DE3712832C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Berieselungsflüssigkeit zu einer Schneidwalze, die an dem schwenkbaren Tragarm einer Bergwerksmaschine, beispielsweise einer Teilschnittmaschine oder eines Walzenladers, gelagert und mit Düsen besetzt ist. Die Düsen sind in sich über die Walzenlänge erstreckende Gruppen unterteilt, und es ist jede der Gruppen über je eine eigene Flüssigkeitsleitung mit einer gemeinsamen Drehdurchführung verbunden und wird nur in ihrer auf den Abbaustoß gerichteten Lage beaufschlagt. Dazu sind die aufeinander gleitenden Dichtflächen der Drehdurchführung mit Ausnehmungen versehen, die bei der Walzenrotation miteinander korrespondieren und von denen die Ausnehmungen der rotierenden Dichtfläche mit je einer Düsengruppe verbunden, die innerhalb des nicht rotierenden Teiles der Drehdurchführung befindlichen Ausnehmungen aber über je ein Ventil beaufschlagbar sind, das ein Rechner mittels den Stellwegen des Tragarmes proportionaler Ausgangssignale steuert.

Zum Stande der Technik gehört es, wie aus der EP-OS 01 22 252 hervorgeht, Meißeln Druckflüssigkeit intermittierend zuzuführen und diese nur in dem der Ortsbrust zugewendeten Winkelbereich zu besprühen. Ziel und Zweck dieser Berieselung soll es sein, eine deutliche Verringerung des Wasserverbrauchs zu erreichen und die Gefahr der Überschreitung der Zündtemperatur von explosiven Gasen zu unterbinden. Die Zeitabstände zwischen den einzelnen Spritzvorgängen sollen dabei kleiner oder etwa gleich der Zündverzugszeit des Gases sein. Intervalle dieser Größenordnung werden nach der Vorveröffentlichung mittels einer axialen Bohrung erzeugt, an die eine Mehrzahl radialer Durchbrechungen anschließt. Letztere fluchten bei der Rotation eines drehbaren Schrämkopfes mit einer oder mehreren radialen Bohrungen, die sich über einen Teil des Umfanges der axialen Bohrung erstrecken und hier über einen Zentriewinkel von weniger als 180° angeordnet sind. Dieser Zentriewinkel bestimmt den Bereich, in welchem den an der Peripherie des Schrämkopfes befindlichen Austrittsöffnungen Druckflüssigkeit zugeht.

Weiterhin ist bereits eine Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung bekanntgeworden, die mit einem in einem Zylinder rotierenden, auf der Zylinderstirnfläche aufliegenden Kolben ausgestattet ist. Der Kolben besitzt mindestens einen axialen Druckflüssigkeitskanal, dessen außerhalb der Rotationsachse befindliche Auslaßöffnung an Auslaßöffnungen der Zylinderstirnfläche vorbeiläuft. Infolgedessen treten aus den Auslaßöffnungen Flüssigkeitsströme pulsierend aus (DE-OS 29 09 297).

Durch die europäische Patentmeldung 02 00 699 ist eine Vorrichtung zur Flüssigkeitsversorgung von Brechwerkzeugen bekanntgeworden, bei der Ventile den Brechwerkzeugen die Flüssigkeit zuteilen. Gesteuert werden diese Ventile durch die Axialbelastung der Brechwerkzeuge, die mit Hilfe von Dehnungsmeßstreifen ermittelt, verstärkt und zur Steuerung des Ventils genutzt wird.

Außerdem gehört es zum vorbekannten Stand der Technik, wie die DE-OS 29 44 919 zeigt, Wasserdurchführungen zum Besprühen der Schrämwerkzeuge von Teilschnittmaschinen mit rechtwinklig zu ihrer Rotationsachse verlaufenden Dichtflächen auszustatten, die beide auf gleichen Teilkreisen mit Bohrungen zur Flüssigkeitszufuhr versehen sind. Die Bohrungen münden in Druckräume der sich gegenüberliegenden Dichtflächen ein und beaufschlagen sie zur Regelung des Anpreßdruckes.

