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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gewinnungsanlage im Bergbau, insbesondere eine Hobelanlage, sowie ein Verfahren zur Horizontsteuerung einer Gewinnungsanlage.
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Zur Horizontsteuerung von Hobelanlagen im Bergbau ist es bekannt, mit Hilfe einer Wippe bzw. einer Stützkufe und eines Hydraulikzylinders die Höhenlage des Schneidhorizonts der Hobelanlage zu steuern. Ebenso sind aus dem Stand der Technik Auslegersteuerungen bekannt, bei denen an der Versatzseite des Strebförderers ein mit einem hydraulischen Zylinder betätigter Ausleger angebaut ist, der zur Steuerung der Höhenlage des Schneidhorizonts des Hobels dient. Jedoch hebt die Auslegersteuerung zur Horizontsteuerung den Schreitbalken an, weshalb bei dieser Konstruktion kein Baselift eingesetzt werden kann. Um dennoch bei schlechtem Liegendem auf das Haufwerk zu kommen, sind Ausbaugestelle entwickelt worden, bei denen die Kufen unabhängig voneinander anhebbar sind. Die heutzutage allgemein übliche Schildkonstruktion verwendet jedoch verbundene Kufen.
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Die vorstehend beschriebene Horizontsteuerung hat zudem beim Tauchen eine geringe Effektivität, jedoch beim Klettern eine große, da sich die Auflage des Förderers und damit auch der Hebelarm verändert. Weiterhin verengt der angehobene Schreitbalken die Fahrgasse, die zudem durch Versorgungsschläuche der Hydraulik verengt wird. Außerdem fehlt am Ausbaugestell die sonst übliche Brücke, in deren Nähe sich das eingescherte Schreitwerk befestigen lässt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gewinnungsanlage sowie ein Verfahren zur Horizontsteuerung zu schaffen, mit denen die Effektivität des Tauchens und des Kletterns eines Förderers vergleichmäßigt ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist eine Gewinnungsanlage im Bergbau vorgesehen, die einen Förderer und eine Vielzahl von Ausbaugestellen umfasst, die über jeweils einen Schreitbalken mit dem Förderer verbunden sind, wobei zwischen Schreitbalken und Förderer ein Gelenk vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist hierbei das Gelenk unterhalb des Förderers angeordnet, so dass der Drehpunkt für die Horizontsteuerung bis zum stoßseitigen, vorderen Ende des Förderers oder zumindest in die Nähe des vorderen Endes verlegt werden kann. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, dass der Schreitbalken weder beim Tauchen noch beim Klettern vom Liegenden abhebt und für das Verschwenken des Förderers ist ein sich nicht verändernder Schwenkpunkt geschaffen.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Horizontsteuerung wird der Förderer stoßseitig an einem Lagerpunkt auf dem Schreitbalken gelagert und durch Verkippen des Förderers um die Lagerpunkte wird ein Klettern und ein Tauchen des Förderers bewirkt.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben.
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Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann der Förderer im Querschnitt gesehen einen sich von der Stoßseite bis zur Mitte der Rinne des Förderers erstreckenden Abschnitt aufweisen, wobei das Gelenk in diesem Abschnitt angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform befindet sich das Gelenk zwischen Schreitbalken und Förderer somit in einem vorderen, stoßseitigen Abschnitt, so dass ein Abheben des Schreitbalkens beim Tauchen minimiert bzw. verhindert ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Förderer einen Kettenkanal aufweisen, wobei das Gelenk im Querschnitt gesehen im Bereich des Kettenkanals, d.h. etwa auf der Höhe des Kettenkanals vorgesehen ist. Hierdurch steht der Förderer in Stoßrichtung nur noch geringfügig über den Schreitbalken vor, so dass die Effektivität beim Tauchen und beim Klettern vergleichmäßigt ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Gelenk als Kugeloder Universalgelenk ausgebildet sein, wobei eine Relativbewegung zwischen Förderer und Schreitbalken einerseits um eine parallel zum Förderer verlaufende Achse und andererseits um eine dazu senkrecht verlaufende vertikale Achse ermöglicht ist. Auf diese Weise lässt sich der Förderer für ein Tauchen und ein Klettern nicht nur entlang der parallel zum Förderer verlaufenden Achse verkippen. Vielmehr ist auch eine Relativbewegung um eine vertikale Achse möglich, die vom Hangenden zum Liegenden verläuft, jedoch natürlich nicht notwendigerweise exakt in Richtung der Schwerkraft orientiert sein muss. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich die Möglichkeit, dass durch Bewirken einer solchen Relativbewegung entweder der gesamte Förderer in bzw. entgegen der Förderrichtung gerückt wird. Andererseits können einzelne Schilde in ihrer Ausrichtung zum Förderer korrigiert werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine Löseeinrichtung vorgesehen sein, mit der die durch das Gelenk gebildete Verbindung von der Fahrgasse aus, d.h. von dem Raum zwischen den Ausbaugestellen und dem Förderer aus, lösbar ist. Eine solche Ausbildung des Gelenks erleichtert die Montage und Demontage der Gewinnungsanlage, was von Vorteil ist, da das Gelenk unterhalb des Förderers und im stoßseitigen Bereich des Förderers angeordnet ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein erster Stellantrieb, beispielsweise ein Hydraulikzylinder, vorgesehen sein, der eine Relativbewegung zwischen Förderer und Schreitbalken um eine parallel zum Förderer verlaufende Achse ermöglicht, um ein Klettern und ein Tauchen des Förderers zu bewirken. Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform ein zweiter Stellantrieb vorgesehen, beispielsweise ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder oder zwei gegenläufig wirkende Hydraulikzylinder, um eine Relativbewegung zwischen Förderer und Schreitbalken um eine zu der ersten Achse senkrecht verlaufende vertikale Achse zu ermöglichen. Auf diese Weise kann – in Draufsicht gesehen – eine Schwenkbewegung zwischen Schreitbalken und Förderer initiiert werden, so dass die – wiederum in Draufsicht gesehen – lotrechte Ausrichtung zwischen Schreitbalken und Förderer verändert werden kann. Sofern jeder Schreitbalken oder nahezu jeder Schreitbalken mit entsprechenden Stellantrieben versehen ist, lässt sich der gesamte Förderer bei feststehenden Schilden in oder entgegen der Förderrichtung verschieben. Umgekehrt kann der Schreitbalken für ein einzelnes Ausbaugestell durch die Stellantriebe in eine Korrekturstellung bewegt werden, so dass bei Nachziehen des zugeordneten Schildes eine Korrektur der Position zwischen Schild und Förderer vorgenommen werden kann.
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Um eine Fixierung des Schreitbalkens relativ zum Ausbaugestell zu ermöglichen, kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schreitbalken in Draufsicht gesehen in eine hintere Endstellung zurückziehbar sein, in der er relativ zu den Kufen des zugehörigen Ausbaugestells in einer Parallelstellung fixiert ist, wobei der Schreitbalken winklig zu den Kufen verstellbar ist, wenn er sich nicht in seiner Endstellung befindet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können in den Schreitbalken hydraulische und/oder elektrische Verbindungsleitungen integriert sein, d.h. im Inneren des Schreitbalkens geführt sein. Dies besitzt den Vorteil, dass entsprechende Versorgungsleitungen für Druckversorgung, Rücklauf, Bedüsung sowie für elektrische Stromversorgung in der Fahrgasse nicht stören und auch vom Haufwerk nicht beschädigt werden können.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Verbindungsleitungen im Bereich des Förderers und im Bereich des Ausbaugestells mit Anschlüssen versehen sein. Auf diese Weise können Versorgungsleitungen für den Streb geschützt und gerade am Förderer geführt werden. Die Leitungen sind damit kürzer und haben ein geringeres Druckgefälle. Zudem nehmen gerade geführte Leitungen weniger Platz von der Fahrgasse.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können zumindest die Anschlüsse im Bereich des Ausbaugestells an dem Schreitbalken auf einem Podest angeordnet sein, um eine Beschädigung durch Haufwerk zusätzlich zu verhindern.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können an dem Förderer hydraulische Versorgungsleitungen vorgesehen sein, wobei zwei benachbarte Ausbaugestelle über ein Abzweigstück an eine Versorgungsleitung angeschlossen sind. Ein doppelter Auslass für zwei Ausbaugestelle bedeutet, dass nur halb so viele Schläuche benötigt werden, die Schläuche dafür aber die doppelte Länge besitzen können. Der Druckverlust an Anschlüssen ist jedoch immer größer als an Schläuchen, da der freie Durchgang an den Anschlüssen immer etwas reduziert ist. Es ist deswegen sehr vorteilhaft, wenn weniger Anschlüsse notwendig sind.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können an dem Förderer zumindest zwei Neigungssensoren angebracht sein, welche eine Längsneigung und eine Querneigung des Förderers detektieren. Hierdurch lässt sich der horizontale Verlauf des Liegenden und die Stellung des Horizonts ermitteln. Weiterhin kann ein Winkelsensor vorgesehen sein, der eine Abweichung von einer in Draufsicht gesehenen lotrechten Ausrichtung zwischen Förderer und Schreitbalken detektiert.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Gewinnungsanlage;
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2 eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht auf die Unterseite des in 1 gezeigten Förderers;
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3 eine perspektivische Teilansicht eines Schreitbalkens;
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4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, welche den Förderer mit Schreitbalken zeigt;
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5 eine zu 4 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung der Leitungsführung;
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6 ein Schemadiagramm der Hydraulikversorgung; und
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7 ein Detail der Hydrauliksteuerung am Förderer.
