DE4123307C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein scheibenförmiges Fräswerkzeug gemäß gattungs­ bildendem Teil des ersten Patentanspruches.

Der Druckschrift DE 38 22 200 A1 ist ein Verfahren zum Abbau von Kalkstein (Mergel) zu entnehmen, wobei der Kalkstein in feinstückiger, im wesentlichen band­ transportfähiger Korngröße in einem Arbeitsgang unmittelbar bei der Ge­ winnung erzeugt wird. Als bevorzugtes Gewinnungsgerät soll ein Schaufel­ radbagger zum Einsatz kommen. Auch wenn Schaufelradbagger mittlerweile in härteren Gesteinsschichten eingesetzt werden können, so ist ihre Lei­ stungsfähigkeit bei herkömmlicher Bauweise, insbesondere unter Berück­ sichtigung des auftretenden Verschleißes an den Schneidelementen, be­ grenzt. Ab einer bestimmten Gesteinshärte müssen daher herkömmliche Ver­ fahren, wie Bohren, Sprengen, Gewinnen mit dem Löffelbagger, Laden auf LKW oder Bahntransport, Brechen des wesentlichen Kalksteinanteiles sowie Weitertransport auf Bandanlagen eingesetzt werden. Infolge der Vielzahl der durchzuführenden Arbeitsschritte von der Gewinnung bis zum Bandtrans­ port entstehen nicht nur große Verzögerungen, sondern auch relativ geringe Durchsatzleistungen bei hohen Material- und Personalkosten. Infolge des Sprengens verbleibt das Material grobstückig und muß nahezu vollständig erst einem Brecher zugeführt werden, ehe das Material weiter transpor­ tiert werden kann.

Der Druckschrift DD-PS 10 487 ist ein Baggergerät zum Ausheben schmaler Gräben mit an Messerstützen einer schwenkbaren Radscheibe angeordneten Schneidmessern und beiderseits derselben vorgesehenen Führungsringen zu entnehmen, wobei die Messerhalter mit den Schneidmessern wechselweise einseitig an den Messerstützen befestigt sind. Dieses auch als Grabenfräse bekannte Bag­ gergerät ist ausschließlich dafür vorgesehen, Gräben von verhältnismäßig geringer Breite sowie Tiefe (abhängig vom Durchmesser) zu erzeugen, wobei in der Regel hier keine harten Gesteinsschichten, sondern eher lockerer Boden oder Lehm vorliegen, so daß keine großen Anforderungen im Hinblick auf Verschleiß der Schneidelemente gestellt werden müssen.

Auf dem DE-Prospekt der Firma Krupp Industrietechnik GmbH Nr. 41/1/0618 d1 038910 ist auf dem Deckblatt ein Surface-Miner abgebildet, der zum Abbau von am Boden vorgesehenen Gesteinsschichten vorgesehen ist, und zu diesem Zweck mehrere auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnete scheibenförmige Schneidwerkzeuge aufweist. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist festzustellen, daß der Surface-Miner lediglich im Geradeausbetrieb betrieben werden kann und im Hinblick auf den geringen Durchmesser der scheibenförmigen Werkzeuge lediglich ein geringes Durchsatzvermögen aufweist.

Der DE-Zeitschrift "Glückauf" 117 (1981) Nr. 15, Seite 926 sind zylindrische Schneidscheiben zu entnehmen, die auf einer Walze angeordnet sind. Das Arbeitsprinzip der Schneidscheiben beruht darauf, einen Kohlenstoß in bankrechten Kerben zu hinterschneiden und die stehenbleibenden Rippen mittels Keilen abzubrechen. Dies erlaubt eine Gewinnung mit einer noch geringeren Meißelanzahl auf dem Gewinnungswerkzeug als bei Einsatz von Walzen überhaupt möglich wäre. Nachteilig bei einer solchen Einrichtung ist festzustellen, daß hier lediglich Material angeschnitten und nicht in Umfangsrichtung transportiert werden kann. Der Materialtransport erfolgt über den schneckenförmig aufgebauten Bereich der Walze oder aber der schneckenförmigen Anordnung der Schneidscheiben.

Ziel der Erfindung ist es, ein Fräswerkzeug für ein kontinuierliches Arbeitsverfahren bei wirtschaftlicher Betriebsweise zu konzipieren, mittels welchem Hartgestein in bestehenden Wänden ohne Sprengung und weitestgehender Vermei­ dung des Brechvorganges hereingewonnen werden können. Ferner soll die Durchsatzleistung gegenüber dem St.d.T. erhöht werden.

Dieses Ziel wird durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Patentan­ spruches angegebenen Merkmale erreicht.

Scheibenfräser werden in der Regel bei der spanabhebenden Bearbeitung von Materialien, insbesondere Metallen, verwendet, wobei diese Scheibenfräser ausschließlich zum Fräsen von Nuten oder Flächen verwendet werden. Weitergehende Anwendungsfälle sind bis dato nicht bekannt geworden.

