DE2652575A1

DE2652575A1 - Bergwerksmaschine

Info

Publication number: DE2652575A1
Application number: DE19762652575
Authority: DE
Inventors: Eric James Dunn
Original assignee: Dosco Overseas Engineering Ltd
Current assignee: Dosco Overseas Engineering Ltd
Priority date: 1975-11-18
Filing date: 1976-11-18
Publication date: 1977-05-26
Also published as: GB1534283A; AR216641A1; ZA766729B; ES453422A1; IN146952B; BE848438A; DE2652575C2; AU501543B2; AU1978076A; BR7607679A; US4106815A; FR2332415A1; CA1044260A; FR2332415B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bergwerksmaschine.

Herkömmliche Bergwerksmaschinen enthalten einen Ausleger, der nach vorne von der Maschine vorsteht und an seinem freien Ende einen drehbaren Schneid- bzw. Schrämkopf trägt. Der Schrämkopf kann so angeordnet werden, daß er sich um eine parallel oder senkrecht zu der Achse des Auslegers verlaufende Achse dreht.

Der Wirkungsgrad, mit dem der Schrämkopf Material von einer zu bearbeitenden Fläche entfernt, wird zum Teil

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durch die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Kopfes bestimmt. In weichen Materialien, wie beispielsweise Kohle, wird der optimale Schneidwirkungsgrad unter Verwendung einer relativ hohen Drehzahl erreicht. Bei härteren Materialien, wie beispielsweise einigen Metallerzen, ist eine niedrigere Drehzahl effektiver.

Einige Materialien, wie beispielsweise Eisenerze, treten in Ablagerungen auf, die zwei verschiedene Materialtypen mit unterschiedlichen Härten enthalten. Da herkömmliche Bergwerksmaschinen mit an Auslegern angebrachten Schrämköpfen nur bei einer einzigen Schramgeschwindxgkext betrieben werden können, können die herkömmlichen Maschinen nicht dazu verwendet werden, mit optimalem Wirkungsgrad an Ablagerungen von Materialien mit unterschiedlichen Härten zu arbeiten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bergwerksmaschine geschaffen, die nach vorne auf einen Abbaubzw. Arbeitsstoß zu bewegt werden kann und einen Ausleger, der nach vorne von der Bergwerksmaschine vorsteht, einen an dem vorderen Ende des Auslegers angebrachten Schrämkopf und einen Antriebsmechanismus aufweist, um den Schrämkopf relativ zu dem Ausleger zu drehen; der Antriebsmechanismus enthält ein Getriebe mit mehreren Drehzahlen, wodurch der Schrämkopf wahlweise mit zwei oder mehr unterschiedlichen Schrämbzw. Schneidgeschwindigkeiten angetrieben werden kann.

Obwohl mit dem Getriebe wahlweise drei oder sogar mehr unterschiedliche Schrämgeschwxndigkeiten ausgewählt werden können, reicht in der Praxis für die meisten Anwendungsfälle ein Getriebe mit zwei Geschwindigkeiten aus.

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Nach einer bevorzugten Ausführungsform läßt sich der Schrätnkopf um die Achse des Auslegers drehen. Als Alternative hierzu können jedoch auch andere Schrämkopftypen eingesetzt werden, beispielsweise ein walzenförmiger Schrämkopf, der um eine senkrecht zu der Achse des Auslegers verlaufende Achse drehbar ist.

Zweckmäßigerweise wird der Ausleger selbst an der Bergwerksmaschine so gelagert, daß er um vertikale und horizontale Achsen bewegt werden kann; dabei sollte das Getriebe in den Ausleger eingebaut sein. Wenn also der Schrämkopf um die Achse des Auslegers drehbar ist, enthält das Getriebe nach einer bevorzugten Ausführungsform Antriebs- und Abtriebswellen, die koaxial zu dem Ausleger verlaufen.

