DE3235540A1

DE3235540A1 - Drehbarer schneidkopf fuer bergwerksmaschinen

Info

Publication number: DE3235540A1
Application number: DE19823235540
Authority: DE
Inventors: Brian Arthur 2006 Johannesburg Eagles; Albert Graham Willington Derbyhire French
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1982-09-25
Publication date: 1983-04-21
Also published as: US4521058A; GB2107757B; GB2107757A; FR2514403B1; AU546053B2; FR2514403A1; AU8877882A

Description

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED,

Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, England

Drehbarer Schneidkopf für Bergwerksmaschinen,

Die Erfindung betrifft einen drehbaren Schneidkopf für Bergwerksmaschinen, wobei der Schneid- bzw. Fräskopf antreibbar auf eine drehbare Antriebswelle der Maschine montiert ist und wobei der Schneidkopf Schneidwerkzeuge aufweist, die um die äußere Peripherie des Schneidkopfes befestigt sind, um Gestein, Mineralien oder Erz von der Abbaufront abzubrechen.

Wenn ein solcher drehbarer Schneidkopf benutzt wird, um Kohle von einer Kohlenabbaulangfront zu brechen, geschieht es häufig, daß Staub erzeugt wird und daß von der gebrochenen Kohle Methan emittiert wird, und diese konzentrieren sich um den Schneidkopf herum, der in einer zum Abbau fertigen Kohlenfläche arbeitet, welche von dem Hauptventilationsfluß abgeschirmt ist. Eine solche Konzentration von Methan kann gefährlich sein, insbesondere dann, wenn es dem Methan möglich ist, sich in der Nachbarschaft der Schneidzone des Schneidkopfes anzusammeln, bis seine Konzentration innerhalb des explosiven Bereiches liegt, d. h. zwischen 8 % und 15 % Methan. Sobald die Konzentration von Methan innerhalb des Bereiches ist, ist es möglich, daß ein Funke, der durch ein Schneidwerkzeug erzeugt wird, der eine Intrusion in der Kohlenabbaufront streift, das Methan entzündet, was seinerseits Anlaß für eine Explosion geben könnte.

Es wurde vorgeschlagen, auf dem rotierenden Schneidkopf eine Ventilationseinrichtung vorzusehen, wobei die Ventilationseinrichtung ein Führungsrohr für Luftfluß und eine

Flüssigkeitsdüse umfaßt, die so angeordnet sind, daß ein Luftfluß entlang dem Luftfluß-Führungsrohr erzeugt wird. Mit einer solchen Ventilationseinrichtung wurde beabsichtigt, den induzierten Luftstrom, der vom Schneidkopf abgeführt wird, in den Hauptventilationsstrom entlang der Abbaufront zu richten, um sicherzustellen, daß keine Rückzirkulation von Luft auftritt.

Unglücklicherweise wurde in Tests mit einem solchen vorschlagsgemäßen Schneidkopf herausgefunden, daß unter bestimmten Umständen der sich in den Hauptluftstrom entladende Luftstrom dazu neigte, Veranlassung zu unannehmbaren störenden bzw. belästigenden Bedingungen zu geben, insbesondere, da der Luftstrom einen beachtlichen Gehalt von feinen Wassertröpfchen aus den zuvor genannten, den Luftstrom induzierenden Düsen enthielt.

Zusätzlich wurde bei einem solchen vorschlagsgemäßen Schneidkopf herausgefunden, daß, obwohl die Ventilationseinrichtung effektiv den während des Schneidens erzeugten, luftbeförderten Staub abführte und unterdrückte, das eigentlich gebrochene Mineral, welches vom Schneidkopf auf den Förderer abgeführt wurde, die Neigung zeigtejlen Wasserdüsen im wesentlichen unbeeinflußt zu sein und relativ trocken zu sein. Obwohl daher der vorgeschlagene Schneidkopf geeignet war, den luftbeförderten Staub in der Nachbarschaft der Schneidzone effektiv zu kontrollieren, so neigte er andererseits dazu, an der Aufnahmeseite des Material transportsystems die Staubverteilung zu erhöhen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schneidkopf zu schaffen, mit dem die vorgenannten Schwierigkeiten überwunden werden können, und der dennoch eine relativ hohe Wirksamkeit bezüglich der Staubunterdrückung in der Nachbarschaft des Schneidkopfes aufrechterhält.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein drehbarer

Schneidkopf für eine Bergwerksmaschine eine Nabenanordnung, die auf einer drehbaren Antriebseinheit der Bergwerksmaschine antreibbar befestigbar ist, einen Laufbuchsenteil, der um die Nabenanordnung herum angeordnet ist und mit dieser koaxial ist, eine Luftstromerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms entlang eines ersten Bahnabschnitts innerhalb des LaufbuchsenteiIs und in der allgemeinen Richtung zu der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes hin, und entlang eines zweiten Bahnabschnittes ausserhalb des Laufbuchsenteils und in einer allgemeinen Richtung weg von der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes, und eine Luftstromablenkeinrichtung zum Ablenken zumindest eines Teils des entlang dem ersten Bahnabschnitt fließenden Luftstroms zu dem entlang dem zweiten Bahnabschnitt fließenden Luftstrom.

