CH656921A5

CH656921A5 - Schneidwalze mit beduesungseinrichtung.

Info

Publication number: CH656921A5
Application number: CH5040/82A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Stoltefuss
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1981-08-27
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1986-07-31
Also published as: ATA226179A; FR2512102B1; AT380927B; JPS5844188A; ES515275A0; AT377538B; DE3133956A1; ATA242782A; DE3133956C2; FR2512102A1; ES8305878A1; GB2104573A; US4437708A; SU1138047A3; GB2104573B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidwalze mit Bedüsungseinrichtung, insbesondere für Abbau- und Vortriebsmaschinen, mit an mindestens einem Düsenträger der angetriebenen Schneidwalze angeordneten Düsen und einer Druckwasserzuführung zur Beaufschlagung der Düsen mit Druckwasser.

Für den Vortrieb von Tunnels, Stollen u. dgl. im Felsgestein sowie von Gesteins- und Flözstrecken in Bergbau-Untertagebetrieben werden bekanntlich sogenannte Teilschnittmaschinen eingesetzt, die mit einer an einem schwenkbaren Schneidarm angeordneten, angetriebenen Schneidwalze ausgerüstet sind. Zur Niederschlagung des sich im Schneidbetrieb bildenden Staubes und zur Vermeidung von CH-i-Abflämmungen in schlagwettergefährdeten Betrieben ist es erforderlich, den Arbeitsbereich der Schneidwalze mit Druckwasser zu bedüsen. Dabei kann mit einer Innenbedüsung der Schneidwalze gearbeitet werden, wie dies vor allem bei Walzenschrämmaschinen für untertägige Gewinnung bekannt ist (DE-OS 2810 982).

Die bekannten, innenbedüsten Schneidwalzen sind mit einer Druckwassersteuerung ausgerüstet, mit der sichergestellt wird, dass jeweils nur die im Bereich des schneidenden Walzensektors befindlichen Spritzdüsen mit dem Druckwasser beaufschlagt werden. Die mit solchen Druckwassersteuerungen arbeitenden, innenbedüsten Schneidwalzen haben jedoch einen verhältnismässig verwickelten Aufbau. Sie sind insbesondere aufgrund des unvermeidlichen Ver-schleisses der metallenen Dichtflächen und der verschleiss-bedingten Leckagen störungsanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache und zugleich zuverlässige Bedüsungseinrichtung für Schneidwalzen zu schaffen, die keine besonderen Abdichtprobleme bei der Druckwasserzuführung bietet und sich mit besonderem Vorteil bei den bekannten, mit einem schwenkbaren Schneidarm ausgerüsteten Teilschnittmaschinen einsetzen lässt, wie sie vor allem für Abbau- und Vortriebszwecke Verwendung finden.

Erfindungsgemäss ist der Düsenträger gegenüber der rotierenden Schneidwalze feststehend angeordnet und mit mehreren in Richtung des Schneidwalzenumfangs versetzt angeordneten Düsen sowie mindestens einem Kanal für die Druckwasserzuführung versehen.

Bei dieser Ausgestaltung der Bedüsungseinrichtung ist also die Schneidwalze mit mindestens einem Düsenträger, im allgemeinen einer Gruppe von Düsenträgern, ausgerüstet, die mehrere in Umfangsrichtung der Schneidwalze versetzt angeordnete und gegenüber den mechanischen Lösewerkzeugen der Schneidwalze in Radialrichtung zurückversetzte Düsen aufweisen. Die Düsenträger nehmen an der Drehbewegung der Schneidwalze nicht teil, was aber nicht aus-schliesst, dass sie zum Zwecke der Einstellung des Bedü-sungssektors der Walze gegenüber dieser um die Walzenachse schwenkbar sind. Da die Düsenträger sich im Betrieb nicht mit der Schneidwalze drehen, kann auf eine verwik-kelte und störungsanfällige Druckwasserzuführung durch die Walze hindurch verzichtet und statt dessen mit einer äusseren Druckwasserzuführung gearbeitet werden. Dadurch ergibt sich ein vergleichsweise einfacher Gesamtaufbau der Bedüsungseinrichtung, die bezüglich der Druckwasserzuführung keinerlei Abdichtprobleme aufwirft.

Die Düsen an dem oder den Düsenträgern sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie das Druckwasser unmittelbar gegen die Schneiden der mechanischen Meissel ausspritzen, um eine möglichst wirksame Kühlung der Schneidzonen zu erzielen. Vorzugsweise ist der Düsenträger plattenförmig ausgebildet. Er wird zweckmässig in einer schmalen, nutartigen Umfangseinziehung der Schneidwalze angeordnet. Im allgemeinen weist die Schneidwalze, wie erwähnt, mehrere in Richtung ihrer Walzenachse im Abstand zueinander angeordnete Düsenträger auf. Die Schneidwalze kann hierbei für jeden plattenförmigen Düsenträger jeweils eine nutartige Umfangseinziehung erhalten. Sämtliche an der Schneidwalze angeordneten Düsenträger werden vorteilhafterweise mechanisch miteinander verbunden.

