DE1264366B - Schraemkopf - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E 21 c

Deutsche Kl.: 5b-25/10

Nummer: 1264 366

Aktenzeichen: C 33464 VI a/5 b

Anmeldetag: 22. Juli 1964

Auslegetag: 28. März 1968

Die Erfindung betrifft einen um eine Achse drehbaren Schrämkopf, dessen Schräfnpicken jeweils in Gruppen von jeweils wenigstens drei symmetrisch zur Mittellinie ihrer gemeinsamen Kreisbahn gegeneinander versetzten Picken zusammengefaßt sind.

Bei einem bekannten Schrämkopf liegen die Picken jeweils in gleichen Abständen voneinander und sind ohne Versetzung in Bezug aufeinander angeordnet, so daß sie jeweils gleiche Kreisbahnen beschreiben. Lediglich in der bei diesem Schrämkopf vorgesehenen äußeren Begrenzungsscheibe, die die Werkzeuge zum Freischneiden des Schrämkopfes trägt, sind die einzelnen Picken der aus einer Mehrzahl von Picken bestehenden Pickengruppe gegen die Mittellinie ihrer Kreisbahn versetzt. Diese Versetzung hegt unter einer Pickenbreite, so daß die seitlich versetzten Picken nur den Schnitt, den die mittleren Picken schneiden, an der Stelle verbreitern.

Bei einem weiteren bekannten Schrämkopf ist eine Vielzahl von Picken vorgesehen, deren Kreisbahnen ebenfalls in gleichem Abtsand voneinander liegen. Die Abstände der Einzelpicken sind hierbei wesentlich breiter als eine Pickenbreite, und die Picken von gegenüberliegenden Pickenträgern liegen auf der gleichen Kreisbahn.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß eine zwischen zwei Pickenbahnen stehenbleibende Rippe so brüchig wird, daß sie beim Durchgang der Picke, die den benachbarten Schrämschnitt ausführt, weggebrochen wird, wenn das Verhältnis ihrer Höhe zu ihrer Breite einen bestimmten Wert überschreitet, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Schrämkopf der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem mit verhältnismäßig geringem Leistungsaufwand ein Maximum an Erfolg erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Picken jeder Gruppe derart versetzt sind, daß die Mittellinien der Kreisbahnen der einzelnen Picken einen Abstand voneinander haben, der im wesentlichen gleich der Breite der Picken ist, daß der Abstand der Mittellinien der einzelnen Pickengruppen in der Größenordnung der doppelten Breite der einzelnen Pickengruppen liegt und daß die Höhe der Picken über dem Schrämkopfkörper wenigstens gleich dem Abstand zwischen den Pickengruppen ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die für einen gegebenen Vorschub aufzubringende Leistung verringert, so daß größere Vorschübe mit einer vorgegebenen Maschine durchgeführt werden können.

Schrämkopf

Anmelder:

Charbonnages de France, Paris

Vertreter:

Dr. W. Müller-Bore, Dipl.-Ing. H. Gralfs

und Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. G. Manitz,

Patentanwälte,

3300 Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. Juli 1963 (942413, 942414)

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß grobstückiges Mineral anfällt, welches insbesondere beim Kohleabbau erwünscht ist.

Nach einer Ausführungsform sind die Picken innerhalb einer Gruppe auf deren Kreisbahn einzeln oder in Untergruppen im Abstand voneinander angeordnet, und die Enden der seitlichen Picken sind in Abhängigkeit von deren Abstand von den mittleren Picken relativ zu den Enden der mittleren Picken zurückversetzt. Dabei können die Enden der Picken, die den gleichen Abstand von der Mittellinie der Pickengruppe haben, um das gleiche Maß zurückversetzt sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Picken der Pickengruppe auf zwei diametral gegenüberliegende Pickenträger verteilt, und dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß einer der Pickenträger die mittleren Picken und der andere Pickenträger die äußeren Picken trägt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die in Achsrichtung in Abstand voneinander liegenden Pickengruppen auf einer Schraubenlinie auf der Oberfläche des Walzenkörpers in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Zur besseren Abführung der Abbauprodukte durch die Picken kann vorgesehen sein, daß die Höhe der Pickenträger mit wachsendem Abstand von der Drehachse zunimmt. Außerdem kann der Freiwinkel der Picken mit zunehmendem Abstand von der Drehachse zunehmen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.