Vorzugsweise ist eine öffnungseinrichtung vorgesehen, um es einem Teil des entlang dem ersten Bahnabschnitt fließenden induzierten Luftstroms zu ermöglichen, entlang einem dritten Luftstrombahnabschnitt, der von der Maschinenseite des Schneidkopfes wegführt, zu strömen.

Vorzugsweise umfaßt die Luftstromerzeugungseinrichtung eine Anzahl von rohrförmigen Elementen und eine FlUssigkeitssprüheinrichtung/.zum Erzeugen von 1uftstromerzeugenden Sprühnebeln entlang den rohrförmigen Elementen in einer allgemeinen Richtung zur Maschinenseite des Schneidkopfes hin.

Vorzugsweise sind die rohrförmigen Elemente um eine Plattenanordnung herum winkelmäßig beabstandet, die sich zwischen der 'Nabenanordnung und dem Laufbuchsenteil erstreckt.

Vorzugsweise umfaßt die Luftetromablenkeinnichtiing eine geneigte Luftstromführung, die nahe der Maschinenseite des Laufbuchsenteils angeordnet ist, wobei die Führung von dem Laufbuchsenteil beabstandet ist, um eine öffnung für den Teil des Lufstromes zu definieren, der von dem ersten Bahn-

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abschnitt zum zweiten Bahnabschnitt hin umgelenkt wird.

Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche der zwischen dem Laufbuchsenteil und der geneigten Führung definierten öffnung mindestens so groß wie die gesamte Querschnittsfläche, die durch die rohrförmigen Elemente definiert ist.

Zweckmäßigerweise umfaßt die geneigte Luftstromführung eine geneigte ringförmige Führungsplatte, die auf einem sich radial erstreckenden Träger getragen ist.

der
Vorzugsweise definiert/sich radial erstreckende Träger eine

Anzahl von Öffnungen.

Vorzugsweise ist die geneigte Luftstromführung so ausgebildet, daß sie bezüglich einer Ladekappe fest angebracht ist, welche um die Achse des drehbaren Schneidkopfes rotiert werden kann.

Vorzugsweise ist ein Verschlußteil vorgesehen, um gewünschte öffnungen oder gewünschte Bereiche von Öffnungen, die durch den sich radial erstreckenden Träger für die geneigte Führung definiert werden, effektiv zu schließen.

Vorzugsweise ist der Verschlußteil bezüglich eines benachbarten Teiles der Bergwerksmaschine fest montiert.

Im folgenden wird beispielsweise eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine unvollständige Teilansicht im Schnitt durch einen drehbaren Schneidkopf einer Bergwerksmaschine;

Fig. 2 eine unvollständige Endansicht eines Details von Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine unvollständige Schnittansicht durch einen Be-

reich der Nabe des drehbaren Schneidkopfes gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die Zeichnungen zeigen einen drehbaren Schneidkopf 1 einer an sich bekannten Bergwerksmaschine des Seher-Typs (shearer type) zur Kohlegewinnung 2 (nur ein Teil des Schneidabschnittes der Bergwerksmaschine ist gezeigt), der beim Betrieb entlang einer Abbaulangfront wiederholt hin- und hergeht, wobei der drehbare Schneidkopf von der Abbaufront Kohle gewinnt. Die Kohle wird durch eine Vielzahl (nicht dargestellten) Schneidwerkzeugen, die um den Außenumfang des Schneidkopfes montiert sind, geschnitten, wobei die Schneidwerkzeuge auf (nicht dargestellten) Werkzeughaltern montiert sind, die an den radial außen liegenden Extrimitäten einer Vielzahl von Laderippen 4 für geschnittenes Erz getragen werden, welche sich schraubenförmig um und axial entlang eines im allgemeinen kegel stumpfförmigen Laufbuchsenteils 5 erstrecken, welcher bezüglich einer Nabenanordnung 6 fest montiert ist, welche auf einer Antriebswelle 7 antriebsmäßig montiert ist, die sich von dem Schneidbereich der Bergwerksmaschine erstreckt. Der Schneidbereich kann, wie in Fig. 1 angedeutet, durch einen Teil des Maschinenkörpers gebildet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Maschinenkörper auf einem unteren Rahmen 10 getragen, der mit Beinen 11 versehen ist, •welche Schuhe 12 aufweisen, um mit langgestreckten Schienen 13 gleitend zusammenzuwirken, wobei die Schienen 13 auf einem armierten flexiblen Förderer 14 fest montiert sind, der sich entlang der Abbaulangfront erstreckt. Der in Fig. 1 gezeigte Schuh 12 liegt auf der äußeren Fläche des Förderers, der auch die Rampenplatte 15 trägt, auf und wird durch sie geführt.

