DE975959C - Vorrichtung zur Gewinnung plastischer Mineralien mittels sich hin- und herbewegender, gegenlaeufig arbeitender Gewinnungswerkzeuge - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine in Abbaustrecken mit verhältnismäßig geringen Stoßquerschnitten anwendbare Vorrichtung, bei der angetriebene, gegenläufig auf einem gemeinsamen Führungsbahnträger sich hin- und herbewegende Werkzeuge gleichzeitig zum Zwecke der Gewinnung plastischer Mineralien, wie Ton, zum Eingriff gelangen, wobei ihre Schnittkräfte sich gegenseitig so ausgleichen, daß keine zusätzlichen, von

ίο der Bearbeitungsrichtung abweichenden Kraftwirkungen auftreten.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem zwecks Gewinnung von Kohle parallel zum Kohlestoß entlanggeführte Gewinnungswerkzeuge und vor dem Stoß angeordnete Förderer zur Anwendung gelangen. Mehrere Gruppen von Gewinnungswerkzeugen werden hierbei maschinell gleichzeitig von beiden Enden des Abbaufeldes nach der Mitte hin oder umgekehrt im Arbeitsgang fortbewegt und im Leerlauf in ihre Ausgangslage zurückbewegt (»Auszüge deutscher Patentanmeldungen«, Bd. 15, S. 21, A 93 2OX)VIb). Es sind außerdem Streckenvortriebsmaschinen mit vor Kopf arbeitenden Schrämvorrichtungen (Schrämketten) bekanntgeworden, die an heb- und senkbaren Auslagern oder einem senkrecht bewegbaren Tragrahmen angeordnet sind; in letzterem können auch zwei übereinanderliegende Schrämwalzen befestigt sein, mit denen der Streckenarbeitsstoß bearbeitet wird (deutsche Patentschrift 672367).

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Im Gegensatz zu den bereits bekanntgewordenen Einrichtungen entspricht bei Anwendung der Vorrichtung nach dem Erfindungsgedanken in Strecken die Länge des heb- und senkbaren Führungsbahnträgers der gesamten Stoßbreite. Die sich gegenläufig bewegenden, schälend und schneidend arbeitenden Gewinnungswerkzeuge können beliebige Formen haben. Sie können als Hobelmesser oder als in Bearbeitungsrichtung offene Rahmen beliebigen Querschnitts ausgebildet sein.

Die Gewinnungswerkzeuge werden auf Führungsbahnen eines Querträgers geführt. Ihre gegenläufigen Bewegungen auf diesem erhalten die Werkzeuge durch Seilzüge, durch Spindeln mit iS Rechts- und Linksgewinde, durch Zahnstangen oder mittels pneumatischer oder hydraulischer Einrichtungen.

Um die über den Führungsbahnträger in Arbeitsrichtung heraus ragenden Gewinnungswerkzeuge ohne Ausübung zusätzlicher Kräfte in den Arbeitsstoß mit der entsprechenden Vorgabe einführen zu können, werden für sie in den jeweiligen Endlagen und dann fortschreitend nach unten oder nach oben durch rotierende, nach dem Arbeitsstoß hin vorkragende Fräs- oder Schrämwerkzeuge Schlitze vorgeschrämt, die etwa der Breite der messerartigen Gewinnungswerkzeuge entsprechen. Diese Fräs- oder Schrämwerkzeuge sind an beiden Enden, erforderlichenfalls auch in der Mitte des den Schlitten für die Gewinnungswerkzeuge tragenden Trägers, und zwar oberhalb oder oberhalb und unterhalb der Gewinnungswerkzeuge angeordnet.

Der Antrieb für die die hin- und hergehende gegenläufige Bewegung der Gewinnungswerkzeuge verursachenden Konstruktionselemente, z. B. Spindel mit Rechts- und Linksgewinde, sowie für das Schlitz-Schrämwerkzeug kann durch einen gemeinsamen pneumatischen, hydraulischen oder elektrisehen Motor, erforderlichenfalls durch Einzelmotore erfolgen, die auf dem Führungsbahnträger angeordnet sind.