809 520/5

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Schrämwalze gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine stirnseitige Ansicht dieser Schrämwalze;

Fig. 3 zeigt die Stellungen, die durch die verschiedenen Schrämpickengruppen eingenommen werden, wenn sich der Walzenschrämkopf ohne Vorschub dreht;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Schrämwalze unter den Bedingungen der Fi g. 3;

F i g. 5 zeigt eine Seitenansicht eines Bohrschrämkopfes gemäß der Erfindung;

F i g. 6 zeigt eine Vorderansicht eines Bohrschrämkopfes nach Fig. 5;

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bohrschrämkopfes gemäß der Erfindung in Seitenansicht;

- F i g. 8 zeigt eine Vorderansicht eines Bohrschrämkopfes gemäß der Fig. 7;

Fig. 9 zeigt ein Schema der Anordnung der Schrämpicken einer Schrämpickengruppe;

Fig. 10 zeigt schematisch die Schnitte, die durch zwei benachbarte Schrämpickengruppen durchgeführt werden.

Die Pickengruppen mit jeweils vier Schrämpicken (zwei mittleren und zwei seitlichen Picken) sind wie folgt unterteilt:

1. Die mittleren Picken werden von Trägern getragen, die auf einer der Schraublinien angeordnet sind, d. h. die Picken IA und 2 A von dem Trägerin, die Picken Iß und 2 B von dem Träger Bl, die Picken IC und 2 C von dem Träger Cl und die Picken ID und 2 D von dem Träger öl.

2. Die seitlichen Schrämpicken jeder Gruppe sind von Trägern getragen, die auf einer Schraubenlinie angeordnet sind, die der vorgenannten diametral gegenüberliegt, d.h. die Picken3A und 4 A von dem Träger A 2, die Picken 3 B und AB von dem Träger B 2, die Picken 3 C und 4 C von dem Träger C2 und die Picken 3D und 4D von dem Träger D 2.

Durch die schraubenförmige Anordnung der Träger wird der Bruch der Rippen erleichtert und eine bessere Entfernung der Abbauprodukte erzielt. Die Abbauprodukte werden auf einen Förderer abgegeben, der nicht dargestellt ist und links oder rechts

In der folgenden Beschreibung ist mit »Schnitt« 25 von dem Walzenschrämkopf angeordnet sein kann.

die Bahn bezeichnet, die eine Picke in dem abzubauenden Mineral hinterläßt, und mit »Kehle« die Bahn, die von einer Schrämpickengruppe hinterlassen wird. Für die Schnitte und die Schrämpicken, die diese Schnitte durchführen, sind die gleichen Indizes verwendet.

. Die Folgen, in der die Schrämpicken einer Gruppe am Mineral angreifen, ist durch fortlaufende Ziffern 1, 2, 3, 4 bezeichnet, die den Pickenbezeichnungen zugeführt sind.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen schematisch eine Ausbildung eines Walzenschrämkopfes gemäß der Erfindung. Nach den Figuren hat sich der Schrämkopf bereits in das abzubauende Mineral O eingeschnitten.

Die Enden aller mittleren Picken haben den gleichen radialen Abstand X₁ von der Achse X'-X der Walze. Die Enden aller seitlichen Picken haben den gleichen Abstand x₂ von der Achse X'-X. Dabei ist größer als X₂. Der Abstand χ gleich X₁-X₂ ist eine

35 Funktion des Vorschubs, für den der Walzenschrämkopf vorgesehen ist.

Die Schrämpickengruppen schneiden jeweils die Kehlen GA, GB, GC und GD. Zwischen jeweils zwei benachbarte Kehlen bleibt eine nicht abgebaute Rippe wie AA, BB bzw. CC stehen.

