EP2828481A2 - Höhensteuerungssystem für eine kohlenhobelanlage und kohlenhobelanlage - Google Patents

Höhensteuerungssystem für eine kohlenhobelanlage und kohlenhobelanlage

Info

Publication number
EP2828481A2
EP2828481A2 EP13718099.8A EP13718099A EP2828481A2 EP 2828481 A2 EP2828481 A2 EP 2828481A2 EP 13718099 A EP13718099 A EP 13718099A EP 2828481 A2 EP2828481 A2 EP 2828481A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
joint
conveyor
chain
scraper conveyor
chain scraper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13718099.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Braun
Dietrich Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halbach and Braun Industrieanlagen GmbH
Original Assignee
Halbach and Braun Industrieanlagen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halbach and Braun Industrieanlagen GmbH filed Critical Halbach and Braun Industrieanlagen GmbH
Publication of EP2828481A2 publication Critical patent/EP2828481A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C35/00Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/08Guiding the machine
    • E21C35/12Guiding the machine along a conveyor for the cut material
    • E21C35/125Means for inclining the conveyor

Definitions

  • the invention relates to a height control system for a coal planing system for level control of a Schwerthobels according to the features in the preamble of claim 1 and a coal planing machine.
  • a coal planer is a mechanical extraction device on a chain scraper conveyor that recovers the coal.
  • the coal planer is pressed against the coal thrust and pulled by chains on this back and forth.
  • the plane body of the plane is occupied with chisels and dissolves with these the coal from the mountain range.
  • the coal recovered in this way is loaded into the chain scraper conveyor and conveyed away by sliding surfaces attached to the chain and the planer.
  • the coal planer is integrated in a longwall system, which is essentially the planer itself, the planing chains, the longwall conveyor with attachments, the pressure and return device for the longwall conveyor, the device for controlling the position of the longwall conveyor relative to the horizontal, the drive stations for the coal planer and the longwall conveyor and the longwall construction and other components.
  • a longwall construction is usually a shield extension used.
  • the predominantly used planing types can be divided into two categories, namely coal planer with sword plate and with displacement side forced guidance of the planer chain in a planing chain guide and coal planer without a sword and with coal-side forced guidance of the planer chain.
  • the present invention relates to coal slicer with sword or sword plate, so-called Schwerthobel.
  • the sword plate engages under the conveyor and serves to stabilize the coal planer in relation to its position to the longwall conveyor. So that the sword plate can be adapted to wavy lying ends, this is usually executed in several parts.
  • the plow chain by means of which the sword putter is pulled along the coal puddle through the strut, is guided on the side of the scraper chain guides on the scraper conveyor. This favors the monitoring, maintenance and possible repairs of the chain, as it is safe and easily accessible from the field.
  • Further advantages of the Schwerthobels lie in the stable and tilt-safe guidance of the coal planer and in the good controllability of the recovery plant in the seaming horizon.
  • the coal planer must be guided and steered so that the coal seam can be won in according to plan.
  • the planer or height control of the coal planer is done by adjusting the bottom chisel of the coal planer (direct control) and by means of hydraulic adjusting cylinders, which are mounted on the offset side of the longwall conveyor (indirect control).
  • the height control is necessary to keep the coal planer at the desired cutting level.
  • the height control of a coal planing machine in the seaming horizon should ensure that the planer is the seam Clean up to the beach loosely, without leaving coal (to climb) or to cut into the lying down (to dive). Influencing factors on the cutting height position or the cutting horizon of a coal planer are its weight, the achieved cutting depth of the ground bit and the amount and direction of the pressure forces.
  • the most common indirect planer controls include the so-called boom control.
  • This has a displacement side on the conveyor or an attachment of the same arranged hydraulic actuating cylinder and a displacement side in the pedestrian expansion supported boom linkage or a push bar, which also serves to advance the longwall conveyor.
  • the push bar is coupled to the conveyor or an attachment of the conveyor via a push beam joint.
  • the actuating cylinder also connects the chains kratzerforderer or an attachment to the conveyor trough of the chain scraper conveyor and the push bar, wherein the actuating cylinder is mounted in a lower connection joint on the push bar and in an upper connection joint on the attachment.
  • the push beam joint and the lower connection joint and the upper connection joint thus form a three-jointed joint.
  • Such as boom control referred to control devices are known in various designs.
  • the prior art includes the height control systems described in DE 23 19 910 A1 or DE 42 00 897 A1 for level control of coal planing.
  • DE 39 13 121 A1 discloses a device for level control of a Schwerthobelstrom.
  • Schwerthobel or Schwerthobel plants are used in particular for low-grade coal seams with a thickness of less than 1.5 m, in particular because in Schwerthobelanlagen the pull chain can not be performed on the coal side of the chain scraper conveyor, but as described above offset or mounting side. This facilitates the necessary accessibility during repair work.
  • the connection of the planer body, which moves on the coal side of the chain scraper conveyor, to the plow chain is made through the sword plate under the conveyor.
  • the Schwerthobel engages under the chain scraper conveyor with his sword plate.
  • the sword plate engages with stop blocks in an offset side on the chain scraper conveyor arranged planing chain guide.
  • the planing chain guide forms an offset-side attachment of the chain scraper conveyor on which the actuating cylinder of the boom control is articulated.
  • the Schwerthobel stands on the front bottom chisel and is on the offset side of the chain scraper conveyor raised in the range of Dreigelenks. Through this hub anyway already very low driving field in which miners can reside, further narrowed, making it difficult to work, but in particular the risk of accidents is increased.
