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Antrieb für am Abbaustoß. entlangbewegte Gewinnungsgeräte, insbesondere
im untertägigen Grubenbetrieb Die Erfindung betrifft einen Antrieb für durch Zugmittel
mit wechselnder Bewegungsrichtung am Abbaustoß entlangbewegte Gewinnungsgeräte,
ins= besondere im untertägigen Grubenbetrieb, deren über mindestens eine Antriebswelle
geführtes Zugmittel durch mindestens einen ständig mit gleichbleibendem Drehsinn
umlaufenden Drehmotor über ein eine Umkehr der Antriebsrichtung des Zugmittels ermöglichendes
schaltbares Getriebe antreibbar ist.
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Bei den im untertägigen Grubenbetrieb verwendeten, durch Zugmittel
mit wechselnder Bewegungsrichtung am Abbaustoß entlangbewegten Gewinnungsgeräten
ist das Zugmittel in der Regel über zwei vorzugsweise am Strebende angeordnete Umkehrrollen
geführt, von denen mindestens eine angetrieben ist. An dem meist als Kette ausgebildeten
endlosen Zugmittel ist in den meisten Fällen ein schälendes Gewinnungsgerät befestigt,
welches in beiden Bewegungsrichtungen den Abbaustoß abschält. Es ist jedoch auch
bekannt, an einem endlos ausgebildeten Zugmittel mehrere, in vorzugsweise gleichmäßigen
Abständen über die Abbaufront ver-. teilt angeordnete Schälgeräte zu befestigen,
welche den Abbaustoß an mehreren im Abstand zueinander angeordneten Angriffspunkten
gleichzeitig bearbeiten. Die schälenden Gewinnungsgeräte sind hierbei durchweg an
einem parallel zum Abbaustoß angeordneten, als Ganzes nachrückbaren Strebförderer
geführt. Die meist als Kettenräder ausgebildeten Umkehrrollen sind in diesem Fall
an der dem Abbaustoß zugekehrten Seite des Strebförderers gelagert, während der
Antrieb für das Gewinnungsgerät mit dem Ende des Strebförderers zu einer gemeinsam
umrückbaren baulichen Einheit verbunden ist.
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Um das Gewinnungsgerät mit wechselnder Bewegungsrichtung am Abbaustoß
entlangbewegen zu können, müssen die Antriebswellen für das Zugmittel mit wechselnder
Drehrichtung antreibbar sein. Als Antriebsmotoren verwendet man Druckluft- oder
Elektromotoren, welche mit den Antriebswellen über mechanische Untersetzungsgetriebe
getrieblich verbunden sind. Zwischen Getriebe und Motor ist ferner eine ausrückbare
Kupplung vorgesehen, welche in der Regel - insbesondere bei Drehstrom-Asychronmotoren
- als Strömungskupplung ausgebildet ist. Derartige Strömungskupplungen sind bei
Drehstrom-Asynchron-Motoren erforderlich, um den Motor unter Last anfahren zu. können.
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Die meisten bisher verwendeten Antriebe für am Abbaustoß entlangbewegte
Gewinnungsgeräte besitzen den Nachteil, daß zur Umkehr der Bewegungsrichtung jeweils
der oder die Antriebsmotoren stillgesetzt, auf entgegengesetzte Drehrichtung umgeschaltet
und anschließend erneut eingeschaltet werden müssen. Hierzu ist es jeweils erforderlich,
die teilweise erheblichen Schwungmassen der Drehmotoren abzubremsen, den Motor auf
entgegengesetzte Drehrichtung umzusteuern und anschließend -unter öffnung der Kupplung
zwischen Motor und Getriebe - wieder anlaufen zu lassen, bevor durch Schließen dieser
Kupplung die Antriebswelle mit entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden
kann. Dieses Abschalten, Umsteuern und erneute Einschalten der Drehmotoren erfordert
einen - je nach Größe und Art des Motors - unterschiedlichen Zeitaufwand, der für
die eigentliche Gewinnungsarbeit verlorengeht. Der Anteil dieser Verlustzeit an
der Gesamtgewinnungszeit wird um so größer, je kürzer die Fahrwege und je größer
die Arbeitsgeschwindigkeiten der Gewinnungsgeräte sind. Besonders nachteilig sind
diese Verlustzeiten daher bei mit großer Geschwindigkeit am Abbaustoß entlangbewegten
Gewinnungsgeräten sowie Gewinnungseinrichtungen mit mehreren über die Streblänge
in vergleichsweise geringen Abständen verteilt angeordneten Gewinnungsgeräten, welche
durch das gleiche Zugmittel am Abbaustoß jeweils nur etwa um das Maß ihres Abstandes
hin- und herbewegt werden. Um Drehstrom-Asynchron-Motoren mit wechselnder Drehrichtung
antreiben zu können, ist außerdem eine verhältnismäßig komplizierte und kostspielige
Ausbildung der Motoren erforderlich.
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Damit der für die eigentliche Gewinnungsarbeit verlorengehende, beim
Abschalten,. Umsteuern und erneuten Einschalten der Drehmotoren erforderliche
Zeitaufwand
nicht zu groß,. sondern möglichst klein gehalten wird, hat man--bereits vorgeschlagen,
die Drehmotoren nach dem Abschalten auf mechanischem oder elektrischem Weg abzubremsen.
So trat man z. B. mechanische Bandbremsen, konische Motorläufer und Schaltkupplungen
angewendet, die sich jedoch in der Praxis nicht bewährt haben. Der Grund hierfür
ist vor allem darin zu sehen, daß mechanisches Bremsen stets mit erheblichem Verschleiß
und großer Wärmeentwicklung verbunden ist. Außerdem sind die Reibungsverhältnisse,
insbesondere im untertägigen Grubenbetrieb mit der dort nicht zu vermeidenden starken
Verschmutzung der Reibungsflächen kaum zu beherrschen. Beim elektrischen Abbremsen
des Drehmotors, das beispielsweise durch einen Endschalter erfolgt, wird der Motor
in entgegengesetztem Drehsinn erregt. Da sich der Läufer noch in der ursprünglichen
Richtung weiterdreht, steigt bei gleichbleibender Spannung das Motormoment auf das
Mehrfache-seines Nennmomentes. Dies bedeutet, daß es bei einer Abbremsung des Drehmotors
durch Gegenstrom sowohl zu_ erheblichen elektrischen wie auch mechanischen Beanspruchungen
des Motors kommt. Außerdem unterliegen auch die vom Motor angetriebenen Kupplungen,
Getriebe, Lagerwellen, Hobelketten nsw. einer starken Stoßbelastung, die zu einem
erheblichen Verschleiß dieser Teile führt.
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Die Gegenstrombremsung hat darüber hinaus eine sehr intensive Erwärmung
des Drehmotors zur Folge, die naturgemäß wesentlich höher ist als die Erwärmung
bei normalem Nennbetrieb. Eine derartige Erwärmung des Motors ist bei den ohnehin
vielfach hohen Wettertemperaturen im untertägigen Grubenbetrieb unerwünscht und
nachteilig. Insbesondere bei häufigen Schaltungen- infolge großer Arbeitsgeschwindigkeiten
und/oder kurzer Hobelwege, die beispielsweise beüri Hereingewinnen besonders fester
Kohlennester notwendig werden, ist diese Erwärmung besonders stark. Eine derart
starke Erwärmung der Motoren hat naturgemäß weiter- die nachteilige Folge, daß ihre
Isolation in verhältnismäßig kurzer Zeit zerstört wird und erneuert werden muß,
was ihre Betriebskosten erheblich erhöht. Außerdem führt die bei den bekannten Antrieben
verwendete elektrische Abbremsung der Motoren zu einer sehr erheblichen Netzbelastung,
die nur von besonders stark dimensionierten Stromnetzen aufgenommen werden kann.