Während des Gewinnungsprozesses führt nun der gesamte Führungsbahnträger eine Parallelver-Schiebung, d. h. eine Höhenverstellung, über die gesamte Höhe des Stoßes aus. Für spezielle Zwecke kann der Querbalken auch vertikal angeordnet sein. Gewinnungsmaschinen mit einer senkrecht angeordneten endlosen umlaufenden Schrämkette, mit der einzelne sichelförmige Schnitte hergestellt werden, sind beim Streckenvortrieb u. dgl. bekannt (deutsche Patentschrift 95 797). Ferner sind Gewinnungsmaschinen für den. Streckenvortrieb und den Abbau mit einem um einen hinteren Drehpunkt heb- und senkbaren waagerechten Schrämkettenrahmen, um den die Schrämketten dicht nebeneinander umlaufen, bekannt, mit dem am Liegenden ein schlitzartiger Schräm hergestellt wird; sodann wird der Schrämkettenrahmen nach oben geschwenkt und die Kohle dabei lagenweise hereingewonnen (USA.-Patentschrift 2415 217). Zur Vermeidung von besonderen Führungen für den Querbalken werden an seinen beiden Enden Schwenkarme befestigt, die wiederum an einem in dem Streckenausbau verspannbaren Rahmen angelenkt sind. Der gesamte Führungsbahnträger kann bei dieser Anordnung eine Bahn beschreiben, die einem Teil eines Zylindermantels entspricht. Die Front des abzubauenden Mineralvorkommens ist also schwach gewölbt. Durch die ständig hin- und hergehenden Messer wird, ähnlich wie beim Hobeln im Maschinenbau, der Rohstoff lagenweise herausgeschnitten. Jeweils in den Endlagen wird durch besondere hydraulische oder mechanische Verstellmechanismen der Führungsbahnträger nach vorn verschoben. Da durch die die Schwenkbewegung mitausführenden Fräs- und Schräm werkzeuge bereits senkrechte Schlitze in den Stoß vorgefräst wurden, ist diese Verstellung leicht durchführbar.

Nach Abarbeiten einer ganzen der Höhe und Zustellung der Werkzeuge entsprechenden Schicht des Rohstoffes erfolgt in Richtung der Streckenlängsachse die Tiefenzustellung des gesamten Führungsbahnträgers durch Längung der bereits erwähnten Arme, die um Zapfen des im Streckenausbau verspannten Rahmens schwenkbar sind. Diese Längsverstellung kann hydraulisch oder durch Spindeln erfolgen. In beiden Bewegungsrichtungen der Gewinnungswerkzeuge auf dem Führungsbahnträger kann das Material hereingewonnen werden. Hierzu wäre für die Höhenverstellung der Werkzeuge jedoch das Vor schräm en eines dritten, in der Mitte des Stoßes senkrecht verlaufenden Schlitzes erforderlich. Am günstigsten läßt sich die Gewinnung durchführen, wenn der horizontal angeordnete Führungsbahnträger sich von der Sohle der Strecke nach oben bewegt, da hierbei das gewonnene Gut nach dem Eindringen der Gewinnungswerkzeuge unter seinem Eigengewicht nach unten auf die Sohle bzw. auf einen Förderer fällt. Da bei der Vorrichtung nach dem Erfindungsgedanken der Querschnitt der Abbaustrecke nicht durch bisher zur Aufnahme der Reaktionskräfte erforderliche Maschinengestelle, durch Stützsäulen u. dgl. verengt wird, ist das Abführen des nach unten fallenden Gutes durch einen Förderer leicht möglich.