Schließlich zeigt und beschreibt die DE-OS 35 19 533 eine Schnittspurbedüsungsvorrichtung zur sektorialen, drehrichtungs- und drehzahlabhängigen gezielten Fluidzuführung an der Schnittstelle der Werkzeuge. Bei dieser Vorrichtung werden die Düsen mehrerer, gleichmäßig aufgeteilter Sektoren über je ein steuerbares Ventil im Bereich der Schnittstelle mit Flüssigkeit versorgt. Wegeaufnehmer ermitteln den horizontalen und den vertikalen Schwenkweg des Auslegearmes und leiten den Schwenkwegen proportionale Signale zusammen mit einem von einem Drehzahlgeber der Antriebswelle ausgehenden Drehrichtungs- und Drehzahlsignal einer Ventilsteuerung zu, die aufgrund der Eingangsparameter den zu beaufschlagenden Schrämkopfsektor bestimmt und das zugehörige Ventil öffnet.

Nur die in der erstgenannten Literaturstelle beschriebene Vorrichtung ist in der Lage, Druckflüssigkeit einem Meißel intermittierend zuzuführen. Alle übrigen vorgenannten Einrichtungen, soweit sie zur Zufuhr von Berieselungsflüssigkeit zu einer Schneidwalze dienen, führen die Flüssigkeit dem zu versorgenden Schneidwerkzeug mit vollem Strahl zu, wobei lediglich bei den Einrichtungen nach der DE-OS 35 19 533 und der europäischen Patentanmeldung 02 00 699 die Beaufschlagung der Düsen nur während des Meißeleingriffs erfolgt.

Die Erfindung hat eine Verbesserung der Vorrichtung nach der eingangs genannten Entgegenhaltung zum Ziel und stellt sich die Aufgabe, die den intermittierenden Flüssigkeitsstrom erzeugende Vorrichtung so auszubilden, daß sich der Beaufschlagungsbereich der von ihr mit Flüssigkeit zu versorgenden Düsen einer Schneidwalze vergrößern oder verkleinern läßt, um ihn dem jeweiligen Eingriffsbereich der Lösewerkzeuge anpassen zu können.

Zur Lösung dieses Problems geht die Erfindung von einer Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Berieselungsflüssigkeit zu einer Schneidwalze aus, wie sie in der DE-OS 35 19 533 beschrieben ist und schlägt vor, die Dichtflächen der Drehdurchführung auf gleichen Teilkreisen mit Bohrungen gleichen Durchmessers zu besetzen, von denen jede der auf dem Teilkreis der rotierenden Dichtfläche mit gleichem Abstand voneinander angeordneten Bohrungen mit je einer Düsengruppe und jede der in größerer Anzahl auf dem Teilkreis der nicht rotierenden Dichtfläche angeordneten Bohrungen mit je einem vom Rechner steuerbaren Ventil verbunden ist und die Anzahl der mit Hilfe des Rechners jeweils beaufschlagten Bohrungen mittels dem Rechner zugeführter Steuersignale veränderbar ist. Durch die größere Bohrungszahl in der nicht rotierenden Dichtfläche wird bei der vorgegebenen Walzendrehzahl die gewünschte Pulsationsfrequenz erreicht. Vom Rechner wird nur jeweils eine Gruppe aufeinander folgender Bohrungen beaufschlagt. Diese befindet sich in einem Bereich des Teilkreisumfanges, in welchem die der jeweils vorbeilaufenden Bohrung zugeordnete Düsengruppe auf den Abbaustoß gerichtet ist. Infolgedessen läßt sich der Beaufschlagungsbereich der Düsen vergrößern oder verkleinern, indem man die Anzahl der jeweils beaufschlagten Bohrungen der nicht rotierenden Dichtfläche der Drehdurchführung vergrößert oder verkleinert, oder aber es läßt sich der Beaufschlagungsbereich verlagern, indem man am Ende der jeweils beaufschlagten Bohrungsgruppe zusätzliche Bohrungen beaufschlagt und am jeweils entgegengesetzten Ende der Bohrungsgruppe eine entsprechende Anzahl Bohrungen nicht mehr beaufschlagt. Da der Rechner über die jeweilige Schwenkrichtung des Tragarmes und dessen Schwenkweg informiert ist, kann er aus den ihm zugehenden Eingangssignalen Ausgangssignale bilden und mit deren Hilfe stets die Magnetventile ansteuern, die die entsprechenden Bohrungen der Drehdurchführung mit Flüssigkeit versorgen, welche die Beaufschlagung der vor dem Abbaustoß bzw. der Ortsbrust befindlichen Düsen sicherstellen.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann dem Rechner, wenn die vorgeschlagene Vorrichtung bei einem Walzenlader zum Einsatz kommt, ein Fahrtrichtungssignal der Winde des Walzenladers zugehen. Anhand dieses Fahrtrichtungssignals erkennt der Rechner, ob die von ihm mit einem intermittierenden Flüssigkeitsstrom zu versorgende Schneidwalze den Hangend- oder den Liegendschnitt ausführt. Infolgedessen ist er dann in der Lage, stets die Magnetventile anzusteuern, die den bei dieser Maschinenfahrtrichtung in Frage kommenden Beaufschlagungsbereich der Düsen mit einem intermittierenden Flüssigkeitsstrom versorgen.