Im allgemeinen wird das Getriebe über einen Gangwahlhebel betätigt; dabei wird zweckmäßigerweise in die Bergwerksmaschine eine Sicherheitsvorrichtung eingebaut, damit die Einstellung bzw. der Gang des Betriebes nicht gewechselt werden kann, während der Schrämkopf in Betrieb ist. Dazu kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Gangwahlhebel in jeder seiner Betriebsstellungen durch einen Keil bzw. einen Schlüssel arretiert werden, während der Schrämkopf durch einen Motor angetrieben wird, der nur dann in Betrieb gesetzt werden kann, wenn dieser Schlüssel in einem Motorschloß im Eingriff ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Bergwerksmaschine nach der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Bergwerksmaschine;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Bergwerksmaschine nach Figur 1;

Fig. 3 einen longitudinalen Querschnitt durch einen der Ausleger der Bergwerksmaschine nach den Figuren 1 und 2 mit einer Darstellung seines Getriebes; und

Fig. k: einen weiteren Querschnitt durch einen Teil eines der Ausleger der Bergwerksmaschine nach den Figuren 1 und 2 längs der Linie IV-IV von Figur 2.

Wie sich aus den Figuren 1 und 2 ergibt, kann die Bergwerksmaschine auf zwei Raupenketten nach vorne bewegt werden, von denen eine in Figur 1 bei 3 dargestellt ist; die Raupenketten werden von einer Antriebseinheit k angetrieben, die an dem hinteren Teil der Bergwerksmaschine angebracht ist. In Richtung auf das vordere Ende der Bergwerksmaschine befindet sich ein Turm bzw. ein Revolverkopf 5, in dem ein Paar Schneid- bzw. Schrämwerkzeuge angebracht ist. Jedes Schrämwerkzeug weist einen Ausleger 6, 7 auf, der in Lagern 8, 9 angebracht ist und mit Hilfe von hydraulischen Zylindern 2 um eine horizontale Achse geschwenkt werden kann. Die Lager 8, 9 sind selbst in Dreh- bzw. Schwenkringen 11, 12 angebracht, so daß die Ausleger auch mit Hilfe von weiteren hydraulischen Zylindern 13, 1^, 15, l6 um vertikale Achsen geschwenkt werden können.

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An dem vorderen Ende eines jeden Auslegers 6, 7 ist ein Schneid- bzw. Schrämkopf 17, l8 befestigt. Jeder Schrämkopf kann um die Achse seines jeweiligen Auslegers gedreht werden und wird durch einen dafür vorgesehenen Antriebsmechanismus angetrieben, der einen im hinteren Teil eines jeden Auslegers 6, 7 angebrachten Elektromotor 19, 2o enthält.

Unmittelbar unter den Auslegern 6, 7 ist eine Auffangvorrichtung bzw. ein Fahrleder 65 angebracht, um unmittelbar vor der Bergwerksmaschine Material vom Boden eines abgebauten Hohlraums zu sammeln. Zwei Sammelvorrichtungen 66, 67 sind auf jeder Seite des Fahrleders 65 angebracht und führen das Material auf dem Fahrleder 65 zu einer mittleren Lage. Ein longitudinal verlaufender Kettenförderer 68 ist in der Mitte der Bergwerksmaschine angebracht, entfernt das Material aus dieser mittleren Lage auf dem Fahrleder 65 und leitet es zum hinteren Teil der Bergwerksmaschine.

Die Funktionen der Raupenketten 3, der Ausleger 67, der Schneidköpfe 17» l8, der Sammelvorrichtungen 66, 67 und des Förderers 68 werden alle auf herkömmliche Weise von einer Steuerstation 7o gesteuert, die sich in der Mitte auf einer Seite der Bergwerksmaschine befindet. Die Bewegung eines jeden Schrämkopfes wird durch dafür vorgesehene Steuerhebel 3I₁ 32 gesteuert.

