JPS58120991A - ドラム型コ−ルカツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドラム型コールカッタ特に層厚の僅かな炭層
を採掘するためのドラム型コールカッタであって、該コ
ールカッタの、ラックから離れている方の側壁の範囲に
歯車列が設けられていて、該歯車列が、反対側の機械端
部に位置している２つのカッタドラムを１つの共通の駆
動モータ又は複数の駆動モータと伝力結合しており、さ
らに少なくとも１つの駆動歯車が設けられていて、該駆
動歯車の歯が、機械走行路の全長にわたって延びていて
切羽搬送装置の切羽面側に配置されたラックの歯と噛合
っている形式のものに関する。

低い炭層を採掘するだめのドラム型コールカッタはドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第２７５４８６２号明細書に
基づいて既に公知である。

この公知のドラム型コールカッタの、切羽搬送装置のそ
ばに位置している機械本体には、ヘラＰの前に配置され
かつ少なくとも機械本体の幅にわたって延びているカッ
タドラムが設けられている。２つのカッタドラムは各１
つの保持アームに回転可能に支承されていて、該保持ア
ームにはその旋回軸線に対して同心的に円筒形のケーシ
ングが設けられている。このケーシング自体は機械本体
の端面側の付加部の間に位置していて減速伝動装置を収
容している。両力ツタドラムの減速伝動装置は、機械本
体内において、機械走行方向に対して直角に位置してい
るただ１つの駆動モータと歯車列を介して結合されてい
る。この歯車列はラックから離れている方の側壁範囲に
配置されかつ機械本体の全長にわたって延びている。

やはり公知技術である電気式のクラッチは、直流によっ
て励磁される磁極車を有している。

この磁極車はケーシング内においてコイルヲ巻かれてい
てかつ回転可能知支承されている。磁極車は電機子を取
囲んでいて、この電機子は軸によって回転可能に保持さ
れて磁極車内に同軸的に配置されている。外側の磁極車
と、かご形回転子として形成された内側の電機子との間
に回転数の違いがある場合、コンスタントに励磁される
磁極車は非同期電動機の回転磁界のように電機子に作用
する。これによって電機子に生じるうず電流は停止して
いるかないしはゆっくりと回転する電機子において、励
磁及び滑り回転数に関連した駆動モーメントを生ぜしめ
る（Ｍｅｙｅｒｓ　Ｈａｎｄｂｕｃｈ　ｆｆ１ｂｅｒ　
ｄｉｅ　Ｔｅｃｈｎｉｋ、　Ｂｉｂｌｉｏ−ｇｒａｐｈ
ｉｓｃｈｅｒ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔ　ＡＧ、　Ｍａｎｎｈ
ｅｉｍ　ｌ　９６４＋８６ｉｔｅ　３９２　）。

ドラム型コールカッタが層厚の僅かな炭層を採掘−する
ために規定されている場合でも、ドラム型コールカッタ
は通常、機械本体内に位置している固有のウィンチを有
している。このようなウィンチを配置することにはドラ
ム型コールカッタの操縦能力並びに制御兼調整可能性を
改善するということの他にさらに次のような大きな利点
、つまり、切羽端部に位置するウィンチを有するドラム
型コールカッタの場合にウィンチ引張り力を伝達するた
めに必要な引張り機構を省くことができるという大きな
利点が、ある。

このような引張り機構は切羽で作業する鉱員にとって常
に危険の源であり、掘取り箇所への接近を妨げるのみな
らず、ウィンチ引張り力をドラム型コールカッタに連続
的にかつスムーズに伝えることができない。いずれにせ
よ、ドラム型コールカッタの機械本体内に配置されたウ
ィンチは付加的な構造スペースを必要とし、少なくとも
機械全長を増大させる。この増大された全長を有するド
ラム型コールカッタを層厚の僅かな波形に延びている炭
層において使用することには問題がある。なぜならば、
機械全長の増大につれて炭層経過に対する機械本体の適
合能力は劣下するからである。