Von Vorteil ist es, wenn die Drehdurchführung rechtwinklig zur Rotationsachse der Schneidwalze verlaufende Dichtflächen aufweist, deren Bohrungen auf der nicht an der Schneidwalzenrotation teilnehmenden Dichtfläche mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der größer als ihr Bohrungsdurchmesser ist. Eine derartige Anordnung zeichnet sich infolge der verhältnismäßig hohen Anpreßkraft, mit der sich beide Dichtflächen gegeneinander drücken lassen, und des Bohrungsabstandes durch eine schärfere Unterbrechung der in den rotierenden Teil der Drehdurchführung übertretenden einzelnen Anteile des Flüssigkeitsvolumens aus.

Um bei dieser Arbeitsweise Zündungen zu vermeiden, muß die Dauer der Unterbrechung des Flüssigkeitsstrahles kleiner als die Wirkdauer eines Funkens bis zur Zündung sein. Deswegen ist das Verhältnis l/d kleiner als 7,5 gewählt, wobei d dem Durchmesser der Bohrungen beider Dichtflächen und l der Stegbreite, nämlich dem gegenseitigen Abstand der in der nicht rotierenden Dichtfläche befindlichen Bohrungen, entspricht. Bei einem derart gewählten Bohrungsabstand haben die Unterbrechungsintervalle eine Dauer, bei der den Schneidwerkzeuen der Schneidwalze noch eine Wassermenge zufließt, die Zündungen mit Sicherheit ausschließt.

Bemißt man das Verhältnis l/d mindestens = 1,2, vorzugsweise jedoch 2,4, so reduziert man den Wasserverbrauch auf ein vertretbares Maß und vermeidet die Gefahr einer Zündung. Auch sorgt man bei dem dann verfügbaren Flüssigkeitsvolumen noch für einen ausreichenden Niederschlag des bei der Gewinnungsarbeit anfallenden Staubes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden Beschreibungsfall näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den schematisch dargestellten Grundriß eines Walzenladers mit der als Abwicklung dargestellten Umfangsfläche seiner Schneidwalze;

Fig. 2 und 3 die beiden Scheiben der Drehdurchführung.

Mit (1) ist der Walzenlader bezeichnet. Er ist über dem Strebfördermittel (2) angeordnet und in Längsrichtung des Strebfördermittels (2) verfahrbar. Mit dem Antriebsrad seiner nicht dargestellten Winde greift er in die sich über die Länge des Maschinenfahrweges erstreckende Zahnstange (3) ein und erzeugt seine Fahrbewegung. Die dem Walzenlader (1) als Lösewerkzeug dienende Schneidwalze (4) befindet sich am Ende eines nicht dargestellten Tragarmes, der um eine zum Liegenden parallele, quer zur Längsrichtung des Strebfördermittels (2) verlaufende Achse (5) des Maschinenkörpers schwenkbar gelagert ist und an seinem anderen Ende die Schneidwalze (4) um eine zu der Schwenkachse (5) parallele Achse (6) drehbar trägt.