  • the inclined Schwerthobel with his sword plate is then not flat on the footwall, but on the lower chisel tip or the tip of the ground chisel. The tips of the ground chisel are thereby heavily loaded. If the lying is different hard, then the chisel penetrates sometimes more, sometimes less in the lying one. As a result, the Schwerthobel from the control behavior is unstable and can leave the set cutting horizon unpredictable. This requires a constant countermeasure. The success of altitude control then depends heavily on the experience and skill of the helm crew, but, as mentioned, must act in the cramped field of the longwall system.
  • the invention is therefore, starting from the prior art, based on the object to improve a height control system for a coal planing system for level control of a Schwerthobels for practical use and safety.
  • Claim 5 is directed to a coal planing system with a height control system according to the invention for a Schwerthobel.
  • the height control system according to the invention is used for level control of the cutting horizon of a Schwerthobels.
  • the Schwerthobel is guided by a chain scraper conveyor and, with its sword plate, grips under the chains of the scraper conveyor or the conveyor channels of the chain scraper conveyor.
  • a push beam is supported in a walking extension, which is articulated with its conveyor-side beam head via a sliding beam joint on an attachment of the chain scraper conveyor.
  • Attachments of the chain scraper conveyor are in particular the Planer chain guide or covers of the chain channels and lateral braces.
  • a positioning cylinder is also arranged, which extends between the push bar and the attachment.
  • the actuating cylinder is mounted in a lower connection joint on the push bar and in an upper connection joint on the attachment, so that the push beam joint and the lower connection joint and the upper connection joint form a Dreigelenk such that the chain scraper conveyor is tilted by the actuating cylinder.
  • a game is provided in one of the joints of the Dreigelenks.
  • the game is dimensioned so that an emerging during planing stroke of the chain scraper conveyor at least partially, preferably completely compensated.
  • the game is dimensioned so that the chain scratch conveyor during planing passage relative to the push bar can be raised by the stroke, preferably by a measure which corresponds at least to the thickness of the sword plate, but the push bar remains vertically stable during the lifting of the chain scratch conveyor.
  • the planing control mechanism has the game generated by constructive action.
  • the game is formed by a slot.
  • the slot is arranged in the push beam joint.
  • the push beam joint comprises at least one elongated hole in which the hinge pin is received limited movable.
  • the inventively provided game in the push beam joint allows the conveyor trough with plow guide a lifting movement during planing passage, without raising the push bar of the expansion and narrow the field in this area adversely.
  • the game is just sized to lift the conveyor trough with the planing guide of the passing Schwerthobel. From then on, the movement is limited.
  • the limitation ensures that the controller can again exert forces on the planer. Thus, the height control is not disabled.
  • the slot allows a defined, limited game in the sliding beam joint.
  • the movement when lifting the chain scraper conveyor can necessarily be done quickly.
  • the invention fulfills the requirements placed on the height control system and the slicer in a special way:
  • the scraper can be moved quickly along the chain scraper conveyor and thereby lift the conveyor troughs, without lifting the push bar at this hub.
  • the sword plane stands upright and flat on its sword plate and thus has a stable cutting behavior.
  • the tips of the ground chisels are relieved.
  • the game according to the invention is sufficiently dimensioned for a rapid gutter lift without disadvantageous increase of the push beam and / or a disadvantageous reduction of the cross section of the traffic pan.
  • the control function of the height control system is maintained.
  • a defined limited game is planned incorporated in the range of motion of the planer control by design measures, so as to allow the necessary stroke movement of the chain scraper conveyor or the chutes with active control.
  • FIG. 1 shows a cross section through a strut with a longwall equipment according to the prior art
  • FIG. 2 shows the coal planing machine according to the representation of FIG. 1 during the passage of a heavy-duty screen
  • Figure 3 shows a cross section through a strut with a coal planing system with inventive height control system
  • FIG. 4 shows a section from FIG. 1 with the enlarged view of FIG
  • Figures 1 and 2 show a cross section through a strut with a longwall equipment according to the prior art.
  • a longwall is a long, narrow excavation space bordered by a coal seam on one side of the existing deposit and on the other side by the so-called Old Man, the staggered or fractured mine.
  • the height of the longwall usually corresponds to the thickness of the seam to be removed.
  • the longwall equipment comprises a walking extension in the form of hydraulic shield removal 1.
  • the shield construction 1 consists essentially of horizontal runner 2, offset or breakage plate 3 and the Hangendschild 4 and interposed between hydraulic rams 5 together with handlebars 6 and 7 knobs.
  • the coal K in the coal seam is recovered by means of a coal planing machine.
  • This comprises a chain formed by conveyor channels 8 scraper conveyor 9 and a kohlenfound materi on the chain scraper conveyor 9 guided Schwerthobel 10.
  • the Schwerthobel 10 has a planing with chisel 1 1 occupied planing body 12 and a bottom plate arranged sword plate 13.
  • the sword plate 13 engages under the chains scratch conveyor 9.
  • a plow chain guide 14 is mounted, which forms an attachment of the chain scraper requestor 9.
  • the planing chain guide 14 has two superimposed chain channels 15, 16 for the plow chain 17.
  • the sword plate 13 engages with stop block 18 in the lower chain channel 15 and is here connected to the plow chain 17.
  • a boom control 19 is provided for height control of the cutting level of Schwerthobels 10.
  • This has a displacement side supported in the shield construction 1 push bar 20.
  • the push bar is with its conveyor side Beam head 21 articulated via a sliding beam joint A on the plow chain guide 14.
  • the push bar 20 is articulated on the offset side joint D.
  • Offset side of the chain scraper requestor 9 is further arranged an actuating cylinder 22.
  • the adjusting cylinder 22 extends above the push beam joint A between the push bar 20 and the plow chain guide 14. It is mounted in a lower connecting joint C on the push bar 20 and in an upper connecting joint B on the plow chain guide 14.