Aus Gründen der Montage und Demontage der Düsenträger werden diese vorzugsweise mehrteilig ausgebildet. Sie bestehen vorteilhafterweise jeweils aus zwei in der radialen Teilungsebene verbundenen Segmentteilen. Zur Schmierung

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der metallischen Gleitflächen in den nutartigen Einziehungen der Schneidwalze werden die Düsenträger zweckmässig mit Schmierkanälen versehen.

Um sicherzustellen, dass unabhängig von der jeweiligen Angriffsposition der Schneidwalze am Arbeitsstoss nur die am jeweils schneidenden Walzensektor angeordneten Düsen mit Druckwasser beaufschlagt werden, empfiehlt es sich,

eine Schwenkvorrichtung vorzusehen, mit der der oder die Düsenträger relativ zur Schneidwalze um deren Walzenachse schwenkbar ist bzw. sind. Bei Anordnung mehrerer Düsenträger an der Schneidwalze werden die einzelnen Düsenträger zweckmässig zu einer Schwenkeinheit mechanisch verbunden, wobei zum Verschwenken der Düsenträger eine gemeinsame Schwenkvorrichtung vorgesehen wird. Vorzugsweise werden die plattenförmigen Düsenträger über ein Brückenglied, welches zweckmässig als Segmentabdeckung ausgebildet ist, mechanisch verbunden, wobei an dem Brük-kenglied die gemeinsame Schwenkvorrichtung angreift. Für die Schwenkvorrichtung kann ein einfacher Zylinderantrieb oder ein mechanischer Schwenkantrieb, insbesondere ein Zugmittel- oder Gestängeantrieb u. dgl. Verwendung finden. Dabei lässt sich die Anordnung ohne weiteres so treffen, dass die Verschwenkung des bzw. der Düsenträger selbsttätig nach Massgabe der Änderung der Angriffsposition der Schneidwalze bzw. der Verschwenkung des die Schneidwalze tragenden Auslegers erfolgt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 den vorderen Arbeitsbereich einer an sich bekannten Teilschnittmaschine in Seitenansicht, wobei die Schneidwalze mit der hieran angeordneten Bedüsungseinrichtung im Schnitt dargestellt ist;

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Schneidwalze mit der Bedüsungseinrichtung in schematischer Vereinfachung in einer Ansicht auf den Walzenumfang;

Fig. 3 in der Darstellung der Fig. 1 ein geändertes Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 in einer vergrösserten Schnittdarstellung die Anordnung der Düsenträger und ihrer Düsen in bezug auf die Schneidwalze und die hieran angeordneten Meissel.

In Fig. 1 ist eine im Grundaufbau bekannte Abbau- und Vortriebsmaschine 10 gezeigt, die mit einem eigenen Fahrwerk, hier einem Raupenfahrwerk 11, versehen ist und einen Schneidarm 12 aufweist, der in einem Auslegergelenk 13 höhenverschwenkbar an einem Drehgestell 14 der Maschine gelagert ist, welches gegenüber dem mit dem Raupenfahrwerk 11 ausgerüsteten Maschinengestellt 15 um eine Vertikalachse drehbar ist. Der Schneidarm 12 ist demgemäss allseitig verschwenkbar angeordnet. An dem Maschinengestell 15 ist unterhalb des Schneidarmes 12 eine Ladevorrichtung 16 angeordnet, mit der das bei der Abbauarbeit anfallende Haufwerk geladen und abgefördert wird.

Der Schneidarm 12 trägt an seinem freien Ende einen Schneidkopf, der zwei um eine gemeinsame, senkrecht zur Achse des Schneidarmes 12 verlaufende Achse drehbare und über eine gemeinsame Welle 17 (Fig. 2) angetriebene Schneidwalzen 18 umfasst, von denen in der Zeichnung nur die eine der beiden Schneidwalzen erkennbar ist. Der gemeinsame Antrieb für die beiden Schneidwalzen kann im Inneren des kastenförmigen Schneidarmes 12 angeordnet sein. Die Schneidwalzen 18 tragen in bekannter Weise mechanische Lösewerkzeuge, z.B. Kegelmeissel 19 (Fig. 4). Der Umkreis der Meisselspitzen der Schneid walzen ist in den Fig. 1 und 2 strichpunktiert bei 20 angedeutet, während die Meissel hier aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen sind.