In der Fig. 1 ist der Schneidwalzenumfang als Abwicklung dargestellt und in einzelne Abschnitte (4 a bis 4 h) unterteilt. Den Schneidwerkzeugen (7) dieser Abschnitte (4 a bis 4 h) ist je eine Düse (8) zugeordnet, die - soweit Düsen (8) sich auf demselben Umfangsabschnitt (4 a bis 4 h) der Schneidwalze (4) befinden - über eine gemeinsame Leitung (9 a bis 9 h) mit Berieselungsflüssigkeit versorgt werden. Alle Leitungen (9 a bis 9 h) führen zu der im Innern der Schneidwalze (4) zentrisch zur Walzenachse (6) angeordneten Drehdurchführung (10). Letztere wird von den beiden Scheiben (11, 12) gebildet, von denen die Scheibe (12) an der Walzenrotation teilnimmt, während die Scheibe (11) mit dem Tragarm oder einem nicht an der Walzenrotation beteiligten Bauteil des im Innern der Schneidwalze (4) befindlichen Untersetzungsgetriebes verbunden ist. In die rotierende Scheibe (12) münden die Leitungen (9 a bis 9 h), die zu den einzelnen Umfangsabschnitten (4 a bis 4 h) der Schneidwalze (4) führen, ein. Sie stehen mit je einer der in der Fig. 3 dargestellten Bohrungen (13) in Verbindung, die gleichmäßig über den Umfang des Teilkreises (14) verteilt angeordnet sind und aus der Dichtfläche (12 a) der Scheibe (12) austreten. Die Anzahl dieser Bohrungen (13) stimmt daher mit der Anzahl der Leitungen (9 a bis 9 h) und diese wiederum mit der Anzahl der Umfangsabschnitte (4 a bis 4 h) der Schneidwalze (4) überein.

Auf einem Teilkreis (15) gleichen Durchmessers ist die nicht an der Walzenrotation teilnehmende Scheibe (11) der Drehdurchführung (10) mit einer größeren Anzahl Bohrungen (16) besetzt. Diese haben einen Abstand l voneinander, der durch das Verhältnis l/d kleiner als 7,5 bestimmt ist. Dabei entspricht d dem Bohrungsdurchmesser und l der Stegbreite, d. h. dem Abstand der Bohrungen (16) voneinander. Die Bohrungen (13, 16) der mit ihren Dichtflächen (11 a, 12 a) aufeinanderliegenden Scheiben (11, 12) haben gleiche Durchmesser und korrespondieren, da die Scheibe (11) feststeht, während die Scheibe (12) rotiert, nur kurzzeitig miteinander.

Über ein Leitungsbündel (17), das im oder auf dem Tragarm des Walzenladers (1) verlegt ist, kann jede der Bohrungen (16) der an der Walzenrotation nicht teilnehmenden Scheibe (11) mit Berieselungsflüssigkeit versorgt werden. Jede Leitung des Leitungsbündels (17) führt zu einem Gehäuse (18), das sich auf dem Maschinenkörper befindet und für jede Leitung ein Magnetventil (19) enthält, das von einem Ausgangssignal des Rechners (20) gesteuert wird.

Ein nicht dargestellter Winkelgeber, der die Schwenkrichtung und die Neigung des Tragarmes der Schneidwalze (4) erfaßt, versorgt den Rechner (20) mit den zur Bildung der Ausgangssignale notwendigen Informationen über die Höhenlage der Schneidwalze (4). Weiterhin gibt ein mit Hilfe der Winde des Walzenladers (1) erzeugtes Fahrtrichtungssignal dem Rechner (20) Auskunft über die jeweilige Maschinenfahrtrichtung. Infolgedessen ist der Rechner (20) in der Lage, stets die Magnetventile (19) zu betätigen und die Bohrungen (16) der unverdrehbaren Scheibe (11) der Drehdurchführung (10) zu beaufschlagen, die den vorbeilaufenden Bohrungen (13) der rotierenden Scheibe (12) Berieselungsflüssigkeit zuführen, wenn die mit den Bohrungen (13) verbundenen Düsen (8) auf den Abbaustoß gerichtet sind. Dabei kann durch Eingreifen des Bedienungsmannes der Beaufschlagungsbereich der Düsen (8) im Bedarfsfall mit Hilfe des Rechners (20) vergrößert oder verkleinert werden, indem er mittels eines Rechnersignals die beaufschlagte Gruppe der Bohrungen (16) der Scheibe (11) vergrößert oder verkleinert. Alle Änderungen des Tragarmschwenkwinkels und der Schwenkrichtung, aber auch die Umkehr der Maschinenfahrtrichtung, berücksichtigt der Rechner (20) mittels der ihm diese Änderung anzeigenden Eingangssignale. Er betätigt daraufhin die entsprechenden Magnetventile (19) und stellt bei vorgegebenem Beaufschlagungsbereich des Schneidwalzenumfangs sicher, daß der Eingriffsbereich der Lösewerkzeuge (7) mit dem Beaufschlagungsbereich der Düsen (8) übereinstimmt.