  • the push beam joint A, the upper connection joint B and the lower joint joint C form a three-jointed such that the chain scratch conveyor 9 is tilted by actuation of the actuating cylinder 22 in a bank-level plane.
  • the adjusting cylinder 22 of the conveyor channels 8 existing gutter strand of the chain scratching requestor 9 and thus the guideway of the Schwerthobels 10 can be raised or lowered.
  • the advantage here is that the rear support of the push rod 20 in the shield construction 1 in the joint D forms the fulcrum for the tilting movement of the coal planing machine.
  • Figure 1 shows the chain scratch conveyor 9 in its usual normal position.
  • the conveyor chute 8 with planer guide 23 rests with the front edge on the L lying down.
  • FIG. 3 shows the coal planing system with a height control system according to the invention. Identical or mutually corresponding components of the longwall equipment are provided with the same reference numerals as in Figures 1 and 2.
  • FIG 4 shows an enlarged detail of the height control system, in which the connection region of the push beam 20 on the chain scraper request 9 and the plow chain guide 14 is shown enlarged.
  • the push beam joint A, the upper connection joint B and the lower connection joint form a Dreigelenk such that the chain scratch requestor 9 by actuation of the actuating cylinder 22 is tilted.
  • a game S is provided in the three joints formed by the joints A, B, C. The game S is such that the resulting during planing stroke H of the chain scratch requestor 9 is at least partially compensated.
  • the game S is such that at a passage of Schwerthobels 10 9 of the chains kratzerforderer relative to the push bar 20 can be raised by the stroke H, wherein the push bar 20 during the lifting of the chain scraper request 9 remains stable in position and is not raised.
  • the game S is structurally integrated into the three-jointed steering and through a slot 24 which is arranged in the push beam joint A.
  • the arrow P illustrates the movement that the chain scraper conveyor 9 or the plow chain guide 14 can perform relative to the push bar 20 during the passage of the screed 10, without the push bar 20 being raised.
  • the Schwerthobel 10 can quickly slide along the gutter and the conveyor chute 8 and the chains kratzerforderer 9 lift, without doing the push bar 20th to raise. It can be seen further in FIG. 3 that the sword planer 10 stands upright and flat on its sword plate 13. As a result, the sword planer 10 has a stable cutting behavior. The tips of the bottom chisel 25 are relieved. The game S in the three-jointed is limited and dimensioned so that the conveyor trough 8 can be raised with the planer guide of the continuous Schwerthobel 10. The hinge pin 26 of the push beam joint A then comes at the lower end of the slot 24 in its final position. The game S is exhausted and the controller can exert the necessary forces on the sword table 10 at full function.
  • the game S in the three-jointed allows a mechanical decoupling between the chain scraper conveyor 9 and the push bar 20 by a limited amount, whereby the stroke H is compensated in the connection area.
  • the Schwerthobel 10 can quickly slide along the 9 existing gutters of the conveyor channels 8 of the chain scraper conveyor 9 along and thereby raise the conveyor trough 8 by his sword plate 13, without lifting the push bar 20. It is particularly advantageous that the sword planer 10 stands upright and flat on the sword plate 13. This allows a stable cutting behavior and a relief of the bottom chisel 25th

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Höhensteuerungssystem für eine Kohlenhobelanlage zur Niveausteuerung eines Schwerthobels (10). Der Schwerthobel (10) ist an einem Kettenkratzerförderer (9) geführt und untergreift mit seiner Schwertplatte (13) den Kettenkratzerförderer (9). Versatzseitig ist ein Schubbalken (20) vorgesehen, der in einem Schreitausbau (1) abgestützt ist. Mit seinem förderseitigen Balkenkopf (21) ist der Schubbalken (20) über ein Schubbalkengelenk (A) an einem Anbauteil (14) des Kettenkratzerförderers (9) angelenkt. Ferner ist versatzseitig des Kettenkratzerförderers (9) ein Stellzylinder (22) angeordnet, welcher sich zwischen dem Schubbalken (20) und dem Anbauteil (14) erstreckt, wobei der Stellzylinder (22) in einem unteren Anschlussgelenk (C) am Schubbalken (20) und in einem oberen Anschlussgelenk (B) am Anbauteil (14) gelagert ist, so dass das Schubbalkengelenk (A) sowie das untere Anschlussgelenk (C) und das obere Anschlussgelenk (B) ein Dreigelenk bilden derart, dass der Kettenkratzerförderer (9) durch Betätigung des Stellzylinders (22) kippbar ist. Erfindungsgemäß ist in einem der Gelenke (A, B, C) des Dreigelenks ein Spiel (S) vorgesehen, wobei das Spiel (S) so bemessen ist, dass ein beim Hobeldurchgang entstehender Hub (H) des Kettenkratzerförderers (9) zumindest teilweise ausgleichbar ist. Insbesondere ist das Spiel (S) durch ein Langloch (24) im Schubbalkengelenk (A) gebildet. Der Schwerthobel (10) kann schnell entlang des Kettenkratzerförderers (9) bewegt werden und dabei die Förderrinnen (8) anheben, ohne bei diesem Hub (H) den Schubbalken (20) anzuheben.

Description

Hohensteuerungssystem für eine Kohlenhobelanlage
und Kohlenhobelanlage
Die Erfindung betrifft ein Höhensteuerungssystem für eine Kohlenhobelanlage zur Niveausteuerung eines Schwerthobels gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Kohlenhobelanlage.