Der Laufbuchsenteil 5 ist auch mit einer im allgemeinen kegelstumpfförmigen ringförmigen Rückenplatte 16 versehen, welche d.ie Arbeitsseite des Schneidkopfes 1 bildet und eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Werkzeughaltern

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für (nicht dargestellte) Schneidwerkzeuge trägt.

Die Nafaenanordnung 6, die im Detail in Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt eine Keilschloßbuchsenandrdnung 17, 18, um den Schneidkopf antriebsmäßig mit der Antriebswelle 7 zu Verbinden. Das innere Buchsenelement 17 wird auf der Welle durch eine Endrückhaiteplatte 19 gehalten, die mit der Welle über Bolzen 20 verbunden ist und eine Lippe aufweist, die die Arbeitsflächenseite des inneren Buchsenelementes überlappt, wobei das Element über Abstandsglieder 21 daran gehindert wird, weiter entlang der Welle zu gleiten.

Das relativ gesehen äußere Buchsenelement 18 hat eine konische keilförmige Oberfläche, die mit der konischen keilförmigen Oberfläche zusammenarbeitet, die vom inneren Buchsenelement dargeboten wird. Auf diese Weise ist das äußere Buchsenelemten antriebsmäßig über das innere Buchsenelement mit der Antriebswelle verbunden. Eine weitere Rückhalteplatte 22, welche über Bolzen 23 mit dem inneren Buchseneletnent verbunden ist, stellt sicher, daß die Kellschloßanordnung nicht zufällig außer Eingriff geraten kann.

Der Laufbuchsenteil 5 ist auf der Nabenanordnung 6 über Platten 25, 26 fest montiert, welche in die Ausschnitte in der äußeren Buchsenanordnung 18 und an die nach innen gerichtete Oberfläche des Laufbuchsenteils eingeschweißt sind. Die Platte 25 und das äußere Buchsenelement 18 weisen Durchgänge 27 auf, um eine Flüssigkeit zur Staubunterdrückung (z. B. Wasser) zu der Schneidzone des Sehneidkopfes zuzuführen, wie weiter unten erläutert werden wird.

Der Schneidkopf 1 weist eine Ventilationseinrichtung auf, welche eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen 30 umfaßt, die um die Rotationsachse 31 der Antriebswelle und der Nabenanordnung winkelmäßig angeordnet sind, wobei die rohrförmigen Elemente in Ausschnitte eingeschweißt sind, die in den Platten 25, 26 vorgesehen sind, so daß Durchgänge ausgebildet werden, die sich von der Arbeitsflächenseite

des Schneidkopfes zu der Maschinenseite des Schneidkopfes erstrecken. In den Zeichnungen sind die Achsen 32 der rohrförmigen Elemente im allgemeinen parallel zu der Rotationsachse der Nabenanordriung angeordnet. Jedoch sind bei anderen AusfUhrungsformen die Achsen zumindest einiger der rohrförmigen Elemente relativ zu der Achse der Nabenanordnung geneigt. Im Betrieb wird ein Luftstrom entlang den Durchgängen der rohrförmigen Elemente durch Flüssigkeitssprühnebel 33 erzeugt, die von einer Düsenanordnung 34 erzeugt werden, die auf einem Verteilerblock 35 angebracht sind, welcher mit der Nabenanordnung durch (nicht dargestellte) Bolzen verbunden ist, wobei die Achse eines jeden Sprühnebels 33 gegenüber der löngitudinalen Achse des durch das zugehörige rohrförmige Element 30 definierten Durchgangs geneigt ist.

Der Verteiler^:biöck 35 umfaßt einen ringförmigen Kanal 36, der sich um den Block herum erstreckt, um die Druckflüssigkeit der Vielzahl von Düsen 34 zuzuführen, wobei der Kanal einen Eingangsdurchgang 37 aufweist, der sich entlang einem radial erstreckenden Arm 38 erstreckt. Der Durchgang 37 ist in hydraulischer Verbindung mit einem Durchgang 39, der von einem rotierbar angeordneten Rohr 40 gebildet wird, welches sich entlang einer Durchgangsbphrung 41 erstreckt, die in der Antriebswelle 7 ausgebildet ist. Die Maschinenseite des rotierbaren Rohres 40, (d. h. das vom Verteilerblock entfernte Ende) ist in einer Adaptereinheit 42 dichtend angeordnet, welche an dem Schneidabschnitt der Maschine fest angebracht ist. Eine unter Druck stehende Flüssigkeit wird dem Durchgang 39 über die öffnungen 43 und über einen flexiblen Schlauch zugeführt, der von einer nicht dargestellten Quelle unter relativ hohem Druck herführt und von der Bergwerksmaschine hinter sich hergezogen wird. Ein äußeres Rohr 44, welches um das innere Rohr 40 angeordnet ist, definiert einen ringförmigen Durchgang 45, welcher die Zuführöffnungen 46 und die Durchgänge 47 mit einem Durchgang 48 verbindet, welcher in dem vorerwähnten, sich radial erstreckenden Arm 38 vorgesehen ist und wobei eine hydraul!-