ゆえに本発明の課題は、固有のウィンチを有しているに
もかかわらず、特に僅かな全長を有している点で傑出し
ていて、ゆえに層厚の僅かな炭層を採掘するのに特に適
しているドラム型コールカッタを提供することである。

この課題を解決するため゛に本発明の構成では、冒頭に
述べた形式のドラム型コールカッタにおいて、ラックと
噛合っている駆動歯車がそれぞれ、２つのスリップリン
グレスの誘導クラッチを介して歯車列に結合されており
、誘導クラッチが、う′ツクと噛合っている駆動歯車に
減速伝動装置を介して結合された１つの共通の電機子と
、該電機子を取囲む各１つのロータとを有しており、該
ロータが、歯車列の、互いに逆向きに回転する２つの平
歯車とそれぞれ伝力結合されている。

ドラム型コールカッタの駆動モータの駆動運動下では誘
導クラッチの２つのロータは同回転数でしかしながら逆
向きに回転する。両誘導クラッチのコイルが励磁されて
いない場合には、ドラム型コールカッタの、ラックと噛
合っている駆動歯車にはトルクは伝達されない。ドラム
型コールカッタの走行方向に応じて誘導クラッチのどち
らか一方のコイルが低電圧の直流によって励磁され、こ
れによって磁界を生ぜしめる。

この磁界は所属のロータ及び両誘導クラッチに共通の電
機子を介して閉じられる。ドラム型コールカッタの駆動
モータによって駆動されるロータはいまや電機子のなか
で゛磁界のカットによってうず電流を誘導し、このうず
電流は反作用的に磁界を、ひいては電機子内においてト
ルクを生ぜしめる。このトルクは減速伝動装置を介して
ドラム型コールカッタの駆動歯車に作用して、該コール
カッタを所望の走行方向に運動させる。このような誘導
クラッチは、電気式又は油圧式のウィンチに比べて当然
著しく僅かな構造スペースしか必要としない。またこの
ような誘導クラッチにおいてはその運転電圧が低いこと
に基づいて、必要な坑内爆発防止処置のための製作費が
比較的僅かで済み、このことはまた必要な構造スペース
の減少にも役立つ。このような誘導クラッチの滑り回転
数にはクラッチコイルの励磁によって影響を与えること
ができるので、これによってドラム型コールカッタの送
り速度を所望の値にもたらすことができる。

斜めの炭層における使用の際にこのようなドラム型コー
ルカッタを確保するため並びに、停止時間中又は機械故
障の発生時に滑ることを回避するために、両誘導クラッ
チの間に、電磁石作動式のばね負荷された摩擦ブレーキ
が配置されていると有利である。この摩擦ブレーキは、
ドラム型コールカッタの停止時間中又は機械故障の発生
時に、ラックと噛合っている駆動歯車をロックし、伝達
途中の駆動力に起因するいかなる送り運動をも阻止する
。

また、両誘導クラッチのコイルが交互にしかしながら電
磁石作動式の摩擦ブレーキのコイルと共に電源回路網と
接続されるようになっていて、誘導クラッチのコイルの
励磁が無段階的に制御可能であると有利である。このよ
うに構成されていると、ドラム型コールカッタのどちら
か一方の送シ方向のためには常に両誘導クラッチのどち
らか一方だけに電圧が印加され、同時にまた摩擦ブレー
キが送風される。

ドラム型コールカッタの送り速度をカッタドラムのその
都度の負荷と調和させるために、本発明の別の実施態様
では、両誘導クラッチのコイルの負荷電流が駆動モータ
の電流消費量に関連して、モータ出力を一定にすべく調
整されるようになっている。

本発明のさらに別の実施態様によれば、誘導クラッチの
電機子と伝力結合された回転速度発生器が設けられてい
て、該回転速度発生器が誘導クラッチの直流の調整のた
めに働く信号を発するようになっている。この実際値信
号は採炭機械の作業員によって所定された目標値信号と
の関連において、その都度働く誘導クラッチの直流の調
整のために用いられる。これによって採炭機械の、所定
の目標値信号に比例したコンスタントな送り速度、すな
わち坑内の所定の運転状態のために必要な送り速度が得
られる。