Ein Kohlenhobel ist ein an einem Kettenkratzerförderer geführtes, mechanisches Gewinnungsgerät, welches die Kohle schälend gewinnt. Der Kohlenhobel wird an den Kohlenstoß gedrückt und mittels Ketten an diesem hin und her gezogen. Der Hobelkörper des Hobels ist mit Meißeln besetzt und löst mit diesen die Kohle aus dem Gebirgsverband. Die so hereingewonnene Kohle wird durch am Ketten kratzer- förderer und am Hobel angebrachte Aufgleitflächen in den Ketten kratzerförderer geladen und abgefördert. Der Kohlenhobel ist eingebunden in ein Strebsystem, zu dem im Wesentlichen der Kohlenhobel selbst, die Hobelketten, der Strebförderer mit Anbauten, die Andruck- und Rückeinrichtung für den Strebförderer, die Einrichtung zur Steuerung der Lage des Strebförderers relativ zum Liegenden, die Antriebsstationen für den Kohlenhobel und den Strebförderer sowie der Strebausbau und weitere Komponenten gehören. Als Strebausbau kommt in der Regel ein Schildausbau zum Einsatz.
Die überwiegend eingesetzten Hobelbauarten kann man in zwei Kategorien unterteilen, nämlich Kohlenhobel mit Schwertplatte und mit versatzseitiger Zwangsführung der Hobelkette in einer Hobelkettenführung sowie Kohlenhobel ohne Schwert und mit kohlenstoßseitiger Zwangsführung der Hobelkette.
Die vorliegende Erfindung betrifft Kohlenhobel mit Schwert bzw. Schwertplatte, so genannte Schwerthobel.
Bei Schwerthobeln greift die Schwertplatte unter dem Förderer durch und dient zur Stabilisierung des Kohlenhobels in Bezug auf seine Lage zum Strebförderer. Damit die Schwertplatte welligem Liegenden angepasst werden kann, ist diese in der Regel mehrteilig ausgeführt. Die Hobelkette, mittels der der Schwerthobel durch den Streb am Kohlenstoß entlang gezogen wird, ist bei Schwerthobeln versatzseitig in am Ketten kratzerförderer montierten Hobelkettenführungen geführt. Dies begünstigt die Überwachung, die Instandhaltung und eventuelle Reparaturen der Kette, da sie vom Fahrfeld aus gefahrlos und leicht erreichbar ist. Weitere Vorteile des Schwerthobels liegen in der stabilen und kippsicheren Führung des Kohlenhobels und in der guten Steuerungsfähigkeit der Gewinnungsanlage im Flözhorizont. Damit das Kohlenflöz planmäßig hereingewonnen werden kann, muss der Kohlenhobel geführt und gesteuert werden.
Die Hobel- bzw. Höhensteuerung des Kohlenhobels erfolgt durch eine Einstellung der Bodenmeißel des Kohlenhobels (direkte Steuerung) und mit Hilfe von hydraulischen Stellzylindern, die versatzseitig am Strebförderer angebracht sind (indirekte Steuerung). Die Höhensteuerung ist notwendig, um den Kohlenhobel auf dem jeweils gewünschten Schnittniveau zu halten. Die Höhensteuerung einer Kohlenhobelanlage im Flözhorizont soll gewährleisten, dass der Hobel das Flöz sauber bis zum Liegenden löst, ohne Kohle stehen zu lassen (zu klettern) oder ins Liegende zu schneiden (zu tauchen). Einflussgrößen auf die Schnitthöhenlage bzw. den Schneidhorizont eines Kohlenhobels sind sein Gewicht, die erreichte Schnitttiefe des Bodenmeißels sowie Betrag und Richtung der Andruckkräfte.
Zu den gängigsten indirekten Hobelsteuerungen zählt die so genannte Auslegersteuerung. Diese weist einen versatzseitig am Förderer oder einem Anbauteil desselben angeordneten hydraulischen Stellzylinder auf sowie ein versatzseitig im Schreitausbau abgestütztes Auslegergestänge bzw. einen Schubbalken, der auch zum Vorschieben des Strebförderers dient. Der Schubbalken ist mit dem Förderer oder einem Anbauteil des Förderers über ein Schubbalkengelenk gekuppelt. Der Stellzylinder verbindet ebenfalls den Ketten kratzerforderer bzw. ein Anbauteil an der Förderrinne des Ketten kratzerförderers und den Schubbalken, wobei der Stellzylinder in einem unteren Anschlussgelenk am Schubbalken und in einem oberen Anschlussgelenk am Anbauteil gelagert ist. Das Schubbalkengelenk sowie das untere Anschlussgelenk und das obere Anschlussgelenk bilden so ein Dreigelenk. Solche als Auslegersteuerung bezeichnete Steuereinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Zum Stand der Technik zählen die in der DE 23 19 910 A1 oder auch der DE 42 00 897 A1 beschriebenen Höhensteuerungssysteme zur Niveausteuerung von Kohlenhobeln. Auch die DE 39 13 121 A1 offenbart eine Einrichtung zur Niveausteuerung einer Schwerthobelanlage.
Durch die Höhensteuerung werden örtlich Steuerbewegungen über die Verstellung des Rinnenstrangs des Ketten kratzerförderers eingeleitet. Die Gelenkbefestigung des Schubbalkens (Schubbalkengelenk) am Ketten kratzerforderer ist durch den hydraulischen Stellzylinder ausgesteift. Durch Betätigung des Stellzylinders kann der Kettenkratzerförderer und damit die Führungsbahn des Kohlenhobels gekippt bzw. angehoben oder abgesenkt werden. Ein Vorteil der Auslegersteuerung ist, dass die Basis der Kohlenhobelanlage wesentlich verbreitert wird. Nicht die Versatzseite des Förderers ist der Drehpunkt für das Kippen der Hobelanlage, sondern die rückwärtige Führung des Schubbalkens versatzseitig im Schreitausbau.