sehe Verbindung mit dem vorgenannten Durchgang 27, der in der Platte 25 ausgebildet ist, und dem äußeren Hülsenelement 18 über einen kurzen Verbindungsdurchgang 49, der in der Rückhalteplatte 22 ausgebildet ist, vorgesehen ist. Die ZufUhröffnungen 46 sind in hydraulischer Verbindung mit einer Quelle von Flüssigkeit unter relativ geringem Druck, und zwar über einen (nicht dargestellten) Schlauch, der so angeordnet ist, daß er von der Bergbaumaschine hinterhergezogen wird, wenn sie sich entlang der Abbaufront bewegt, wobei die unter relativ geringem Druck stehende Flüssigkeit über Durchgänge 47, 45, 48, 49 und 27 (nicht dargestellten) Sprühdüsen zugeführt wird, die auf den Laderippen in Nachbarschaft mit der Schneidzone des Schneidkopfes angeordnet sind und gegen die Schneidwerkzeuge gerichtet sind. In alternativer Weise oder zusätzlich zu den der Schneidzone zugeordneten Sprühdüsen können >an den Laderippen oder am Laufbuchsenteil 5 Sprühdüsen vorgesehen sein, um entlang den Durchgängen für geschnittenes Mineral, die durch die Laderippen definiert sind, Sprühstrahlen zu richten. Diese Sprühdüsen, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, können von einer Art ähnlich derjenigen sein, wie sie in den früheren britischen Patentanmeldungen Nr. 1 414 917 und 2 062 725 der Anmelderin offenbart sind.

Der Schneidkopf umfaßt auch eine Luftstromablenkeinrichtung, weiche eine geneigte ringförmige Führungsplatte 50 umfaßt (s. Fig. 1 und 2), die auf sich radial erstreckenden Armen 51 (von denen nur einer dargestellt ist} montiert ist, welche sich von einer Trägernabe 52 erstrecken, um eine Mehrzahl von Tanggestreckten öffnungen 49 zu definieren, die sich effektiv ganz um die Trägernabe herum erstrecken. Die Trägernabe 52 ist auf einer Trägeranordnung 53 für eine Ladekappe (nur ein kleiner Teil des Armes 54 derselben ist dargestellt) fest montiert. Beim Betrieb trachtet die Ladekappe, das geschnittene Gestein oder Mineral innerhalb der durch die Laderippen definierten Taschen zurückzuhalten und mit den schraubenförmigen Laderippen zusammenzuarbeiten, um das geschnittene Gestein und Mineral zu dem Förde-

rer 14 zu bewegen. Im Betrieb ist die Ladekappe nahe der Rückseite des Schneidkopfes angeordnet, während die Bergwerksmaschine sich entlang der Äbbaulangfront bewegt. Wenn somit die Maschine das Ende eines Durchgangs erreicht und ihre Bewegungsrichtung umkehrt, ist es notwendig, daß die Ladekappe um etwa 180° um die Achse 31 der Antriebswelle geschwenkt wird, um auf der entgegengesetzten Seite des Schneidkopfes wieder angeordnet zu werden. Während die Ladekappe um die Achse 31 geschwenkt wird, wird die geneigte AblenkfUhrungsplatte 50, die relativ zur Ladekappe fest montiert ist, ebenfalls um diese Achse geschwenkt. Da jedoch die öffnungen 49 eine effektiv kontinuierliche öffnung bilden, die sich· ringförmig ganz um die Trägernabe 52 herum erstrecken, bleibt die Situation bezüglich der öffnung effektiv unverändert. Eine Verschlußplatte 60, die relativ zum Schneidabschnitt der Bergwerksmaschine fest montiert ist, verschließt die öffnungen 49, die der relativ oberen Region der Ablenkplatte 50 zugeordnet sind (s. Fig. 1 und 2). Die Fig. 1 zeigt die Verschlußplatte 60, die in gleitendem Kontakt mit dem maschinenseitigen Ende der geneigten Platte 50 steht, wie sie die öffnungen 49 in der relativ oberen Region verschließt, um einen Luftstrom in Richtung zur Maschine hin in dieser Region des Schneidkopfes zu unterbinden. Wo die Verschlußplatte jedoch nicht wirksam ist (wie dies in der relativ unteren Region der geneigten Ablenkführung in Fig. 1 dargestellt ist), sind die öffnungen 49 offen und ein Luftstrom zu der Maschine hin ist in dieser' Region erlaubt. Der Zweck dieser Anordnung wird weiter unten in der Beschreibung klargemacht werden.

