EP0180573A1

EP0180573A1 - Vorrichtung für die Zuführung von unter Druck stehender Flüssigkeit zu einem rotierenden Maschinenteil

Info

Publication number: EP0180573A1
Application number: EP85890269A
Authority: EP
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. Zauner
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1986-05-07
Also published as: ATA338784A; AT381365B

Abstract

In einer Vorrichtung für die Zuführung von unter Druck stehender Flüssigkeit zu einem rotierenden Maschinenteil, insbesondere zu einem Schrämkopf (4), sind zwei axiale ortsfeste Zuführungsleitungen (5, 6) vorgesehen, welche in gesonderte, in Umfangsrichtung versetzte, voneinander getrennte Verteilerräume (7, 8) münden, wobei jede Zuführungsleitung (5, 6) ein Ventil bzw. einen Schieber für die Druckwasserquelle aufweist. Vorzugsweise ist ein Absperrventil als ein beiden Zuführungsleitungen gemeinsamer Steuerschieber für die wahlweise Beaufschlagung je einer Zuführungsleitung (5, 6) ausgebildet, wobei der Steuerraum mit dem Antrieb eines den Schrämkopf (4) tragenden Armes (1) verbunden ist. Die Verteilrräume (7, 8) sind insbesondere als aneinander anschliessende, voneinander getrennte Ringräume ausgebildet, welche sich jeweils über weniger als 120°, vorzugsweise etwa 90°, der Umdrehung des Schrämkopfes (4) erstrecken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Zuführung von unter Druck stehender Flüssigkeit, insbesondere von Kühlwasser, zu einem rotierenden Maschinenteil, insbesondere zu einem Schrämkopf, bei welcher die Flüssigkeit über eine axiale ortsfeste Zuführungsleitung in einen relativ zur Zuführungsleitung ortsfesten Verteilerraum mündet, an welchen radiale Kanäle des rotierenden Maschinenteiles für die Weiterleitung der Flüssigkeit zu Austrittsdüsen an der Peripherie des rotierenden Maschinenteiles anschließen.
Bei Schrämköpfen ist es bereits bekannt, im Inneren des Schrämkopfes Kanäle vorzusehen, an welche Austrittsdüsen für die Beschickung der Meißel bzw. der Ortsbrust mit Kühlwasser anschließen. Gemäß der AT-PS 359 453 erfolgt bei derartigen Ausbildungen die Wasserzuführung zu den Schrämköpfen über ein an den Schrämarm angeschlossenes axiales Rohr, welches in einem mit dem Schrämkopf rotierenden Verteilraum mündet. An diesen Verteilraum sind radiale Kanäle des Schrämkopfes angeschlossen.
Ausgehend von einer derartigen Einrichtung zielt die Erfindung darauf ab, eine Ausbildung zu schaffen, mit welcher eine Sektorensteuerung, d.h. eine Beaufschlagung von Düsen des Schrämkopfes lediglich über einen Teilbereich einer vollen Umdrehung ermöglicht ist, wobei darüber hinaus darauf abgezielt wird, den Wasserverbrauch bei einer derartigen Einrichtung so gering wie nur möglich zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß zwei axiale Zuführungsleitungen vorgesehen sind, welche in gesonderte in Umfangsrichtung versetzte, voneinander getrennte Verteilerräume münden, wobei jede Zuführungsleitung ein Ventil bzw. einen Schieber für die Druckwasserquelle aufweist. Während bei einer Ausbildung nach dem Stand der Technik durch Beschränkung des Zuführungsraumes auf einem Teil des Umfanges des Schrämkopfes eine Sektorsteuerung prinzipiell denkbar ist, ist es durch die gesonderten axialen Zuführungsleitungen nunmehr möglich, eine weitere Herabsetzung des Wasserverbrauches zu erzielen. Bei einer Bewegung des Schrämarmes nach oben gelangen lediglich die Meissel des der Ortsbrust zugewandten oberen Quadranten in Eingriff mit dem Material und es genügt daher, an dieser Stelle die Funkenbildung zu verhindern bzw.für ein Niederschlagen des Staubes Sorge zu tragen. Umgekehrt ist bei einer Abwärtsbewegung des Schrämarmes lediglich der der Ortsbrust zugewandte untere Quadrant des Schrämkopfes im Eingriff mit dem abzubauenden Gestein und es ist wiederum ausreichend, lediglich diesen Teilbereich des Schrämkopfes mit Wasser zu versorgen. Dies gelingt durch die gesonderten, in Umfangsrichtung versetzten, voneinander getrennten Verteilerräume, wobei in jeden dieser voneinander getrennten Verteilerräume auch eine gesonderte Zuführungsleitung münden muß.
Um sicherzustellen, daß lediglich derjenige Teilbereich eines Schrämkopfes bzw. rotierenden Maschinenteiles mit Druckflüssigkeit, insbesondere Wasser, beaufschlagt wird, welcher tatsächlich im Eingriff mit einem abzubauenden Gestein steht bzw. einer Kühlung bedarf, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß das Absperrventil als ein beiden Zuführungsleitungen gemeinsamer Steuerschieber für die wahlweise Beaufschlagung je einer Zuführungsleitung ausgebildet ist, dessen Steuerraum mit dem Antrieb für die Verschwenkung eines den rotierenden Teil, insbesondere den Schrämkopf, tragenden Armes verbunden ist. Auf diese Weise kann bei einem hydraulischen Antrieb eines Schrämarmes zum Heben und Senken des Schrämarmes eine Teilmenge der Hydraulikflüssigkeit dieses Antriebes dem Steuerraum des Steuerschiebers zugeführt werden und die automatische Umschaltung zur Beaufschlagung des entsprechenden Sektors bewirkt werden.
Bei einem Schrämkopf besteht prinzipiell die Möglichkeit einer großen Verringerung des Wasserverbrauches dadurch, daß die beaufschlagten Düsen der Ortsbrust zugewandt sind bzw. zur Ortsbrust geneigt sind. Es genügt daher tatsächlich, einen oberen und unteren der Ortsbrust zugewandten Quadranten des Schrämkopfes jeweils mit Druckflüssigkeit zu beaufschlagen, und zu diesem Zwecke sind mit Vorteil die Verteilerräume als aneinander anschließende, voneinander getrennte Ringräume in einem Schrämkopf ausgebildet, welche sich jeweils über weniger als 120°, vorzugsweise etwa 90°, der Umdrehung des Schrämkopfes erstrecken.