Schwerthobel bzw. Schwerthobelanlagen werden insbesondere bei geringmächtigen Kohlenflözen mit einer Mächtigkeit unter 1 ,5 m eingesetzt, und zwar insbesondere, weil bei Schwerthobelanlagen die Zugkette nicht auf der Kohlenseite des Kettenkratzerförderers, sondern wie oben beschrieben versatz- bzw. ausbauseitig geführt werden kann. Dies erleichtert die notwendige Zugänglichkeit bei Reparaturarbeiten. Die Verbindung des Hobelkörpers, der sich auf der Kohlenseite des Ketten kratzer- förderers bewegt, zur Hobelkette wird über die Schwertplatte unter dem Förderer hindurch hergestellt. Der Schwerthobel untergreift den Ketten kratzerförderer mit seiner Schwertplatte. Versatzseitig greift die Schwertplatte mit Anschlagkloben in eine versatzseitig am Ketten kratzerförderer angeordnete Hobelkettenführung. Die Hobel kettenführung bildet ein versatzseitiges Anbauteil des Ketten kratzerförderers, an dem der Stellzylinder der Auslegersteuerung angelenkt ist.
Erfahrungsgemäß steigt ein Schwerthobel von Schnitt zu Schnitt leicht an. Um das Schnittniveau zu halten, muss der Stellzylinder hydraulisch verriegelt sein, so dass das Gelenkdreieck steif gesetzt ist. Im Normalfall liegt die Förderrinne mit Hobelführung mit der vorderen Kante auf dem Liegenden. Beim Durchgang des Schwerthobels, wenn dieser entlang des Ketten kratzerförderers bewegt wird, wird der Kettenkratzerförderer durch die Schwertplatte angehoben, um darunter hindurch zu gleiten. Es entsteht folglich eine vertikale Bewegung bzw. ein Hub. Da das Gelenkdreieck steif ist, hebt sich beim Hobeldurchgang auch der Schubbalken mit an und dreht um die hintere versatzseitige Gelenkstelle. Hierdurch werden der Kettenkratzerförderer bzw. die jeweilige Förderrinne und damit auch der Schwerthobel leicht zum Kohlenstoß hin geneigt. Dies ist anschaulich zu erkennen in der Darstellung der Figur 1 der DE 42 33 839 C2. Der Schwerthobel steht dabei auf dem vorderen Bodenmeißel und ist auf der Versatzseite des Ketten kratzerförderers im Bereich des Dreigelenks angehoben. Durch diesen Hub wird das sowieso schon sehr niedrige Fahrfeld, in dem sich Bergleute aufhalten können, weiter verengt, wodurch das Arbeiten erschwert, insbesondere aber das Unfallrisiko erhöht wird. Außerdem steht der geneigte Schwerthobel mit seiner Schwertplatte dann nicht flächig auf dem Liegenden, sondern auf der unteren Meißelspitze bzw. der Spitze des Bodenmeißels. Die Spitzen der Bodenmeißel werden hierdurch sehr stark belastet. Wenn das Liegende unterschiedlich hart ist, dringt der Meißel dann mal mehr, mal weniger in das Liegende ein. Infolge dessen wird der Schwerthobel vom Steuerverhalten instabil und kann den eingestellten Schnitthorizont unvorhersehbar verlassen. Dies erfordert ein andauerndes Gegensteuern. Der Erfolg der Höhensteuerung hängt dann stark von der Erfahrung und der Geschicklichkeit der Steuermannschaft ab, die jedoch, wie erwähnt, im beengten Fahrfeld des Strebsystems agieren muss.
Als Gegenmaßnahme könnte man den Stellzylinder hydraulisch freischalten (Schwimmstellung). So bleibt das Gelenkdreieck gelenkig. Dies gilt jedoch nur für langsame Bewegungen, denn der Stellzylinder muss sein Flüssigkeitsvolumen durch relativ kleine Schlauchquerschnitte ein- und auslassen. Da sich der Schwerthobel jedoch mit relativ hohen Hobelgeschwindigkeiten von 1 m/s bis 3 m/s am Kettenkratzerförderer entlang bewegt, erfolgt das Anheben der Förderrinnen in Bruchteilen einer Sekunde. In dieser kurzen Zeit kann der Stellzylinder nicht vollständig reagieren. Zudem ist der Schneidhobel dann ohne Steuerung sich selbst überlassen. Folglich ist diese Vorgehensweise unvorteilhaft.
Der Erfindung liegt daher, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, ein Höhensteuerungssystem für eine Kohlenhobelanlage zur Niveausteuerung eines Schwerthobels für den praktischen Einsatz und sicherheitstechnisch zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Höhensteuerungssystem gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 .
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 4.
Anspruch 5 richtet sich auf eine Kohlenhobelanlage mit einem erfindungsgemäßen Höhensteuerungssystem für einen Schwerthobel.
Das erfindungsgemäße Höhensteuerungssystem dient zur Niveausteuerung des Schnitthorizontes eines Schwerthobels. Der Schwerthobel ist an einem Kettenkratzerförderer geführt und untergreift mit seiner Schwertplatte den Ketten kratzer- förderer bzw. die Förderrinnen des Kettenkratzerförderers. Versatzseitig ist ein Schubbalken in einem Schreitausbau abgestützt, welcher mit seinem fördererseitigen Balkenkopf über ein Schubbalkengelenk an einem Anbauteil des Ketten kratzer- förderers angelenkt ist. Anbauteile des Ketten kratzerförderers sind insbesondere die Hobel kettenführung bzw. Abdeckungen der Kettenkanäle sowie Seitenbracken. Versatzseitig des Ketten kratzerförderers ist ferner ein Stellzylinder angeordnet, welcher sich zwischen dem Schubbalken und dem Anbauteil erstreckt. Der Stellzylinder ist in einem unteren Anschlussgelenk am Schubbalken und in einem oberen Anschlussgelenk am Anbauteil gelagert, so dass das Schubbalkengelenk sowie das untere Anschlussgelenk und das obere Anschlussgelenk ein Dreigelenk bilden derart, dass der Ketten kratzerförderer durch den Stellzylinder kippbar ist. Durch Betätigung des Stellzylinders kann der Rinnenstrang des Ketten kratzerförderers und damit die Führungsbahn des Schwerthobels angehoben oder abgesenkt werden. Hierdurch können definierte Schnittebenen des Schwerthobels eingestellt werden.