Wie weiter unten noch zu beschreiben sein wird, brechen die Rippen an ihrer Grundfläche längs der Bruchlinie, die durch zwei durchgezogene Linien dar-Der Schrämkopf weist einen massiven Zylinder 1 40 gestellt ist.
mit einer Drehachse X'-X auf, auf dessen Oberfläche i>i_e F i g. 2 und 4 zeigen schematisch eine Seiten-

Schrämpickenträger angeordnet sind, deren Dicke ansicht des Walzenschrämkopfes, der sich in das abzubauende Mineral eingearbeitet hat. Der Pfeil F bezeichnet dabei die Drehrichtung des Walzenschräm-45 kopfes um seine Achse X'-X, dessen Mittelpunkt der Punkt / ist.

Wie bereits ausgeführt, liegen die Enden der Picken IA und 2 A in benachbarten radialen Ebenen und haben mit ihren Enden den gleichen radialen

die durch die "Gesamtheit der Picken der Gruppe ge- 50 Abstand von der Drehachse, während die Picken AA ■schnitten wird, die auf diesen Trägern befestigt sind. und 3 A, die in einander benachbarten, von IA und Jeder Träger eines Trägerpaares trägt einen Teil der 2A aber entfernten radialen Ebenen angeordnet sind, Schrämpicken einer Gruppe. mit ihren Enden auf einem radialen Abstand von der

Es sind also zwei Paare von seitlichen Trägern Drehachse liegen, der von dem Abstand der zuerst A1-A2 und Dl-D2 vorgesehen, deren Symmetrie- 55 genannten Picken unterschiedlich ist.
ebenen mit Pl bzw. P 4 bezeichnet sind, und zwei Allgemein gesagt sind die Unterschiede der radialen

mittlere Trägerpaare Bl-B 2 und Cl-C 2, deren Sym- Höhen der Schrämpicken eine Funktion des Vor

kleiner ist als die Breite der Kehlen, die durch die Schrämpickengruppen geschnitten werden, die von den Trägern getragen werden.

Die Träger sind jeweils paarweise diametral gegenüber angeordnet, wobei die gemeinsame Symmetrieebene normal zur Achse X'-X liegt. Dieser Symmetrieebene entspricht der Symmetrieebene der Kehle,

metrieebenen mit P 2 bzw. P 3 bezeichnet sind.

Alle Träger haben im wesentlichen die gleiche radiale Höhe.

Diese Höhe ist so gewählt, daß der Abstand zwischen den Enden der Schrämpicken und der Oberfläche der Walze 1- bis l,5mal so groß ist wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Trägern.

schubs, für den der Walzenschrämkopf vorgesehen ist, und ihres Abstands in Umfangsrichtung, bezogen auf eine Bezugspicke.

Die Picke 3 A', die hinter der Picke 3 A angeordnet ist und in derselben Ebene normal zur Achse X'-X liegt, hat mit ihrem Ende den gleichen radialen Abstand von der Drehachse wie das Ende der Picke 3 A.

Die Träger sind weiter auf der Oberfläche des Zy- 65 Die Aufgabe der Picke 3 A' ist es, die Picke 3 A za

linders, entlang zwei sich diametral gegenüberliegen- ersetzen, wenn die Picke 3 A brechen sollte,

den Schraubenlinien auf der Oberfläche des Zylin- Der Bohrschrämkopf nach Fig. 5 weist einen

ders, angeordnet. doppelarmigen Grundkörper 1 auf, der im wesent-

lichen zur Drehachse X'-X symmetrisch ist. Er weist Paare von äußeren Trägern Al und A2, mittleren Trägern B1 und B 2 und inneren Trägern C1 und C 2 auf, die symmetrisch in bezug auf die Drehachse X'-X angeordnet sind. Diese Träger haben eine Breite, die kleiner ist als die Breite der Kehle, die in dem hereinzugewinnenden Mineral O durch die Gesamtheit der Picken geschnitten wird, die von den Trägern getragen werden. Diese Träger haben im wesentlichen die gleiche Hohe in Richtung der Achse X'-X, bezogen auf die Arme, von denen sie getragen werden. Diese Höhe ist derart gewählt, daß der Abstand H zwischen den Ebenen Pl bzw. P 2, in denen die Enden der Picken, die von diesen Trägern getragen werden, liegen und dem die Träger tragenden Arm 1- bis l,5mal so groß ist wie der lichte Abstand R zwischen zwei benachbarten Pickengruppen. Die Gruppen von jeweils vier Picken, nämlich zwei mittleren und zwei seitlichen Picken, sind wie folgt unterteilt:

1. Die mittleren Picken jeder Gruppe werden von Trägern getragen, die auf dem einen Arm des Schrämkopfes angeordnet sind, und zwar die Picken 1A und 2 A von dem Träger Al, die Picken IB und 2B von dem Träger Bl und die Picken IC und 2C von dem Träger Cl.

