DE3701063A1 - Einrichtung zur schneidkopfbeduesung bei einer abbaumaschine od.dgl., insbesondere einer kurzfrontmaschine fuer den einsatz in bergbau-untertagebetrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schneidkopf­ bedüsung bei einer Abbaumaschine od.dgl., insbesondere einer Kurzfrontmaschine für den Einsatz in Bergbau-Unter­ tagebetrieben, mit einer von einem Motor angetriebenen, in ihrer Drehzahl und damit in ihrer Fördermenge verstellbaren Pumpe zur Erzeugung des Druckwassers, deren Druckleitung an die Spritzdüsen des Schneidkopfes angeschlossen ist.

Aus der DE-PS 26 31 585 und der DE-OS 27 29 003 sind Be­ düsungseinrichtungen für Abbaumaschinen, insbesondere Walzen­ schrämmaschinen, bekannt, bei denen die Pumpe zur Erzeugung des die Spritzdüsen beaufschlagenden Druckwassers am Maschi­ nenkörper der Abbaumaschine so angeordnet ist, daß sie von dem Fahrantrieb der Abbaumaschine mit einer von der Dreh­ geschwindigkeit des Fahrmotors abhängigen Drehzahl angetrie­ ben wird. Die den Spritzdüsen zugeführte Druckwassermenge ist demgemäß unmittelbar abhängig von der Vorschubgeschwin­ digkeit der Abbaumaschine und damit proportional dem je Zeiteinheit von der Schrämwalze gelösten Gewinnungsgut.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedüsungseinrichtung für eine Abbaumaschine mit angetriebenem Schneidkopf zu schaffen, die bei einfacher und betriebssicherer Ausgestaltung eine gute Anpassung der je Zeiteinheit ausgesprühten Spritzwas­ sermenge an die unterschiedlichen Betriebsbedingungen auch unabhängig von der jeweiligen Vorschubgeschwindigkeit der Maschine und der Drehgeschwindigkeit des Schneidkopfes ge­ stattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwi­ schen dem Motor und der Pumpe ein Schaltgetriebe mit mehre­ ren Schaltstufen angeordnet ist. Vorzugsweise weist dabei das Schaltgetriebe mindestens drei, zweckmäßig sogar min­ destens vier oder fünf Schaltstufen auf.

Der Pumpenantrieb über das mehrstufige Schaltgetriebe ge­ stattet in einfacher Weise eine rasche Anpassung der den Spritzdüsen zugeführten Druckwassermenge in Abhängigkeit von den jeweiligen, häufig rasch wechselnden Betriebsbedin­ gungen, wobei zugleich eine vom Vorschubantrieb der Abbau­ maschine unabhängige Pumpe mit konstantem Verdrängungsvolu­ men und ein mit konstanter Drehzahl arbeitender Pumpenmotor, vorzugsweise ein Elektromotor, einsetzbar sind. Insbesondere bei starker Methanausgasung und/oder beim Schneiden von Gesteinsbänken u.dgl. mit starker Staubentwicklung kann die den Spritzdüsen zugeführte Druckwassermenge um ein Mehr­ faches, z.B. um das Zwei- bis Sechsfache, erhöht werden. Im normalen Arbeitsbetrieb kann dagegen mit verminderter Druckwasserbeaufschlagung der Spritzdüsen gearbeitet werden, so daß eine übermäßige Verschlammung des Betriebsortes vermieden wird.

Das Schaltgetriebe kann von Hand schaltbar sein. Anstelle der Handschaltung oder zusätzlich zu dieser kann aber auch eine Getriebeschaltung über eine elektrische oder hydrau­ lische Schalteinrichtung vorgesehen werden.

Im Hinblick auf die stark unterschiedlichen Pumpenförder­ mengen empfiehlt es sich, an der Abbaumaschine einen Wasser­ tank als Vorratsbehälter anzuordnen, aus dem die Pumpe das Wasser ansaugt. Dabei werden die Pumpe nebst ihrem Motor und dem Schaltgetriebe und der Wassertank, aus dem die Pumpe das Wasser ansaugt, zweckmäßig am Maschinenkörper der Abbau­ maschine angeordnet. Die Pumpe, ihr Motor und ihr Schalt­ getriebe können hierbei in einem Gehäuse angeordnet werden, das mit dem Wassertank zu einer Baueinheit vereinigt ist. Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, daß das Ge­ häuse über den Wassertank aufragt und diesen an der Ober­ seite schließt, so daß von außen kein Schmutz in den Wasser­ tank gelangen kann.

Es empfiehlt sich weiterhin, am Pumpenausgang in der Druck­ leitung ein vom Druck in der Druckleitung hydraulisch auf Rücklauf in den Wassertank schaltbares Schaltventil in Ver­ bindung mit einem Absperrventil anzuordnen. Bei geschlos­ senem Absperrventil wird das Schaltventil automatisch um­ geschaltet, so daß die Pumpe das angesaugte Wasser in den Wassertank zurückfördert. Ferner wird zweckmäßig mit der Druckleitung der Pumpe ein Druckspeicher od.dgl. verbunden, der den Druck in der Pumpendruckleitung beim Schalten des Schaltgetriebes hält.

