DE2746169A1

DE2746169A1 - Schneidkopf zum abschraemen von gestein, insbesondere fuer den streckenvortrieb im bergbau

Info

Publication number: DE2746169A1
Application number: DE19772746169
Authority: DE
Inventors: Adolf Ing Grad Buhles; Klaus Ing Grad Konieczny; Erich Ing Grad Schmitt
Original assignee: Gesteins & Tiefbau GmbH; H KRUMMENAUER KG
Current assignee: Gesteins & Tiefbau GmbH; H KRUMMENAUER KG
Priority date: 1977-10-14
Filing date: 1977-10-14
Publication date: 1979-04-19
Also published as: GB2006303A; DE2746169C2; US4244626A; FR2406063B1; GB2006303B; FR2406063A1

Description

1) Gesteins- und Tiefbau Gir.bll,

D-4350 Recklinghausen-Hochlarmark

2) H. Krummenauer KG,
D-6680 Neunkirchen/Saar

'Schneidkopf zum Abschrämen von Gestein, insbesondere für den Streckenvortrieb im Bergbau"

Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf zum Abschrämen von Gestein, insbesondere für den Streckenvortrieb im Bergbau, mit vorne angeordneten Meißeln zum axialen Einstechen des Schneidkopfes in das Gestein und am Umfang angeordneten Meißeln zum anschliessenden Abschrämen des Gesteins durch Seitbewegen des Schneidkopfes.

Die bekannten Schneidköpfe dieser Art haben die Form langer Kegel mit abgerundeter Spitze oder die Form von Stümpfen langer Kegel mit etwas aufgewölbter Vorderfläche.

Werden sie nach dem Einstechen in das Gestein auf und ab und nach rechts und links zur Seite hin bewegt, um eine Schicht des Gesteins von der Tiefe des Einstichs abzutragen, so kommen dabei auch ihre an den abgerundeten bzw. gewölbten Vorderseiten sitzenden Meißel mit dem Gestein in Eingriff. Diese Meißel haben, je näher sie der Schneidkopfachse liegen, eine umso geringere Umfangsgeschwindigkeit, ein umso höheres Drehmoment und eine umso stärkere Ausrichtung nach vorn, d.h. einen umso spitzeren Winkel zur Rotationsachse.

Das hat zwei nachteilige Folgen.

Erstens sind die langsamer und mit grösserer Kraft schneidenden achsnahen Meißel stärker belastet als die achsferneren und daher

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höherem Verschleiß unterworfen.. Oft werden ihre Hartmetallbestückungen zu heiß, verspröden und brechen aus. Die Meißelhalter sind ebenfalls stärker beansprucht und sind schneller ausgeschlagen. Der Schneidkopf muss allein zum Ersatz der vorderen Meißelhalter demontiert, meist in die Werkstatt gebracht, und überholt werden.

Zweitens haben die langsamer und mit stärkerer Kraft bewegten Meißel eine Neigung, sich im Gestein festzufressen. Der Schneidkopf versucht dann, sich um den festsitzenden Meißel zu drehen statt um seine eigene Achse. Diese Verhakungen des Schneidkopfes werden noch begünstigt durch die stärkere Ausrichtung der betreffenden Meißel nach vorn. Sie führen, zumal der Schneidkopf an der Spitze eines langen Auslegerarmes sitzt, zu erheblichen Schwingungen und Erschütterungen der gesamten Maschine mit den üblichen Folgeerscheinungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gleichmässiger verschleissenden und ruhiger arbeitenden Schneidkopf der eingangs bezeichneten Art zu schaffen.

Gemäss der Erfindung erfüllt diesen Zweck, dass die Vorderseite des Schneidkopfes als ein mit Meißeln besetzter Ring ausgebildet ist, innerhalb dessen ein Kernraum zurückspringt, der weitere Meißel aufweist.