Die Antriebsenergie von jedem der Elektromotoren 19, 2o wird zu dem jeweiligen Schrämkopf 17» l8 durch Getriebe 21, 22 mit zwei Drehzahlen übertragen, die in jedem Ausleger 6, 7 angebracht sind. Die Getriebe haben jeweils einen identischen Aufbau, und der Aufbau eines dieser Getriebe ist in Figur 3 dargestellt.

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Eine Antriebswelle 26 des Getriebes ist mit einem der Elektromotoren 19, 2o gekuppelt und verläuft koaxial zu dem Ausleger in dem zylindrischen Gehäuse 25 des Getriebes. Ein erster Zahntrieb bzw. ein erstes Zahnrad 27 kann frei auf der Antriebswelle gedreht werden und ist mit ersten und zweiten Ringen von Getriebezähnen bzw. Zahnringen 28, 28' mit ähnlichem Durchmesser versehen. Ein zweites Zahnrad bzw. ein zweiter Zahntrieb 29 ist an dem Ende der Antriebswelle 26 in der Nähe des ersten Zahnrades 27 angebracht und mit Zähnen der gleichen Steigung wie die des zweiten Zahnrings 28' an dem ersten Zahnrad 27 versehen.

Das freie Ende der Antriebswelle 26 ist drehbar in Lagern in einer Aussparung an einem Ende 32 eines dritten Zahntriebs bzw. Zahnrades 31 gelagert, das mittels eines Keils und insbesondere eines Schiebekeils auf einer Abtriebswelle 33 des Getriebes angebracht ist, die mit dem Schrämkopf 17 oder l8 an dem Ausleger gekuppelt ist. Das dritte Zahnrad ist mit zwei Ringen von Getriebezähnen bzw. Zahnringen 3^₁ 35 versehen, von denen der Zahnring 3^ einen kleineren Durchmesser als der andere Zahnring 35 hat 5 diese Zähne haben die gleiche Steigung wie die des zweiten Zahnrades 29· Der andere Zahnring 35 hat einen größeren Durchmesser als die Zahnringe an dem zweiten Zahnrad 29.

Ein innen mit Zähnen versehener Kupplungsring 4o kann axial längs des zweiten Zahnrades zwischen zwei Betriebslagen verschoben werden. In der ersten, in Figur 3 dargestellten Lage kommt der Kupplungsring gleichzeitig mit dem zweiten Zahnrad 29 und dem zweiten Zahnring 28' an dem ersten Zahnrad 27 in Eingriff.

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In der zweiten Lage kommt der Kupplungsring gleichzeitig mit dem zweiten Zahnrad 29 und dem Zahnring mit kleinerem Durchmesser an dem dritten Zahnrad 3I in Eingriff.

Eine Getriebewelle 45 ist drehbar parallel zu der Antriebs- und Abtriebswelle 26, 33 in dem Gehäuse 25 angebracht und trägt zwei Zwischenzahnräder 46, 47 und eine Abstands-Hülse bzw. -Muffe; alle diese Elemente sind mittels eines Keils, insbesondere eines Schiebekeils, an der Welle 45 angebracht bzw. verkeilt. Die Zwischenzahnräder haben unterschiedliche Durchmesser und kommen jeweils mit dem ersten Zahnring 28 an dem ersten Zahnrad und dem Zahnring 35 mit größerem Durchmesser an dem dritten Zahnrad 31 in Eingriff.

Wenn sich also der Kupplungsring 4o in einer ersten Lage befindet, wird die an der Antriebswelle 26 zur Verfügung stehende Antriebsenergie durch den Kupplungsring 4o auf das erste Zahnrad 29 und von dort über die Zwischenzahnräder 46, 47 auf das dritte Zahnrad 31 übertragen. Die Abtriebswelle 33 wird dadurch mit einer niedrigeren Drehzahl als die Antriebswelle 26 gedreht. Wenn sich der Kupplungsring 4o in seiner zweiten Lage befindet, wird eine direkte Verbindung zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle hergestellt.