Die erfindungsgemäße Bedüsungseinrichtung läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einer am Tragarm des Schneidkopfes in dessen Nähe angeordneten Sensorein­ richtung od.dgl. zur Messung der Methangaskonzentration ausrüsten, wobei die Sensoreinrichtung über eine Steuer- bzw. Signalleitung mit dem elektrisch oder hydraulisch schaltbaren Schaltgetriebe verbunden ist, derart, daß bei auftretendem Methangas bzw. bei Erhöhung der Methangaskon­ zentration das Schaltgetriebe im Sinne einer Erhöhung der Pumpendrehzahl und damit der Pumpenfördermenge selbsttätig geschaltet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er­ läutert, wobei die Zeichnung eine vorteilhafte Ausgestal­ tungsform einer erfindungsgemäßen Bedüsungseinrichtung in Verbindung mit einer nur schematisch angedeuteten Abbau­ maschine wiedergibt.

In der Zeichnung ist der mit einem angetriebenen Schneid­ kopf 1 versehene Tragarm 2 einer Abbaumaschine od.dgl. an­ gedeutet, die vorzugsweise als Kurzfrontmaschine ausgebil­ det ist. Solche Kurzfrontmaschinen, die vor allem für das Auffahren von Aufhauen u.dgl. eingesetzt werden, sind z.B. aus der DE-OS 23 53 230, der DE-OS 30 04 624 und der DE-OS 33 40 606 bekannt.

Der Tragarm 2 ist höhenverschwenkbar an dem nicht darge­ stellten Maschinenkörper der Abbaumaschine gelagert. Sein Schneidkopf 1 besteht aus zwei mit Schrämwerkzeugen be­ stückten Schrämwalzen 3, die um eine quer zur Tragarmachse verlaufende Achse drehbar sind. Die Schrämwalzen 3 sind in bekannter Weise an ihrem Walzenumfang mit Spritzdüsen 4 bestückt, die während des Maschinenbetriebs das zuge­ führte Druckwasser im unmittelbaren Schneidbereich der Schrämwerkzeuge ausspritzen. Die Zuführung des Druckwassers zu den Spritzdüsen 4 erfolgt, wie bekannt, durch die Schräm­ walzen 3 hindurch, wobei die Druckwasserkanäle in den Schrämwalzen 3 an Druckwasserleitungen 5 des Tragarmes 2 angeschlossen sind. Die Druckwasserleitungen 5 sind mit einer Pumpendruckleitung 6 verbunden, die zu einem am Maschinenkörper der Abbaumaschine angeordneten Druckwasser­ versorgungsaggregat 7 führt. An der Verbindung der Pumpen­ druckleitung 6 mit den Leitungen 5 kann ein Leitungsfilter 8 angeordnet werden. Am Ausgang des Druckwasserversorgungs­ aggregates 7 ist in die Leitung 6 eine Doppelfilterstation 9 sowie ein Durchflußwächter 10 eingeschaltet.

Das Druckwasserversorgungsaggregat 7 umfaßt in einer Bau­ einheit eine Pumpe 11, einen die Pumpe antreibenden Motor 12, vorzugsweise einen Elektromotor, und ein zwischen Motor 12 und Pumpe 11 angeordnetes mehrstufiges Schaltgetriebe 13, das z.B. mit fünf Schaltstufen versehen ist, so daß die Pumpe 11 mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten und damit unterschiedlichen Fördermengen angetrieben werden kann. Außerdem weist das Druckwasserversorgungsaggregat einen Wassertank 14 auf, aus dem die Pumpe 11 das Wasser über eine Tauchleitung 11′ ansaugt. Der Ausgang der Pumpe 11 ist über ein Schaltventil 15 an die Druckleitung 6 an­ geschlossen, wobei hinter dem Schaltventil ein Absperr­ ventil 16 an die Druckleitung 6 angeschlossen ist. Mit 17 ist ein Manometer bezeichnet. Außerdem ist zwischen dem Absperrventil 16 und dem Schaltventil 15 ein Druckspeicher 18 an die Druckleitung 6 angeschlossen. Dem Druckspeicher 18 ist ein Druckbegrenzungsventil 19 zugeordnet. Das Schaltventil 15 wird durch Federkraft in der dargestellten Schaltlage gehalten, in der die Verbindung der Drucklei­ tung 6 zum Pumpenausgang offen ist. Über eine mit der Druckleitung 6 verbundene hydraulische Steuerleitung 20 schaltet das Schaltventil bei einem vorgegebenen maximalen Druck in der Druckleitung 6 in seine andere Schaltstellung um, in der es den Pumpenausgang mit einer zu dem Tank 14 zurückführenden Leitung 21 verbindet, so daß die Pumpe bei geschlossenem Absperrventil 16 das angesaugte Druckwasser in den Wassertank 14 zurückfördert.