An Stelle des im Streckenausbau verspannbaren Rahmens, an dem gelenkig die Schwenkarme d:es Führungsbahnträgers befestigt sind, ist auch für spezielle Zwecke, z. B. für den Abbau von Rohstoffen in Streben, die Anwendung eines fahrbaren Maschinengestelles möglich, an dem wiederum schwenkbar die Arme für den' Führungsbahnträger angeordnet sind.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 5 dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die perspektivische Darstellung eines Schnittes durch den Abbaustoß,

Fig. 2 die perspektivische Darstellung von zwei egenläufig arbeitenden Gewinnungswerkzeugen, und zwar um 90⁰ aus der Arbeitsstellung nach oben verschwenkt,

Fig. 3 die perspektivische Gesamtdarstellung einer Maschine, jedoch ohne Fräs- oder Schrämwerkzeuge,

Fig. 4 einen Teil des Führungsbahnträgers mit dem Werkzeug in seiner Ausgangsstellung und mit darüber angeordnetem Fräs-Schlitz-Schräm-Werkzeug,

Fig. 5 eine Anordnung, bei der das Schlitzschrämen mittels Schrämkette erfolgt. Das Hinterschneidwerkzeug befindet sich hierbei in seiner Ausgangsstellung in einem Aufnahmeraum innerhalb des Schränikettenrahmens.

ίο In den Darstellungen sind die schälend und schneidend arbeitenden messerartigen Gewinnungswerkzeuge jeweils mit ι und i' bezeichnet. Sie werden nach Erzeugung der senkrechten Schlitze 8 und 8' durch die Fräs- und Schrämwerkzeuge 9 nach Fig. 1 so weit in diese eingeführt, bis die erwünschte Abbautiefe (Spanstärke) erreicht ist. Durch gegenseitige Annäherung der Gewinnungswerkzeuge ι und 1' in Pfeilrichtung nach Fig. 1 wird dann ein Streifen des abzubauenden plastisehen Minerals gelöst. Da die Gewinnungswerkzeuge ι und 1' gegenläufige Bewegungen ausführen, werden hierbei keine Kräfte ausgelöst, die die Werkzeuge 1 und 1' sowie ihre Einspannschlitten 2 und 2' und den Führungsbahnträger 3 von dem Abbaustoß abdrängen. Da der Führungsbahnträger, die auf ihm gleitenden Schlitten und die sich gegenläufig bewegenden Gewinnungswerkzeuge ein geschlossenes Kraftsystem bilden, wird der Gesamtaufbau der Maschine durch Vermeidung von Reaktionskräften, die besonders stabile Abstützungen innerhalb der Abbaustrecken erfordern, wesentlich vereinfacht.

Zur Erzeugung der hin- und hergehenden, ständig gegenläufigen Bewegungen der Gewinnungswerkzeuge 1 und 1' sind die bereits vorstehend erwähnten Antriebe anwendbar.

In Fig. 2 wird die gegenläufige Bewegung durch die Gewindespindel 4 hervorgerufen, die Rechtsund Linksgewinde besitzt und mittels Kegel- oder Schraubenräder durch einen elektrischen oder hydraulischen Motor in Umdrehungen versetzt wird, Für die rückläufigen Bewegungen kann eine Änderung des Drehsinnes der Gewindespindel im motorischen Teil erfolgen oder unter Verwendung eines Umschaltgetriebes. Die Steuerung der Maschine muß so erfolgen, daß die Werkzeuge 1 und 1' in ihren äußeren, eventuell auch den inneren Endlagen so lange zum Stillstand kommen, bis der gesamte Führungsbahnträger 3 zur Abnahme einer weiteren Lage des Rohstoffes parallel nach unten oder nach oben verschoben wurde, wobei sich die Werkzeuge ι und i' in den mit der Parallelbewegung des Querbalkens bereits von den Fräs- oder Schrämwerkzeugen 9 vorgeschrämten Schlitzen 8 und 8' bereits in Eingriffsstellung bewegen.

