DE9105472U1

DE9105472U1 - Einrichtung zur Überwachung von Rollenbohrwerkzeugen

Info

Publication number: DE9105472U1
Application number: DE9105472U
Authority: DE
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1991-05-03
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1991-07-18
Anticipated expiration: 2001-05-04

Description

Einrichtung zur Überwachung von Rollenbohrwerkzeugen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung und Ermittlung von Meßdaten sowie zum Schutz von Rollenbohrwerkzeugen insbesondere von Rollenbohrwerkzeugen, die an verschwenkbaren Werkzeugträgern von Vortriebsmaschinen angelenkt sind.

Die derzeitige Wirkung und die Arbeitssicherheit von Rollenbohrwerkzeugen, wie sie bei der Hinterschneidtechnik verwendet werden, sind mit wesentlichen Nachteilen behaftet. Die Schnittkraftkomponenten sind nicht an die unterschiedlichen Gesteinsfestigkeiten angepaßt. Die Schnittkraftkomponenten beeinflussen in erheblichem Maße den Verschleiß der Schneiden der Rollenbohrwerkzeuge. So kann beispielsweise das Stehenbleiben von Rollenwerkzeugen beim Drehen der Schneidarme zu Funkenbildung führen, was insbesondere im Steinkohlenbergbau mit sicherheitlichen Nachteilen verbunden ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überwachung und Ermittlung von Meßdaten sowie zum Schutz von Rollenbohrwerkzeugen zu schaffen, die einen kontrollierten Einsatz der Werkzeuge gewährleistet, die Aussagen über den Verschleiß erlaubt, und die darüber hinaus auf einfache Weise eine Regelung der Schnittkraftkomponenten ermöglicht in Verbindung mit einer automatischen Steuerung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem ein Rollenbohrwerkzeug tragenden und sich gegenüber dem Werkzeugträger mit dem Rollenbohrwerkzeug drehenden Wellenstumpf und einem mit dem Werkzeugträger fest verbundenen als Meßadapter ausgebildeten Zwischenstück ein Drehzahlmesser und auf dem Zwischenstück Kraftaufnehmer in Form von Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind.

Über die Drehzahl kann die Abrollgeschwindigkeit der Rollenbohrwerkzeuge auf einfache Weise sehr genau ermittelt werden. Durch auftretenden Verschleiß verringert sich der Durchmesser der Rollenbohrwerkzeuge ständig. Bedingt durch das Abrollverhalten der Rollenbohrwerkzeuge nimmt die Drehzahl zu und erlaubt somit auf einfache Weise eine Aussage über den Verschleiß.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Drehzahlmesser als ein auf dem Zwischenstück angeordneter Induktivaufnehmer ausgebildet ist, und daß dem Induktivaufnehmer gegenüberliegend auf dem drehenden Wellenstumpf mindestens ein Magnet angeordnet ist. Eine derartige oder ver-

gleichbare Drehzahlüberwachung erlaubt es, die Vortriebsmaschine in dem Moment abzustellen, wo ein Rollenbohrwerkzeug nicht mehr dreht.

Weiterhin erweist es sich im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft, daß die Kraftaufnehmer zur Erfassung der Kräfte in drei Achsen auf dem Zwischenstück angeordnet sind. Die Messung in drei Achsen erlaubt im einzelnen die Messung der Schnittkraftkomponenten, wie die Eindringkraft der Schneiden in das Gestein, die Ermittlung der Rollkraft, die rechtwinklig zur Eindringkraft verläuft, sowie die Überwachung und Messung der axial wirkenden Querkraft, die wiederum quer zur Eindringtiefe verläuft.

Diese ständigen Messungen und Überwachungen ermöglichen die vollständige Anpassung der einzelnen Schnittkraftkomponenten an die Gesteinsfestigkeit und erlauben somit eine automatische Kraftregelung. Die Kräfte werden vorgegeben und die automatische Steuerung reagiert auf Abweichungen der Meßdaten. Des weiteren ist zur Verminderung des Verschleißes der Rollenbohrwerkzeuge bzw. zu deren Schutz ein Verschleißeinsatz vorgesehen, der nicht nur einen Schneiden- sondern auch einen Flankenschutz bieten kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines teilweisen Schnittes durch ein Rollenbohrwerkzeug tragenden Werkzeugträger wiedergegeben und wird im nachfolgenden näher erläutert.