Fig. 2 illustriert das Ausmaß des Gebietes, für das die Verschlußplatte 60 wirksam ist. In diesem speziellen Beispiel ist die relativ obere Region der öffnungenen 49 über einen Winkelbereich von ungefähr 200° geschlossen.

Eine solche Anordnung stellt sicher, daß während des Gebrauches, wenn die Ladekappe um die Achse 31 der Antriebswelle verschwenkt wird, unabhängig von der Winkelposition

der Ladekappe die relativ untere Region der öffnungen 49 immer offen ist, um einen Luftstrom vom Schneidkopf zur Maschine zu ermöglichen, wobei die relativ obere Region der öffnungen 49 für einen Luftstrom in Richtung Bergwerksmaschine immer geschlossen bleibt.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die geneigte Ablenkführung 50 benachbart bzw. nahe an dem maschinenseitigen Randende des Laufbuchsenteils 5 angeordnet ist und so ausgebildet ist, daß es radial nach außen über den benachbarten Endbereich des Laufbuchsenteils 50 hinausragt, um so eine ringförmige öffnung 70 zu definieren. Der Winkel der Ablenkführung liegtvorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 5° bis 45° relativ zu einer im rechten Winkel zu der Rotationsachse 31 der Antriebswelle angeordneten Geraden (d.h. wie in Fig. 1 zwischen 5° und 45° von einec:im wesentlichen vertikalen Ebene).

Vorzugsweise ist die geneigte Ablenkführung 50 so angeordnet, daß die minimale Querschnittsfläche der öffnung 70, die zwischen dem Laufbuchsentei1 und der geneigten Ablenkführung definiert ist, mindestens so groß ist wie die gesamte minimale Querschnittsfläche der durch das rohförmige Element 30 definierten Durchgänge.

Im Betrieb, während die Maschine entlang der Abbaulangfront läuft, wobei der Schneidkopf 1 Gestein oder Mineral von der Abbaufront gewinnt, wird Druckflüssigkeit unter einem relativ niedrigem Druck über die öffnungen 46 den am Schneidkopf vorgesehenen Sprühdüsen, wie weiter oben erklärt, zugeführt, um den durch die Schneidwerkzeuge erzeugten Staub zu unterdrücken. Gleichzeitig wird eine Flüssigkeit unter relativ hohem Druck in öffnungen 43 zugeführt und von hier über Durchgänge 39 und 37 und den Kanal 36 zu den Düsen 34, die jedem der rohrförmigen Elemente 30 zugeordnet sind, so daß Sprühstrahlen, die einen Luftstrom erzeugen, entlang den durch die rohrförmigen Elemente definierten Durchgängen erzeugt werden, so daß innerhalb des Laufbuchsenteils

5 ein Luftstrom erzeugt wird, welcher entlang eines ersten Bahnabschnittes in einer im wesentlichen gegen das maschinenseitige Ende des Schneidkopfs gerichteten Richtung strömt, wie dies in Fig. 1 allgemein durch die Pfeile X angedeutet ist. Die Wirkungsweise der Ventilationseinrichtung 34, 30 umfaßt auch einen Luftstrom entlang einem zweiten Bahnabschnitt radial außerhalb des Laufbuchsenteils 5 in einer allgemeinen Richtung weg von dem bergwerksmaschinenseitigen Ende des Schneidkopfes. Der Luftfluß entlang dem zweiten Bahnabschnitt ist im allgemeinen mit den Pfeilen Y angedeutet.

In der relativ oberen Region des Schneidkopfes wird der induzierte Luftstrom, der entlang dem ersten Bahnabschnitt und in einer allgemeinen Richtung zu dem bergwerksmaschinenseitigen Ende des Schneidkopfes hin fließt, durch den kombinierten Effekt der Verschlußplatte 60 und der geneigten Ablenkführung 50 umgelenkt, so daß der Luftstrom, der entlang dem ersten Bahnabschnitt strömt, in diesem Bereich des Schneidkopfes zu dem Luftstrom gelenkt wird, der entlang dem zweiten Bahnabschnitt strömt, und hierbei neigt ein vorgewählter Anteil des Luftstroms zusammen mit einigem Wasser aus den den Luftstrom erzeugenden Sprühstrahlen dazu, innerhalb des Schneidkopfes rezirkuliert zu werden.

In der relativ unteren Region des Schneidkopfes wird es dem induzierten Luftstrom, der entlang dem ersten Bahnabschnitt und in einer allgemeine Richtung zu der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes hinströmt, ermöglicht, durch die offenen öffnungen 49 hindurchzugehen, und entlang einem dritten Bahnabschnitt, der allgemein durch die Pfeile Z gekennzeichnet ist, aus dem Schneidkopf in den Hauptventilationsluftstrom entlang der Abbaulangfront ausgelassen zu werden.