Erfindungsgemäß ist in einem der Gelenke des Dreigelenks ein Spiel vorgesehen. Das Spiel ist so bemessen, dass ein beim Hobeldurchgang entstehender Hub des Ketten kratzerförderers zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig ausgleichbar ist. Insbesondere ist das Spiel so bemessen, dass der Ketten kratzerförderer beim Hobeldurchgang relativ zum Schubbalken um den Hub anhebbar ist, vorzugsweise um ein Maß, welches zumindest der Dicke der Schwertplatte entspricht, der Schubbalken jedoch während des Anhebens des Ketten kratzerförderers vertikal lagestabil bleibt. Durch das Spiel in einem der Gelenke des Dreigelenks sind der Kettenkratzerförderer und der Schubbalken derart entkoppelt, dass der Kettenkratzerförderer beim Hobeldurchgang durch die Schwertplatte anhebbar ist, ohne den Schubbalken anzuheben.
Mindestens eines der Gelenke des Dreigelenks der Hobelsteuerungsmechanik hat das durch konstruktive Maßnahmen erzeugte Spiel. Vorzugsweise wird das Spiel durch ein Langloch gebildet. Insbesondere ist das Langloch im Schubbalkengelenk angeordnet. Das Schubbalkengelenk umfasst zumindest ein Langloch, in dem der Gelenkbolzen begrenzt beweglich aufgenommen ist. Das erfindungsgemäß vorgesehene Spiel im Schubbalkengelenk ermöglicht der Förderrinne mit Hobelführung eine Hubbewegung beim Hobeldurchgang, ohne den Schubbalken des Ausbaus anzuheben und das Fahrfeld in diesem Bereich nachteilig zu verengen. Das Spiel ist gerade so groß bemessen, um die Förderrinne mit der Hobelführung von dem durchlaufenden Schwerthobel anheben zu lassen. Ab dann ist das Bewegungsspiel begrenzt. Die Begrenzung sorgt dafür, dass die Steuerung wieder Kräfte auf den Hobel ausüben kann. Mithin ist die Höhensteuerung nicht außer Funktion gesetzt.
Das Langloch ermöglicht ein definiertes, begrenztes Spiel im Schubbalkengelenk. Die Bewegung beim Anheben des Ketten kratzerförderers kann notwendigerweise schnell erfolgen.
Die Erfindung erfüllt die an das Höhensteuerungssystem und die Schneidhobelanlage gestellten Anforderungen in besonderer Weise:
Der Schwerthobel kann schnell entlang des Ketten kratzerförderers bewegt werden und dabei die Förderrinnen anheben, ohne bei diesem Hub den Schubbalken anzuheben.
Der Schwerthobel steht aufrecht und flächig auf seiner Schwertplatte und hat dadurch ein stabiles Schnittverhalten. Die Spitzen der Bodenmeißel werden entlastet.
Das erfindungsgemäße Spiel ist ausreichend bemessen für eine schnelle Rinnenanhebung ohne nachteilige Anhebung des Schubbalkens und/oder eine nachteilige Verringerung des Querschnitts der Befahrungswanne. Hierbei wird die Steuerfunktion des Höhensteuerungssystems beibehalten.
Erfindungsgemäß wird planmäßig durch konstruktive Maßnahmen ein definiertes begrenztes Spiel in dem Bewegungsbereich der Hobelsteuerung eingebaut, um so die notwendige Hubbewegung des Ketten kratzerförderers bzw. der Förderrinnen bei aktiver Steuerung zu ermöglichen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch einen Streb mit einer Strebausrüstung nach dem Stand der Technik; Figur 2 die Kohlenhobelanlage entsprechend der Darstellung von Figur 1 beim Durchgang eines Schwerthobels;
Figur 3 einen Querschnitt durch einen Streb mit einer Kohlenhobelanlage mit erfindungsgemäßem Höhensteuerungssystem und
Figur 4 einen Ausschnitt aus der Figur 1 mit der vergrößerten Darstellung des
Anbindungsbereichs vom Schubbalken an den Ketten kratzerförderer.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Querschnitt durch einen Streb mit einer Strebausrüstung nach dem Stand der Technik. Ein Streb ist ein langer schmaler Abbauraum, der auf der einen Längsseite von der anstehenden Lagerstätte vorliegend einen Kohlenflöz und auf der anderen Seite vom so genannten Alten Mann, dem versetzten oder zu Bruch geworfenen Grubenraum begrenzt wird. Die Höhe des Strebs entspricht meist der Mächtigkeit des abzubauenden Flözes.
Die Strebausrüstung umfasst einen Schreitausbau in Form von hydraulischem Schildausbau 1 . Der Schildausbau 1 besteht im Wesentlichen aus Liegendkufe 2, Versatz- oder Bruchschild 3 sowie dem Hangendschild 4 und dazwischen eingegliederten Hydraulikstempeln 5 nebst Lenkern 6 und Schreitwerk 7.