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1 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt einer Gewinnungsanlage im Bergbau, beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Hobelanlage, die einen Förderer 10 und eine Vielzahl von Ausbaugestellen 12, 14 umfasst, die über jeweils einen Schreitbalken 16, 18 mit dem Förderer 10 verbunden sind.
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Am vorderen Ende, d.h. am stoßseitigen Ende jedes Schreitbalkens 16, 18 ist zwischen dem Schreitbalken und dem Förderer ein Gelenk 20 vorgesehen, wobei das Gelenk unterhalb des Förderers und bevorzugt im stoßseitigen Endbereich des Förderers angeordnet ist.
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Wie insbesondere 4 verdeutlicht, ist das Gelenk 20 unterhalb des Förderers 10 bzw. unterhalb des Schusses 11 des Förderers 10 angeordnet. Zudem befindet sich das Gelenk 20 im vorderen stoßseitigen Bereich des Förderers 10. Mit anderen Worten ist das Gelenk 20 in einem Abschnitt des Förderers 10 angeordnet, der sich im Querschnitt gesehen von der (in 4 linken) Stoßseite bis zur Mitte der Rinne 13 des Förderers 10 erstreckt. Wie ebenfalls 4 verdeutlicht, weist der Förderer 10 stoßseitig einen Kettenkanal 15 auf, um die Hobelkette zu führen, wobei das Gelenk 20 im Bereich des Kettenkanals angeordnet ist, d.h. etwa auf Höhe des Kettenkanals, jedoch natürlich nicht innerhalb des Kettenkanals sondern an der Unterseite des Förderers 10.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gelenk 20 als Kugelgelenk ausgebildet. Hierzu ist an der Unterseite des Förderers 10 bzw. des Schusses 11 (vgl. 2) ein Kugelzapfen 22 angeschweißt, der in eine Kugelpfanne 24 eingesetzt werden kann, welche an dem vorderen Ende des Schreitbalkens 18 ausgebildet ist. Um diese Verbindung zu sichern, weist der Schreitbalken 18 einen Riegel 26 auf, der in seitlichen Nuten 28 des Schreitbalkens geführt ist, und der durch eine Verschiebebewegung in eine Ringnut 30 (2) des Kugelzapfens 22 einführbar ist. Der Riegel kann durch ein nicht dargestelltes Sicherungselement in seiner Position gesichert werden und ist von der Fahrgasse F (1) aus lösbar.
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Durch das Kugelgelenk 22, 24 ist eine Relativbewegung zwischen Förderer 10 und Schreitbalken 18 um eine parallel zum Förderer verlaufende Achse X und um eine dazu senkrecht verlaufende vertikale Achse Z (vgl. 4) möglich.