Der damit entstandene Schneidkopf arbeitet beim Einstechen nach dem Prinzip des Kernbohrers. Das Schrämen vollzieht sich dann wie bisher, jedoch ohne jede Beteiligung von näher der Achse Inenden Meißeln, da alle Meißel innerhalb des genannten Ringes hinter dessen Wirkebene in den Kernraum fallen. Die auf dem Ring sitzenden Meißel haben keinen wesentlich geringeren Abstand von der Schneidkopfachse als die am Umfang des Schneidkopfes angeordneten Meißel und werden daher etwa mit der gleichen, geeigneten Umfangsgeschwindigkeit und dem gleichen Drehmoment wie diese bewegt, was den Verschleiß vergleichmässigt; auch ist die spezifische Meißel-

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belastung infolge Vergrösserung der Vorderachse des Schneidkopfs mit dem verhältnismässig grossen Ring und dementsprechender Vergrösserung der Meißelzahl an der Vorderseite geringer.als bei den bekannten Schneidköpfen und insofern gerade an der kritischen Stelle optimiert. Auch die Stellung der Meißel ist verbessert: Die nach vorn arbeitenden Meißel sitzen auch vorn und nicht mehr seitlich und können dadurch die optimale Ausrichtung für die Einleitung der Schneidkräfte erhalten. Achsnahe Meißel, die die Rotation des Schneidkopfes aus seiner Achse aus lenken, sind nicht mehr vorhanden oder jedenfalls bei der Schrämarbeit nicht mehr wirksam und führen daher zu keinen Schwingungen und ERschütterungen mehr.

Zur Zerkleinerung des beim Einstechen entstehenden Bohrkerns bestehen verschiedene Möglichkeiten.

Es kann der Innenumfang des Ringes mit Meißeln besetzt werden, die dann beim Seitbewegen des Schneidkopfes den Bohrkern ebenso von der Seite her wegnehmen wie der Schneidkopf aussen das Gestein abschrämt.

Vorzugsweise sind die Meißel jedoch am Boden des Kernraums angeordnet, so dass der Bohrkern schon beim Einstechen des Schneidkopfs in das Gestein zerkleinert wird.

Dabei wirken sich achsnahe Meißelanordnungen nicht nachteilig aus. Der Bohrkern ist, da aus dem umgebenden Gestein freigeschnitten, wesentlich leichter zerstörbar als das volle Gestein. Er beansprucht weder die Meißel übermässig noch hält er sie fest. Das Festfressen eines Meißels unter Bildung einer abweichenden Drehachse tritt beim Einstechvorgang ohnehin zurück, da hier der Schneidkopf an seinem Umfang ringsherum geführt ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Boden des Kernraums flach-kegelförmig ausgebildet, und nahe dem Boden sind Auslässe für zerkleinertes Gestein vorgesehen, die seitlich aus dem Kernraum heraus und in Zwischenräume von schraubenlinienförmig am Umfang des Schneidkopfs verlaufenden, mit Meißeln besetzten Stegen hinein führen. In diesen ebenfalls schraubenlinienförmigen Zwischenräumen kann das zerkleinerte Gestein am Schneidkopf zurück wandern und so abgeführt werden.

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Schliesslich kann der nach der Erfindung vorgesehene Ring in einfacher Weise einen auswechselbaren Aufsatz erhalten, auch aus Ringsegmenten. Das bedeutet eine entscheidende Erleichterung des Transports, vor allem unter Tage.

Es versteht sich, dass unter den Begriff Gestein im vorliegenden Falle alle Mineralien und vergleichbaren Materialien zu rechnen sind, an denen sich der Schneidkopf einsetzen lässt.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt-Schneidkopf zum Abschrämen von Gestein in perspektivischer Darstellung.

Fig. 2 zeigt den Schneidkopf in axialem Längsschnitt.

Fig. 3 zeigt den Schneidkopf in Ansicht von vorn gemäss Pfeil III in Fig. 2 in etwas kleinerem Maßstab.

Fig. 4 zeigt eine Abwicklung des Schneidkopfmantels in noch einmal kleinerem Maßstab.

Der Meißelbesatz ist in den Zeichnungen teilweise weggelassen.