Die im Kohlenflöz anstehende Kohle K wird mittels einer Kohlenhobelanlage hereingewonnen. Diese umfasst einen aus Förderrinnen 8 gebildeten Ketten kratzerförderer 9 und einen kohlenstoßseitig am Ketten kratzerförderer 9 geführten Schwerthobel 10. Der Schwerthobel 10 besitzt einen mit Hobelmeißeln 1 1 besetzten Hobelkörper 12 sowie eine bodenseitig angeordnete Schwertplatte 13. Die Schwertplatte 13 untergreift den Ketten kratzerförderer 9. Versatzseitig des Ketten kratzerforderers 9 ist eine Hobelkettenführung 14 montiert, die ein Anbauteil des Ketten kratzerforderers 9 bildet. Die Hobelkettenführung 14 weist zwei übereinanderliegende Kettenkanäle 15, 16 für die Hobelkette 17 auf. Die Schwertplatte 13 greift mit Anschlagkloben 18 in den unteren Kettenkanal 15 und ist hier mit der Hobelkette 17 verbunden.
Zur Höhensteuerung des Schnittniveaus des Schwerthobels 10 ist eine Auslegersteuerung 19 vorgesehen. Diese weist einen versatzseitig im Schildausbau 1 abgestützten Schubbalken 20 auf. Der Schubbalken ist mit seinem fördererseitigen Balkenkopf 21 über ein Schubbalkengelenk A an der Hobelkettenführung 14 angelenkt. Im Schildausbau 1 ist der Schubbalken 20 an dem versatzseitigen Gelenk D gelenkig abgestützt. Versatzseitig des Ketten kratzerforderers 9 ist des Weiteren ein Stellzylinder 22 angeordnet. Der Stellzylinder 22 erstreckt sich oberhalb der Schubbalkengelenkes A zwischen dem Schubbalken 20 und der Hobelkettenführung 14. Er ist in einem unteren Anschlussgelenk C am Schubbalken 20 und in einem oberen Anschlussgelenk B an der Hobelkettenführung 14 gelagert. Das Schubbalkengelenk A, das obere Anschlussgelenk B und das untere Anschlussgelenk C bilden ein Dreigelenk derart, dass der Ketten kratzerförderer 9 durch Betätigung des Stellzylinders 22 in einer bankrechten Ebene kippbar ist. Durch Betätigung des Stellzylinders 22 kann der aus den Förderrinnen 8 bestehende Rinnenstrang des Ketten kratzerforderers 9 und damit die Führungsbahn des Schwerthobels 10 angehoben oder abgesenkt werden. Hierdurch erfolgt eine Einstellung des Schnitthorizontes des Schwerthobels 10. Vorteilhaft hierbei ist, dass die rückwärtige Abstützung der Schubstange 20 im Schildausbau 1 im Gelenk D den Drehpunkt für die Kippbewegung der Kohlenhobelanlage bildet.
Die Figur 1 zeigt den Ketten kratzerförderer 9 in seiner üblichen Normalstellung. Die Förderinne 8 mit Hobelführung 23 liegt mit der vorderen Kante auf dem Liegenden L auf.
Die Figur 2 zeigt den Ketten kratzerförderer 9 beim Durchgang des Schwerthobels 10. Man erkennt, dass der Ketten kratzerförderer 9 bzw. dessen Förderrinnen 8 beim Hobeldurchgang von der unter dem Kettenkratzerförderer 9 hindurch greifenden Schwertplatte 13 angehoben wird. Dieser Hub ist in der Figur 2 durch den Pfeil H auf der Kohlenstoßseite des Ketten kratzerforderers 9 verdeutlicht. Der Hub H entspricht mindestens der Dicke d der Schwertplatte 13. Da das aus den Gelenken A, B, C gebildete Dreigelenk steif ist, hebt sich beim Durchgang des Schwerthobels 10 auch der Schubbalken 20 an und dreht um das rückwärtige Gelenk D. Der Kettenkratzerförderer 9 bzw. die Förderrinne 8 und damit auch der Schwerthobel 10 werden so leicht zum Kohlenstoß geneigt. Der Hub H wird folglich auf den Schubbalken 20 bzw. den vorderen Balkenkopf 21 übertragen, so dass der Schubbalken 10 zumindest im förderseitigen Bereich ebenfalls um den Hub H abgehoben wird. Hierdurch wird das Fahrfeld für die Bergleute unter Umständen gefährlich verengt.
Die Figur 3 zeigt die Kohlenhobelanlage mit einem erfindungsgemäßen Höhensteuerungssystem. Gleiche bzw. aneinander entsprechende Bauteile der Strebausrüstung sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 versehen.
Die Figur 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Höhensteuerungssystems, in dem der Anbindungsbereich des Schubbalkens 20 an den Ketten kratzerforderer 9 bzw. der Hobelkettenführung 14 vergrößert dargestellt ist.
Wie zuvor erläutert ist der Schubbalken 20 über das Schubbalkengelenk A an der Hobel kettenführung 14 des Ketten kratzerforderers 9 angelenkt. Zwischen Schubbalken 20 und Hobel kettenführung 14 erstreckt sich der Stellzylinder 22. Das Schubbalkengelenk A, das obere Anschlussgelenk B und das untere Anschlussgelenk bilden ein Dreigelenk derart, dass der Ketten kratzerforderer 9 durch Betätigung des Stellzylinders 22 kippbar ist. In dem aus den Gelenken A, B, C gebildeten Dreigelenk ist ein Spiel S vorgesehen. Das Spiel S ist so bemessen, dass der beim Hobeldurchgang entstehende Hub H des Ketten kratzerforderers 9 zumindest teilweise ausgeglichen wird. Insbesondere ist das Spiel S so bemessen, dass bei einem Durchgang des Schwerthobels 10 9 der Ketten kratzerforderer relativ zum Schubbalken 20 um den Hub H anhebbar ist, wobei der Schubbalken 20 während des Anhebens des Ketten kratzerforderers 9 vertikal lagestabil bleibt und nicht angehoben wird.