Wo derart stark dimensionierte Stromnetze nicht zur Verfügung stehen, ist eine solche
Abbremsung überhaupt nicht zu verwirklichen.
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Nachteilig ist ferner, daß für den bekannten, mit einer Strombremsung
ausgerüsteten Antrieb ein ungewöhnlich großer technischer Aufwand, insbesondere
an komplizierten und besonders störanfälligen Steuer- und Regeleinrichtungen erforderlich
ist. Außerdem hat sich gezeigt, daß die zusätzlich erforderlichen komplizierten
Schalt- und Steuervorrichtungen unter den rauhen Arbeitsbedingungen des untertägigen
Grubenbetriebes sehr störanfällig sind, so daß sich trotz sorgfältiger Wartung Betriebsstörungen,
die in der Regel einen längeren Stillstand der gesamten Gewinnungsarbeit zur Folge
haben, nicht mit hinreichender Sicherheit vermeiden lassen. Schließlich müssen derartige
Steuer- und Regeleinrichtungen, da es sich bei ihnen um elektrische Geräte handelt,
nach den bergbehördlichen Sicherheitsvorschriften schlagwettergeschützt- ausgebildet
wer= den, was sie naturgemäß weiterhin verteuert und darüber hinaus ihren ohnehin
nicht geringen Platzbedarf um ein erhebliches Maß vergrößert.
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Ein weiterer Nachteil der mechanisch oder elektrisch wirkenden Bremseinrichtungen
besteht darin, daß sie nicht in der Lage sind, die Verlustzeiten zu vermeiden, die
sich bei jedem Wechsel der Bewegungsrichtung des Gewinnungsgerätes durch das erforderliche
Abschalten und Umsteuern der Motoren und das nach jedem Abschalten und Umsteuern
erforderliche erneute Anlaufen der Motoren ergeben. Diese bekannten mechanisch oder
elektrisch wirkenden Bremseinrichtungen vermögen lediglich das Abbremsen der Motoren
zu beschleunigen, wobei in jedem Fall die Motoren zunächst bis zum Stillstand abgebremst,
dann auf entgegengesetzte Drehrichtung umgesteuert und wieder bis, auf ihre Nenndrehzahl
hochlaufen müssen. Eine Umsteuerung der Motoren ohne vorherige Stillsetzung derselben
und des Gewinnungsgerätes würde derart große Schlag- und Stoßbeanspruchungen in
den Getriebeteilen, den Kupplungen und dem Zugmittel zur Folge haben, daß diese
einem unzumutbar starken Verschleiß ausgesetzt wären und bereits nach kurzer Betriebsdauer
zerstört würden. Außerdem können mit Hilfe der bekannten mechanisch oder elektrisch
wirkenden Bremseinrichtungen nicht die bei jedem Anlaufen der Motoren auftretenden
starken Netzbelastungen vermieden werden.
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Es sind ferner kombinierte Antriebsstationen für ein schälendes Gewinnungsgerät
und einen Förderer bekannt, bei welchen für beide ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen
wird, der aus zwei am oberen und unteren Fördererende angeordneten Antriebsstationen
besteht. Diese Antriebsstationen sind als sogenannte Zwillingsantriebe ausgebildet
und besitzen jeweils zwei Elektromotoren, die über ein gesondertes Getriebe auf
eine gemeinsame Antriebswelle einwirken, von der aus der Förderer angetrieben wird.
Außerdem treibt jeder Zwillingsantrieb mit Hilfe eines gesonderten Kettentriebes
von der gemeinsamen Antriebswelle aus eine als Kettenrad ausgebildete Umkehrrolle
an, welche in ein. endloses, als Kette ausgebildetes Zugmittel eingreift, mit dessen
Hilfe das Gewinnungsgerät am Kohlenstoß hin- und hergezogen wird.
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Zwischen Kettentrieb und Kettenrad ist bei beiden Antriebsstationen
eine ausrückbare Zahnkupplung vorgesehen, die eine getriebliche Verbindung zwischen
Kettentrieb und Kettenrad sowie eine Trennung derselben ermöglicht. Während die
an den entgegengesetzten Enden des Förderers angeordneten Zwillingsantriebe so ausgebildet
sind, daß sie ständig in der gleichen Drehrichtung angetrieben werden, besitzen
die Kettenräder und Kettentriebe eine solche Ausbildung, daß sie - sofern die Zahnkupphing
eingerückt wird - in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden. Hierbei
soll jeweils nur eines der Kettenräder mit dem dazugehörigen Zwillingsantrieb getrieblich
verbunden werden, so daß - je nachdem, welche der beiden Kupplungen eingerückt ist
- das Gewinnungsgerät in der einen oder anderen Richtung am Abbaustoß entlanggezogen
wird.
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Da bei dieser bekannten Bauart die ausrückbaren Kupplungen zwischen
Kettenrad und Kettentrieb als Zahnkupplungen ausgebildet sind,. mit denen es bekanntlich
ohne
erhebliche Beschädigung der Kupplung nicht möglich ist, bei laufendem Antrieb zu
kuppeln und auf diese Weise die Antriebsrichtung für das Gewinnungsgerät umzukehren,
müssen auch bei ihr die an beiden Enden des Förderers vorgesehenen Antriebe einschließlich
der Drehmotoren bei jeder Änderung der Bewegungsrichtung des Gewinnungsgerätes stillgesetzt
werden, bevor die bislang gekuppelte Zahnkupplung ausgerückt und die andere, für
die neue Bewegungsrichtung des Gewinnungsgerätes benötigte Zahnkupplung eingerückt
werden kann. Dies ist im praktischen Betrieb nicht nur dann erforderlich, wenn das
Gewinnungsgerät eine seiner beiden Endstellungen erreicht hat, sondern beispielsweise
auch dann, wenn zur Hereingewinnung besonders fester Kohlennester das Gewinnungsgerät
auf einem relativ kurzen Weg mehrfach hin- und herbewegt werden muß. Ein Umsteuern
der Bewegungsrichtung ohne Stillsetzung der Antriebe würde, bei dem bekannten Antrieb
zu einer hohen schlagartigen Beanspruchung der Kupplungszähne und damit zu einem
frühzeitigen Verschleiß der Kupplungen führen, wenn es nicht gar zu einem Ausschlagen
bzw. zu einem Bruch der Kupplungszähne kommt. Infolgedessen ist man bei der bekannten
Bauart schon aus diesem Grund gezwungen, bei jeder Umkehr der Bewegungsrichtung
des Gewinnungsgerätes die eine erhebliche Schwungmasse aufweisenden rotierenden
Massen der Drehmotoren und der nachgeschalteten Getriebe - beispielsweise mit Hilfe
einer Gegenstrombremsung - bis zum Stillstand abzubremsen, um das Ein- und Ausrücken
der Zahnkupplungen durchführen zu können.
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Eine Stillsetzung des gesamten Antriebes ist bei der bekannten Konstruktion
aber auch deshalb erforderlich, weil mit absoluter Sicherheit die Kupplung des bislang
angetriebenen Kettenrades ausgerückt sein muß, bevor die Kupplung des am entgegengesetzten
Förderende vorgesehenen Kettenrades eingerückt werden darf, da sonst die beiden
Antriebe direkt gegeneinander arbeiten, was erhebliche Schäden nach sich ziehen
kann. Infolgedessen muß in jedem Falle nach dem Ausrücken der einen Kupphing und
vor dem Einrücken der anderen Kupplung eine jegliche Möglichkeit von Irrtümern ausschließende
Verständigung zwischen den die beiden Kupplungen betätigenden Arbeitskräften herbeigeführt
werden.
