DE2332470A1

DE2332470A1 - Werkzeugtraeger

Info

Publication number: DE2332470A1
Application number: DE2332470A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Schwelberger; Siegfried Dipl Ing Dr Sigott
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1972-06-30
Filing date: 1973-06-26
Publication date: 1974-03-07
Also published as: JPS4964201A; BE801768A; AU5752873A; ES416344A1; JPS545222B2; DE2332470B2; HU170318B; CS186252B2; ZA734362B; AR195122A1; RO67459A; GB1418944A; AT323691B; CA1003863A; PL89339B1; FR2191015B1; BR7304851D0; DD104596A5; DE2332470C3; FR2191015A1

Description

—-" Patentanwälte --..

Dipl.lng.F.Weickmann,^l>
Dlpl.lng.H.Weickmann.Dipl.Phys.Dr.K.Fincke

DIpI. Ing. F. A. Weickroann, Dipl. Chem. B. Huber 8 München 27. MMbtr. 22

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft

in Wien

Friedrichstr. Österreich

Werkzeugträger

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugträger für rotierende Werkzeuge, insbesondere auf einen Schrämkopf für Streckenvortriebsmaschinen. Solche Strekkenvortriebsmaschinen werden nicht nur für das Auffahren von Strecken in Kohle, Erzen und Gesteinen eingesetzt, wobei durch den Schrämkopf ein Lostrennen der abzubauenden Materialien von der Stollenbrust erfolgt. Hiebei wird in der Regel so vorgegangen, daß durch den Schrämkopf an der Stollenbrust von unten nach oben im

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wesentlichen horizontal verlaufende Schnitte ausgebrochen werden. Um diese Schnitte ausbrechen zu können, ist der Schrämkopf rotierbar und in Richtung der Drehachse mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit verschwenkbar ausgebildet und es sind am Umfang des Schrämkopfes im wesentlichen radial abstehende Meißel befestigt. Infolge der Rotation und der gleichzeitigen Verschwenkung des Schrämkopfes beschreiben die mit den Schneiden versehenen Enden der Meißel eine schraubenlinienförmige Bahn, wodurch der Ausbruch bewirkt wird.

Bei den bisher bekannten Schrämköpfen waren die einzelnen Meißel auf Grund von Erfahrungswerten am Umfang des Schrämkopfes angeordnet, wobei darauf geachtet wurde, daß eine möglichst gleichmäßige Abnützung aller Meißel erfolgte. So sind beispielsweise bei einer bekannten Ausführungsform die Meißel spiralförmig am Schrämkopf angeordnet, wobei die Meißelstellung lediglich entsprechend der Rotationsbewegung gewählt wird, die gleichzeitig auftretende Schwenkbewegung jedoch unberücksichtigt bleibt, so daß die Meißel mit ihren Flanken das Gestein drücken, wodurch eine erhebliche Leistungsminderung auftritt. Eine gleichmäßig Abnützung aller Meißel konnte ,jedoch trotz aller Versuche mit den bisher bekannten Schrämköpfen nicht erzielt werden, sondern es ergab sich immer, daß einige Meißel früher abgenutzt waren und daher ausgewechselt werden mußten, so daß die Streckenvortriebsmaschine zur Auswechslung dieser Meißel stillgesetzt werden mußte, obwohl die anderen Meißel noch einsatzfähig waren. Die Stillsetzung einer Streckenvortriebsmaschine zum Zwecke der Auswechslung der Meißel bewirkt jedoch einen beträchtlichen Produktionsausfall, so daß eine möglichst lange Lebensdauer der Meißel erwünscht ist.

Die vorliegende Erfindung sucht die oben angeführten Nachteile zu vermeiden und einen Werkzeugträger

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für rotierende Werkzeuge, insbesondere einen Schrämkopf für Streckenvortriebsmaschine^ zu schaffen, bei welchem eine gleichraäßige Abnützung aller Meißel gewährleistet ist. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, daß die Meißel in mehreren in Richtung der Drehachse hintereinanderliegenden Gruppen angeordnet sind, wobei die Meißel .jeder Gruppe über den Umfang des Werkzeugträgers verteilt sind und die Meißelendm der verschiedenen Gruppen auf Kreisen liegen, deren Durchmesser in Richtung zur Halterung des Werkzeugträgers, von Gruppe zu Gruppe größer werden und daß die Meißelbrüste zur Richtung der Resultierenden aus der Geschwindigkeit der rotierenden Meißelenden und der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers angenähert normal stehen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Schrämkopfes wird der Vorteil erzielt, daß an jedem Meißel dieselbe spezifische Schnittkraft auftritt, so daß eine gleichmäßige Meißelbelastung sichergestellt ist. Beim erfindungsgemäßen Schrämkopf schneidet zunächst die Gruppe jener Meißel, deren Enden auf dem Kreis kleinsten Durchmessers liegt, Rillen in die Streckenbrust, die durch die Meißel der Gruppe mit den nächst gröiJeren Durchmesser vertieft werden, wobei diese Meißel infolge ihrer Anordnung genau in die durch die Meißel der ersten Gruppe hergestellten Rillen eingreifen. Es werden somit durch jede Gruppe von Meißeln die Rillen in der Stollenbrust vertieft, so daß schließlich die schmalen Stege zwischen diesen Rillen wegbrechen. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schrämkopfes ermöglicht somit einen gezielten Angriff der mit den Schneiden versehenen Enden aller Meißel und gewährleistet dadurch einen hervorragenden Schrämeffekt bei gleichmäßiger Abnutzung aller Meißel, so daß eine frühzeitige Auswechslung einzelner Meißel nicht erforderlich ist. Es wird somit eine lange Betriebsdauer zwischen den

