JPS6153517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は坑内採掘のためのドラム型コールカツ
タであつて、該コールカツタのカツタドラムが、
周方向に分配され特に高圧液体の放出のために働
く複数のノズルを有し、このノズルが切羽面に向
い合つた時に制御可能な弁を介して、カツタドラ
ム軸を通つて延びる液体導管と接続されるように
なつている形式のものに関する。

坑内での採掘に使用される採炭機械のための公
知のカツタドラムにおいては、そのドラム周面上
に配置された複数のノズルが散水液体案内用の導
管と接続されるのは、該ノズルが炭切りされるべ
き切羽面に向けられた時のみである。

１つのノズル又はノズル群に案内されておりか
つカツタドラムの回転に参加する各導管区分のそ
れぞれに１つの弁が配設されている。この弁はカ
ツタドラムの回転に参加しない制御板を用いて、
カツタドラムの散水用液体で充満された室を、切
羽面に向けられたノズル又はノズル群に案内され
た導管区分に接続せしめる（アメリカ合衆国特許
第1473498号明細書参照）。

更に坑内採掘のための採炭機械に関する公知技
術では、そのカツタドラムが、周方向に分配され
特に高圧液体の放出のために働く複数のノズルを
有している。このノズルが切羽面に向い合つてい
る時にのみ該ノズルは弁を介して、カツタドラム
軸を通つて延びる液体導管に接続される。この弁
は液体導管に接続された切欠きによつて形成され
ており、この切欠きはカツタドラムの回転方向で
ノズルの負荷範囲に相応する角度に亘つて延びて
いる。この切欠きはカツタドラムのボス内に配置
されそのドラム回転に参加しない構成部材、例え
ばカツタドラムを保持しかつそのドラム回転に参
加しない軸又はカツタドラム駆動軸内にセンタリ
ングされて支承された回動不動な管状部材などの
中に設けられている。この切欠きのおおい作動
は、カツタドラムの軸を密に取り囲むドラムボス
又は管状部材を液密に取り囲むカツタドラム駆動
軸などによつて行なわれ、この両者ともカツタド
ラムと共に回転する。ドラムボス又は駆動軸の、
前記切欠きをおおう孔区分内には、個々のノズル
又は個々のノズル群に案内される半径方向導管が
接続している（ドイツ連邦共和国特許出願公開第
2808915号明細書参照）。

最初に述べたアメリカ合衆国特許の例では個個
の弁の操作が制御板によつて行なわれ、それは当
該の制御運動の伝達のための故障し易いリンク機
構を必要とする。これと異なり後者の方の公知例
では高圧液体の負荷継続長さが、カツタドラム駆
動軸と軸孔内に位置する固定的な管状部材とによ
つて、又はカツタドラム軸と該軸を取り囲むカツ
タドラムボスとによつて直接的に制御される。し
かしその液圧が高いことから当該のカツタドラム
の互いに滑り入り合う部分の各制御面は極めて小
さな嵌合誤差を以つて製造されそれによつて液密
な閉鎖を可能ならしめる必要がある。このような
精密製造はハイ・コストである。またこのような
制御機構は高い摩耗にさらされ、大なり小なりド
ラム回転を妨げることになる。

本発明の課題は上記の各欠点を除去して冒頭に
述べた形式のカツタドラムにおいて、高圧液体に
よるノズルの負荷のために特に適した流過制御機
構を提供することである。この課題は本発明によ
れば冒頭に述べた形式のドラム型コールカツタに
おいて、弁が、カツタドラムと共に回転しカツタ
ドラム軸を取り囲んでいるロータリフイーダの構
成部材であり、該弁の有する弁棒の小直径側が常
に高圧液体の圧力下にありまた大直径側がカツタ
ドラムの回転周期を以つて圧力オイルで負荷さ
れ、しかもこの高圧液体と圧力オイルとがカツタ
ドラム軸の別個の軸線方向孔を介してロータリフ
イーダに供給され、この圧力オイルの負荷継続時
間はカツタドラム軸の周面の半径方向孔又は切欠
き及びロータリフイーダの孔周面の切欠き又は半
径方向孔によつて制御可能であり、それによつて
その都度に切羽面に面した側のノズルのみが、圧
力液体案内用の軸線方向孔に接続されるようにな
つていることによつて解決された。