次に図面につき本発明の詳細な説明する。

符号１で示されている切羽搬送装置はぼた充てん側に管
状のガイドレール２を有し、切羽面側にはラック３を備
えた機械走行路４を有している。この機械走行方向には
ドラム型コールカッタ５がころがりシュー又は滑りシュ
ー（図示せず）を介して支持されていて、切羽搬送装置
ｌをおおっている門形架構体７の２つのガイドシュー６
を介して、切羽搬送装置１のぼた充てん側に配設された
管状のガイドレール２に係合している。さらに、透しの
最深部には下盤に支持されている滑９シュー８が設けら
れており、該滑シシュー８もまたドラム型コールカッタ
５の支持に役立っている。掘取り箇所のなかに位置して
いる機械本体の両機械走行方向は、機械〜本体の端面の
前に配置されかつ機械本体を完全におおう各１つのカッ
タドラム９によって掘削される。両力ツタドラム９はそ
れぞれ、機械走行路４の上に位置する保持アーム１０に
よって保持されている。

カッタドラム９の２つの保持アーム１０は、ドラム型コ
ールカッタ５の機械本体において支承されかつ同機械本
体において機械走行方向に対して直角に配置された各１
つの旋回軸１１によって保持される（第２図参照）。こ
の旋回軸１１は２つの油圧シリンダ１２によって、該旋
回軸１１の縦軸線を中心にして回転せしめられるように
なっていて、保持アーム１０を介してカッタドラム９を
所望の作業位置にもたらす。

機械走行方向に対して直角に配置された２つの駆動モー
タ１３は平歯車から成る歯車列１４を介して互いに堅く
連結されておシ、その回転運動を歯車列１４を介して、
中心の旋回軸孔１５内部に支承された軸１６に、ひいて
は両保持アーム１０の歯車列１７に伝達する。さらに回
転運動は歯車列１７を介してカッタドラム本体に達し、
このなかに配置されている図示されていない減速伝動装
置を介して両力ツタドラム９に伝わる。

層厚の僅かな炭層における使用の場合、歯車列１４によ
って互いに堅く連結された両駆動モータ１３の出力は大
部分機械走行方向で見て先行しているカッタドラム９に
供給される。なぜならば実際には先行するカッタドラム
９が炭層をその全高さにわたって掘削するのに対して、
後続のカッタドラム９は空回転するかないしはまったく
遮断されているか又は炭層の残りを掘削するだけだから
である。両駆動モータ１３はカッタドラム９の他に、歯
車列１４の平歯車１８及びリング１９を介して誘導コイ
ル２１のロータ２ｏをも駆動する。回転運動はまた、平
歯車１８と噛合っている平歯車２２、軸２３及び平歯車
２４．２５を介して外歯を備えたブシュ２６に伝わり、
さらにリング２７を介して第２の誘導コイル２９のロー
タ２８に達する。これ〜によってロータ２８はロータ２
０の回転数でしかしながら逆向きの回転方向で駆動され
る。両誘導クラッチ２１．２９はブンユ３０のなかで互
いに同軸的に位置していて、両駆動モータ１３に隣接し
て該駆動モータに対して平行に位置している。ブシュ３
０のなかには両誘導クラッチ２１．２９の間に、電磁石
作動式のばね負荷された摩擦ブレーキ３１が同心的に配
置されている。摩擦ブレーキ３１は誘導クラッチ２１゜
２９のコイル３２．３３を取囲んでいるケーシング３４
．３５の間に位置している。この場合ケーシング３４．
３５はブシュ孔３６に差込まれていて軸方向移動不能に
固定されている。

摩擦ブレーキ３１の周面にわたって分配された複数のば
ね３８及びコイル３７は、誘導クラッチ２１．２９のケ
ーシング３４．３５のように回動不能にブシュ孔３６に
配置されたブレーキケーシングの切欠き内に位置してい
る。軸方向移動可能なブレーキリング３９が同様に回動
不能に摩擦ブレーキ３１内に配置されているのに対して
、両側に摩擦ライニングを備えた摩擦リング４０は両誘
導クラッチ２１．２９の共通の電機子４１と相対回動不
能に結合されている。