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Hieraus ergeben sich für die bekannte, mit Zwillungsantrieben ausgerüstete
Bauart im wesentlichen die gleichen Nachteile, wie sie vorstehend bereits im Zusammenhang
mit den verschiedenen Möglichkeiten einer Abbremsung dargelegt worden sind. Verzichtet
man auf eine derartige Abbremsung, so nimmt das Stillsetzen und erneute Anfahren
des Gewinnungsgerätes derart viel Zeit in Anspruch, daß erhebliche Stillstandszeiten
die Folge sind, die vor allem bei großen Arbeitsgeschwindigkeiten und/oder relativ
kurzen Fahrwegen des Gewinnungsgerätes nach Möglichkeit vermieden werden müssen.
Außerdem wird bei diesem bekannten kombinierten Förderer- und Hobelantrieb bei der
bei jeder Änderung der Bewegungsrichtung des Gewinnungsgerätes erforderlichen Abschaltung
der Antriebe auch der Förderer mit stillgesetzt, so daß dieser immer wieder unter
Last angefahren werden muß, was zu einer außerordentlich großen Belastung der Motore,
Getriebe und Kupplungen führt. Ein weiterer Nachteil dieser kombinierten Förderer-
und Hobelantriebe besteht darin, daß es bei ihnen überhaupt nicht möglich ist, das
Gewinnungsgerät am Abbaustoß hin- und herzubewegen, ohne daß gleichzeitig auch der
Förderer mit angetrieben wird. Infolgedessen muß dann, wenn aus irgendwelchen Gründen,
beispielsweise wegen Mangels an Leerwagen oder aber infolge irgendwelcher Störungen
an den Streckenfördermitteln oder wegen Vornahme irgendwelcher besonderen Arbeiten
im Streb, der Strebförderer stillgesetzt werden muß, jeweils auch der Hobel außer
Betrieb genommen werden. Somit haben alle Stillstandszeiten des Strebförderers bzw.
alle in der Förderung auftretenden Störungen und Betriebsunterbrechungen zwangläufig
auch eine Unterbrechung der Gewinnungsarbeit zur Folge. Ein weiterer wesentlicher
Nachteil der bekannten Antriebsart besteht darin, daß das Verhältnis zwischen Hobel-
und Förderergeschwindigkeit ein für allemal festgelegt ist und daß überdies sowohl
bei der Bergfahrt als auch bei der Talfahrt des Hobels mit genau dem gleichen Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen diesen beiden Einrichtungen gearbeitet werden muß. Es besteht daher bei
der bekannten Bauart keinerlei Möglichkeit, die Hobel- und Förderergeschwindigkeit
an unterschiedliche Verhältnisse, beispielsweise wechselnde Flözmächtigkeiten, anzupassen,
geschweige denn für die Berg- und Talfahrt des Hobels ein unterschiedliches Verhältnis
zwischen Hobel-und Förderergeschwindigkeit zu wählen, um eine möglichst weitgehende
Kapazitätsausnutzung der vorhandenen Gewinnungs- und Fördereinrichtungen zu erzielen.
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Der der bekannten Bauart zugrunde liegende Gedanke, für den Förderer
und den Hobel zwei gemeinsame, am oberen und unteren Fördererende angeordnete Antriebsstationen
vorzusehen, beruht auf der irrigen Vorstellung, daß die Spitzenleistung des Förderer-
und des Hobelantriebes praktisch nie zur selben Zeit verlangt wird. Tatsächlich
fallen jedoch die Belastungsspitzen des Förderer- und des Hobelantriebes in vielen
Fällen zusammen, und zwar beispielsweise dann, wenn bei besonders starker Belastung
des Hobelantriebes infolge besonders großer Schältiefe der Förderer auch entsprechend
stark beladen und der Fördererantrieb entsprechend stark belastet wird. Demzufolge
hat es sich als Trugschluß erwiesen, daß man bei gemeinsamen Antrieben für Gewinnungsgerät
und Förderer insgesamt mit einer geringeren installierten Leistung auskommt als
bei getrennten Antrieben.
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Da bei der bekannten Antriebsbauart die gesamte Antriebsleistung für
den Förderer und das Gewinnungsgerät über die an beiden Enden des Förderers angeordneten
Antriebswellen des Fördererkettenbandes übertragen werden, müssen diese einschließlich
ihrer Lager sowie der zu ihrer Lagerung dienenden Teile der Fördererendschüsse eine
etwa doppelt so starke Ausbildung erhalten, wie dies bei getrennten Antrieben für
Förderer und Hobel notwendig ist. Abgesehen von der hierdurch bewirkten Erhöhung,
der Anlagekosten führt dies zu einer derartigen Vergrößerung des Durchmessers der
Fördererantriebswellen, daß eine für den untertägigen Grubenbetrieb außerordentlich
nachteilige Vergrößerung der Fördererbauhöhe unumgänglich ist.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß von den beiden Antriebswellen
jeweils nur eines der beiden
Kettenräder des Hobelzugmittels angetrieben
wird, so daß die gesamte Antriebskraft für den Hobel an einer Stelle auf dessen
Zugmittel übertragen werden muß. Infolgedessen ist es erforderlich, dem Zugmittel
sowie auch den Wellen der Kettenräder und deren Lagerungen eine etwa doppelt so
starke Ausbildung zu geben, wie dies bei einem gleichzeitigen Antrieb beider Kettenräder
erforderlich wäre. Außerdem nimmt infolge dieser Eigenart jeweils nur eine der beiden
Antriebsstationen unmittelbar .am Antrieb des Hobels teil,-. während die andere.-Antriebsstation
lediglich über das Föidererkettenband zum Antrieb des Hobels- beizutragen vermag.
Um dies. zu ermöglichen, müssen auch die- Fördererketten. eine etwa ebenfalls doppelt
so starke-Ausbildung erhalten,. wie dies ohne Kraftübertragung für den Hobel. über:.
die Fördererketten notwendig wäre.
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Die -Erfiridurig hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend erörterten
Nachteile der bekannten Antriebe für durch Zugmittel mit- wechselnder Bewegungsrichtung
am -Abbaustoß entlang-bewegte- Gewinriungsgeräte @zu beseitigen, deren über mindestens
eine Antriebswelle geführtes Zugmittel durch mindestens einen ständig mit gleichbleibendem
Drehsinn umlaufenden Drehmötor über ein .eine Umkehr der Antriebsrichtung des Zugmittels
'ermöglichendes; schaltbares Getriebe antreibbar ist.» Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst; daß jeder Antriebswelle des Zugmittels ein gekapseltes
selbsttätig umsteuerbares, an sich bekanntes - Wendegetriebe zugeordnet ist, das
' zwei von. einem _ vom Fördererantrieb unabhängigen Drehmotor ständig mit entgegengesetztem
Drehsinn angetriebene Antriebshälften besitzt, welche wahlweise mit der Antriebswelle
des- Zugmittels unter Umkehr ihrer Antriebsdrehrichtung ohne Stillsetzung des Drehmotors
kraftschlüssig küppelbar sind und daß für die wahlweise Kupplung mit der Antriebswelle
-des Zugmittels jededer beiden Antriebshälften des Wendegetriebes einevorzugsweise
hydraulisch -oder - pneumatisch gesteuerte Umschaltkupplung zugeordnet ist.