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Wie 4 verdeutlicht, ist die Gewinnungsanlage mit einem ersten Stellantrieb in Form eines Hydraulikzylinders 34 versehen, der eine Relativbewegung zwischen Förderer 10 und Schreitbalken 18 um die parallel zum Förderer verlaufende Achse X ermöglicht. Ferner ist ein zweiter Stellantrieb in Form zweier gegenläufig arbeitender Hydraulikzylinder 36 und 38 vorgesehen, der eine Relativbewegung zwischen Förderer und Schreitbalken um die senkrecht zur Achse X verlaufende vertikale Achse Z ermöglicht. Der erste Hydraulikzylinder 34 ist vertikal orientiert und erstreckt sich zwischen dem Schreitbalken 18 und dem Schuss 11 des Förderers 10, so dass der Schuss bzw. der Förderer um das Gelenk 20 verkippt und um die Achse X geschwenkt werden kann. Die äußeren Enden der Hydraulikzylinder 36, 38 sind am Förderer 10 und die inneren Enden der Hydraulikzylinder sind gelenkig am Schreitbalken 18 angeordnet. Auf diese Weise kann durch gegenläufiges Betätigen der beiden Hydraulikzylinder 36 und 38 der Schreitbalken 18 um das Gelenk 20 und dabei um die Achse Z verschwenkt werden.
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In der Darstellung von 1 ist erkennbar, dass der Schreitbalken 18 bei dem Ausbaugestell 12 in seine hintere Endstellung zurückgezogen ist, wohingegen der Schreitbalken 16 des Ausbaugestells 14 sich nicht in seiner hinteren Endstellung befindet. Hierdurch befindet sich das Ausbaugestell 12 um den Abstand ΔX näher am Kohlenstoß (in Richtung Y).
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1 verdeutlicht ferner, dass die Schreitbalken 16 und 18 an ihrem hinteren Ende im Bereich der Ausbaugestelle konisch verjüngt sind, wobei im Bereich jedes Ausbaugestells eine konische Gegenführung 40 vorgesehen ist, mit welcher das hintere Ende der Schreitbalken in Anlage kommen kann. Bei einem vollständigen Zurückziehen des Schreitbalkens in seine hintere Endstellung gelangt der Schreitbalken (18 in 1) mit seinem hinteren Ende in Anlage an die konische Gegenführung 40, so dass das hintere Ende zwischen den beiden Kufen des Ausbaugestells mittig fixiert ist. Durch zwei Führungsnasen 42 und 44, die innerhalb der Kufen am äußeren Rand der Schreitbalken 16 und 18 vorgesehen sind, erfolgt zusätzlich eine relativ enge Führung des Schreitbalkens zwischen den Kufen. Dies bedeutet, dass der Schreitbalken 18 in 1 in seiner hinteren Endstellung parallel zu den Kufen des Ausbaugestells 12 ausgerichtet ist. Der etwas vorgezogene Schreitbalken 16 des Ausbaugestells 14 ist jedoch an seinem hinteren Ende frei, so dass durch Betätigen der Hydraulikzylinder 36 und 38 ein Verschwenken des Schreitbalkens 16 in Richtung des Doppelpfeils V (1) möglich ist. Mit anderen Worten ist der Schreitbalken winklig zu den Kufen des zugehörigen Ausbaugestells verstellbar, wenn er sich nicht in seiner Endstellung befindet. 1 verdeutlicht ferner, dass jeder Schreitbalken 16, 18 über einen Schreitzylinder 46 betätigt wird, der zwischen dem hinteren Ende des Schreitbalkens 18 und einem Teil 48 des zugehörigen Ausbaugestells angeordnet ist.
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Wie insbesondere 4 und 5 verdeutlichen, sind in den Schreitbalken hydraulische und elektrische Verbindungsleitungen integriert (in 4 und 5 befinden sich diese Leitungen innerhalb des Schreitbalkens und sind somit nicht erkennbar), wobei die Verbindungsleitungen einerseits im Bereich des Förderers 10 mit Anschlüssen 50 und andererseits im Bereich des Ausbaugestells mit Anschlüssen 52 versehen sind. Die Anschlüsse 52 am ausbaugestellseitigen Ende des Schreitbalkens 18 sind auf einem Podest 54 angeordnet, um eine Beschädigung durch Haufwerk zu verhindern.
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5 verdeutlicht die Führung von hydraulischen Versorgungsleitungen, wobei lediglich Versorgungsleitungen P für Vorlauf und R für Rücklauf beispielhaft dargestellt sind. Zusätzlich sind auch Versorgungsleitungen für eine Bedüsung W (vgl. 6) vorgesehen.