このような構成のカツタドラムにおいては弁制
御のために使われる圧力オイルの圧力が著しく小
さいことから、カツタドラム軸又はロータリフイ
ーダの、制御面の機能を引受けるべき各面区分を
極めて大きな製造遊びを以つて製造することが許
され、それでも弁の機能を損うことはない。従つ
てこの範囲内には、当該の制御機能を妨害するよ
うな摩耗の発生は極めて少なくて済む。更にドラ
ム軸を中心にしたカツタドラムの回転も、この面
区分の有する大きな許容誤差によつてより良好と
なつている。

本発明の有利な１実施態様によれば、互いに反
対側に位置し約150度の中心角に亘つて延びる２
つの切欠きが、ロータリフイーダの中央孔内のカ
ツタドラム軸の周面上にか又はロータリフイーダ
の中央孔の孔周面内に配置されており、カツタド
ラム回転のもとで個々の弁がカツタドラム軸の、
圧力オイル搬送用の軸線方向孔か又は流出用の孔
に交互に接続されるようになつている。この構造
によればカツタドラムの回転時にロータリフイー
ダの個々の弁が圧力オイルによつて連続上昇的に
負荷され、それによつて当該のドラム型コールカ
ツタの切羽面に面していない方のノズルが、高圧
液体案内用の軸孔から分離される。

ドラム型コールカツタの運転方向変向時にカツ
タドラムの、その変向後に高圧水で負荷されなけ
ればならないノズルを有する方の周面範囲を切羽
面のその都度の位置に合致させ得るようにするた
めに、カツタドラム軸が自らの長手方向軸線を中
心に調節可能に支承されておりまたその都度の所
定の位置で固定可能であるとよい。それによつて
カツタドラム軸を例えば180度回転させることに
よつてカツタドラムの、今や切羽面と向い合うよ
うになつた周面区分の各ノズルに高圧液体が負荷
され得るようになる。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

符号１で示された高圧ロータリフイーダは、支
持アーム４の減速伝動装置３から突出した固定的
な軸２上に配置されており、また支持アーム４は
坑内採掘のための図示されていない採炭機械に高
速旋回可能に固定されている。採炭機械内に収容
された電動機の駆動エネルギは支持アーム４を介
して減速伝動装置３に延いてはカツタドラム５に
伝達される。カツタドラム５はその円筒状のベー
ス体６を以つて支持アーム４の減速伝動装置３を
包囲している。切羽面側に環状ウエブ７を有する
このベース体６はその周面側を、単数又は複数の
ら線形状の連行条片８によつて取り囲まれてお
り、該連行条片８はドラムの全長に亘つて延びて
いる。切羽面９の、カツタドラム５の前に位置し
ている部分が、連行条片８の外周面上に配置され
た図示されていないカツタピツクによつて炭切り
されこの際に得られる掘起し物がら線形状の連行
条片８によつて側方へ図示されていない切羽運搬
機へ搬出される。ベース体６の内部には固定フラ
ンジ１０が配置されており、この固定フランジ１
０は角状部材１１を介して減速伝動装置３の接続
フランジ１２に連結されており該減速伝動装置３
の回転運動をカツタドラム５に伝達している。ベ
ース体６及び連行条片８には液体導管１３が設け
られており、該液体導管１３はカツタドラム周面
の決つたセグメント部分に液体を供給するように
カツタドラム５内に包括され、そしてカツタ工具
１５のノズル１４で終つている。圧力液体は高圧
ロータリフイーダ１に接続された導管１６を介し
てカツタドラム５に送られる。カツタドラム５と
支持アーム４との間で減速伝動装置３がシールド
形ロイマ保持体１７によつて取り囲まれており、
この保持体１７はシールド形ロイマ１８と解離可
能に結合されており、また図示されていない旋回
装置によつてカツタドラム５の中心軸線１９を中
心に旋回されるようになつている。シールド型ロ
イマ１８はカツタドラム５の周面の、切羽面９と
反対側の部分を常におおつており、そして掘起し
物を当該の透し部分の最奥からより良くかき出す
ために働いている。