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Hierdurch ergibt sich zunächst der Vorteil, daß im Gegensatz zu den
bekannten Antrieben am Ende jeder Arbeitsfahrt des oder der am -gleichen Zugmittel
befestigten Gewinnungsgeräte es nicht erforderlich ist, den bzw. die die Antriebswellen
antreibenden Motoren -stillzusetzen, umzusteuern und mit entgegengesetzter Drehrichtung
wieder anlaufen zu lassen, sondern daß die Umsteuerung der Bewegungsrichtung des
oder der Gewinnungsgeräte unabhängig von den ständig mit gleicher Drehrichtung umlaufenden
Drehmotoren vorgenommen werden kann. Da hierbei im wesentlichen nur die Massen des
mit relativ geringer Geschwindigkeit am Abbaustoß entlangbewegten Gewinnungsgerätes
und eines Teils der Wendegetriebe abgebremst zu werden brauchen, verringern sich
die für das Umsteuern der Bewegungsrichtung erforderlichen Stillstandszeiten in
solchem Maß, daß sie auch bei relativ kurzen Fahrwegen und hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
des Gewinnungsgerätes praktisch nicht mehr ins Gewicht fallen. .So ist es bei dem
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Antrieb ohne weiteres möglich, innerhalb von wenigen
Sekunden die Wendegetriebe umzusteuern. und auf diese Weise die Bewegungsrichtung
des Gewinnungsgerätes umzukehren, während bei den bekannten Antrieben hierzu Stillstandszeiten
in der Größenordnung von einer oder mehreren Minuten benötigt werden. Diese durch
den erfindungsgemäß'' vorgeschlagenen Antrieb erzielte Verringerung der Verlustzeiten
bei einer Umkehr der Bewegungsrichtung des Gewinnungsgerätes fällt naturgemäß um
sog stärker ins Gewicht, je größer die Arbeitsgeschwindigkeit des Gewinnungsgerätes
und je kürzer sein. Bewegungsbereich ist, so daß sie vor allem bei relativ kurzen
.Streblängen, beim Abbau besonders fester-Kohlennester sowie bei solchen Gewinnungsgeräten
. von Bedeutung ist, bei denen mehrere, über die--' Streblänge -durc h- verteilt
angeordnete Gewinnungsgerätedurch das gleiche Zugmittel jeweils nur um das Maß-'
ihres Abstandes hin- und herbewegt werden.
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Derart kurze Stillstandszeiten sind bei dem erfin-' dungsgemäß vorgeschlagenen
Antrieb vor allem des-' halb möglich, weil- die eine erhebliche kinetische.# Energie
aufweisenden rotierenden Massen der Dreh-; motoren nicht bei jedem Umschaltvorgang
zunächst; abgebremst, -umgesteuert und mit entgegengesetzter Drehrichtung wieder
bis auf -ihre Nenndrehzahl beschleunigt werden -müssen. Aber nicht nur die erstrebenswerten
kurzen Stillstandszeiten werden mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb erreicht,
sondern es entfallen" außerdem die zahlreichen son--- stigen Nachteile der bekannten,
Bauarten, die sich aus der bisherigen Notwendigkeit einer Abbremsung, . Umsteuerung
und nachfolgenden Beschleunigung der Drehmotoren ergeben. So werden vor allem die
Schwierigkeiten behoben, die sich beim mechanischen oder elektrischen Abbremsen,
insbesondere unter den besonderen Arbeitsbedingungen des unter-; tägigen Grubenbetriebes,
bemerkbar machen. Beidem Antrieb nach der Erfindung ist z. B. die Wärmeentwicklung
im Gegensatz zu den bekannten Bauarten äußerst gering, da eine Abbremsung der Drehmotoren
mit mechanischen oder elektrischen Mitteln nicht erforderlich ist. Daher läßt sich
der erfindungsgemäße Antrieb auch in solchen Abbaubetrieben verwenden, in denen
mit besonders hohen Wettertemperaturen gerechnet werden muß. Auch häufige Schaltungen
wirken sich in keiner Weise nachteilig auf den Antrieb nach der Erfindung aus bzw:
_ bewirken keinerlei Erhöhung der normalen Betriebs- . temperatur der Antriebsmotoren.
Dies hat wiederum den Vorteil, daß bei Verwendung von Elektromotoren deren Isolation
weniger belastet und daher eine um ein Vielfaches größere Lebensdauer zu -erwarten
ist, so daß die Betriebskosten erheblich gesenkt werden können.
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Ein. weiterer Vorteil besteht darin, daß infolge des nicht mehr erforderlichen
Abbremsens und erneuten _ Beschleunigens der Drehmotoren sich beträchtliche Energieeinsparungen
erreichen lassen. Da die Motoren ständig durchlaufen, steht außerdem unmittelbar
nach Umsteuerung der Wendegetriebe ihre volle Antriebskraft für- die überwindung
des Schälwider= Standes des oder der Gewinnungsgeräte zur Verfügung, so daß diese
ohne Anlaufschwierigkeiten in sehr kurzer Zeit auf die jeweils vorgesehene Arbeitsgeschwindigkeit
beschleunigt werden können. Belastungsspitzen des Netzes beim Anlaufen der meist
als Drehstrom-Asynchron-Motoren ausgebildeten Motoren werden auf diese Weise ebenfalls
vermieden. Dies ist für den Grubenbetrieb von besonderer Bedeutung, weil infolge
des Fortfalls übermäßiger Netzbelastungen -man mit wesentlich schwächer dimensionierten
Stromnetzen auskommen kann als bei den bekannten Antrieben.
Außerdem
ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Antrieb völlig unabhängig von komplizierten
und störungsanfälligen Steuer- und Regeleinrichtungen. Die Teile, die bei ihm das
Umsteuern der Bewegungsrichtung des Gewinnungsgerätes bewirken, brauchen nicht schlagwettergeschützt
ausgebildet zu werden. Vielmehr genügen besonders einfache und robust ausgebildete
Antriebselemente, deren Lebensdauer weitaus höher ist als die komplizierten Steuer-
und Regeleinrichtungen der bekannten Antriebe. Außerdem ergibt sich der Vorteil,
daß jede Antriebswelle des Hobelzugmittels nicht nur in einer, sondern in beiden
Drehrichtungen von dem ihr zugeordneten, vom Fördererantrieb unabhängigen Drehmotor
angetrieben werden kann. Infolgedessen wird die zum Antrieb des Gewinnungsgerätes
insgesamt erforderliche Antriebskraft durch die in der Regel vorhandenen beiden
Antriebswellen je zur Hälfte auf das Zugmittel übertragen, was eine entsprechende
Verringerung seiner Zugbelastung zur Folge hat. Außerdem entfällt die bei der bekannten
Bauart für den Antrieb des Gewinnungsgerätes erforderliche Kraftübertragung durch
die Fördererkette, so daß diese ebenso wie die Hobelkette eine wesentlich leichtere
Ausbildung erhalten kann. In gleichem Maß können auch die Antriebswellen für das
Hobelzugmittel und die Fördererketten einschließlich sämtlicher, zu ihrer Lagerung
beitragenden Teile schwächer dimensioniert werden, was eine erhebliche Ersparnis
an Material, Gewicht, Kosten und Platzbedarf bedeutet.
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Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der erfindungsgemäß vorgeschlagene
Antrieb in seiner Arbeitsweise von dem Antrieb für den Strebförderer sowie auch
von der konstruktiven Ausbildung und der Arbeitsweise des Strebförderers völlig
unabhängig ist. Infolgedessen sind alle Schwierigkeiten und Nachteile vermieden,
die sich bei der bekannten Konstruktion aus der dort vorhandenen zwangläufigen Kupplung
von Hobel- und Fördererantrieb ergeben. Es ist für die Arbeitsweise des erfindungsgemäß
ausgebildeten Antriebes des Gewinnungsgerätes völlig gleichgültig, ob der Strebförderer
läuft oder stillsteht sowie mit welcher Geschwindigkeit sowie in welcher Richtung
sich der Förderer bewegt. Ferner ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Antrieb
nicht an die Verwendung bestimmter Fördererkonstruktionen gebunden, sondern läßt
sich bei jeder beliebigen Ausbildung des Strebförderers, beispielsweise auch bei
Bandförderern, verwenden. Eine besonders starke Dimensionierung des Förderers, insbesondere
der Fördererketten, wie bei den bekannten Bauarten, ist nicht erforderlich, was
die Anlagekosten erheblich verringert.