この電機子４１は両ロータ２０，２８同様両クラッチケ
ーシング３４．３５及び該ケーシングを取囲むブシュ３
０内において同心的に位置している。電機子４１は、両
ロータ２０．２８が該ロータを取囲むケーシング３４．
３５及び該ロータのコイル３２．３３から離れているよ
うに両ロータ２０，２８から空隙を介して隔てられてい
る。電機子４１は両誘導クラッチ２１゜２９のだめの共
通の構成部分を形成していて、ビン４１ａ　、４１ｂを
介して一方〒は歯車列１４の平歯車１８の中心孔に、他
方↑は外歯を有するブシュ２６の中心孔に回転可能に支
承されている。電機子４１は平歯車４２．４３．４４を
介して遊星歯車伝動装置４６の太陽歯車４５と伝力結合
されている。遊星歯車伝動装置４６の遊星歯車４７は位
置固定の遊星歯車ケーシング４９の内歯に沿って転動し
て、後置の遊星歯車伝動装置５２の太陽歯車５１と連結
されている遊星歯車保持体５０に回転運動を伝達する。

太陽歯車５１は遊星歯車伝動装置５２の遊星歯車５３と
噛合っていて、遊星歯車ケーシング５５の内歯５４によ
って遊星歯車保持体５６を回転せしめる。この回転運動
はさらに遊星歯車保持体５６のピン５７を介して歯車５
８に伝えられる。歯車５８の歯付きポケット５９には、
ドラム型コールカッタ５の駆動歯車６０の歯が噛合って
いて、これによって回転運動が伝えられる。駆動歯車６
０はこの回転運動を駆動歯車６０の下にあるラック３に
よってドラム型コールカッタ５の直線運動に変換する。

平歯車４２と噛合っている平歯車６１は回転速度発生器
６２を駆動し、この回転速度発生器６２は連続的に、電
機子４１の回転数ひいては駆動歯車６０の回転数に比例
する電気的な信号を生ぜしめる。この実際値信号と、ド
ラム型コールカッタ５の操作員によって設定されかつガ
イＰ値として働く目標値信号とによって、ドラム型コー
ルカッタ５の送り速度は所望の値に調節されかつ、駆動
する誘導クラッチを励磁する直流の調整によって一定に
保たれる。ドラム型コールカッタを一定の送り速度で駆
動させるというこの可能性は特に、拡孔進行時又は切羽
端部における新しい切羽面へのカッタドラム９の進入時
に利用される。このような場合にはドラム型コールカッ
タはそのカッタドラム９のロックを回避するために減じ
られた送り速度でしか作業できない。

上述のドラム型コールカッタ５に、両カンタドラム９及
び駆動歯車６０を駆動するための駆動モータ１３が１つ
しか設けられていないような実施例ももちろん可能であ
る。同様に、互いに伝力結合されていない２つの駆動モ
ータによるドラム型コールカッタの駆動形式も可能であ
る。この場合には両駆動モータのうちの一方だけが、ラ
ック３に噛合っているただ１つの駆動歯車６０を駆動す
る。しかしながらまた、第１図に示されているように本
発明によるドラム型・コールカッタ５に２つの駆動歯車
６０が設けられていてもよい。この場合には両駆動歯車
６０は既に上に述べたように各２つの誘導クラッチ２１
．２９を介して駆動される。この場合側駆動モータ１３
は誘導クラッチ２１．２９を介して両駆動歯車６０と一
緒に結合されていても又は両駆動歯車６０のそれぞれ一
方と個個に結合されていてもよい。