ノズル１４から走出する高圧液体噴流２０はカ
ツタ工具をその炭切り作業時に補助し（又は）粉
じん防止のために働かなければならない。この場
合の液体付与はカツタドラム周面の、機械走行方
向で見て該カツタドラム５の前に位置する切羽面
部分に面する側の範囲でのみ常に行なわれるよう
に制限されている。従つて採炭機械は、ドラム５
のその時点で切羽面９の前に位置するノズル１４
又はカツタ工具１５のみに高圧液体を供給するよ
うな制御機構を備えていなければならない。

このような制御機構は図示の実施例では、高圧
ロータリフイーダ１に設けられた３つの弁２１に
よつて可能となつている。この高圧ロータリフイ
ーダ１は減速伝達装置３から突出した部分、即ち
支持アーム４と減速伝動装置３とを貫通したドラ
ム軸２の上に回転可能に配置されかつ減速伝動装
置３と回動不能に結合されている。特に第３図に
示されたように、この高圧ロータリフイーダ１の
ケーシング２２の中央孔２４の拡大された孔区分
２３内には２部分から成るパツキン押え２５が配
置されており、このパツキン押え２５は圧縮ばね
２６によつて軸線方向に緊締されている。ケーシ
ング端面２８の壁部に形成された旋削部２７内に
支承されたカバー２９の付加部３０が中央孔２４
内に係合して該中央孔を外部に対して閉鎖してお
りかつ付加的なケーシング支承部として働いてい
る。反対側のケーシング端面３１に設けられた円
筒状の付加部３２にはその長手方向中央に、周面
に亘つて分配されて半径方向に延びる３つの孔３
３が形成されている。この孔３３を通つて圧力オ
イルが弁２１に導管３４を介して供給される。こ
の各孔３３は２つのシールリング３５によつて密
閉されており、該シールリング３５はケーシング
付加部３２の旋削部内に配置されておりカツタド
ラム軸２を液密に包囲している。内側のシールリ
ング３５と孔区分２３の端部との間では中央孔２
４に環状溝３６が形成されており、パッキン押え
２５から流出した漏洩液がこの環状溝３６を通つ
て、軸２内に配置されて該環状溝３６に接続され
た流出孔３７を介して流出するようになつてい
る。軸周面内に配置され半径方向の孔３３の平面
内に位置し互いに正反対側にある切欠きとしての
２つの旋削部３８，３９は、それぞれほぼ150の
角度に亘つて形成されておりまた孔４０又は４１
に接続されている。

ケーシング２２の周面側には互いに120゜ずつ
ずらされた３つの面４２が形成されており、この
面４２にはそれぞれケーシング２２の中央孔２４
まで達する孔４３が配設されている。この孔４３
の拡大された孔区分４４内には面４２上に固定さ
れた弁ケーシング４５が係合しており、この弁ケ
ーシング４５は図示されていないねじによつてケ
ーシング２２に解離可能にねじ留めされている。
シールリング４６が弁ケーシング４５の付加部４
７を取り囲んでいる。このシールリング４６はケ
ーシング孔区分４４の切欠き内にある。付加部４
７はつば付ブシユ４８のシヨルダ上に支持されて
おり、該つば付ブシユ４８は弁座を形成する先端
面取り部を有している。つば付ブシユ４８のシヤ
フト部分もその外周面側を、ケーシング２２内に
支承されたシールリング４９によつて取り囲まれ
ている。弁ケーシング付加部４７に同心的に面取
り形成されて弁棒５２の弁ニードル５１を受容し
ている孔５０は、その内方において拡大孔区分に
移行しており、該孔区分の側方には切欠き５３が
形成されている。この切欠き５３を通つて高圧液
体がケーシング２２内の向かい側の孔５４内に流
入し、該孔５４は、ケーシング端面３１内に形成
されてねじ山を有する大きめの孔区分５５に移行
しており、そして導管１６を介してカツタドラム
５のノズル１４に周期的に高圧液体を供給する。
弁ニードル５１には面取り部分が形成されてお
り、弁２１の閉鎖状態において該面取り部分がつ
ば付ブシユ４８の、該面取り部分に向い合う孔面
取り部分内に位置して弁２１を液密に閉鎖するよ
うになつている。弁ケーシング４５の孔内に摺動
可能に支承された弁棒５２は、各環状溝内に収容
された複数のシールを有している。