Da Schrämarme üblicherweise ausgehend von einer im wesentlichen horizontalen Stellung aufwärts und abwärts verschwenkbar sind, ist die die benachbarten Ringräume trennende Wand vorzugsweise parallel zu der die Achse des Schrämarmes enthaltenden Ebene angeordnet oder schneidet diese Ebene unter einem spitzen Winkel. In jedem Fall befindet sich die trennende Wand im der Ortsbrust zugewandten Teilbereich des Schrämkopfes und liegt daher nahe dem freien Ende des Schrämarmes.
Bei Schrämarmen, welche zu beiden Seiten ihres freien Endes um eine die Achse des Schrämarmes kreuzende oder schneidende Achse drehbare Schrämköpfe aufweisen, kann die Ausbildung in einfacher Weise für beide Schrämköpfe gesondert und somit verdoppelt ausgebildet sein, wobei die beiden Kreisläufe zusätzlich wiederum in Abhängigkeit von einer Verschwenkung des Schrämarmes nach links oder nach rechts gesondert gesteuert werden können. Eine derartige Ausbildung ist prinzipiell bekannt und wurde bereits für am Schrämarm selbst angeordnete Düsen vorgeschlagen. Bei einer Bewegung des Schrämarmes nach links genügt es, den linken Schrämkopf mit Kühlflüssigkeit zu beaufschlagen, wohingegen bei einer Verschwenkung des Schrämarmes nach rechts eine Beaufschlagung des rechten Schrämkopfes ausreichend ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Schrämarmes mit der erfindungsgemäßen Wasserzuführung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausbildung nach Fig. 1 im Sinne des Pfeiles II der Fig. 1 mit der zugehörigen Ventilsteuerung, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Kopfbereiches in vergrößerter Darstellung und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
In Fig. 1 ist ein Schrämarm 1 dargestellt, welcher um eine die Längsachse 2 des Schrämarmes schneidende Achse 3 rotierbar gelagerte Schrämköpfe 4 trägt. In diese Schrämköpfe 4 münden zwei Wasserzuführungsleitungen 5 und 6. Jede dieser beiden Zuführungsleitungen 5 und 6 mündet hiebei in voneinander getrennte, in Umfangsrichtung aneinander anschließende ortsfeste Ringräume 7 bzw. 8, welche durch eine Trennwand 9 in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind. Der übersichtlichkeit halber sind die radialen Bohrungen des Kopfes 4 bei der Darstellung nach Fig. 1 und 2 nicht eingezeichnet. Es ist jedoch unmittelbar ersichtlich, daß, wenn der Ringraum 7 mit Wasser versorgt ist, lediglich diejenigen radialen Bohrungen des Kopfes 4 mit Wasser versorgt werden können, welche sich im rechten oberen Quadranten des Kopfes 4 befinden, wohingegen die Bohrungen des rechten unteren Quadranten des Schrämkopfes 4 nur dann mit Wasser versorgt werden, wenn der Verteilerraum 8 mit Wasser versorgt ist.
Bei der Darstellung nach Fig. 2 sind am freien Ende 10 des Schrämarmes 1 zwei Schrämköpfe 4 angeordnet, wobei die entsprechenden Zuführungsleitungen 5 und 6 für jeden Schrämarm gesondert vorgesehen sind. In die Zuführungsleitungen 5 und 6 sind jeweils Steuerschieber 11 und 12 eingeschaltet, über welche wahlweise der linke oder der rechte Schrämkopf mit Wasser versorgt wird. Die Steuerschieber 12 werden hiebei vom Hydraulikdruck für die Verschwenkung des Schrämarmes 1 nach links oder rechts beaufschlagt, wobei die Steuerschieber 11 und 12 bei einem Verschwenken des Schrämarmes nach links im Sinne des Pfeiles 13 und bei einem Verschwenken des Schrämarmes 1 nach rechts im Sinne des Pfeiles 14 verschoben werden. Die Auswahl des oberen bzw. unteren Quadranten erfolgt über einen weiteren Steuerschieber 15, welcher bei einer Verschwenkung des Schrämarmes 1 nach oben die Zuführungsleitungen 5 und bei einer Verschwenkung des Schrämarmes 1 nach unten die Zuführungsleitungen 6 beaufschlagt.
Bei der Darstellung nach Fig. 3 sind nun schematisch die radialen Zuführungsbohrungen 16 im Inneren des Schrämkopfes angedeutet. Die Ringräume 7 und 8, in welche die Zuführungsleitungen 5 und 6 münden, erstrecken sich jeweils über ungefähr 90° des Umfanges des Schrämkopfes und sind wiederum durch eine Trennwand 9 voneinander getrennt, welche in der gleichen Ebene wie die Achse 2 des Schrämarmes 1 angeordnet ist.
Im Schnitt nach Fig. 4 sind Details vergrößert herausgezeichnet. Die Zuführungsleitungen 5 und 6 verlaufen innerhalb des Schrämkopfes 4 parallel zur Rotationsachse 17 und durchsetzen zunächst die schematisch angedeutete Getriebestufe 18 im Inneren des hohlen Schrämkopfes 4. Die Leitungen 5 und 6 münden jeweils gesondert über eine radial gerichtete Bohrung 19 in einem Ringraum 7 bzw. 8, wobei in Fig. 4 lediglich der Ringraum 7 ersichtlich ist. Ausgehend von diesem Ringraum sind die im wesentlichen radial gerichteten Bohrungen 16 in einer Stirnplatte 20 des Schrämkopfes 4 angeordnet, und werden von dort über dichtende Kanäle 21 und 22 zu den Düsen an der Peripherie des Schrämkopfes geleitet. Die Stirnplatte 20 ist hiebei mit dem Schrämkopfkörper verschraubt und dreht mit dem Schrämkopf 4 um die Achse 17. Die radiale Bohrung 19, über welche die Zuführung des Wassers in die Ringräume 7 bzw. 8 erfolgt, ist an einem ortsfesten Bauteil 23 vorgesehen, womit auch die Drehlage der Ringräume 7 und 8 vorgegeben ist.