2. Die seitlichen Picken jeder Gruppe werden von Trägern getragen, die symmetrisch zu den unter 1 genannten Trägern auf dem anderen Arm des 3<> Schrämkopfes angeordnet sind, und zwar die Picken 3 A und 4 A von dem Träger A 2, die Picken 35 und 4 B von dem Träger B 2 und die Picken 3 C und 4 C von dem Träger C 2.

35

Die Enden aller mittleren Picken liegen in der gleichen Ebene Pl, und die Enden aller seitlichen oder äußeren Picken liegen in der gleichen Ebene P 2, die im Verhältnis zur EbenePl um einen Abstand* zurückversetzt liegt, der eine Funktion des Vorschubs ist, der für den Bohrschrämkopf vorgesehen ist.

Die Pickengruppe, die von den äußeren Trägern A1 und A 2 getragen wird, schneidet die Kehle GA, die Gruppe der Picken, die durch die mittleren Träger getragen wird, schneidet die Kehle GB, die Gruppe der Picken, die von den inneren Trägern getragen wird, schneidet die Kehle GC. Die benachbarten Kehlen GA und GB lassen eine Rippe AA stehen. Die benachbarten Kehlen GB und GC lassen zwisehen sich eine Rippe BB stehen. Die Kehle GC läßt einen mittleren Zylinder CC stehen, der durch den Brechkopf 11 angegriffen wird.

F i g. 6 zeigt schematisch die Unterteilung der Picken auf die Arme. Der Pfeil F zeigt den Drehsinn des Schrämkopfes an.

Die Picken IA und 2 A bzw. 3 A und 4,A liegen jeweils etwa auf dem gleichen Abstand von einem Kreisbogen um die Drehachse X'-X. Die Picken 3 A und AA sind jedoch im Verhältnis zu den Picken IA und 2 A in Achsrichtung zurückversetzt, wobei diese Versetzung im Verhältnis zu ihrem Abstand in Drehrichtung zunimmt.

Die Picke 3 A' liegt hinter der äußeren Picke 3 A der äußeren Pickengruppe und dient dazu, die Picke 3 A zu ersetzen, wenn diese brechen sollte. Das Ende der Picke 3 A' liegt auf dem gleichen Umfang wie das Ende der Picke 3A.

Da die Schnittbahn der Picken einer Schraubenlinie folgt, muß der Freiwinkel der Picken um so kleiner werden, je näher die Picken an der Drehachse X'-X liegen. Um die gleichen Schnittbedingungen zu erreichen, wird der Schnittwinkel der Picken als Funktion ihres Abstands von der Drehachse verringert, d. h., die Picken sind, in Drehrichtung gesehen, um so mehr nach hinten geneigt, je näher sie an der Drehachse X'-X liegen.

Um eine bessere Abführung der Abbauprodukte durch die Picken zu erreichen, die von den inneren Trägern getragen werden, kann der Schrämkopf zweckmäßig in der Weise abgewandelt werden, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Bei der gleichen radialen Anordnung der Picken und Pickengruppen sind die Träger.41, Al; Bl, B2; Cl, Cl in Richtung der Drehachse um so höher, je weiter sie von. dieser Achse entfernt liegen. Jeweils zwei Träger, die symmetrisch zur Drehachse liegen, beispielsweise A1 und A2, Bl und Bl und Cl und C2, haben im wesentlichen die gleiche Höhe.

Die Anordnung der Picken einer Gruppe folgt Gesetzen, wie sie im folgenden an Hand der F i g. 9 erläutert werden sollen. In vollausgezogenen Linien ist die Lage der mittleren Picken einer Pickengruppe am Anfang einer Drehung ohne Vorschubbewegung des Schrämkopfes dargestellt. In gestrichelten Linien ist die Stellung der seitlichen Picken der gleichen Gruppe nach einer halben Drehung des Schrämkopfes wiedergegeben, wobei der Schrämkopf keine Vorschubbewegung ausgeführt hat. Entsprechend den eingangs erwähnten Feststellungen sei angenommen:

1. ein Achsabstand der Picken entsprechend etwa der Breite e der Picken;

2. eine Anzahl von Picken für eine Breite E einer Kehle, beispielsweise AA als Funktion des Vorschubs des Schrämkopfes und der Breite e der verwendeten Picken.