Ein Gußteil 1 mit einem Flansch 2 zum Befestigen des Schneidkopfs an seinem Träger sitzt mit einer zylindrischen Mantelfläche in zwei Ringscheiben 3 und 4. Die Ringscheiben 3 und 4 tragen einen sie umschliessenden Zylindermantel 5. Auf dessen Stirnseite sitzt eine Ringscheibe 6. Ober .die Mantelfläche des Zylindermantels 5 verlaufen vier schraubenförmige Stege 7. Diese bestehen jeweils aus zwei parallelen Seitenwänden 8 und 9 mit einer starken Decke 10, unter der eine dünne Zwischendecke 11 eingezogen ist. Die Aussenflächender Decken 10 haben zusammen mit dem Rand der Ringscheibe 6 eine gemeinsame Umhüllende von der Form einer Kegelstumpfmantelfläche. Die Ringscheibe 3 ist von einem Hohlkegel 12 überdeckt. Der innere Eckeraum zwischen dem Zylindermantel 5 und der Ringscheibe 6 ist durch einen schmalen, schrägen Ring 13 abgesetzt. Schliesslich befindet sich zwischen den Ringscheiben 3 und 4 eine Zwischenwand 14.

Alles dies ist in Schweißkonstruktion ausgeführt.

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Auf die Ringscheibe 6 ist ein Aufsatzring 15 aufgeschraubt. Er ist zentriert durch in Bohrungen beider Ringe greifende, mit dem Aufsatzring 15 verschweißte Zentrierbolzen 16 sowie durch ineinander greifende Falze an den beiden Berührungsflächen. Für ihre Verschraubung sind die Ringscheibe 6 und der Aufsatzring 15 mit fluchtenden Bohrungen 17 bzw. 18 versehen; die Bohrungen 18 des Aufsatzrings 15 haben Erweiterungen 19 zum Versenken der Schraubenköpfe.

Der Aufsatzring 15 ist mit, nur auf einer Seite gezeichneten, Schrämmeißeln 20 mit Wirkrichtung nach vorn, die seitlichen auch etwas nach innen bzw. aussen, besetzt. Die Stege 7 tragen Schrämmeißel 21 mit Wirkrichtung nach aussen. Auf dem Hohlkegel 12 sind Schrämmeißel 22 mit Wirkrichtung senkrecht zur Kegelmantelfläche, d.h. im wesentlichen nach vorn, angeordnet.

Aus dem über bzw. vor dem Hohlkegel 12 in dem Zylindermantel 5 gegebenen Kernraum 23 führen Auslässe 24 in die Zwischenräume der Stege 7. Die Form dieser Auslässe ist in Fig. 4 zu erkennen.

Die zwischen den Decken 10 und den Zwischendecken 11 in den Stegen 7 gebildeten Kanäle 25 sind mit Wasser beaufschlagt, um in den Decken 10 vorgesehene Sprühdüsen zu speisen. Die Wasserzuführung erfolgt durch den Innenraum des Gußteils 1, den Zwischenraum zwischen der Ringscheibe 3 und dem Hohlkegel 12, Bohrungen 26 in der Ringscheibe 3, den Ringraum 27 zwischen dem Zylindermantel 5 und der Zwischenwand 14 sowie durch Röhren 28, die aus diesem in die Kanäle 25 führen. Der Ringraum 27 ist durch verschliessbare Reinigungsöffnungen 29 zugänglich.

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Claims

Patentansprüche

1. Schneidkopf zum Abschrämen von Gestein, insbesondere für den Streckenvortrieb im Bergbau, mit vorne angeordneten Meißeln zum axialen Einstechen des Schneidkopfes in das Gestein und am Umfang angeordneten Meißeln zum anschliessenden Abschrämen des Gesteins durch Seitbewegen des Schneidkopfes, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite des Schneidkopfes als ein mit Meißeln (20) besetzter Ring (6,15) ausgebildet ist, innerhalb dessen ein Kernraum (23) zurückspringt, der weitere Meißel (22) aufweist.

2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Meißel in dem Kernraum am Innenumfang des Ringes angeordnet sind.

3. Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Meißel (22) in dem Kernraum (23) am Boden (12) des Kernraumes (23) angeordnet sind.

4. Schneidkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12) flach-kegelförmig ausgebildet ist.

5. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernraum (23) Auslässe (24) für zerkleinertes Gestein aufweist.

6. Schneidkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (24) nahe dem Boden (12) seitlich aus dem Kern-

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raum (23) heraus und in Zwischenräume von schraubenlinienförmig am Umfang des Schneidkopfs verlaufenden, mit Meißeln (21) besetzten Stegen (7) hinein führen.

7. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Ring (6,15) einen auswechselbaren Aufsatz (15), vorzugsweise aus Ringsegmenten, aufweist.

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