DEP0019486DA - Abbaumaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Abbau von Kohle o.dgl. und hat zum Ziel, eine verbesserte Maschine zu schaffen, welche in der Lage ist, Kohle oder anderes Material während ihrer Vorwärtsbewegung zu lockern und loszubrechen und das losgebrochene Material auf eine Fördervorrichtung oder Rutsche zu entleeren.

Die Abbaumaschine gemäss der Erfindung ist mit einer Reihe von Schlaghacken versehen, welche drehbar an Naben auf einer drehenden, kraftgetriebenen Welle angebracht sind, die ihrerseits auf einem beweglichen Fahrzeug montiert ist, wobei die besagten Hacken zentrifugal auswärts von der Achse der Welle schwingen können.

Gemäss der bevorzugten Ausführungsform sind auf den Naben Anschläge vorgesehen, welche mit den Hacken zusammenarbeiten, um deren Auswärtsschwingen zu begrenzen und die Hacken haben schaufelförmige Köpfe; Halteplatten sind zwischen die hackentragenden Naben gestellt. Eine kraftgetriebene Transportvorrichtung oder eine Rutsche kann auf dem Fahrzeug vorgesehen werden, um das geschlagene Material aufzunehmen und abzuladen, welches von den Hacken ausgeworfen worden ist und der Kraftantrieb für die nabentragende Welle kann auch mit einer Vorrichtung versehen sein, um zwischendurch das Fahrzeug zu bewegen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kohleabbaumaschine gemäss der Erfindung dargestellt. Darin ist Fig. 1 ein Grundriss, zum Teil im Schnitt, während Fig. 2 und 3 Aufrisse gemäss den Linien II - II bzw. III - III der Fig. 1 darstellen.

In dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel umfasst die Maschine ein mit Rädern versehenes Fahrzeug a, welches aus zusammengeschweissten Stahlplatten besteht und auf Rädern b 1, b 2, b 3 montiert ist, auf welchen es auf den Schienen c 1, c 2 einer Laufrille bewegt werden kann, welche am Boden d eines Stollens entlang der Kohlenfläche gelegt ist, welche mit d 1 bezeichnet ist.

Eine horizontale Querwelle e liegt in Lagern e 1 in parallelen aufrechten Platten a 1, a 2, a 3, welche in der Längsrichtung des Fahrzeuges a befestigt sind. Ein Ende der Welle e ragt über die Platte a 1 hinaus und besitzt darauf festgekeilt eine Anzahl von kreuzförmigen Naben f von deren jede eine tiefe peripherische Einziehung f 1 besitzt, welche durch vier Stifte f 2 überbrückt wird, welche im Abstand von 90° liegen und die Zapfen für die Schenkel g 1 einer Reihe von Schlaghacken g bilden. Jede Hacke ist mit einer lösbaren Schneidekante g 2 versehen, sowie mit einem schaufelförmigen Kopf g 3, während ihr Schenkel auf der einen Seite mit einem Ansatz g 4 versehen ist, der mit einem Anschlagstift f 3 an der Nabe zusammenarbeitet, welcher jeden Zapfenstift f 2 benachbart. Die Schneidekanten g 2 sind auswechselbar um das Schärfen und Schleifen zu erleichtern. Die feststehenden Halteplatten h haben vorne gekrümmte Kanten h 1 und sind zwischen die Naben f gesetzt, wobei die rückwärtigen Enden der besagten Platten an den unteren vorspringenden Teil einer vertikalen Querplatte a 4 angeschlossen sind, die auf dem Fahrzeug a fest montiert ist.

Wenn auch in den Fig. 1 und 2 zwecks klarer Darstellung die Naben f in Ausfluchtung dargestellt sind, so werden sie doch vorzugsweise im Winkel gleichmässig um die Welle e versetzt, derart, dass die Hacken der Reihe nacheinander zur Betätigung kommen.