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Des weiteren läßt sich das bei der Erfindung verwendete Wendegetriebe
ohne Schwierigkeiten schmutz- und wasserfest kapseln. Außerdem kann das Wendegetriebe
ohne weiteres bei bereits vorhandenen Hobelantrieben verwendet werden, und zwar
ohne daß hierzu komplizierte zusätzliche Vorrichtungen sowie in besonderer Weise
ausgebildete Motoren erforderlich sind. Ferner braucht bei einer Umkehr der Bewegungsrichtung
des Gewinnungsgerätes lediglich eine der beiden Umschaltkupplungen des Wendegetriebes
ein- und die andere ausgeschaltet zu werden, wobei nach dem Schalten der Kupplungen
sofort die gesamte Antriebsleistung des entsprechenden Drehmotors zur Verfügung
steht Die hierfür vorgesehenen Umschaltkupplungen sind vorzugsweise als Reibungs-
bzw. Lamellenkupplungen ausgebildet, die lediglich einem verhältnismäßig geringen
Verschleiß unterliegen und bei denen mit relativ einfachen Mitteln bei geringem
Zeit- und Kostenaufwand die verschlissenen Lamellen gegen neue ausgewechselt werden
können. Die vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Umschaltkupplungen
lassen sieh auch bei großen bei der Verzögerung des Gewinnungsgerätes wirksamen
Last- und Schwungmomenten verhältnismäßig weich schalten, so daß sich mit ihnen
auch ein hohes Maß an Betriebssicherheit erreichen läßt.
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Während man bei den bekannten Antrieben die Umsteuerung der Drehrichtung
der Antriebsmotoren meist von Hand hat vornehmen lassen, ist es bei dem erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Antrieb unter Verwendung von vergleichsweise einfachen Steuermitteln
möglich, das Wendegetriebe selbsttätig umzusteuern. Hierdurch ergibt sich nicht
nur eine Einsparung von Bedienungspersonal, sondern auch die Möglichkeit, bei der
Handumschaltung im praktischen Betrieb nicht völlig zu vermeidende Bedienungsfehler
- die meist auf die schlechten Sichtverhältnisse bzw. Mißverständnisse bei der Signalgebung
zurückzuführen sind - mit absoluter Sicherheit auszuschalten. Da Schaltfehler bei
der Umsteuerung des Gewinnungsgerätes in der Regel mit erheblichen Betriebsstörungen
verbunden sind, die größere Förderausfälle nach sich ziehen können, ist die Möglichkeit,
mit vergleichsweise einfachen Steuermitteln eine selbsttätige Umsteuerung der Bewegungsrichtung
des oder der Gewinnungsgeräte vorzunehmen, für die Praxis von erheblicher Bedeutung.
Aut anderen Ciebiet'en der Technik, insbesondere im Werkzeugmaschinenbau, ist die
Verwendung von Wendegetrieben seit vielen Jahrzehnten bekannt. So werden Wendegetriebe
beispielsweise bei Drehbänken für die Drehrichtungsänderung der Leitspindel benutzt.
Abgesehen davon, daß es sich hierbei um völlig andere Anwendungszwecke handelt als
bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Antrieb für durch Zugmittel bewegte Gewinnungsgeräte,
sind auch die Arbeits- und Wirkungsweise, die Arbeitsbedingungen, die gestellten
Anforderungen und die angestrebten Wirkungen völlig andere als bei einem Antrieb
für schälende Gewinnungsgeräte im untertägigen Grubenbetrieb.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind die Antriebswelle
des Drehmotors und die Antriebswelle des Wendegetriebes durch eine an sich bekannte
Strömungskupplung getrieblich gekuppelt. Das Wendegetriebe kann somit auch bei stillstehenden
Umschaltkupplungen und völlig unabhängig von dem mit gleichbleibender Drehrichtung
und Drehzahl weiterlaufenden Drehmotor abgebremst und umgesteuert werden, was den
Verschleiß derartiger Kupplungen erheblich senkt. Die Verwendung von an sich bekannten
Strömungskupplungen bietet ferner den Vorteil, daß die beim Abbremsen und Umsteuern
des Wendegetriebes in der Strömungskupplung auftretende Wärmeenergie ohne Gefahr
unzulässig hoher Erwärmungen zuverlässig vernichtet werden kann. Dabei ist es durch
Änderung der Flüssigkeitsfüllung ohne weiteres möglich, die Drehmotoren auch in
den Fällen durchlaufen zu lassen, in denen aus besonderen Gründen ein längeres Stillsetzen
der Wendegetriebe bzw. Gewinnungsgeräte
erforderlich ist. Strömungskupplungen
besitzen außerdem den . Vorteil, daß sie praktisch keinerlei Verschleiß ausgesetzt
sind sowie beispielsweise durch Änderung der Flüssigkeitsfüllung günstige Beschleunigungsverhältnisse
für das oder die Gewinnungsgeräte ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Wendegetriebe in
Abhängigkeit von@der Arbeitsbewegung - insbesondere vom Fahrweg - des Gewinnungsgerätes
selbsttätig umsteuerbar. Auf diese Weise läßt sich eine vollautomatische Umsteuerung
der Bewegungsrichtung des oder der am Abbaustoß entlangbewegten Gewinnungsgeräte
erreichen, die nicht nur den Vorteil eines hohen Maßes an Betriebssicherheit besitzt,
sondern außerdem beträchtliche Personaleinsparungen ermöglicht. In der Regel empfiehlt
es sich, die zur Umsteuerung des Wende-Betriebes vorgesehenen Schalt- und Steuermittel
so auszubilden, daß das Wendegetriebe an beiden Enden des Fahrweges des Gewinnungsgerätes
selbsttätig umsteuerbar ist. Abgesehen davon, daß -sich auf diese Weise die Bewegungsrichtung
des oder der Gewinnungsgeräte finit: absoluter Sicherheit an der jeweils gewünschten
Stelle umkehren läßt und durch menschliche Unzulänglichkeiten bedingte Fehler praktisch
ausgeschlossen werden, wird das Ausmaß der für die Gewinnungsarbeit verlorengehenden
Stillstandszeiten auf ein geringstmögliches Maß verringert. Sofern das Zugmittel-
über mehr als eine angetriebene Antriebswelle geführt ist, werden die diesen zugeordneten
Wendegetriebe derart Betrieblich miteinander verbunden, daß sie jeweils gleichzeitig
und in gleicher Weise umgesteuert werden.
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Die selbsttätige Umsteuerung des Wendegetriebes kann in manchen Fällen
durch vom Gewinnungsgerät - gegebenenfalls mittelbar - betätigte Schaltvorrichtungen
erfolgen. Diese Schaltvorrichtungen können unmittelbar durch das Gewinnungsgerät
betätigt werden, wobei es jedoch auch möglich ist, nur eine mittelbare Betätigung
der Schaltvorrichtungen durch das Gewinnungsgerät - beispielsweise durch an dem
meist als Kette ausgebildeten Zugmittel angeordnete Anschlagnocken od. dgl. - vorzusehen.