Das Hereingewinnen des plastischen Minerals soll in beiden Bewegungsrichtungen der Werkzeuge ι erfolgen. Zur vollständigen Lösung einer Lage des abzubauenden Vorkommens wird es meist genügen, wenn die Werkzeuge 1 und 1' in der Mittelstellung in eine Lage gebracht werden, die der jeweiligen Schlittenbreite entspricht. Für spezielle Zwecke ist es jedoch auch möglich, daß sich die Werkzeuge bei ihrer gegenläufigen Bewegung ganz nähern oder auch aneinander vorbeilaufen. Zur Erreichung dieses Zieles sind für jeden Werkzeugschlitten 2 und 2' gesonderte, parallel zueinander verlaufende Führungsbahnen auf dem Führungsbahnträger vorzusehen, oder ein Schlitten wird auf der dem Stoß 7 zugekehrten Seite des Führungsbahnträgers 3 und der zweite auf der abgekehrten Seite geführt.

Die an beiden Seiten des Führungsbahnträgers gelagerten Fräs- oder Schrämwerkzeuge 9 müssen eine nach dem Arbeitsstoß hin vorkragende Länge haben, die größer ist als diejenige des Gewinnungswerkzeuges i.

Die Fig. 4 zeigt die Lagerung eines zylindrisch ausgebildeten Fräswerkzeuges 9 oberhalb des Gewinnungswerkzeuges ι; das letztere befindet sich in der Skizze in seiner Außenstellung unterhalb des Fräszylinders. Das den senkrechten Schlitz erzeugende Fräswerkzeug 9 ist an dem Führungsbahnträger 3 derart ortsfest angeordnet, daß es mit diesem alle Auf- und Abwärtsbewegungen ausführt.

An Stelle des zylindrischen Fräswerkzeuges der Fig. 4 wird zur Herstellung der senkrechten Schlitze in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ein mit einer endlosen Schrämkette ausgerüstetes Schrämwerkzeug 9 verwendet, die um den mit seinem Vorderende nach dem Arbeitsstoß hin vorkragenden Rahmen 24 herumläuft, der mit dem Führungsbahnträger 3 gleichfalls fest verbunden ist. Der Schrämkettenrahmen 24 hat eine als Aufnahmeraum für das Gewinnungswerkzeug 1 in seiner Endstellung dienende Aussparung 25. Bei dem Vorschub und bei der Parallelverschiebung des Führungsbahnträgers 3 nach unten oder nach oben schneidet die Schrämkette einen Schlitz 8 bzw. 8' nach Fig. 1 ein, in den gleichzeitig das Gewinnungswerkzeug ι bzw. i' mit hineingelangt, das dann bei stehendem Führungsbahnträger 3 auf dessen Führung seitlich bewegt wird, wobei das Mineral abgeschält wird.

Der Antrieb dieser Fräs- oder Schrämwerkzeuge, die zwecks Vereinfachung der Darstellung in Fig. 3 nicht mit eingezeichnet sind, kann mittels Hilfsmotoren erfolgen oder durch, einen Hauptmotor 6 nach Fig. 3, der die hin- und hergehende Bewegung der Gewinnungswerkzeuge bewirkt und gleichzeitig durch im Führungsbahnträger 3 gelagerte Spindeln das erforderliche Drehmoment auf diese beiderseitig von 3 angeordneten Gewinnungswerkzeuge überträgt.

Die Parallelverschiebung des Führungsbahnträgers 3 nach unten oder nach oben kann auf einem in der Strecke kurz vor dem Stoß 7 verspannten Gestell mit senkrechten Führungen in an sich bekannter Weise (deutsche Patentschrift 672 367) für iao den Querträger 3 erfolgen oder, wie es in Fig. 3 perspektivisch dargestellt ist, mittels ausziehbarer, gelenkig angeordneter Arme 10 und 10'. Diese Arme sind mit Gewindespindeln 11 und 11' sowie mit den verdrehbaren Verstelleinrichtungen 12 und 1*5 12' ausgerüstet; sie sind in den Zapfen 13 und 13'

des Gestelles 14, 14' gelagert, so daß der Stoß 7 bei der Höhenverstellung der Gewinnungswerkzeuge ι und 1' nach unten oder oben und beim Herausschneiden des Minerals die Form eines Teiles S eines Zylindermantels erhält.