Durch die Anwendung der vorteilhaften Schneidtechnik von Scheibenfräsern auf dem Metallsektor auf Schneidräder von insbesondere Schaufelradbag­ gern ist es nunmehr möglich, auch harte Gesteine mit Zylinderdruck­ festigkeiten größer/gleich 20 MPa mit vertretbarem Verschleiß an den Schneidwerkzeugen einzusetzen. Die aufwendigen, ansonsten vorgenommenen Arbeiten des Sprengens können demzufolge weitestgehend vermieden werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteran­ sprüchen zu entnehmen.

Als Beispiele für zu baggerndes hartes Gestein werden Kalkstein, Ton­ stein, Sandstein und Steinkohle angesehen. Die Vielzahl der Schneidele­ mente am Umfang des Scheibenfräsers mit entsprechender Zahnanordnung in Verbindung mit der verhältnismäßig hohen installierten Antriebsleistung bewirken einerseits eine sehr hohe Laufruhe und andererseits eine ent­ sprechende Feinstückigkeit des hereingewonnenen Gesteins, die im wesent­ lichen nachgeschaltete Brecheranlagen entbehrlich macht.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Prinzipskizze eines scheibenförmigen Fräswerkzeuges im Fallschnitt und

Fig. 2 und 3 eine Darstellung eines scheibenförmigen Fräswerkzeuges samt Antrieb in verschiedenen Ansichten.

Fig. 1 zeigt in angedeuteter Form ein scheibenförmiges Fräswerkzeug 1, das im Parallel- oder Fallschnitt im Hartgestein arbeitet. Diese Art der Gewinnung ist insbesondere bei geschichtetem oder festem Gestein sinnvoll und zweckmäßig, da im Gegensatz zum Terrassenschnitt am Schnittende keine größeren Brocken herausgerissen werden. Gleichzeitig wird eine bessere Zerkleinerung des Fördergutes herbeigeführt, da die größte Spanstärke am Beginn des jeweiligen Schnittes liegt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen das scheibenförmige Fräswerkzeug 1 in ver­ schiedenen Ansichten. Das Fräswerkzeug 1 besteht aus einem Grundkörper 2, einem damit zusammenwirkenden äußeren Werkzeugträger 3, die als Schweiß­ konstruktion 4 das Tragelement des Fräswerkzeuges 1 bilden. Am Werkzeug­ träger 3 ist radial ein Ringträger 5 als scheibenförmiges Bauteil (Stirn­ fläche) angeschweißt, der in die eigentlichen bogenförmig ausgebildeten Schneidelemente 6 (in diesem Beispiel 32) mit daran angeschweißten Zähnen 7 ausläuft. Die Schneidelemente 6 laufen im Bereich ihrer freien Enden in einen weiteren ebenfalls scheibenförmig ausgebildeten Ringträger 8 (Stirnfläche) aus. Die Ringträger 5, 8 und die Schneidelemente 6 sind hierbei einstückig ausgebildet, so daß ein tragendes Bauteil 3 gebildet wird. Der Antrieb 9 für das Fräswerkzeug 1 sitzt auf der Mittelachse 10 des Fräswerkzeuges 1 und ist mit einer installierten Leistung je m³/h theoretischer Förderleistung von 0,35 kW ausgelegt. Im Bereich der Stirnflächen 5, 8 befinden sich weitere Zähne 11, 12, die sogenannten Seitenschneider. Als Versteifung der die Stirnflächen bildenden Ringträger 5, 8 sind etwa horizontal verlaufende Stege 13 vorgesehen. Je nach Baugröße können diese Stege 13 auch durch eine kastenförmige Konstruktion ersetzt werden. Zum Verdrängen grobstückigen Fräsgutes sind seitlich der Schneidelemente 6 Brockenabweiser 14 angeordnet. Lediglich angedeutet ist die flexible Gestaltung der Schneidenrücken in Form von Taschen 15. Die Schneidelemente 6 weisen, in Umfangsrichtung gesehen, einen verhältnismäßig kleinen Teilungsabstand a auf, so daß das abgefräste Gut in relativ kleinstückiger Form hereingewonnen werden kann. Die Anzahl der Schneidelemente 6 beträgt, wie bereits dargelegt, 32, wobei jedes Schneidelement 6 mit vier Zähnen 7 versehen ist.

Claims (3)

1. Scheibenförmiges Fräswerkzeug für die Gewinnung mineralischer Stoffe mit einer Zylinderdruckfestigkeit von mindestens 20 MPa mit einer Vielzahl von sowohl am Umfang als auch an den Stirnflächen des Grundkörpers vorgesehenen Schneidelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente (6) bügelförmig ausgebildet und einstückig aus den mit dem Grundkörper (2) zusammenwirkenden Ringträgern (5, 8) herausgeformt sind, wobei die Abstände (a) in Umfangsrichtung derge­ stalt gewählt sind, daß zwischen jeweils zwei Schneidbügeln (6) mindestens eine Materialführungstasche (15) vorgesehen ist.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der am Umfang des Grundkörpers (2) vorgesehenen Schneidbügel (6) mindestens 20 beträgt, wobei jeder Schneidbügel (6) mindestens vier Zähne (7) beinhaltet.

3. Fräswerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer jeden Stirnfläche (5, 8) mindestens zwanzig Zähne (11, 12) vorgesehen sind.