Beispielsweise ist es möglich, an dem parallel zum Abbaustoß verlegten Förderer
im Bereich der Endstellung des Gewinnungsgerätes Endschalter vorzusehen, welche
durch das Gewinnungsgerät betätigt werden und am Ende jeder Arbeitsfahrt des oder
der Gewinnungsgeräte die Wendegetriebe sämtlicher auf das Zugmittel einwirkender
Antriebswellen umsteuern.
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Eine andere vorteilhafte Lösung besteht darin, daß für die Umsteuerung
des Wendegetriebes mindestens eine den Fahrweg des Gewinnungsgerätes messende und
in Abhängigkeit von diesem betätigte Schaltvorrichtung vorgesehen ist. Hierdurch
ergibt sich die Möglichkeit, auf vom Gewinnungsgerät unmittelbar betätigte Schaltelemente
zu verzichten und die Umsteuerung der Wendegetriebe durch deren Fahrweg messende
Schaltvorrichtungen vorzunehmen, welche außer der Umsteuerung des Wendegetriebes
auch die Möglichkeit bieten, die Arbeitsbewegung des Gewinnungsgerätes von einem
am Strebende oder in der Strecke angeordneten Steuerstand aus genau zu verfolgen.
Derartige Schaltvorrichtungen besitzen ferner den Vorteil, daß sie sich auf einfachste
Weise auf den jeweils gewünschten Fahrweg des Gewinnungsgerätes einstellen lassen,
während bei Verwendung von durch das Gewinnungsgerät unmittelbar betätigten Schaltern
diese zur Änderung des Fahrweges auf verhältnismäßig umständliche Weise aus- und
erneut eingebaut werden müssen. Bei -den Fahrweg des Gewinnungsgerätes messenden
und in Abhängigkeit von diesem betätigten Schaltvorrichtungen bereitet es ferner
keine Schwierigkeiten, die Länge des Fahrweges in beiden Bewegungsrichtungen beliebig
zu verändern, und zwar - was bei vom Gewinnungsgerät unmittelbar betätigten Schaltelementen
ebenfalls nicht möglich ist = auch ohne Unterbrechung der Gewinnungsarbeit. Der
Fortfall von auf der Abbaustoßseite des Förderers angeordneten Schaltelementen hat
ferner den Vorteil, daß keine in besonderer Weise ausgebildete Fördererschüsse erforderlich
sind und daß störungsanfällige Übertragungsmittel zwischen diesen Schaltelementen
und den die Umsteuerung des Wendegetriebes bewirkenden Steuermitteln in Fortfall
kommen.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist eine Schaltvorrichtung
in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl eines zwischen Motor und Antriebswelle des
Zugmittels angeordneten, in wechselnder Drehrichtung angetriebenen Getriebeelementes
gesteuert. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Schaltvorrichtung zusammen
mit den zwischen Motor und Antriebswelle vorgesehenen Getriebeelementen zu einer
baulichen Einheit zu verbinden und innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses anzuordnen.
Dabei wird zweckmäßig von der Drehbewegung des Getriebeelementes eine hin- und hergehende
Bewegung eines Schaltelementes abgeleitet, welches bei Erreichen seiner Endstellungen
die den Kupplungswellen des Wendegetriebes zugeordneten Umschaltkupplungen mittelbar
betätigt. Das Schaltelement kann als auf einer von dem Getriebeelement angetriebenen
Steuerspindel axial verschiebbar geführter Hebel ausgebildet sein, welcher über
verstellbare Anschläge eine die Umschaltkupplungen des Wendegetriebes betätigende
Steuervorrichtung schaltet. Diese Schaltvorrichtung ist infolge ihrer mechanischen
Betriebsweise außerordentlich betriebssicher und in der Herstellung billig, wobei
sie ferner den Vorteil eines nur geringen Raumbedarfs besitzt. Durch Verstellung
der dem Schalthebel zugeordneten Anschläge läßt sich innerhalb kürzester Zeit der
Fahrweg des Gewinnungsgerätes, und zwar auch während des Betriebes, in der jeweils
gewünschten Weise verändern.
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Die den Kupplungswellen des Wendegetriebes zugeordneten Umschaltkupplungen
werden zweckmäßig in der Weise ausgebildet, daß diese durch Druckmittelbeaufschlagung
gegen eine Rückstellkraft zu schließen sind. Auf diese Weise wird nicht nur ein
einfaches und betriebssicheres Einrücken der Umschaltkupplungen erreicht, sondern
außerdem gewährleistet, daß die Kupplungen sofort ausrücken und damit den Drehmotor
von der Antriebswelle trennen und diese stillsetzen, wenn aus irgendeinem Grund
das zur Steuerung des Antriebes erforderliche Druckmittel nicht mehr vorhanden ist,
was beispielsweise durch die Beschädigung einer Steuerleitung, eines Schiebers oder
der Druckmittelpumpe bzw. ihres Antriebes verursacht sein könnte. Würde das Gewinnungsgerät
in einem solchen Fall nicht stillgesetzt, sondern weiterlaufen, so könnte es zu
erheblichen Beschädigungen des Gewinnungsgetätes sowie des Förderers kommen, wenn
nicht eine rechtzeitige Umschaltung bzw. Ausschaltung des Antriebes- von
Hand
erfolgt. Eine- solche rechtzeitige Um- bzw. Ausschaltung von Hand ist jedoch insbesondere
bei einem plötzlich auftretenden Druckmittelausfall, der meist unbemerkt bleibt,
nicht möglich, so daß ein automatisches Trennen des Drehmotors von der Antriebswelle
bei Ausfall des Druckmittels sehr vorteilhaft ist.
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In der Regel empfiehlt es sich, daß die Steuervorrichtung als ein
in ein Druckmittelnetz eingeschalteter Steuerschieber ausgebildet ist, durch dessen
Verstellung den Umschaltkupplungen zugeordnete Schaltzylinder zu beaufschlagen sind.
Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Steuerschieber mittels einer
außerhalb des Schiebergehäuses angeordneten Schaltstange verstellbar ist, auf welcher
die von dem Schalthebel der Steuerspindel betätigten Anschläge verstellbar befestigt
sind. Eine solche Ausbildung ist nicht nur besonders einfach und betriebssicher,
sondern besitzt außerdem den Vorteil, daß die in Abhängigkeit vom Fahrweg des Gewinnungsgerätes
erfolgende Schaltbewegung unmittelbar und ohne Verzögerung auf die Steuervorrichtung
übertragen wird. Aus dem gleichen Grund empfiehlt es sich, die Schaltstange als
axiale Verlängerung des Steuerschiebers auszubilden und parallel zu der mit dem
Schalthebel ausgerüsteten Steuerspindel anzuordnen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Steuerschieber
zwei in festem axialem Abstand angeordnete Kolben, durch welche über je eine Druckmittelleitung
die Schaltkolben der beiden Umschaltkupplungen abwechselnd gegen eine Rückstellkraft
im Schließsinne der Kupplung mit Druckmittel zu beaufschlagen bzw. unter öffnung
der Kupplung durch die Rückstellkraft vom Druckmitteldruck zu entlasten sind. Dabei
ist es ratsam, wenn die Druckbeaufschlagung des einen Schaltzylinders etwa gleichzeitig
mit der Druckentlastung des anderen Schaltzylinders erfolgt. Auf diese Weise ist
einerseits gewährleistet, daß die beiden Kupplungen nie zu gleicher Zeit eingerückt
sind, was zu erheblichen Beschädigungen des Antriebs, zumindest jedoch zu einem
starken Verschleiß der Kupplungslamellen führen würde. Andererseits wird durch die
gleichzeitige Umschaltung praktisch jegliche Verlustzeit beim Umschalten des Fördererantriebes
vermieden.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Druckmittelbeaufschlagung der
Schaltzylinder mittels eines in die zum Steuerschieber führende Druckmittelleitung
eingeschalteten Mehrwegehahnes von Hand umgekehrt und abgeschaltet werden kann.
Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn aus irgendeinem Grund die automatische
Schalteinrichtung ausfallen sollte, da dann die Möglichkeit besteht, den Antrieb
von Hand zu steuern, so daß die Förderung bzw. die Arbeit des Gewinnungsgerätes
nicht" sofort eingestellt zu werden braucht.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, daß mit der Antriebswelle des Wendegetriebes
eine an das Druckmittelnetz angeschlossene Druckmittelpumpe getrieblich verbunden
ist. Auf diese Weise wird ein gesonderter Antriebsmotor für die Druckmittelpumpe
eingespart, was nicht nur eine Kosten- und Gewichtsersparnis bedeutet, sondern auch
den Platzbedarf des Antriebes verringert. Zweckmäßigerweise werden die Schaltzylinder
des Wendegetriebes durch den Steuerschieber wechselweise an eine zur Druckmittelpumpe
führende Druckmittelleitung bzw. an eine zu einem Sammelbehälter führende Rückstromleitung
angeschlossen. Es ist jedoch statt dessen auch möglich, die Schaltzylinder des Wendegetriebes
durch den Steuerschieber wechselweise an eine. Druckluftleitung anzuschließen bzw.
zu entlüften. In diesem Fall kann auf eine gesonderte Druckmittelpumpe zur Speisung
der Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise verzichtet werden.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele
schematisch veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen druckflüssigkeitsgesteuerten
Antrieb für ein schälendes Gewinnungsgerät und F i g. 2 einen Antrieb gemäß F i
g. 1 mit Druckluftsteuerung.
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Der insbesondere für schälende Gewinnungsgeräte im untertägigen Grubenbetrieb
vorgesehene Antrieb besteht aus einem Wendegetriebe 1, das mit einem ständig in
einer Drehrichtung umlaufenden Drehstrom-Asynchron-Motor 2 über eine Strömungskupplung,
z. B. eine Turbokupplung 3, getrieblich verbunden ist. Andererseits ist die Abtriebswelle
4 des Wendegetriebes mit einer in dem Endschuß eines parallel zum Abbaustoß angeordneten
Förderers 5 gelagerten Antriebswelle 6 gekuppelt, deren dem Abbaustoß zugekehrtes
Stirnende als Kettenrad 6 a ausgebildet ist. Das Kettenrad 6 a treibt über ein endloses
Zugmittel, z. B. eine Kette 7, einen Kohlenhobel 8 an. Der Kohlenhobel 8 ist an
beiden Seiten mit Schälwerkzeugen versehen und in den Bewegungsrichtungen x-xl an
der dem Abbaustoß zugekehrten Seite des Förderers 5 geführt, dessen Antriebswelle
9 in üblicher Weise durch ein aus Motor und Getriebe bestehendes Antriebsaggregat
10 angetrieben wird. Das dem Abbaustoß abgekehrte Stirnende der Antriebswelle 6
ist als mit der Abtriebswelle 4 des Wendegetriebes kämmendes Zahnrad 11 ausgebildet.
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Über die Turbokupplung 3 ist der Elektromotor 2 mit der Antriebswelle
12 des Wendegetriebes verbunden, die ständig mit einem Kupplungszahnrad 13 im Eingriff
steht. Das Kupplungszahnrad 13 ist auf einer Kupplungswelle 13 a angeordnet und
überträgt seine Drehbewegung unmittelbar auf ein entsprechend ausgebildetes weiteres
Kupplungszahnrad 14, das auf einer Kupplungswelle 14 a gelagert ist. Auf den Kupplungswellen
13 a, 14 a sind jeweils Wellenritzel 15 bzw. 16 befestigt, die ständig
mit dem Zahnrad 4a der Abtriebswelle 4 des Wendegetriebes im Eingriff stehen. Die
Kupplungszahnräder 13, 14 sind auf den Kupplungswellen 13 a, 14
a frei drehbar gelagert, jedoch durch Umschaltkupplungen 17 bzw. 18 mit den
Kupplungswellen im Drehsinn starr kuppelbar. Die Umschaltkupplungen 17, 18 sind
koaxial zu den Kupplungswellen 13 a, 14 a angeordnet und zweckmäßig
als Lamellenkupplungen ausgebildet. Die Betätigung der Umschaltkupplungen 17, 18
erfolgt bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel durch hydraulisch
beaufschlägbare Schaltkolben 21 bzw. 22, welche in koaxial zu den Kupplungswellen
13 a bzw. 14 a angeordneten Schaltzylindern 23, 24 gegen die Wirkung
von Druckfedern 19 bzw. 20 längsverschieblich und dichtend geführt sind. Zum Schließen
der Kupplungen 17 bzw. 18 werden die Schaltkolben 21, 22 über Druckmittelleitungen
25 bzw. 26 mit einem vorzugsweise aus öl bestehenden Druckmittel beaufschlagt. Die
Druckmittelleitungen 25 bzw. 26 münden in die den Druckfedern
19,
20 abgekehrte Seite der Schaltzylinder 23, 24 und sind an eine Steuervorrichtung
27 angeschlossen.
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Das Wendegetriebe besitzt somit zwei im entgegengesetzten Drehsinn
angetriebene Antriebshälften, die bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
im wesentlichen aus den Kupplungszahnrädern 13 bzw. 14 bestehen. Durch Betätigung
der Umschaltkupplungen 17 bzw. 18 können diese Antriebshälften wahlweise über die
Kupplungswellen 13 a bzw. 14 a und die an diesen vorgesehenen Wellenritze115
bzw. 16 mit der Antriebswelle 6 für das Zugmittel 7 kraftschlüssig verbunden werden.
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Die Steuervorrichtung 27 ist mittels einer Druckleitung 28 an eine
Druckmittelpumpe 29 angeschlossen, die über eine Saugleitung 30 und mittels eines
Überdruckventils 31 über eine Rückströmleitung 32 an einen Sammelbehälter 33 angeschlossen
ist. Die Druckmittelpumpe 29 wird von der Antriebswelle 12 des Wendegetriebes über
eine Welle 34 angetrieben.
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Außerdem sind die Schaltzylinder 23, 24 über die Steuervorrichtung
27 und eine Rückströmleitung 35 an den Sammelbehälter 33 angeschlossen, der zweckmäßig
über Filter od. dgl. mit dem Ölbehälter für das Wendegetriebe 1 unmittelbar verbunden
ist.
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Die Druckmittelleitung 25 des Schaltzylinders 23 ist über Leitungen
25, 25 a, 25 b, 25 c an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen, während die
Druckmittelleitung 26 des Schaltzylinders 24 über die Leitungen 26, 26 a, 26 b,
26 c mit der Steuervorrichtung 27 verbunden ist. Die Leitungen 25 a bzw. 26 a sind
als Ausgleichsleitungen ausgebildet. Die Leitung 25 b liegt mit einer Abzweigleitung
28 a der Druckleitung 28 in der gleichen Querschnittsebene der Steuervorrichtung
27. In der gleichen Weise sind die Leitung 26 b und eine Abzweigleitung 28 b der
Druckleitung 28 am anderen Ende der Steuervorrichtung 27 in einer Querschnittsebene
angeordnet. Die Leitungen 25c bzw. 26c liegen - jeweils mit einer Abzweigleitung
35 a, 35 b der Rückströmleltung 35 in denselben Querschnittsebenen der Steuervorrichtung
27.