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zur Auswechslung der Meißel benötigten Stillstandszeiten der Streckenvortriebsmaschine ermöglicht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Brustbreite der Meißel einer Gruppe multipliziert mit der Anzahl der Meißel in dieser Gruppe gleich oder kleiner als die Schwenkverlagerung des Schrämkopfes während einer Umdrehung. Bei einer solchen Ausbildung des Schrämkopfes überschneiden sich die durch die Meißel hergestellten Rillen in der Stollenbrust nicht, sondern diese Rillen kommen entweder unmittelbar nebmeinander zu liegen oder es entstehen zwischen diesen Rillen Stege, welche schließlich wegbrechen, so daß bei minimalen Leistungsaufwand ein optimaler Schrämeffekt erzielt wird. Die Anzahl und die Breite der Meißel richtet sich hiebei nach dem Verhältnis zwischen der Breite einer eingeschnittenen Rille und der Breite der zwischen zwei Rillen stehen gebliebenen Rippe und kann entsprechend dem Härtegrad des abzubauenden Materiales, beispielsweise durch die Verwendung verschiedener Schrämköpfe, in gewünschter Weise eingestellt werden.

Die Durchmesserdifferenz zwischen den Meißelenden jeweils zweier benachbarter Reihen ist zweckmäßig so groß, daß jeder Meißel entsprechend seiner Eingriffsdauer eine so große Vertiefung der Rillen in der Strekkenbrust bewirkt, daß ebenfalls eine gleichmäßige Abnützung der Meißel auf Grund der damit erzielten konstanten Meißelbelastung sichergestellt ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines AusfUhrungsbeispieles schematisch veranschaulicht. Fig.l zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schrämkopf nach der Linie I - I in Fig.2 und Fig.2 stellt eine Ansicht des Schrämkopfes in Richtung des Pfeiles II in Fig.l dar.

Der erfindungsgemäße Schrämkopf besteht aus einem

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rotierbar angeordneten Grundkörper 1, der von einem nicht dargestellten Schrämarm getragen ist. Der Schrämarm ist hiebei um einen Königszapen in einer im wesentlichen horizontalen Richtung verschwenkbar, sowie in vertikaler Richtung verstellbar ausgebildet. Die Anordnung ist hiebei so getroffen, daß beidseitig des Schrämarmes Schrämköpfe vorgesehen sind, wobei entsprechend der Schwenkrichtung jeweils immer nur ein Schrämkopf zum Einsatz gelangt. Der Schrämarm trägt weiters den Schrämmotor samt einem Getriebe, über das die Schrämköpfe angetrieben werden.

Auf dem Grundkörper 1 sind Meißelhalter 2 vorgesehen, welche mit dem Grundkörper 1 durch Schweißen verbunden sind und in welchen Schrämmeißel 3 durch geeignete', nicht dargestellte Vorrichtungen gehalten sind.

Wie aus Fig.1 hervorgeht, weist der Grundkörper i Stufen hf 5» 6 und 7 verschiedenen Durchmessers auf, auf welchen die einzelnen Meißelhalter 2 befestigt sind. Die einzelnen Meißel 3 sind somit kreisförmig in mehreren Gruppen angeordnet, wobei die mit den Schneiden 9 versehenen Meißelenden 8 der einzelnen Gruppen auf Kreisen verschiedener Durchmesser liegen. Weiters sind die Meißelschneiden 9_t wie aus Pig.i insbesondere aus der strichpunktierten Darstellung hervorgeht, in einer dichtung schräggestellt, die der Richtung der Resultierenden aus der Geschwindigkeit der rotierenden Meißelenden jeder Gruppe und der Vorschubgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 10 des Schrämkopfes entspricht. Da die Geschwindigkeit, mit der sich die rotierenden Meißelenden bewegen, bei gleichbleibender Drehzahl des Schrämkopfes mit steigendem Durchmesser größer wird und da die Vorschubgeschwindigkeit des Schrämkopfes konstant ist, so sind also die Meißelschneiden der auf dem

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kleinsten Durchmesser angeordneten Meißelenden um den größten Winkelbetrag«* und die Meißelschneiden der auf dem größten Durchmesser angeordneten Schneiden um den kleinsten Winkelbetrag'* gegenüber einer zur Drehachse des Schrämkopfes senkrechten Achse schräggestellt.