Das Spiel S ist konstruktiv in das Dreigelenk integriert und zwar durch ein Langloch 24, welches im Schubbalkengelenk A angeordnet ist
In der Figur 4 verdeutlicht der Pfeil P die Bewegung, die der Ketten kratzerforderer 9 bzw. die Hobelkettenführung 14 relativ zum Schubbalken 20 beim Durchgang des Schwerthobels 10 vollziehen kann, ohne dass der Schubbalken 20 angehoben wird.
Der Schwerthobel 10 kann schnell am Rinnenstrang entlang gleiten und die Förderrinne 8 bzw. den Ketten kratzerforderer 9 anheben, ohne dabei den Schubbalken 20 anzuheben. Man erkennt des Weiteren in der Figur 3, dass der Schwerthobel 10 aufrecht und flächig auf seiner Schwertplatte 13 steht. Hierdurch hat der Schwerthobel 10 ein stabiles Schnittverhalten. Die Spitzen der Bodenmeißel 25 werden entlastet. Das Spiel S im Dreigelenk ist begrenzt und so bemessen, dass die Förderrinne 8 mit der Hobelführung von dem durchlaufenden Schwerthobel 10 angehoben werden kann. Der Gelenkbolzen 26 des Schubbalkengelenks A kommt dann am unteren Ende des Langlochs 24 in seine Endlage. Das Spiel S ist ausgeschöpft und die Steuerung kann die notwendigen Kräfte auf den Schwerthobel 10 ausüben bei voller Funktion.
Das Spiel S im Dreigelenk ermöglicht eine mechanische Entkoppelung zwischen dem Ketten kratzerförderer 9 und dem Schubbalken 20 um ein begrenztes Maß, wodurch der Hub H im Anbindungsbereich ausgeglichen wird. Der Schwerthobel 10 kann schnell entlang des aus den Förderrinnen 8 bestehenden Rinnenstrangs des Ketten kratzerförderers 9 entlang gleiten und hierbei die Förderrinne 8 durch seine Schwertplatte 13 anheben, ohne dabei den Schubbalken 20 anzuheben. Besonders vorteilhaft ist, dass der Schwerthobel 10 aufrecht und flächig auf der Schwertplatte 13 steht. Dies ermöglicht ein stabiles Schnittverhalten und eine Entlastung der Bodenmeißel 25.
Bezugszeichen:
1 - Schildausbau
2 - Liegendkufe
3- Versatz- oder Bruchschild
4 - Hangendschild
5- Hydraulikstempel
6 - Lenker
7 - Schreitwerk
8 - Förderrinnen
9- Kettenkratzerförderer
10- Schwerthobel
11 - Hobelmeißel
12 - Hobelkörper
13- Schwertplatte
14 - Hobelkettenführung (Anbauteil)
15- Ketten kanal
16 - Kettenkanal
17- Hobel kette
18 - Anschlagkloben
19- Auslegersteuerung
20- Schubbalken
21 - Balken köpf
22 - Stellzylinders
23- Hobelführung
24 - Langloch
25- Bodenmeißel
26 - Gelenkbolzen A- Gelenk B- Gelenk C- Gelenk D - Gelenk S- Spiel K- Kohle L - Liegende P- Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Höhensteuerungssystem für eine Kohlenhobelanlage zur Niveausteuerung eines Schwerthobels (10), welcher an einem Ketten kratzerförderer (9) geführt und mit seiner Schwertplatte (13) den Ketten kratzerförderer (9) untergreift sowie einem versatzseitig in einem Schreitausbau (1) abgestützten Schubbalken (20), welcher mit seinem fördererseitigen Balkenkopf (21) über ein Schubbalkengelenk (A) an einem Anbauteil (14) des Ketten kratzerförderers (A) angelenkt ist und versatzseitig des Ketten kratzerförderers (9 ) ein Stellzylinder (22) angeordnet ist, welcher sich zwischen dem Schubbalken (20) und dem Anbauteil (14) erstreckt, wobei der Stellzylinder (22) in einem unteren Anschlussgelenk (C) am Schubbalken (20) und in einem oberen Anschlussgelenk (B) am Anbauteil (14) gelagert ist, so dass das Schubbalkengelenk (A) sowie das untere Anschlussgelenk (C) und das obere Anschlussgelenk (B) ein Dreigelenk bilden, derart, dass der Ketten kratzerförderer (9) durch den Stellzylinder (22) kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Gelenke (A, B, C) des Dreigelenks ein Spiel (S) vorgesehen ist, wobei das Spiel (S) so bemessen ist, dass ein beim Hobeldurchgang entstehender Hub (H) des Ketten kratzerförderers (9) zumindest teilweise ausgleichbar ist.
2. Höhensteuerungssystem nach Anspruch 1,dadurchgekennzeichnet, dass das Spiel so bemessen ist, dass der Ketten kratzerförderer (9) beim Durchgang des Schwerthobels (10) relativ zum Schubbalken (20) um den Hub (H) anhebbar ist, wobei der Schubbalken (20) während des Anhebens des Ketten kratzerförderers (9) vertikal lagestabil bleibt.
3. Höhensteuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel durch ein Langloch (24) gebildet ist.
4. Höhensteuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (24) im Schubbalkengelenk (A) angeordnet ist. Kohlenhobelanlage mit einem Höhensteuerungssystem nach einem Ansprüche 1 bis 4.
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