An Hand der Fig. 10 soll jetzt der Bruch der Rippen erklärt werden.

Die Schnitte IA, IA, 3A und AA lassen im Grund der Kehle GA kleine Rippen mit einer Breite r = q—e und einer Höhe/z stehen. Wenn das Verhältnis h/r=l,5 oder wenigstens 1 bei mürbem Mineral ist, brechen diese Rippen bei einem Durchgang der folgenden Picke, und zwar durch die Seitenkraft des Schneidkopfes der benachbarten Picke.

Die Rippe AA, die zwischen den Kehlen GA und GB in einer Breite R = Q-E und einer Höhefl stehenbleibt, wird brüchig, wenn das Verhältnis H/R größer als 1,5 oder wenigstens 1 bei mürbem Mineral wird. Diese Rippe wird durch die Kraft gebrochen, die im Bereich ihres Kopfes durch die äußere Oberfläche des Schrämkopfes zwischen den Trägern Al und B1 auf sie ausgeübt wird.

Es wurde festgestellt, daß mit einem Schrämkopf, gemäß der Erfindung und einer Anordnung der Picken wie beschrieben, die für einen gegebenen Vorschub aufzubringende Leistung verringert wird und dadurch größere Vorschübe mit einer vorgegebenen Maschine durchgeführt werden können.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Um eine Achse drehbarer Schrämkopf, dessen Schrämpicken jeweils in Gruppen von jeweils wenigstens drei symmetrisch zur Mittellinie ihrer gemeinsamen Kreisbahn gegeneinander ver-

setzten Picken zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Picken (IA, ZA, 3 A, 4A) jeder Gruppe (A, B, C, D) derart versetzt sind, daß die Mittellinien der Kreisbahnen der einzelnen Picken einen Abstand (2) voneinander haben, der im wesentlichen gleich der Breite (e) der Picken ist, daß der Abstand (Q) der Mittellinien (P₁ bis P₄) der einzelnen Pickengruppen in der Größenordnung der doppelten Breite (E) der einzelnen Pickengrappen liegt und daß die Höhe der Picken über dem Schrämkopfkörper (1) wenigstens gleich dem Abstand zwischen den Pickengruppen ist.

2. Schrämkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Picken (IA bis 4A) innerhalb einer Gruppe (A bis P) auf deren Kreisbahn (P) einzeln oder in Untergruppen (A₁, A₂) im Abstand voneinander angeordnet sind und daß die Enden der seitlichen Picken (3 A, 4A) in Abhängigkeit von deren Abstand von den mittleren Picken (IA, 2A) relativ zu den Enden der mittleren Picken zurückversetzt sind (x_v X₂).

3. Schrämkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Picken (IA, IA; 3 A, 4A), die den gleichen Abstand von dei Mittellinie (P) der Pickengruppe haben, um das gleiche Maß zurückversetzt sind.

4. Schrämkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Picken (IA, IA; 3A, 4A) der Pickengruppe auf zwei diametral gegenüberliegende Pickenträger (A 1, A 2) verteilt sind.

5. Schrämkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Pickenträger (A 1) die mittleren Picken (IA, 2A) und der andere Pickenträger (A 2) die äußeren Picken (3 A, 4A) trägt.

6. Walzenschrämkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Achsrichtung (X'-X) im Abstand voneinander liegenden Pickengruppen (A 1 bis D1; A2 bis D2) auf einer Schraubenlinie auf der Oberfläche des Walzenkörpers (1) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind (Fig. 1 und 2).

7. Bohrschrämkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Pickenträger (A 1 bis Cl; A 2 bis C2) mit wachsendem Abstand von der Drehachse (X'-X) zunimmt (Fig. 7).

8. Bohrschrämkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiwinkel der Picken mit zunehmendem Abstand von der Drehachse zunimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1253 456, 342.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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