Im Betrieb dreht sich die Welle e mit z.B. 200 Umdrehungen pro Minute und die sich daraus ergebende Zentrifugalkraft bewirkt, dass die Hacken g von der Achse der Welle gesehen auswärts schwingen, wobei diese Bewegung durch die Anschlagstifte f 3 für einen vorbestimmten Maximalradius begrenzt ist. Während die Hacken sich um die Welle bewegen, schlagen ihre Schneidekanten g 2 nacheinander derart in die Kohlenfläche, dass eine bogenförmige Schicht daraus gelöst wird. Die Welle e rotiert im Uhrzeigersinn, wodurch die Hacken vom Boden des Kohlenflözes aufwärts schneiden. Der wirksame Bogen, welcher von den Hacken beschrieben wird, erstreckt sich über die ganze Dicke des Flözes vom Boden d zu der Decke d 2 des Stollens. Die Tiefe des Schnittes in der Richtung der Bewegung der Maschine entlang der Oberfläche ist verhältnismässig gering, beispielsweise 7,5 bis 15 cm. Diese Tiefe wird durch Zurücksetzen der vorderen Kanten der Halteplatten h entsprechend eingestellt. Die Tiefe des Schnittes in Richtung der Welle e wird bestimmt durch die Breite der Hacken g multipliziert mit der Zahl der Naben f, welche auf der Welle e vorgesehen sind zuzüglich der Spielräume und der Breite der Halteplatten h zwischen den Naben.

Der Stoss der Schneidekanten g 2 der Hacken auf die Kohlenfläche bewirkt, dass jede Hacke ihrerseits um ihren Zapfenstift f 2 auf einen Minimumsradius zurückschlägt, innerhalb welchem sie ihre Nabe f anliegt und dadurch die ungeschlagene Kohlenfläche freigibt. Die mit d 3 bezeichnete Kohle, welche von der Fläche abgeschlagen worden ist, wird durch die schaufelförmigen Hackenköpfe aufgenommen und fortgebracht, wobei das Sammeln der gehackten Kohle durch die anliegenden Halteplatten h erleichtert wird, zwischen welchen die Hackenköpfe als Schaufeln wirken.

Die Zentrifugalkraft bringt die Hacken schnell dazu, wieder nach auswärts zu schwingen bis die Ansätze g 4 an ihren Schenkeln die Anschlagstifte f 3 anschlagen und die daraus folgende Unterbrechung ihres nach auswärts gerichteten Schwingens wirft die beförderte Kohle heraus. Die Hacken sind von der Stirnplatte a 1 des Fahrzeuges in einem solchen Abstand angeordnet, dass dieser einen angemessenen Spielraum zwischen der Maschine gestattet, ohne Hindernis seitens der Kohlenfläche nachzufolgen.

Die geschlagene Kohle, welche durch die Hacken g gehoben wird, wird durch diese auf eine quergestellte Transportvorrichtung j geworfen, welche mit Schabern j 1 versehen ist, die von Ketten j 2 bewegt werden, welche über auf den Abschlusswalzen j 3 sitzenden Kettenrädern j 6 abrollen. Die Schaber bewegen sich über eine Platte j 4, welche sich zwischen den Walzen erstreckt und Überlaufplatten j 5 bringen die Kohle auf die besagte Platte. Die Walzen sind in Lagern j 7 montiert, welche sich in einer Querplatte a 4 und in einer parallelen Platte a 5 befinden, die ihrerseits auf dem Fahrzeug angebracht sind. Die rückwärtige Walze wird über eine geeignete Zahnradübersetzung von der Welle e oder von einem der Kettenränder o 1 oder o 2 angetrieben, die im folgenden beschrieben werden. Die Fördervorrichtung j entleert die geschlagene Kohle durch eine Öffnung a 6 in den rückwärtigen Teil des Fahrzeuges auf ein Transportband k der üblichen Art, welches sich parallel mit der Kohlenfläche zwischen den Schienen c 1, c 2 der Laufrillen erstreckt, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt. Die quer verlaufende Transportvorrichtung befindet sich in einem Gehäuse wie bei j 8 angezeigt, um das Entweichen von Staub zu verhindern, ausser an ihrem Entleerungsende, wo er in einer verhältnismässig grossen Masse von geschlagener Kohle eingebettet ist, welche auf die Bandtransportvorrichtung k abgeleert wird. An Stelle der Transportvorrichtung j kann auch eine Rutsche vorgesehen werden.