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Die Steuervorrichtung 27 besteht aus einem Steuerschieber 36, der
zwei in festem axialem Abstand angeordnete Kolben 36a, 36b besitzt.
Der Steuerschieber 36 ist in einem Steuergehäuse 37 längsverschieblich und dichtend
geführt. Er ist ferner mit einer Schaltstange 38 fest verbunden, die die axiale
Verlängerung des Steuerschiebers bildet und aus dem Steuergehäuse herausragt. Die
Schaltstange 38 ist mit im Abstand zueinander angeordneten, verstellbaren Anschlägen
39a, 39b ausgerüstet. Der Schaltstange 38 ist ein Schalthebel 40 zugeordnet, der
mittels einer parallel zur Schaltstange angeordneten Steuerspindel 41 in Richtung
der Pfeile y-y. hin- und tierbewegbar und an der Schaltstange 38 geführt ist. Die
die Drehbewegung des Wendegetriebes 1 in eine hin- und hergehende Bewegung des Schalthebels
40 umsetzende Steuerspindel 41 ist über Getriebeelemente 42 im Drehsinn mit dem
Wellenritzel16 der Kupplungswelle 14 a verbunden, so daß die wechselnde Drehbewegung
des Wellenritzels 16 ständig auf die Steuerspindel 41 derart übertragen wird, daß
der Schalthebel 40 der Bewegung des Gewinnungsgerätes 8 entsprechend auf der Steuerspindel
41 hin- und herpendelt und dabei über die Anschläge 39 a, 39 b der
Schaltstange 38 die Steuervorrichtung 27 umsteuert. Durch Verstellung der Anschläge
39 a, 39 b kann der jeweils gewünschte Fahrweg des Gewinnungsgerätes eingestellt
werden.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Steuerschiebers
36 ist die Druckmittelzufuhr zu der Druckmittelleitung 25 des Schaltzylinders 23
durch den Schieberkolben 36a gesperrt, jedoch über die Leitung 25 c und den zwischen
den Schieberkolben 36a und 36b liegenden Ringraum innerhalb der Steuervorrichtung
27 und über die Abzweigleitung 35a an die Rückströmleitung 35 angeschlossen, so
daß das in dem Schaltzylinder 23 und in der Druckmittelleitung 25 enthaltene Drucköl
unter der Wirkung der Druckfeder 19 der Umschaltkupplung 17 in den Sammelbehälter
33 zurückströmen kann. Dagegen unterbricht gleichzeitig der Schieberkolben 36 b
die Verbindung der Druckmittelleitung 26 des anderen Schaltzylinders 24 gegenüber
der Rückströmleitung 35, so daß über die Abzweigleitung 28 b der Druckölleitung
28, ferner über die Leitung 26 b und 26 der Schaltzylinder 24 mit Druckmittel entgegen
der Wirkung der Druckfeder 20 im Schließsinn beaufschlagt ist. In dem Fall, in dem
der Drehmotor 2 sich im Uhrzeigersinn dreht, wird dessen Antriebsbewegung über die
Kupplungszahnräder 13 und 14 übertragen, wobei die Drehbewegung des Kupplungszahnrades
14 infolge der geschlossenen Kupplung 18 zwangläufig auf das Wellenritze116 und
die Abtriebswelle 4 des Wendegetriebes 1 übertragen wird. Infolgedessen wird der
Kohlenhobel 8 durch die Antriebswelle 6 in Richtung x1 bewegt. Während der Arbeitsbewegung
des Kohlenhobels 8 in Richtung x1 wird die Steuerspindel 41 derart gedreht, daß
der Schalthebel 40 sich in Richtung y1 auf den Anschlag 39a zu bewegt. Nachdem der
Schalthebel 40 die Strecke zwischen den Anschlägen 39 a, 39 b zurückgelegt
hat, die der Länge des Arbeitsweges des Kohlenhobels 8 entspricht und durch Verstellung
der Anschläge 39 a, 39 b nach beiden Richtungen hin verändert werden
kann, drückt der Schalthebel 40 den Anschlag 39 a in Richtung y1. Hierdurch wird
der Steuerschieber 36 derart umgesteuert,. daß der Schaltzylinder 24 über die Leitungen
26e, 35b und 35 druckentlastet wird und die Umschaltkupplung 18 sich öffnet.
Etwa gleichzeitig wird der Schaltzylinder 23 über die Leitungen 28a und
25b mit Druckmittel beaufschlagt, so daß die Drehbewegung des Kupplungszahnrades
13 im Antriebssinn auf das Wellenritzel 15 übertragen wird. Hierdurch wird die Abtriebswelle
4 des Wendegetriebes und somit die Antriebswelle 6 für das Zugmittel 7 des Gewinnungsgerätes
8 im umgekehrten Drehsinn angetrieben. Da die Kupplung 18 geöffnet ist, läuft das
durch das Kupplungszahnrad 13 angetriebene Kupplungszahnrad 14 frei mit. In ähnlicher
Weise wird das mit der Kupplungswelle 14 a im Drehsinn starr gekuppelte Wellenritzel
16 durch das Zahnrad 4 a der Abtriebswelle 4 freilaufend mitgenommen.
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In die Leitungen 25 und 26 ist zwischen der Steuervorrichtung 27 und
den Schaltzylindern 23, 24 ein Vierwegehahn 43 geschaltet, so daß unabhängig von
der Einstellung der Steuervorrichtung 27 durch Umkehrung der Druckmittelzufuhr zu
den Schaltzylindern 23, 24 bzw. durch Unterbrechung der Dxuckmittelzufuhr die Arbeitsrichtung
des Kohlenhobels geändert bzw. die gesamte Anlage stillgesetzt werden kann.
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Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist eine an ein
Druckluftnetz angeschlossene Druckluftleitung
45 durch Abzweigleitungen
45 a, 45 b an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen. Die Einmündungen der
Abzweigleitungen 45 a, 45 b in die Steuervorrichtung 27 liegen jeweils mit
der Leitung 25 b der Druckmittelleitung 25 bzw. der Leitung 26 b der Druckmittelleitung
26 in gleichen Querschnittsebenen der Steuervorrichtung 27, während die Leitungen
25 c und 26 c mit Auslaßleitungen 46 a, 46 b in je einer anderen Querschnittsebene
des Gehäuses der Steuervorrichtung 27 angeordnet sind. Die Schaltstellung des Steuerschiebers
36 entspricht derjenigen gemäß F i g. 1, so daß die Druckmittelleitung 25 über die
Leitung 25 c und den von dem Steuerschieber gebildeten Ringraum sowie ferner über
die Auslaßleitung 46 a entlüftet ist. Infolgedessen ist die Kupplung 17 geöffnet.
Andererseits ist durch den Schieberkolben 36 b die Druckmittelleitung über die Leitung
26 b zur Beaufschlagung mit Druckluft durch die Leitung 45 b
freigegeben,
so daß der Schaltkolben 22 entgegen der Wirkung der Feder 20 im Schließsinn mit
Druckluft beaufschlagt ist. Durch die Bewegung des Schalthebels 40 in Richtung zum
Anschlag 39 a hin wird die Schaltstange 38 in der zu F i g. 1 beschriebenen Weise
in Richtung y1 bewegt, so daß der Steuerschieber 36 im Sinne einer Umsteuerung des
Wendegetriebes 1 und der Arbeitsrichtung des Kohlenhobels 8 umgesteuert wird.
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Selbstverständlich ist es möglich, den Erfindungsgedanken auch bei
Stromförderern mit einem endlos umlaufenden Fördermittel anzuwenden, und zwar insbesondere
bei solchen, die häufig auf wechselnde Laufrichtung umgeschaltet werden müssen.