弁ニードル５１の側で弁棒５２は更に、弁ケー
シング４５の切欠き内に位置するシールリング５
７によつて取り囲まれている。弁ケーシング４５
の孔の、負荷されない弁棒側の孔端部には漏洩液
用孔５８が形成されており、この孔５８は弁棒内
室を弁ケーシング４５の外面に接続している。弁
ケーシング４５の孔はその中に係合する付加部６
０を有するカバー５９によつて閉じられている。
このカバー５９内には端面側に圧力オイル案内の
ためのねじ山付孔６１が設けられている。

第４図に示された実施例では弁ニードル５１と
つば付ブシユ４８との間に位置するボール６２が
つば付ブシユ４８の孔をシールしている。従つて
弁ニードル５１の、弁ケーシングの孔５０内に位
置する区分を取り囲むシールリングは不要とな
る。弁ニードル５１の外周面に溝６３が形成され
ている。この溝６３は弁ニードルの軸線に対して
平行に延びて孔５０の、弁ニードル５１の端面の
手前に位置し横断面において大きくかつボール６
２用の座面を有している区分を、弁ケーシング４
５の孔の負荷されない方の部分に接続せしめてい
る。この溝６３はボールと弁ニードルの端面との
間に位置する液体に、弁ケーシング４５の孔の負
荷されない部分への流過と、延いては弁ケーシン
グからの流出の可能性を与えている。弁ニードル
５１を取り囲み弁棒５２の環状の切欠き６４内に
配置されたコイルばね６５は、この片側だけを負
荷される弁棒５２を所定の位置に保持している。

前記のどちらの実施例においてもカツタドラム
５のノズル１４への高圧液体の周期的な付与は弁
２１によつて制御されている。このためにカツタ
ドラム軸２には高圧液体のための軸線方向孔６６
が形成されており、この軸線方向孔６６は圧縮ば
ね２６の範囲内で終つている半径方向の横孔６７
に接続している。透し作業中には別の２つの軸線
方向孔４０，４１の一方、例えば孔４０を介して
旋削部３８に圧力オイルが低い圧力を以つて常時
供給され、そして高圧ロータリフイーダ１の回転
において該圧力オイルは別の旋削部３９と延いて
はそれに接続された他方の孔４１を介して再び流
出せしめられる。

従つてカツタドラム５と共にドラム軸２を中心
に回転する高圧ロータリフイーダ１の回転運動時
には全ての弁２１に常に高圧液体が供給されてい
ることになる。この回転運動に関与しない両方の
旋削部３８，３９はその長さと位置とによつて弁
２１の開放持続時間と開放時点とを規定し、何故
なら高圧ロータリフイーダ１の回転時に該旋削部
３８，３９はある一定の時間区分の間だけ付加部
３２の半径方向孔３３と接続し、そしてカツタド
ラム２の圧力オイル案内用の孔４０を導管３４を
介してカバー５９の孔６１に接続するからであ
る。それぞれの弁ケーシング４５の弁棒５２が圧
力オイルで負荷されている時のみ、弁ニードル５
１又はボール６２がカツタドラム５のノズル１４
への液体供給路を遮断する。そしてこれと反対に
負荷されていない状態で、弁棒５２が液圧又はば
ね圧のもとで所定の上岐点に達すると、ノズル１
４への高圧液体の流路が解放される。この位置に
おいて負荷されていない弁棒５２は導管３４、半
径方向孔３３、旋削部３９を介して軸２の戻し孔
４１に接続される。こうして、その都度に切羽面
９に面したノズル１４のみに高圧液体が供給され
る。