Im Ausführungsbeispiel hat die Scheibe (11) im oberen rechten Quadranten (Fig. 2) weniger Bohrungen (16) als die anderen Quadranten, wel die Maschine (1) bei umgekehrter Fahrtrichtung mit abgesenkter Schneidwalze (4) fährt und der Sohlepacken im Regelfall kleiner ist als der Hangendpacken. Daher wird dieser Quadrant für die Flüssigkeitsversorgung nicht benötigt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Berieselungsflüssigkeit zu einer Schneidwalze, die an dem schwenkbaren Tragarm einer Bergwerksmaschine, beispielsweise einer Teilschnittvortriebsmaschine oder eines Walzenladers, gelagert und mit Düsen besetzt ist, die in sich über die Walzenlänge erstreckende Gruppen unterteilt sind, welche über je eine eigene Flüssigkeitsleitung mit einer gemeinsamen Drehdurchführung verbunden und nur in ihrer auf den Abbaustoß gerichteten Lage beaufschlagt sind, wobei die aufeinander gleitenden Dichtflächen der Drehdurchführung bei der Walzenrotation miteinander korrespondierende Ausnehmungen aufweisen, von denen die Ausnehmungen der rotierenden Dichtfläche mit je einer Düsengruppe verbunden und die innerhalb des nicht rotierenden Teiles der Drehdurchführung befindlichen Ausnehmungen über je ein Ventil beaufschlagbar sind, das von einem Rechner mittels den Stellwegen des Tragarmes proportionaler Ausgangssignale steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (11 a, 12 a) der Drehdurchführung (10) auf gleichen Teilkreisen (14, 15) mit Bohrungen (13, 16) gleichen Durchmessers besetzt sind, von denen jede der auf dem Teilkreis (14) der rotierenden Dichtfläche (11 a) mit gleichem Abstand voneinander angeordneten Bohrungen (13) mit je einer Düsengruppe und jede der in größerer Anzahl auf dem Teilkreis (15) der nicht rotierenden Dichtfläche (12 a) angeordneten Bohrungen (16) mit je einem vom Rechner (20) steuerbaren Ventil (19) verbunden ist und die Anzahl der jeweils beaufschlagten Bohrungen (16) mittels dem Rechner (20) zugeführter Steuersignale veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, beispielsweise für Walzenlader, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechner (20) ein Fahrtrichtungssignal der Winde des Walzenladers (1) zugeht.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdurchführung (10) rechtwinklig zur Rotationsachse (6) der Schneidwalze (4) verlaufende Dichtflächen (11 a, 12 a) aufweist, deren Bohrungen (16) auf der nicht an der Schneidwalzenrotation teilnehmenden Dichtfläche (11 a) mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der größer als ihr Bohrungsdurchmesser ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Unterbrechung des Flüssigkeitsstrahls kleiner als die Wirkdauer eines Funkens bis zur Zündung gewählt und das Verhältnis l/d kleiner als 7,5 ist, wobei d dem Bohrungsdurchmesser und l der Stegbreite, nämlich dem Abstand der Bohrungen (16) voneinander, entspricht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis l/d zumindest 1,2, vorzugsweise jedoch 2,4 beträgt.