Der vorgewählte Anteil an Luftstrom und diesem zugeordnetem Wasser aus den den Luftstrom erzeugenden Sprühstrahlen, der innerhalb des Schneidkopfes rezirkuliert wird, ist durch

die winkelraä3ige Ausdehnung der Verschlußplatte 60 und den Neigungswinkel der Ablenkführung 50 bestimmt. Man wird bemerken, daß der Anteil an Luftstrom, welcher rezirkuliert wird, um so größer ist, je größer die winkelmäßige Ausdehnung der Verschlußplatte ist, und umgekehrt.

Die Wirkung des Rezirkulierens des Luftstroms reduziert das Ärgernis von nasser Luft, die durch die Bergwerksarbeiter in die Arbeitszone abgeführt wird. Zusätzlich wird das

IQ mit dem Luftstrom rezirkulierte Wasser mit dem gebrochenen Material, welches jeweils gerade innerhalb der durch die Laderippen 4 definierten Taschen gefördert wird, gemischt und es befeuchtet hierbei das geschnittene Material. Während daher das Material entlang dem Fördersystem einschließlieh dem Förderer 14 gefördert wird, ist eine reduzierte Staubentwicklung zu verzeichnen, insbesondere wenn das befeuchtete Material über Transferstationen gebracht wird.

Aller Staub, der innerhalb des Bereiches des Schneidkopfes erzeugt wird, wird entlang dem zweiten Luftstrom-Bahnabschnitt um die Arbeitsflächenseite des Schneidkopfes und in die durcfyrohrförmigen Elemente 30 gebildeten Luftstromdurchgänge geführt, wo er durch die den Lufstrom erzeugenden Sprühstrahlen 33 aus den Düsen 34 wirksam befeuchtet wird. Der befeuchtete Staub wird entlang dem ersten Luftstrom-Bahnabschnitt geführt und wird entweder durch die Ablenkeinrichtung 50, 60 abgelenkt, um mit dem momentan innerhalb der Ladetaschen befindlichen Material gemischt zu werden, oder er wird durch die offenen öffnungen 49 zweckmäßigerweise in dem relativ unten liegenden Bereich des Schneidkopfes zu der Bergwerksmaschine und dem Förderer 14 abgeführt. Die Staubkonzentration innerhalb der Schneidezone wird auch durch die Wirkung der vorgenannten, auf den Laderippen oder auf den Laufbuchsenteil befestigten Sprüher reduziert.

Jegliches Methan, welches innerhalb der Schneidzone erzeugt wird, wird mit dem erzeugten Luftstrom abgezogen und in

einem verdünnten Zustand durch die gleichen offenen öffnungen 49, die sich regelmäßig in der relativ unteren Region des Schneidkopfes befinden abgeführt, oder über die Platte 60 in der oberen Region rezirkuliert.

Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Schneidkopf, welcher dazu neigt, die innerhalb der Schneidzone auftretenden Staubkonzentrationen auf ein annehmbar niedriges Niveau zu reduzieren oder zu kontrollieren, wobei die Menge des hierbei verwendeten Wassers annehmbar niedrig gehalten werden kann. Auch wird die Methankonzentration in der Nähe der Schneidezone innerhalb der gewünschten Grenzen gehalten.

Fig. 1 zeigt den Schneidkopf, der mit einem Sensor 100 für Gas- und/oder Luftstrom ausgerüstet ist, um einen vorwählbaren Zustand in der Nähe des Schneidkopfes nachzuweisen, beispielsweise die Konzentration von Methan in der Nähe des Schneidkopfes, und hieraus ein Signal abzuleiten, welches die gemessene Konzentration anzeigt. Der Sensor kann auf eier Arbeitsflächenseite der rohrförmigen Elemente 30 angeordnet sein.(wie dargestellt). Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Sensoren auf der MascHinenseite der rohrförmigen Elemente 30 angeordnet sein. Es ist wahrscheinlich, daß Sensoren, die auf der Arbeitsflächenseite der rohrförmigen Elemente angeordnet sind, die Methankonzentration nachweisen, und daß Sensoren, die auf der Maschinenseite der rohrförmigen Elemente angeordnet sind, die Bedingungen bezüglich des Luftstroms nachweisen, wobei der zuletztgenannte Sensor das Luftstromvolumen und/oder den Luftstromdruck nachweist. Das abgeleitete Signal wird über (nicht dargestellte) Kabel zu einer (nicht dargestellten) Prozessoreinrichtung geführt, die entweder auf der Bergwerksmaschine befestigt ist oder auf einem Kontrollpult, welches am Ende der Abbaufront entfernt von der Maschine angeordnet ist. Die Prozessoreinrichtung empfängt das abgeleitete Signal und kann die Stromzufuhr zu der Bergbaumaschine abschalten, falls die nachgewiesene Gaskonzentration einen vorgewählten kritischen Wert erreichen, sollte

1 oder sich einem solchen Wert nähern sollte. In alternativer Weise oder zusätzlich aktiviert die Prozessoreinrichtung einen Alarm, sollte die nachgewiesene Gaskonzentration einen vorgewählten kritischen Wert erreichen oder sich einem solchen Wert nähern.