Die Breite a jeder Gruppe der Meißel 3 multipliziert mit der Anzahl der Meißel in dieser Gruppe ist zweckmäßig kleiner als die Strecke, die der sich mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit verschwenkbare Schrämkopf während einer Umdrehung des Schrämkopfes zurücklegt. Dadurch bleiben zwischen den durch die Meißelschneiden hergestellten Rillen Stege stehen, die lediglich durch die Bearbeitung des Materials im Nachbarbereich ausbrechen, so daß der günstigste Schrämeffekt erzielt wird. Der Mittelabstand zwischen den Meissein zweier benachbarter Gruppen, in Achsrichtung des Schrämkopfes gemessen, entspricht dem Produkt aus dem Tangens des Schrägstellungswinkels des Meißels, dessen Ende auf dem Kreis größeren Durchmesser liegt und der Länge des durch das Ende dieses Meißels beschriebenen Bogens über den Bogenwinkel entspricht, um welchen dieser Meißel demjenigen Meißel der vorhergehenden Gruppe nacheilt, in dessen Spur er eintritt. Dadurch wird sichergestellt, daß jede Meißelreihe in die durch die vorhergehende Meißelreihe gebildete Rille im auszubrechenden Material eingreift und eine Vertiefung dieser Rille bewirkt. Um sicherzustellen, daß jede Meißelreihe in gleicher Weise beansprucht wird, ist die Durchmesserdifferenz zweier benachbarter Meißelreihen so groß, daß jeder Meißel entsprechend seiner Eingriffsdauer eine so große Vertiefung der Rillen in der Streckenbrust bewirkt, daß eine gleichmäßige Abnutzung der Meißel auf Grund der dadurch erzielten Meißelbelastung sichergestellt ist.

Die in Vorschubrichtung 10 gesehene erste Meißel-

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reihe weist Meißel 3^f auf, die zusätzlich in Vorschubrichtung 10 verschiedene Neigungen aufweisen. Mit diesen Meißeln 3* kann eine saubere Begrenzung des gewünschten Profiles hergestellt werden. Weiters ist noch an der Stirnseite des Schrämkopfes ein an sich bekannter Kernbrecher Ii vorgesehen.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

1. Werkzeugträger für rotierende Werkzeuge, insbesondere Schrämkopf für Streckenvortriebsmaschinen, der rotierbar und in Richtung der Drehachse mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit verschwenkbar ausgebildet ist und an dessen Umfang im wesentlichen radial abstehende Meißel befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel (3) in mehreren in Richtung der Drehachse hintereinanderliegenden Gruppen angeordnet sind, wobei die Meißel (3) jeder Gruppe über den Umfang des Werkzeugträgers verteilt sind und die Meißelende (8) der verschiedenen Gruppen auf Kreisen liegen, deren Durchmesser in Richtung zur Halterung des Werkzeugträgers, von Gruppe zu Gruppe größer werden und daß die Meißelbrüste zur Richtung der Resultierenden aus der Geschwindigkeit der rotierenden Meißelenden (8) und der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers angenähert normal stehen.

2. Werkzeugträger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustbreite (a) der Meißel (3) einer Gruppe multipliziert mit der Anzahl der Meißel (3) in diesei· Gruppe gleich oder kleiner ist als die Schwenkverlagerung des Werkzeugträgers während einer Umdrehung.

3. Werkzeugträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabstand der Meißel (3) zweier benachbarter Gruppen, in Achsrichtung des Werkzeugträgers gemessen, dem Produkt aus dem Tangens des Schrägstellungswinkels (<£■) des Meißels (3), dessen Ende auf dem Kreis größeren Durehmessers liegt und der Länge des durch das Ende dieses Meißels (3) beschriebenen Bogens über den Bogenwinkel entspricht, um welchen dieser Meißel (3) demjenigen Meißel (3^f) der vorhergehenden

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Gruppe nacheilt, in dessen Spur er eintritt.

k. Verfahren für das Arbeiten mit einem Schrämkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserdifferenzen der Kreise, auf welchen die Meißelenden der verschiedenen Gruppen liegen, entsprechend der gewünschten Eindringtiefe des Schrämkopfes in das Gestein so gewählt werden, daß bei dieser Eindringtiefe die durch die Meißel der einzelnen Gruppen zerspanten Volumina ungefähr gleich sind.

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