Der Wassertank 14 ist über eine Leitung 22, in der ein Vorfilter 23 angeordnet werden kann, an eine Wasserleitung 24 angeschlossen, über die der Wassertank 14 mit dem Was­ ser gefüllt wird. Im Wassertank kann eine Ölwanne 25 ober­ halb des Wasserspiegels angeordnet sein, aus der die Pumpe 11 über eine Leitung 26 Schmieröl entnehmen kann.

Die über das Schaltgetriebe 13 angetriebene Pumpe 11 för­ dert das Druckwasser mit dem gewünschten Druck über das normalerweise offene Schaltventil 15 in die Druckleitung 6 und damit zu den an den Schrämwalzen 3 des Schrämkopfes 1 angeordneten Spritzdüsen 4. Durch Schalten des Schalt­ getriebes 13 auf die verschiedenen Getriebestufen läßt sich die Fördermenge und damit die ausgespritzte Druck­ wassermenge innerhalb eines weiten Verstellbereiches von z.B. 20 l/min bis 120 l/min einstellen. Die Schaltung des Schaltgetriebes 13 kann von Hand oder auch auf elektri­ schem oder hydraulischem Wege erfolgen. In der Zeichnung ist mit 27 eine z.B. elektrische Schalteinrichtung be­ zeichnet. Am freien Ende des Tragarmes 2 kann eine Sensor­ einrichtung 28 angeordnet sein, die im Schneidbereich der Schneidwalzen 3 eine Methanausgasung erfaßt und bei Aus­ tritt von Methangas bzw. bei einer bestimmten Methangas­ konzentration das Schaltgetriebe über eine Steuer- bzw. Signalleitung 29, die an die Schalteinrichtung 27 ange­ schlossen ist, auf eine höhere Getriebestufe umschaltet, bei der die Pumpe mit größerer Fördermenge arbeitet. Umge­ kehrt kann bei abnehmender Methangaskonzentration das Schaltgetriebe 13 auf eine niedrigere Getriebestufe ge­ schaltet werden, wodurch die Pumpenfördermenge vermindert wird.

Das Schaltgetriebe 13 weist, wie erwähnt, zweckmäßig min­ destens drei, vorzugsweise aber mindestens vier oder fünf Schaltstufen auf.

Die Pumpe 11 ist zusammen mit dem Schaltgetriebe 13 und ihrem Motor 12 sowie den weiteren genannten Armaturen und Vorrichtungsteilen in einem Gehäuse 30 angeordnet, das mit dem Wassertank 14 zu einer Baueinheit vereinigt ist. Das Gehäuse 30 ragt über den Wassertank auf und verschließt diesen an der Oberseite, so daß kein Schmutz in den Wasser­ tank gelangen kann.

Der Druckspeicher 18 dient dem Ausgleich von Druckschwan­ kungen im Leitungssystem der Druckwasserversorgung und verhindert das Auftreten von Druckstößen beim Anlauf bzw. Schalten der Pumpe 11.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Schneidkopfbedüsung bei einer Abbau­ maschine od.dgl., insbesondere einer Kurzfrontmaschine für den Einsatz in Bergbau-Untertagebetrieben, mit einer von einem Motor angetriebenen, in ihrer Drehzahl und damit in ihrer Fördermenge verstellbaren Pumpe zur Erzeugung des Druckwassers, deren Druckleitung an die Spritzdüsen des Schneidkopfes angeschlossen ist, da­ durch gekennzeichnet, daß zwi­ schen Motor (12) und Pumpe (11) ein Schaltgetriebe (13) mit mehreren Schaltstufen angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (13) mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier oder fünf, Schaltstufen hat.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (13) von Hand schaltbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (13) über eine elektrische oder hydrau­ lische Schalteinrichtung (27) schaltbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Pumpe (11) ein Wassertank (1 ) zugeordnet ist, aus dem sie das Wasser ansaugt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pumpe (11), ihr Motor (12) und ihr Schaltgetriebe (13) zusammen mit dem Wassertank (14) am Maschinenkörper der Abbau­ maschine angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (11), ihr Motor (12) und ihr Schaltgetriebe (13) in einem Gehäuse (30) angeordnet sind, das mit dem Wassertank (14) zu einer Baueinheit vereinigt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (30) über den Wassertank (14) aufragt und diesen an der Ober­ seite schließt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß am Pumpenausgang in der Druckleitung (6) ein vom Druck in der Druckleitung hydraulisch auf Pumpenrücklauf in den Wassertank (14) schaltbares Schaltventil (15) in Verbindung mit einem Absperrventil (16) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß am Tragarm (2) des Schneidkopfes (1) eine Sensorein­ richtung (28) zur Messung der Methangaskonzentration angeordnet ist, die über eine Steuerleitung (29) mit dem elektrisch oder hydraulisch schaltbaren Schaltge­ triebe verbunden ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß mit der Druckleitung (6) ein Druckspeicher (18) verbunden ist.