Ein Luftstromsensor ist in der Regel vorgesehen, um die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung zu messen, und er ist in der Regel dazu ausgebildet, ein Signal zu erzeugen, welches die gemessene Strömungsgeschwindigkeit anzeigt. Der Sensor kann die Strömungsgeschwindigkeit messen, indem er den Druck des Luftstroms nachweist, und in diesem Fall ist der Sensor so ausgelegt, daß er ein Signal erzeugt, welches dem gemessenen Druck proportional ist.

In Fig. 3 deuten die unterbrochenen Linien nahe der rechten Seite der Zeichnung eine Sensoranordnung 101 für den Flüssigkeitsfluß an, welche in die Wasserversorgung mit unter relativ hohem Druck stehendem Wasser für die Düsen 34 im Verteilerblock 35 eingebaut ist, und die dazu ausgelegt ist, eine vorgewählte Betriebsbedingung der Wasserversorgung für die Düsen 34 zu messen. Die Anordnung umfaßt eine Sensoreinheit 102 für Flüssigkeitsfluß und/oder Flüssigkeitsdruck, welcher durch eine Verbindungsleitung 103 Wasser unter relativ hohem Druck zugeführt wird, wobei die Verbindungsleitung 103 mit der oben genannten, unter relativ hohem Druck stehenden Quelle über einen flexiblen Schlauch verbunden ist. Der Ausgang der Flußsensoreinheit 102 ist über Verbindungen 104 mit den beiden Eingangsöffnungen 43 des oben beschriebenen Systems innerhalb des Schneidkopfes für unter relativ hohem Druck stehendes Wasser verbunden.

Die Sensoreinheit 102 mißt den Fluß des Wassers zu dem relativ hohen Drucksystem und leitet ein Signal ab, welches den Fluß anzeigt. Das abgeleitete Signal wird zu einer (nicht dargestellten) Prozessoreinheit geführt, welche das Signal aufnimmt und durch Abschalten der Stromversorgung für die Bergwerksmaschine die Maschine deaktiviert, falls

der gemessene Fluß unter ein vorwählbares Volumen fällt. Alternativ oder zusätzlich zu dem Flußsensor kann die Sensoreinheit einen Flüssigkeitsdrucksensor umfassen, welcher den Flüssigkeitsdruck mißt und ein Signal erzeugt, welches den Versorgungsdruck anzeigt, wobei das Signal die Maschine deaktivieren kann, falls der Druck einen vorwKHlbaren kritischen Wert erreicht. Falls daher während des Betriebes irgendeine der Düsen 24 blockieren sollte oder aus bestimmten Grünin nicht mehr arbeiten sollte, so mißt die Flußsensoreinheit 102 die hieraus resultierende Verminderung des Wasserflusses, es wird ein entsprechendes Signal erzeugt und die Prozessoreinrichtung betätigt eine Steuereinrichtung, um die Maschine abzuschalten. Eine solche Anordnung stellt sicher, daß, falls irgendeine der Düsen 34 verstopft wird oder ausfällt, so daß entlang dem Durchgang des zugeordneten rohrförmigen Elements 30 kein den Luftfluß erzeugender Sprühstrahl erzeugt wird, die Maschine angehalten wird. Eine solche Anordnung kann als notwendig angesehen werden, wenn unter solchen Bedingungen gearbeitet wird, bei denen keine Rezirkulation des Luftstroms innerhalb des Laufbuchsenteils toleriert werden kann oder wo nur ein vorbestimmter Betrag an Rezirkulation toleriert werden kann. Es versteht sich, daß, falls irgendeiner der Sprühstrahler blockiert wird oder ausfällt, ein Luftstrom gezwungen werden könnte, entlang dem Durchgang des zugeordneten rohrförmigen Elements in umgekehrter Richtung zu strömen, d. h. weg von der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes und hin zur Arbeitsflächenseite des Bohrkopfes. Auf diese Weise würde eine Rezirkulation des Luftstroms innerhalb des Laufbuchsenteils stattfinden und es könnte ein hieraus resultierender exzessiver Aufbau von Methankonzentration innerhalb der Schneidzone auftreten. Jedoch durch Vorsehen der Flußsensoranordnung, die die Einheit 112 umfaßt, wird eine solche möglicherweise gefährliche Betriebsbedingung vertm'eden.

