene bzw. parallel zur Sohlenebene verschwenkbar. Darüber hinaus ist ein Anheben und Absenken der Teile des Förderers durch hydraulische Zylinder­ kolbenaggregate 24 ermöglicht.

In der Ansicht nach Fig. 2 ist die Kinematik der Ver­ schwenkung des Auslegerarmes 9 deutlich sichtbar dargestellt. Der unmittelbar am Schwenkwerk 8 angreifende erste Ausleger­ armteil 12 ist in Richtung des Doppelpfeiles 25 verschwenk­ bar. An diesem ersten Auslegerarmteil 12 ist der zweite Auslegerarmteil 13 um die Anlenkachse 14 im Sinne des Doppel­ pfeiles 26 schwenkbar. Die gesamte Schwenkbewegung erfolgt in einer Ebene, welche parallel zu der in Fig. 1 dargestellten Abbaufront 15 liegt. Der Schrämkopf bzw. die Schneidwalze 16 ragt zumindest teilweise über das vordere Ende des zweiten Auslegerarmteiles 13 hinaus, so daß ein exaktes Ausschrämen der Seitenwände und der Firste gleichfalls sichergestellt ist. Um den ersten Einstich zu erleichtern, kann der äußere Auslegerarmteil 13 selbst wiederum geteilt ausgebildet sein und es kann beispielsweise der Endteil desselben um eine schematisch mit 27 angedeutete Schwenkachse relativ zur Längsachse des Auslegerarmteiles 13 verschwenkt werden.

In der Darstellung nach Fig. 3 wird veranschaulicht, wie mit der erfindungsgemäßen Einrichtung von der geraden Linie abweichende Strecken vorgetrieben werden können. Die Strecke ist hierbei mit 28 bezeichnet und das Raupenfahrwerk 1 ist aus der zur Streckenlängsachse parallelen Achse verschwenkt dargestellt. Bei einem derartigen Verschwenken um die im wesentlichen vertikal verlaufende Achse 3 wird auch der vordere Teil 5 des Förderers mitverschwenkt und ebenso die Laderampe 6 sowie die an diesen beiden Teilen abgestützte Konsole 7. In dieser Position wird der schematisch darge­ stellte erste Ausschnitt für die Kurvenfahrt hergestellt und das vom Schneidkopf 16 hereingewonnene Material gelangt auf die in der Projektion auf die Sohlenebene darunterliegende Ladeeinrichtung bzw. Laderampe 6. Unmittelbar hinter der Abdichtung bzw. der Wand 17 kann wiederum mit dem definitiven Ausbau unter Verwendung der Ankerbohr- und -setzeinrichtung 19 begonnen werden, wobei die Einrichtung auch in der Kurven­ fahrt durch mitgeführte und an der Konsole abgestützte Stempel 20 gegen die Firste und die Sohle verspannt werden kann.

Claims (4)

1. Vortriebseinrichtung zum Vortrieb von Strecken mit im wesentlichen ebener Abbaufront mit einem um in Maschinenlängsrichtung verlaufender Achse schwenkbaren Auslegerarm mit daran angeordnetem Lösewerkzeug, mit einer Lade- und Fördereinrichtung sowie mit einer im wesentlichen parallel zur Auslegerarmebene verlaufenden Abschirmwand gegen vom Schrämwerkzeug abspritzende Gesteinsbrocken, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm in wenigstens zwei um eine zur Schwenkachse (11) des Auslegerarmes (9) im wesentlichen parallele Anlenkachse (14) abwinkelbare Auslegerarmteile (12, 13) unterteilt ist, daß der Schwenkantrieb (8) des Auslegerarmes (9) an einer im vorderen Bereich der Ladeeinrichtung (6) gelagerten Konsole (7) abgestützt ist, daß der Rotationsantrieb (22) in an sich bekannter Weise in dem als Schneidtrommel oder Schrämkopf (16) ausgebildeten Lösewerkzeug mit parallel zur Auslegerarmachse (11, 14) liegender Rotationsachse am äußersten Auslegerarmteil (13) angeordnet ist und daß die Abschirmwand (17), die hinter dem Schwenkarm (9) an der Konsole (7) abgestützt ist, an den äußeren Rändern eine flexible Abdichtung (18) zur Anlage an der Ausbruchswandung bzw. der Ortsbrust (15) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Auslegerarmteile (12, 13), vorzugs­ weise der äußerste Auslegerarmteil (13) zusätzlich um eine seine Anlenkachse (14) am vorangehenden Auslegerarmteil (12) oder die Schwenkachse (11) am Schwenkantrieb (8) kreuzende oder schneidende Achse (27) knickbar ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ladeeinrichtung (6) in der Projektion des Auslegerarmes (9) auf die Sohlenebene (21) angeordnet ist und als sich quer zur Vortriebsrichtung erstreckende Laderampe (6) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (1) der verfahrbaren Ma­ schine in Abstand hinter dem Schwenkwerk (8) des Ausleger­ armes (9) angeordnet ist.