Um Verluste an geschlagener Kohle auf dem Wege der Hacken g zu vermeiden, ist eine gekrümmte Abschirmplatte m vorgesehen, deren Breite der Tiefe des Einschnittes in die Kohlenfläche entspricht, wobei die Krümmung der Platte m eng dem Weg der Schneidekante g 2 der Hacken angepasst ist und somit sicherstellt, dass geschlagene Kohle, welche nicht auf die Transportvorrichtung j durch die Hacken geworfen wurde, von letzteren zurückgehalten wird, bis das Auswerfen eintritt. Die Abschirmplatte m wird von der Querplatte a 4 getragen und erstreckt sich abwärts von der oberen Kante der vorderen Überlaufplatte j 5 bis zu einem Niveau gerade oberhalb des Bodens des Schnittes. Die Stirnplatte a 1 erstreckt sich von nahe dem Boden bis nahe der Decke d 2 des Stollens und von der Querplatte a 5 bis zu einer Linie vor dem Schnitt, wodurch die das Fahrzeug von den Hacken abschirmt. Die Platten a 1 und m arbeiten zusammen, um das Entweichen von Staub während des Betriebes auf einem Minimum zu halten. Sie können mit biegsamen Material eingefasst werden, welches Boden und Decken berührt.

Das Fahrzeug der Maschine wird von einem Paar ungeflanschter Räder b 1 getragen, welche sich auf der einzelnen Schiene c 1 der Laufrille bewegen und von Wellen b 4 getragen werden. Diese sind zwischen Platten a 7 montiert, welche entlang dem rückwärtigen Teil des Fahrzeuges laufen. Es wird ferner von geflanschten Zwillingsrädern b 2 auf einer Welle b 5 getragen, welche zwischen den Platten a 2 und a 3 auf dem Fahrzeug montiert ist; die Platten verlaufen parallel zu der Stirnplatte a 1 und erstrecken sich von der Querplatte a 4. Das Fahrzeug wird endlich von einem breiten geflanschten Rad b3 auf einer Welle b 6 getragen, welches zwischen den Seitenplatten a 8 eines Gehäuses a 9 am rechten Ende des Fahrzeuges montiert ist. Die Räder b 2 und b 3 laufen auf der Doppelschiene c 2 und führen das Fahrzeug bei seiner Bewegung.

Die Maschine kann durch Pressluft oder durch einen oder mehrere Elektromotore getrieben werden, aber gemäss der bevorzugten Ausführungsform wird eine kraftgetriebene endlose Kette n verwendet, welche über die ganze Länge der Kohlenfläche läuft, um die Welle e zu drehen, auf welcher die hackentragenden Naben f festgekeilt sind und sie wird ferner zur Bewegung des Fahrzeuges a verwendet. Zu diesem Zweck sind Kettenräder o 1, o 2, o 3 vorgesehen und zwar auf Wellen p, die von den parallelen Platten a 2, a 3, getragen werden. Ein Kettenrad o 4 ist auf der Welle e festgekeilt und endlich ist ein Kettenrad o 5 auf der Welle b 5 der Zwillingsräder b 2 vorgesehen. Eine Abdeckung r schützt die Kettenräder. Der obere Antriebslauf und der untere Rücklauf der Kette n wird von Kettenstegen c 3, c 4, gestützt, welche längs des Spaltes zwischen den Teilen der Doppelschiene c 2 laufen und die damit Wannen bilden. Der Antriebslauf der Kette n greift in das Rad o 1 ein und steigt über das Rad o 2 um in den unteren Teil des Rades o 4 auf der Welle e einzugreifen, worauf die Kette wieder über das Rad o 3 ansteigt und unterhalb des Rades o 5 eingreift, welches sie zu ihrer Wanne innerhalb der Doppelschiene zurückbringt. Die Richtung des oberen Laufes der Kette in Fig. 3 ist von rechts nach links.