Claims

1. Vorrichtung für die Zuführung von unter Druck stehender Flüssigkeit, insbesondere von Kühlwasser, zu einem rotierenden Maschinenteil, insbesondere zu einem Schrämkopf, bei welcher die Flüssigkeit über eine axiale ortsfeste Zuführungsleitung in einen relativ zur Zuführungsleitung ortsfesten Verteilerraum mündet, an welchen radiale Kanäle des rotierenden Maschinenteiles für die Weiterleitung der Flüssigkeit zu Austrittsdüsen an der Peripherie des rotierenden Maschinenteiles anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axiale Zuführungsleitungen (5, 6) vorgesehen sind, welche in gesonderte in Umfangsrichtung versetzte, voneinander getrennte Verteilerräume (7, 8) münden, wobei jede Zuführungsleitung (5, 6) ein Ventil bzw. einen Schieber (11, 12) für die Druckwasserquelle aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (15) als ein beiden Zuführungsleitungen (5, 6) gemeinsamer Steuerschieber für die wahlweise Beaufschlagung je einer Zuführungsleitung (5, 6) ausgebildet ist, dessen Steuerraum mit dem Antrieb für die Verschwenkung eines den rotierenden Teil, insbesondere den Schrämkopf (4), tragenden Armes (1) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerräume (7, 8) als aneinander anschließende, voneinander getrennte Ringräume in einem Schrämkopf (4) ausgebildet sind, welche sich jeweils über weniger als 120°, vorzugsweise etwa 90°, der Umdrehung des Schrämkopfes (4) erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die benachbarten Ringräume (7, 8) trennende Wand (9) parallel zu der die Achse (2) des Schrämarmes (1) enthaltenden Ebene nahe dem vorderen Ende des Schrämarmes (1) liegt oder mit dieser Ebene einen spitzen Winkel einschließt.