In anderen Ausführungsformen ist die Einheit 101 dazu ausgelegt, einen Alarm auszulösen, falls der Wasserfluß unter

19 1 ein vorbestimmbares Volumen fällt.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, 5 einschlieSlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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D-8023 Mtjnchen-Pullach, Wiener Str. 2: Tel. (Q89L?93 30tt; T&!ex&2i*2tJi7 bw>3 ii{ CabSes: -Patenlibus- München

Diplom Ingenieu

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED,

Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, Eng!and

Ihr Zeichen: Tag:

Case 4435 ^Date: 23. Sept. 1982 -pr

1} Die mit der Anmeldung und im Laufe des Verfahrens eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsversuche ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes .

2) In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückgezogenen Unteransprüche zu verstehen,

3) Die Anmelderin behält sihh vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung offenbarte Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung zu beanspruchen; insbesondere beabsichtigt die Anmelderin, auf in den Unterlagen etwa offenbarte neue Stoffe Stoffansprüche zu richten.

Leerseite

Claims

A-BRQSEDKa BROSE D-8023 München-Pullach. Wiener Str.2"Τβί"ΐ<18β) Ä93 5θ 74»·ΤβΙβΧ"62*2147 bros d; Cables: «Patentibus» München COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor Place, London SW1X 7AE, England Diplom Ingenieure YoufrefT"' Case 4435 Date: 23. Sept. 1982 Re/pr PATENTANSPRÜCHE

1. Drehbarer Schneidkopf für eine Bergwerksmaschine, mit einer Nabenanordnung, die antreibbar auf eine drehbare Antriebseinheit der Bergwerksmaschine montierbar ist, mit einem Laufbuchsenteil, welcher um die Nabenanordnung und koaxial mit dieser angeordnet ist, mit einer Luftstromerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms entlang eines ersten Bahnabschnittes innerhalb des Laufbuchsenteils und in einer allgemeinen Richtung hin zu der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes, und entlang eines zweiten Bahnabschnittes außerhalb des Laufbuchsenteils und in einer allgemeinen Richtung weg von der Bergwerksmaschinenseite des Schneidkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftstromablenkeinrichtung (50) vorgesehen ist, um zumindest einen Teil des entlang des ersten Bahnabschnittes (X) fließenden Luftstroms zu dem entlang des zweiten Bahnabschnittes (Y) fließenden Luftstrom umzulenken.

2. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine öffnungseinrichtung (49) vorgesehen ist, um einem Teil des entlang des ersten Bahnabschnitts

z-

(X) strömenden Luftstroms zu ermöglichen, entlang eines dritten Lufistrombahnabschnittes (2) zu fließen, welcher von der Maschinenseite des Schneidkopfes (1) wegführt.

3. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromerzeugungseinrichtung (30, 33) eine Anzahl von rohrförmigen Elementen (30) und eine Flüssigkeitssprüheinrichtung (33) umfaßt, um den Luftstrom erzeugende Sprühstrahlen entlang den rohrförmigen Elementen in einer allgemeinen Richtung hin zur Maschinenseite des Schneidkopfes (1) zu richten.

4.Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen (30) rund um eine Plattenanordnung (25, 26) winkelmäßig beabstandet angeordnet sind, welche sich zwischen der Nabenanordnung (6) und dem Laufbuchsenteil (5) erstreckt.

5.Drehbarer Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromablenkeinrichtung (50) eine geneigte Luftstromführung (50) umfaßt, welche nahe der Maschinenseite des LafubuchsenteiIs angeordnet ist, wobei die Führung unter einem Abstand zu dem Laufbuchsenteil angeordnet ist, um eine öffnung (70) für den Teil des Luftstroms zu definieren, welcher von dem ersten Bahnabschnitt (X) zu dem zweiten Bahnabschnitt (Y) abgelenkt wird.

6. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 5 und nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Querschnittsfläche der öffnung (17), die zwischen dem Laufbuchsenteil (5) un~d der geneigten Führung (50) definiert ist, mindestens so groß ist wie die gesamte minimale Querschnitts fläche, die durch die rohrförmigen Elemente (30) definiert ist.

7. Drehbarer Schneidkopf nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Luftstromfüh-

rung (50) eine geneigte, ringförmige Führungsplatte (50) umfaßt, die auf einem sich radial erstreckenden Träger (51) getragen ist.

8. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der sich radial erstreckende Träger (51) eine Anzahl von öffnungen (49) definiert.

9. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 5, 6 oder 8, oder nach Anspruch 7 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Luftstromführung (50) so ausgebildet ist, daß sie bezüglich einer Ladekappe (54), welche um die Achse (31) des drehbaren Schneidkopfes geschwenkt werden kann, fest montiert ist.
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10. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschlußteil (60) vorgesehen ist, um gewünschte öffnungen (49) oder gewünschte Teile der öffnungen (49), die durch den sich radial erstreckenden Träger

(51) für die geneigte Führung (50) definiert sind, wirksam zu verschließen.

11. Drehbarer Schneidkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (60) bezüglich eines benachbarten Teiles der Bergwerksmaschine (2) fest montiert ist.