Jeder Kupplungsring kann zwischen seinen beiden Betriebslagen durch einen Auswahlmechanismus bewegt werden, von denen in Figur 4 einer im Detail dargestellt ist. Wie sich aus Figur 4 ergibt, weist der Auswahlmechanismus einen Getriebewahl- bzw. Gangwahlhebel 5o auf, der schwenkbar an einer Basisplatte angebracht ist, die mit Hilfe von Bolzen an dem Ausleger 7 der Bergwerksmaschine in der Nähe des Zweiganggetriebes 22 befestigt ist. Die Platte 52 trägt

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eine Büchse bzw. Laufbuchse bzw. Muffe 53, die sich radial in das Getriebe 22 erstreckt. Ein Betätigungshebel 5^ ist schwenkbar an einem Ende 55 ^mit dem Gangwahlhebel 5o verbunden, während er zu seinem anderen Ende 56 hin schwenkbar im inneren Ende der Buchse 53 angebracht ist. Ein Joch 57 ist an dem anderen Ende des Hebels ^k befestigt und kommt mit dem Kupplungsring ^tO in Eingriff. Dadurch verursacht eine Schwenkbewegung des Hebels 5o zwischen den in Figur 2 mit durchgezogenen bzw. gestrichelten Linien dargestellten Lagen eine Bewegung des Kupplungsrings ko zwischen seinen beiden Betriebslagen.

Der Gangwahlhebel ist mit einer Sicherheitsvorrichtung versehen, um eine Änderung des Gangs bzw. des Getriebes zu verhindern, wenn sich der Schrämkopf dreht. Diese Vorrichtung weist ein Schloß 58 auf, das durch einen Schlüssel 59 in einer Deckelplatte 60 gedreht werden kann, die über dem Hebel 5o liegt. Der Schlüssel 59 kann nur dann aus dem Schloß 58 herausgenommen werden, wenn das Schloß sich in seiner arretierten Stellung befindet.

Das Schloß 58 enthält einen Kanal bzw. eine Nut oder Rinne, die mit einem Stift 63 an dem Hebel 5o zusammenwirkt. In der in Figur 4 dargestellten entarretierten Lage kann sich der Stift 63 frei längs der Nut bewegen, so daß ein anderer Gang in dem Getriebe ausgewählt werden kann. Wenn das Schloß 58 jedoch um 9o° verdreht wird, kann sich der Stift nicht langer längs der Nut 63 bewegen, so daß der Hebel 5o in einer seiner beiden Betriebslagen gehalten wird.

Der Schlüssel 59 kann nur dann aus dem Schloß 58 herausgezogen werden, wenn dieses arretiert ist; der Schlüssel

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59 betätigt auch ein Schloß 7 ο (siehe Figur 1) für den Antriebsmotor des Schrämkopfes, wobei der Antriebsmotor so lange nicht gestartet werden kann, bis der Schlüssel in dem Motorschloß im Eingriff ist. Als Ergebnis hiervon ist es unmöglich, den Gangwahlhebel 5o zu bewegen, während der Motor läuft.

Wenn getrennte Schlösser für jeden Motor 19, 2o vorgesehen werden, können getrennte, einander nicht ähnelnde Schlüssel für jedes Schrämwerkzeug verwendet werden. Wenn, wie es in den Figuren dargestellt ist, die beiden Motoren 19, 2o von einer einzigen Steuerung aus betätigt werden, kann ein einziger Schlüssel für beide Schrämwerkzeuge eingesetzt werden.

Beim Betrieb wird die Bergwerksmaschine unter der Steuerung der Bedienungsperson, die sich in der Steuerstation Jl befindet, zu einer Abbaufläche vorwärtsbewegt. Wenn das abzubauende Material relativ weich ist, sind die Getriebe 21, 22 so angeordnet, daß sie einen direkten Antrieb von den Motoren 19, 2o auf die Schrämköpfe 17, l8 übertragen.