Die Höhenverstellung des Führungsbahnträgers 3, also das Schwenken der Arme 10 und 10' um die Zapfen 13 und 13', erfolgt durch die gleichfalls mit Gewindespindeln 20 und 20' ausgerüsteten, ausziehbaren Stützsäulen 5 und 5'. Die Gewindespindeln lassen sich mittels der Verstelleinrichtung 21 und 21' verdrehen; sie sind in den Platten 22 und 22' gelagert. Da es sich empfiehlt, die Höhenverstellung der Arme 10 und 10' gleichmäßig vorzunehmen, wird eine Hilfswelle 23, die beiderseitig Kegelräder trägt, eingesetzt. Diese Hilfswelle 23 kann von Hand oder motorisch gedreht werden. Die Höhenverstellung über Stützsäulen kann auch in Abhängigkeit von den Hüben der Gewinnungswerkzeuge durch Anwendung eines Sperrklinkensystems vorgenommen werden.

Auch das gleichmäßige Ausziehen der Arme 10 und 10' zum Zwecke der Tiefenzustellung des Führungsbahnträgers 3 kann durch Herstellung einer Querverbindung zwischen den Verstelleinrichtungen 12 und 12' erfolgen. Um den Streckenquerschnitt für Förderzwecke möglichst frei zu halten, empfiehlt es sich, diese Querverbindung leicht herausnehmbar anzuordnen.

Das Gestell 14, 14' wird innerhalb des Stahloder Holzausbaues verspannt. Es trägt oben und unten Schalen 17 und 17' sowie 18 und 18', die einen festen Sitz des Gestelles nach Anziehen der Spindeln 15 und 15' durch Handhaben 16 und 16'

gewährleisten. An Stelle des Gestelles 14, 14' kann auch ein flacher, auf Rädern oder Raupenketten laufender Wagen treten, der die Gelenke 13 und 13' trägt und von dem aus auch das Schwenken der Arme 10 und 10' vorgenommen werden kann.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist unter Tage in Strecken, Örtern u. dgl. und im Tagebau anwendbar.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Gewinnung plastischer Mineralien, wie Ton, mittels parallel auf einem gemeinsamen Führungsbahnträger sich bewegender, schälend und schneidend arbeitender Gewinnungswerkzeuge im Streckenvortrieb oder örterbau, dadurch gekennzeichnet, daß an dem um Drehpunkte (13, 13') mittels Schwenkarmen (10, 10', 11, 11') heb- und senkbaren Führungsbahnträger (3) zum Ausgleich von durch den Gewinnungsvorgang ausgelösten Reaktionskräften zwei in entgegengesetzten Riehtungen sich parallel zum Abbaustoß hin- und herbewegende messerartige Gewinnungswerkzeuge (1, 1') und vornehmlich an seinen Enden Schlitze (8, 8') herstellende Fräs- oder Schrämwerkzeuge (9) zum Einführen der Gewinnungswerkzeuge in die Schlitze entsprechend der jeweiligen Spanstärke angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die messerartigen Gewinnungswerkzeuge (1, 1') als in Richtung ihrer Bewegung beiderseits offene, auf entlang dem Führungsbahnträger (3) beweglichen Schlitten (2, 2') angeordnete Rahmenmesser ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnungswerkzeuge (1, 1') auf einem Führungsbahnträger (3) mit mehreren aneinander vorbeiführenden Bahnen angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 1811927, 2261 160, 2283212.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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