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Die Schneidwalzen 18 weisen an ihrem Umfang mehrere, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei in Richtung der Walzenachse im Abstand voneinander angeordnete nutartige Einziehungen 21 auf, deren Kreismittelpunkt in der s Walzenachse liegt und die jeweils einen schmalen, plattenförmigen Düsenträger 22 aufnehmen, der mit mehreren, in Umfangsrichlung der Schneidwalze gegeneinander versetzten und gegenüber dem Umkreis 20 der Schneidwalze in Radialrichtung zurückversetzten Düsen 23 versehen ist. Die io Düsen 23 sind an jedem Düsenträger 22 an einen gemeinsamen Druckwasserzuführungskanal 24 angeschlossen, der an einem Aussenanschluss 25 des Düsenträgers endet.

Die Düsenträger 22 sind in der Radialebene der Walze geteilt. Sie bestehen demgemäss jeweils aus zwei Segmentteilen 26 und 27, welche den zylindrischen Nutgrund der nutartigen Einziehungen 21 mit ihren halbzylindrischen Flächen umschliessen und in der Teilungsebene an Flanschen 28 od. dgl. lösbar verbunden sind. Die Segmentteile 26 tragen die Düsen 23. Sie weisen neben dem Druckwasserzuführungskanal 24 einen Schmierkanal 29 auf, der, wie insbesondere Fig. 4 erkennen lässt, über Radialkanäle 30 im Nutgrund der nutartigen Umfangseinziehungen 21 mündet und an einem Aussenanschluss 31 des Segmentteils 26 endet. Der Aussenanschluss 31 liegt neben dem Aussenanschluss 25 der Druckwasserzuführung. Über die Schmierkanäle kann Schmiermittel von aussen in die nutartigen Umfangseinziehungen gedrückt werden, um im Schneidbetrieb die aufeinander gleitenden metallischen Flächen der Schneidwalze und der Düsenträger zu schmieren.

Die Düsenträger 22 sind über ein Brückenglied 32 zu einer Schwenkeinheit mechanisch verbunden. Das Brückenglied 32 ist nach Art einer Segmentabdeckung ausgebildet, welche die Schneidwalze 18 im rückwärtigen oder oberen Bereich auf einem Teilsegment abdeckt.

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Im Schneidbetrieb dreht sich die angetriebene Schneidwalze 18 relativ zu den Düsenträgern 22, deren Düsen 23 über den schneidenden Walzensektor verteilt so angeordnet sind, dass ihre Druckwasserstrahlen, wie in Fig. 4 angedeutet, 40 gegen die Schneiden der mechanischen Meissel 19 gerichtet sind. Hierdurch wird eine wirksame Kühlung der Schneiden und Schneidzonen bei zugleich wirksamer Staubniederschlagung erzielt. Die Druckwasserzuführung zu den Düsen 23 erfolgt über die Kanäle 24 der Düsenträger 22. Fig. 4 lässt 45 erkennen, dass die Düsenträger 22 in den nutartigen Umfangseinziehungen 21 der Schneidwalze mittels elastischer Dichtungen 33 abgedichtet sein können, die in Nuten des Walzenkörpers sitzen.

Beim Verschwenken des Schneidarmes 12 in dem Gelenk so 13 ändert sich der im Eingriff mit dem Arbeitsstoss stehende Schneidwalzensektor. Um den Bedüsungsbereich an den jeweiligen Schneidwalzensektor anzupassen, sind die Düsenträger 22, wie erwähnt, um die Walzenachse schwenkbar. Dabei ist für sämtliche Düsenträger 22 ein gemeinsamer ss Schwenkantrieb vorgesehen, der an dem Brückenglied 32 angreifen kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist als Schwenkantrieb ein hydraulischer Zylinderantrieb 34 vorgesehen, der sich in einem Gelenk 35 an dem Schneidarm 12 abstützt und dessen Kolbenstange in einem Gelenk 36 an 60 dem Brückenglied 32 angreift. Der Zylinder 34 liegt geschützt unter einer Abeckung 37, die im Gelenk 35 am Schneidarm 12 angeschlossen ist. Durch Ein- und Ausschub des Zylinderantriebs 34 können demgemäss die Düsenträger 22 um die Schneidwalzenachse verschwenkt werden. Dieser 65 Schwenkvorgang kann automatisch in Anpassung an den jeweils im Eingriff mit dem Stoss stehenden Schneidwalzensektor, d.h. in Anpassung an die Schwenkposition des Schneidarmes 12 durchgeführt werden, was sich durch