Während der Drehung der Schrämköpfe 17, l8 wird die Bergwerksmaschine weiter auf die Abbaufläche zu bewegt, so daß die Schrämköpfe 17, l8 in einer Art Bohrbewegung in diese Fläche eindringen. Mittels der Steuerhebel 31, 32 steuert die Bedienungsperson die Schrämköpfe 17, l8 so, daß sie die Abbaufläche in regelmäßigen Bögen durchqueren.

Wenn innerhalb der Reichweite der Schrämköpfe eine ausreichende Materialmenge aus der Fläche abgebaut worden ist, werden die Schrämköpfe außer Betrieb gesetzt. Dann

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werden die Sammelvorrichtungen 651 66 und der Förderer 68 betätigt, und anschließend wird die Bergwerksmaschine zu dem frisch abgebauten Hohlraum vorwärtsbewegt. Das abgebaute Material wird auf das Fahrleder 65 gebracht und auf dem Förderer 68 zu dem hinteren Teil der Bergwerksmaschine geleitet, wo es abgenommen werden kann.

Dann wird diese Folge von Bewegungsabläufen wiederholt. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt während des Abbaus die Bergwerksmaschine auf härteres Material trifft, schaltet die Bedienungsperson die Motoren 19» 2o mittels des Schlüssels 59 ab und nimmt den Schlüssel aus dem Motorschloß heraus. Die Bedienungsperson steigt dann ab, führt den Schlüssel 59 in jedes der Getriebeschlösser 58 ein und bewegt die Hebel 5o so, daß in den Getrieben 21, 22 geringere Drehzahlen ausgewählt werden. Dann zieht die Bedienungsperson den Schlüssel 59 aus den Schlössern 58 heraus, wodurch die Getriebe arretiert werden, kehrt zu der Steuerstation Jo zurück und betätigt die Motoren 19, 2o wieder mit dem Schlüssel 59· Die Bergwerksmaschine kann dann weiter das härtere Material schrämen, wobei die Schrämköpfe mit niedrigerer Drehzahl laufen.

Das Schrämwerkzeug der oben beschriebenen Bergwerksmaschine kann also bei zwei verschiedenen Abbaugeschwindigkeiten betrieben und sowohl im harten als auch im weichen Material mit optimalem Schrämwirkungsgrad eingesetzt werden. Obwohl die oben beschriebene Bergwerksmaschine zwei Schrämwerkzeuge enthält, läßt sich das Prinzip der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auch bei Bergwerksmaschinen mit einem einzigen Schrämwerkzeug einsetzen.

Pat entansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Nach vorne zu einem Abbaustoß bewegbare Bergwerksmaschine mit einem Ausleger, der nach vorne von der Bergwerksmaschine vorsteht, mit einem an dem vorderen Ende des Auslegers angebrachten Schneidwerkzeug und mit einem Antriebsmechanismus für die Drehung des Schneidwerkzeugs relativ zu dem Ausleger, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebsmechanismus (19, 2o, 26, 33) ein mehrstufiges Getriebe (21, 22) enthält, wodurch das Schneidwerkzeug (17, l8) wahlweise bei zwei oder mehr unterschiedlichen Schneidgeschwindigkeiten angetrieben werden kann.

2. Bergwerksmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe (21, 22) ein zweistufiges Getriebe verwendet wird.

3. Bergwerksmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (21, 22) in den Ausleger (6, 7) eingebaut ist.

4. Bergwerksmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (21, 22) einen Gangwahlhebel (5o), der zwischen Betriebslagen bewegbar ist, die jeweils einer Schneidgeschwindigkeit

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des Getriebes (21, 22) entsprechen, eine Einrichtung (58, 62, 63) für die Arretierung des Gangwahlhebels (5o) in jeder Betriebslage und einen Schlüssel (59) aufweist, um die Arretiereinrichtung (56, 62, 63) zu betätigen, und daß der Antriebsmechanismus einen unter der Steuerung eines Schloßes (7o) betätigbaren Motor (19) 2o) enthält, der außer Betrieb gesetzt ist, wenn sich der Schlüssel (59) nicht in dem Schloß (7o) befindet.

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