Das in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeigt einen teilweise dargestellten und teilweise im Schnitt skizzierten Werkzeugträger 1, der am Ende eines Wellenstumpfes 3 ein Rollenbohrwerkzeug trägt. Der Werkzeugträger 1 weist am Ende ein Gehäuse 7 auf, in welchem der Wellenstumpf 3 über Lager 8 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 7 ist über Imbusschrauben 12 an einem als Meßadapter ausgebildeten Zwischenstück 4 angeflanscht, wobei das Zwischenstück 4 wiederum an einem Flansch 5 über Imbusschrauben 13 befestigt ist. Der Flansch 5 ist auf dem Werkzeugträger 1 fest angeordnet.

Zwischen dem sich drehenden Ende des Wellenstumpfs 3 und dem feststehenden Zwischenstück 4 sind die zur Überwachung und Ermittlung von Meßdaten erforderlichen Meßelemente integriert.

Zur Messung der Drehzahl des Rollenbohrwerkzeugs 2 ist als Ausführungsbeispiel an dem feststehenden Zwischenstück 4 ein Induktivaufnehmer 9 angeordnet, der wiederum über eine nicht dargestellte Meßleitung, die durch die Bohrung 14 geführt ist, mit der Steuerung der Vortriebsmaschine verbunden ist. Auf dem drehenden Teil des Endes des Wellenstumpfes 3 ist mindestens ein Magnet installiert, der eine genaue Drehzahlermittlung in Verbindung mit dem Induktivaufnehmer 9 ermöglicht.

Weiterhin sind auf der dem Wellenstumpf 3 gegenüberliegenden Seite des feststehenden Zwischenstücks 4 Kraftaufnehmer angeordnet, die nach dem Prinzip des Dehnungsmeßstreifens arbeiten. Die Dehnungsmeßstreifen 11 sind dabei so angeordnet, daß es möglich

ist, Kräfte in drei Achsen zu ermitteln. So kann mit Hilfe der Kraftaufnehmer 11 die Eindringkraft, wie sie mit dem Pfeil A angedeutet ist, ebenso gemessen werden, wie die Querkraft, die rechtwinklig dazu steht und mit dem Pfeil B bezeichnet ist, als auch die Rollkraft gemessen werden, die punktmäßig dargestellt und mit C bezeichnet ist und wiederum rechtwinklig zur Eindringkraft B verläuft.

Um den durch die Drehzahlmessung feststellbaren Verschleiß zu mindern, weist das Ausführungsbeispiel eines Rollenbohrwerkzeuges 2 Verschleißeinsätze 6 auf, die unterschiedlich angeordnet, einen Flankenschutz oder auch einen Flanken- und einen Schneidenschutz bildend angeordnet si-nd

1 Werkzeugträger

2 Rollenbohrwerkzeug

3 Wellenstumpf

4 Zwischenstück

5 Flansch

6 Verschleißeinsatz

7 Gehäuse

8 Lager

9 Induktivaufnehmer

Magnet Dehnungsmeßstreifen Imbusschraube Imbusschraube Bohrung

Claims

Schutzansprüche

Einrichtung zur Überwachung und Ermittlung von Meßdaten sowie zum Schutz von Rollenbohrwerkzeugen insbesondere von Rollenbohrwerkzeugen, die an verschwenkbaren Werkzeugträgern von Vortriebsmaschinen angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ein Rollenbohrwerkzeug (2) tragenden und sich gegenüber dem Werkzeugträger (1) mit dem Rollenbohrwerkzeug (2) drehenden Wellenstumpf (3) und einem mit dem Werkzeugträger (1) fest verbundenen als Meßadapter ausgebildeten Zwischenstück (4) ein Drehzahlmesser (9, 10) und auf dem Zwischenstück (4) Kraftaufnehmer in Form von Dehnungsmeßstreifen (11) angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Drehzahlmesser als ein auf dem Zwischenstück (4) angeordneter Induktivaufnehmer (9) ausgebildet ist, und daß dem Induktivaufnehmer (9) gegenüberliegend auf dem Wellenstumpf (3) mindestens ein Magnet (10) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kraftaufnehmer zur Erfassung der Kräfte in drei Achsen auf dem Zwischenstück (4) angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenbohrwerkzeuge (2) mit Verschleißeinsätzen (6) versehen sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Verschleißeinsätze (6) einen Flankenschutz bildend auf dem Rollenbohrwerkzeug (2) angeordnet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Verschleißeinsätze (6) einen Flanken und Schneidenschutz bildend auf dem Rollenbohrwerkzeug (2) angeordnet sind.

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