機械の運転方向変更時にはシールド形ロイマ１
８がカツタドラム５を中心に旋回されそして切羽
面９がカツタドラム５の反対側の面に位置するこ
とになるので、図示されていない調節部材を介し
て充てん側から支持アーム内部の軸２を回転せし
めかつ再固定して、再び当該の切羽面９に面した
側のノズル１４のみに液体が供給させるようにす
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の２つの実施例を示すものであつ
て、第１図は支持アームに配設されたカツタドラ
ムであつてドラム本体内部に位置する減速伝動装
置上に該カツタドラムが支承されているものを部
分的に断面して示した図、第２図はロータリフイ
ーダを第３図乃至第４図のＣ―Ｄ線に沿つて断面
して正面から見た図、第３図はロータリフイーダ
を第２図のＡ―Ｂ線に沿つて断面して示した図、
第４図は高圧ロータリフイーダの別の実施例を示
す断面図である。 １……ロータリフイーダ、２……軸、３……減
速伝動装置、４……支持アーム、５……カツタド
ラム、６……ベース体、７……環状ウエブ、８…
…連行条片、９……切羽面、１０……固定フラン
ジ、１１……角状部材、１２……接続フランジ、
１３……液体導管、１４……ノズル、１５……カ
ツタ工具、１６，３４……導管、１７……シール
ド形ロイマ保持体、１８……シールド形ロイマ、
１９……中心軸線、２０……高圧液体噴流、２１
……弁、２２……ケーシング、２３，４４，５５
……孔区分、２４……中央孔、２５……パツキン
押え、２６……圧縮ばね、２７，３８，３９……
旋削部、２８，３１……ケーシング端面、２９，
５９……カバー、３０，３２，４７，６０……付
加部、３３，４３，５０，５４……孔、３５，４
６，４９，５７……シールリング、３６……環状
溝、３７……流出孔、４０，４１，６６……軸線
方向孔、４２……面、４５……弁ケーシング、４
８……つば付ブシユ、５１……弁ニードル、５２
……弁棒、５３，６４……切欠き、５８……漏洩
液用孔、６１……ねじ山付孔、６２……ボール、
６３……溝、６５……コイルばね、６７……横
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 坑内採掘のためのドラム型コールカツタであ
   つて、該コールカツタのカツタドラムが周方向に
   分配された複数のノズルを有し、このノズルが切
   羽面に向い合つた時に制御可能な弁を介して、カ
   ツタドラム軸を通つて延びる液体導管と接続され
   るようになつている形式のものにおいて、弁２１
   が、カツタドラム５と共に回転しカツタドラム軸
   ２を取り囲んでいるロータリフイーダ１の構成部
   材であり、該弁２１の有する弁棒５２の小直径側
   が常に高圧液体の圧力下にありまた大直径側がカ
   ツタドラムの回転周期を以つて圧力オイルで負荷
   され、しかもこの高圧液体と圧力オイルとがカツ
   タドラム軸２の別個の軸線方向孔４０，４１を介
   してロータリフイーダ１に供給され、この圧力オ
   イルの負荷継続時間はカツタドラム軸２の周面の
   半径方向孔又は切欠き３８，３９及びロータリフ
   イーダ１の孔周面の切欠き又は半径方向孔３３に
   よつて制御可能であり、それによつてその都度に
   切羽面９に面した側のノズル１４のみが、圧力液
   体案内用の軸線方向孔６６に接続されるようにな
   つていることを特徴とする、坑内採掘のためのド
   ラム型コールカツタ。 ２ 互いに反対側に位置し約150度の中心角に亘
   つて延びる２つの切欠き３８，３９が、ロータリ
   フイーダ１の中央孔２４内のカツタドラム軸２の
   周面上にか又はロータリフイーダ１の中央孔２４
   の孔周面内に配置されており、カツタドラム回転
   のもとで個々の弁２１がカツタドラム軸２の、圧
   力オイル搬送用の軸線方向孔４０か又は流出用の
   孔４１に交互に接続されるようになつている、特
   許請求の範囲第１項記載のドラム型コールカツ
   タ。 ３ カツタドラム軸２が自らの長手方向軸線１９
   を中心に調節可能に支承されておりまたその都度
   の所定の位置で固定可能である、特許請求の範囲
   第２項記載のドラム型コールカツタ。 ４ 軸２を調節するための機構が備えられてい
   る、特許請求の範囲第３項記載のドラム型コール
   カツタ。