ドラム型コールカッタｌの運転時に誘導クラッチ２１．
２９において生じる損失熱は冷却媒体によって連行され
る。冷却媒体としては空気又は、モータ冷却用ないしは
粉塵防止用の水が役立つ。この水は誘導クラッチ２１．
２９の冷却されるべき部分に相応な形式で供給され、そ
の後で切羽面に向かって噴出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるドラム型コールカッタ全体を概略
的に示す図、第２図はドラム型コールカッタの伝動機構
を示す部分的な断面図である。 １・・・切羽搬送装置、２・・・ガイドレール、３・・
・ラック、４・・機械走行路、５・・・ドラム型コール
カッタ、６・・・ガイドシュー、７・・門形架構体、９
・・・カッタＰラム、１０・・・保持アーム、１１・・
・旋回軸、１２・・・油圧シリンダ、１３・・・駆動モ
ータ、１４．１７・・・歯車列、１５・・・旋回軸孔、
１６．２３・・軸、１８，２２，２４，２５．４２．４
３，４４．６１・・・平歯車、１９．２７・リング、２
０．２８・・・ロータ、２１．２９・・・誘導クラッチ
、２６．３０・・・ブシュ、３１・・・摩擦ブレーキ、
３２．３３．３７・・・コイル、３４，３５・・・クラ
ッチケーシング、３６　・ブシュ孔、３８・・・ばね、
３９．４０・・・ブレーキリング、４１・・・電機子、
４１ａ、４１ｂ−ピン、４５．５１・・・太陽歯車、４
６．５２・・・遊星歯車伝動装置、４７．５３・・・遊
星歯車、４８．５４・・・内歯、４９．５５・・・遊星
歯車ケーシング、５０，５６・・・遊星歯車保持体、５
７・・・ピン、５８・・・歯車、５９・・・歯付きポケ
ット、６０・・・駆動歯車、６２・・・回転速度発生器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ドラム型コールカッタであって、該コールカッタ
   の、ラックから離れている方の側壁の範囲に歯車列が設
   けられていて、該歯車列力１、反対側の機械端部に位置
   している２つのカッタドラムを１つの共通の駆動モータ
   又は複数の駆動モータと伝力結合しており、さらに少な
   くとも１つの駆動歯車が設けられていて、該駆動歯車の
   歯が、機械走行路の全長にわたって延びていて切羽搬送
   装置の切羽面側に配置されたラックの歯と噛合っている
   形式のものにおいて、ラック（３）と噛合っている駆動
   歯車（６０）がそれぞれ、２つのスリップリングレスの
   誘導クラッチ（２１，２９）を介して歯車列（１４）と
   結合されており、誘導クラッチ（２１，２９）が、ラッ
   ク（３）と噛合っている駆動歯車（６０）に減速伝動装
   置（４６，５２）を介して結合された１つの共通の電機
   子（４１）と、該電機子（４１）を取囲む各１つのロー
   タ（２０，２８）とを有しており、該ロータが、歯車列
   （１４）の、互いに逆方向に回転する２つの平歯車（１
   ８，２２’）とそれぞれ伝力結合されていることを特徴
   とするドラム型コールカッタ。 ２、両誘導クラッチ（２１，２９）の間に、電磁石作動
   式のばね負荷された摩擦ブレーキ（３１）が配置されて
   いる特許請求の範囲第１項記載のドラム型コールカッタ
   。 ３　両誘導クラッチ（２１，２９）のコイル（３２、３
   ３’）が交互にしかしながら電磁石作動式の摩擦ブレー
   キ（３１）のコイル（３７）と共に電源回路網と接続さ
   れるようになっていて、誘導クラッチのコイルの励磁が
   無段階的に制御可能である特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のドラム型コールカッタ。 ４、　両誘導クラッチ（２１，２Ｑ）のコイル（３２、
   ３３）の負荷電流が駆動モータ（１３）の電流消費量に
   関連して、モータ出力を一定にすべく調整されるように
   なっている特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   １項記載のドラム型コールカッタ。 ５　誘導クラッチ（’２１．２９）の電機子（４↓）と
   伝力結合された回転速度発生器（６２）が設けられてい
   て、該回転速度発生器が誘導クラッチ（２１，２９）の
   直流の調整のだコールカッタ。