Während des Betriebes ist der obere Lauf der kraftgetriebenen endlosen Kette n vor der Maschine straff, während hinter der Maschine und beim Rücklauf schlaff ist, wobei der Zug der Kette an der Maschine in Richtung des Antriebes proportional der Energie ist, welche von der Kette genommen wird, um die Welle e und die Schlaghacken g zu drehen. Die Wirkung mehrerer Kettenräder ist die, die Belastung der Kette zu vergrössern und dementsprechend den Widerstand der Maschine gegen die Bewegung zu verringern. Der erwähnte Zug wird benützt, um die Maschine entlang der Kohlenfläche zu bewegen und bei Leerlauf der Maschine genügt der Zug der Kette gerade, um das Fahrzeug langsam entlang den Schienen c 1, c 2 ihrer Laufrille und der Richtung des Antriebes vorwärts zu bewegen. Wenn jedoch die vorderen Kanten der Halteplatten h die Oberfläche der zu hackenden Kohlen berühren, beginnen die Hacken g in die besagte Fläche einzuschlagen, da sie einen Bogen vor den Halteplatten beschreiben und erhebliche Energie wird von der Antriebskette n genommen, welche den Antrieb aufrecht erhält. Diese Energie drückt sich in dem Vorwärtszug auf die Maschine aus und die Halteplatten üben gegen die Kohlenfläche einen erheblichen Druck aus. Die Hacken schlagen auf jeder Seite der Halteplatten, welche zwischen jedem Satz von Hacken angeordnet sind und das Material, auf welches die Halteplatten drücken, wird zertrümmert, sobald die Hacken daraufschlagen und sich nach aufwärts entlang ihrer Schlagbogen bewegen bis alles oder fast alles Material, auf welchem die Halteplatten ruhen, zertrümmert ist. Soweit ein Rückstand an Material bleibt, wird dieser unter dem Druck der Halteplatten zerdrückt und die Maschine bewegt sich ruckartig um eine Strecke nach vorne, welche der Tiefe des Schnittes entspricht, wobei die beschriebene Anordnung für eine verhältnismässig schnelle intermittierende Bewegung der Maschine entlang der Kohlenfläche sorgt.

An einem oder beiden Enden der Kohlenfläche wird eine Kammer eingeschlagen, um die Maschine aufzunehmen und mechanische Vorrichtungen (z.B. geeignet gestellte vertikal und horizontale hydraulische Winden ) tragen die Decke d 2 und bewegen das Fahrzeug a, seine Laufrille c 1, c 2 und die Bandtransportvorrichtung k vorwärts bis zur Kohlenfläche d 1, nach jedem Quergang, um den folgenden Abbauschnitt vorzubereiten.

Im Vorstehenden ist lediglich eine Kohlenabbaumaschine mit einer rotierenden hackentragenden Welle e lediglich an einem Ende beschrieben, genau so gut kann eine entsprechend montierte und ausgestattete Antriebswelle e an jedem Ende der Maschine vorgesehen sein, um zu ermöglichen, dass die Maschine abwechselnd in jeder Richtung arbeitet. Eine senkrechte Einstellung des Schneidebogens der Schlaghacken g kann durch exzentrische Anordnung der vorderen Räder des Fahrzeuges erreicht werden.

Claims (9)

1. Abbaumaschine versehen mit einer Reihe von Schlaghacken, welche auf einer kraftgetriebenen Welle drehbar an Naben angebracht sind, die auf einem Fahrzeug montiert ist, wobei die besagten Hacken zentrifugal auswärts von der Achse der Welle hinwegschwingen können.

2. Abbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Anschläge an den Naben vorhanden sind, welche mit den Hacken im Sinne einer Begrenzung des Auswärtsschwingens derselben zusammenarbeiten.

3. Abbaumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaghacken schaufelförmige Köpfe besitzen.

4. Abbaumaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Halteplatten besitzt, welche zwischen die hackentragenden Naben gestellt sind.

5. Abbaumaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Vorrichtung auf dem Fahrzeug der Maschine versehen ist, welche das geschlagene und durch die schaufelförmigen Köpfe der Schlaghacken während der Arbeit ausgeworfene Material aufnimmt und ablädt.

6. Abbaumaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme- und Abladevorrichtung aus einer kraftgetriebenen Transportvorrichtung besteht.

7. Abbaumaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen schrittweise wirkenden Fahrantrieb.

8. Abbaumaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftantrieb der Welle, auf welcher die hackentragenden Naben montiert sind, gleichzeitig die Antriebsvorrichtung für das Fahrzeug darstellt.

9. Abbaumaschine, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Welle antreibende und das Fahrzeug bewegende Vorrichtung aus einer kraftgetriebenen endlosen Kette besteht, welche mit Kettenrädern auf dem Fahrzeug zusammenarbeitet, wobei eines dieser Kettenräder die Vorrichtung zum Antreiben der Welle ist.