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hydraulische Kopplung des Schwenkantriebs 34 mit dem hydraulischen Schwenkantrieb 38 des Schneidarmes 12 erreichen lässt. Dabei wird der Ein- und Ausschub des Schwenkantriebs 34 nach Massgabe der Schwenkposition des Schneidarmes 12 bzw. des Ein- und Ausschubes des Schwenkantriebs 38 gesteuert. Fig. 1 zeigt strichpunktiert die Stellung des Brückengliedes 32 bei ausgefahrenem Schwenkzylinderantrieb 34. Es ist erkennbar, dass das Brückenglied 32 hierbei die Schneidwalze 18 an der Oberseite abdeckt. Das Brückenglied 32 dient in dieser Stellung als Abdeckschutz für das Arbeitspersonal, welches die Zylinderabdeckung 37 im Maschinenstillstand als Arbeitsplattform für die Durchführung bestimmter Nebenarbeiten benutzen kann.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1,2 und 4 lediglich in der Schwenkvorrichtung für die Düsenträger 22, die auch hier zu einer Schwenkeinheit mechanisch verbunden sind. Die Schwenkvorrichtung besteht in diesem Fall aus einem Zugseil 40 oder einem anderen Zugmittel, welches an seinem einen Ende bei 41 an den Düsenträgern bzw. dem gemeinsamen Brückenglied angeschlossen und über Rollen 42 zu einem (nicht dargestellten) Festpunkt geführt ist, der sich an dem Maschinengestell bzw. seinem Aufbau befinden kann. Dabei ist die Seil-

und Rollenanordnung so getroffen, dass beim Hochschwenken des Schneidarmes 12 auf das Seil 40 eine Zugkraft ausgeübt wird, unter deren Wirkung die Düsenträger 22 im Gegenuhrzeigersinn relativ zur Schneidwalze 18 ver-5 schwenkt werden, während beim Absenken des Schneidarmes 12 eine gegenläufige Schwenkbewegung der Düsenträger durch das lose Seil unter Schwerkraftwirkung ermöglicht wird.

Die erfindungsgemässe Bedüsungseinrichtung ist, wie io erwähnt, bevorzugt für Schneid walzen von Teilschnittmaschinen bestimmt, wie sie zu Vortriebs- und Abbauzwecken u. dgl. zum Einsatz kommen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die erfindungsgemässe Bedüsungseinrichtung bei Walzenschrämmaschinen für die untertägige Gewinnung is von Kohle oder sonstigen Mineralien einzusetzen. Die Bedüsungseinrichtung kann zur Niederschlagung des Staubs und/ oder zur Kühlung der mechanischen Schneidwerkzeuge sowie gegebenenfalls auch zum hydromechanischen Abbau eingesetzt werden, wobei im letztgenannten Fall für die 20 Düsen 23 mit Höchstdruckwasser beaufschlagte hydraulische Schneiddüsen Verwendung finden. Die Anzahl der Düsenträger 22 kann je nach Einsatzzweck und Ausbildung bzw. Grösse der Schneidwalze unterschiedlich sein.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schneidwalze mit Bedüsungseinrichtung, insbesondere für Abbau- und Vortriebsmaschinen, mit an mindestens einem Düsenträger der angetriebenen Schneidwalze angeordneten Düsen und einer Druckwasserzuführung zur Beaufschlagung der Düsen mit Druckwasser, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (22) gegenüber der rotierenden Schneidwalze ( 18) feststehend angeordnet und mit mehreren in Richtung des Schneidwalzenumfangs versetzt angeordneten Düsen (23) sowie mindestens einem Kanal (24) für die Druckwasserzuführung versehen ist.

2. Schneidwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (22) in einer nutartigen Umfangseinziehung (21) der Schneidwalze (18) angeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schneidwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (22) plattenförmig ausgebildet ist.

4. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (22) aus zwei in der radialen Teilungsebene verbundenen Segmentteilen (26,27) besteht.

5. Schneid walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Schwenkvorrichtung (34,40), mit der der Düsenträger (22) relativ zur Schneidwalze (18) um deren Achse schwenkbar ist.

6. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (22) mit mindestens einem in die nutartige Umfangseinziehung (21) führenden Schmierkanal (29) versehen ist.

7. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere in Richtung der Walzenachse im Abstand zueinander angeordnete Düsenträger (22) aufweist.

8. Schneidwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenträger (22) jeweils in einer nutartigen Umfangseinziehung (21) der Schneidwalze angeordnet sind.

9. Schneidwalze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenträger (22) mechanisch verbunden sind.

10. Schneidwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenträger (22) über ein, vorzugsweise als Segmentabdeckung ausgebildetes Brückenglied (32) zu einer Schwenkeinheit verbunden sind, wobei an dem Brückenglied die gemeinsame Schwenkvorrichtung angreift.

11. Schneid walze nach Anspruch 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkvorrichtung aus einem Zylinderantrieb (34) oder einem mechanischen Schwenkantrieb (40), insbesondere einem Zugmittel- oder Gestängeantrieb besteht, welcher den bzw. die Düsenträger (22) nach Massgabe der Angriffsstellung der Schneidwalze (18) an dem Stoss selbsttätig verschwenkt.