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5 zeigt, dass die Versorgungsleitungen im Bereich des Förderers 10 parallel zum Förderer verlegt sind, wobei zwei benachbarte Ausbaugestelle 12 und 14 über ein Abzweigstück 60 an die Versorgungsleitung R angeschlossen sind. Hierbei können in das Abzweigstück 60 Rückschlagventile integriert sein.
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Das Bezugszeichen 62 in 5 zeigt einen Anschlussblock für die Druckleitung P, in dem auch ein Absperrhahn und Filter integriert sein können. Sowohl vom Anschlussblock 62 wie auch vom Abzweigstück 60 führen dann Stichleitungen zu den Schreitbalken.
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Zur Horizontsteuerung sind an dem Förderer 10 zwei Neigungssensoren 64 und 66 angeordnet, wobei der Neigungssensor 64 die Längsneigung, d.h. eine Verkippung um die Achse Y und der Neigungssensor 66 die Querneigung, d.h. ein Verkippen um die Achse X detektiert. Weiterhin ist an dem im Wesentlichen vertikal orientierten Hydraulikzylinder 34 ein Winkelsensor 68 vorgesehen, der eine Abweichung von einer in Draufsicht (1) gesehen lotrechten Ausrichtung zwischen Förderer 10 und Schreitbalken 18 detektiert. Die Neigungssensoren und der Winkelsensor sind mit einer nicht näher dargestellten Strebsteuerung verbunden.
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Zur Ansteuerung der Hydraulikzylinder 34, 36 und 38 dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Steuerblock 70, der an der Rinne 11 des Förderers 10 befestigt ist und der ebenfalls mit der Strebsteuerung in Verbindung steht.
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Die 6 und 7 zeigen schematisch die hydraulische Verschaltung der einzelnen Stellantriebe. Je Schreitbalken sind die drei Steuerzylinder 34, 36 und 38 (Bereich A) am Förderer 10 durch einen Steuerblock 70 (Bereich B) gesteuert. Es kann auch lediglich an jedem zweiten oder dritten Schuss ein entsprechender Steuerblock vorgesehen sein. In diesem Fall werden die Schüsse dazwischen parallel gesteuert.
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Die Versorgungsleitungen W (Bedüsung), P und R (Bereich C) gehen jeweils über einen oder zwei Schüsse. Der Bereich D zeigt die in die Schreitbalken integrierten Leitungen, die im Bereich der Ausbaugestelle E über Schläuche mit den entsprechenden Stellzylindern verbunden sind.
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7 verdeutlicht nochmals etwas ausführlicher die Steuerung am Förderer. Von dieser Position aus kann auch der Gewinnungsprozess über Düsen 76 bedüst werden, die wiederum über Ventile 78 geschaltet werden, die von einer Horizontsteuerung 80 angesteuert werden. Sofern das Steuergerät 80 bzw. der Steuerblock 70 am Förderer befestigt ist, können auch die Neigungssensoren 64 und 66 in das Steuergerät integriert werden.
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Mit der vorstehend beschriebenen Horizontsteuerung können einerseits Ausbaugestelle ausgerichtet werden und andererseits kann der Förderer seitlich gesteuert werden. Werden z.B. alle Stellzylinder 36 und 38 entsprechend angesteuert, so kann der Förderer in Richtung X in oder entgegen der Förderrichtung bewegt werden. Wie weit der Förderer dadurch verschoben wird, kann an der Neigung der vertikalen Stellzylinder 34 ermittelt werden.
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Wenn ein Ausbaugestell nachgezogen wird, so kann während des Nachziehens der Schreitbalken entweder lotrecht oder aber auch in einem Winkel, mit einer Korrektur wegen der Bedingungen in geneigter Lagerung, zum Förderer gestellt werden. Da am Ende des Schreitbalkens Zentrierflächen vorgesehen sind, die in der hintersten Stellung des Schreitbalkens bzw. in der vorgezogenen Stellung des Ausbaugestells keine Verdrehung des Ausbaugestells relativ zum Schreitbalken erlauben, lässt sich die Ausrichtung eines einzelnen Ausbaugestells korrigieren. Da nach jedem Schritt der Förderer wieder um ein kleines Maß vorgerückt werden muss, da die Gliederkette des Förderers beim Schreiten etwas zurückgezogen wurde, wird durch diesen Vorgang das Schreitwerk sofort nach dem Setzen des Schildes wieder für eine seitliche Steuerbewegung frei.
