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Vortriebsmaschine Die Erfindung betrifft eine Vortriebsmaschine mit
einem allseitig schwenkbaren Tragarm und einer horizontal liegenden Querwalze.
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Vortriebsmaschinen dieser Gattung gehören zum Stand der Technik.
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Bei ihnen ist der allseitig schwenkbare Tragarm mit einem um eine
waagerechte, zur Ortsbrust parallele Achse schwenkbaren Ausleger besetzt, der eine
zur Streckensohle parallele, aus mehreren Abschnitten bestehenden Querwalze trägt,
die mit ihrem Umfang in Richtung der Ortsbrust über das Auslegerende vorsteht. Um
auch den zwischen diesen Walzenabschnitten befindlichen Ausleger freizuschneiden,
muß die Schrämwalze beim Einstechen axial hin und her bewegt werden, und auch danach
kann sie nur durch hin- und hergehende Tragarmbewegungen axial über die ganze Breite
der Ortsbrust geführt und nach jeder Bewegung um einen gewissen Betrag, der nicht
größer als die Eindringtiefe der Schrämeißel sein darf, abgesenkt werden. Auf diese
Weise wird die ganze Ortsbrust durch über ihre ganze Breite verlaufende hin- und
hergehende Schnitte bis zur Streckensohle gelöst und so eine Schicht der Ortsbrust
hereingewonnen, deren Dicke maximal bis zu 2/3 des Walzendurchmessers betragen kann.
Da die Schrämwalze bei der hin- und hergehenden horizontalen Tragarmbewegung die
Ortsbrust nur stirnseitig bzw. mit der Projektion der Mantel fläche ihrer sich zu
den äußeren Stirnseiten verjüngenden beiden Walzenabschnitte angreift, bemißt man
sie extrem kurz.
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Weiterhin gehören Vortriebsmaschinen zum Stand der Technik, deren
vertikal verschwenkbarer Tragarm mit einer horizontalen Schrämwalze besetzt ist,
die aus zwei auf entgegengesetzten Tragarmseiten angebrachten Schrämwal zenab schnitten
besteht. Mit Schneidwerkzeugen besetzte Schrämketten, die von den Schrämwalzenabschnitten
angetrieben
werden, umlaufen den zwischen den Walzenabschnitten
befindiichen Teil des Tragarmes und schneiden ihn frei. Derart ausgebildete Vortriebsmaschinen
lösen die Ortsbrust nur mittels vertikaler Tragarmbewegungen, die sich über die
ganze Ortsbrusthöhe erstrecken. Dabei wird nach jedem Schnitt die Maschine um das
Maß der Eindringtiefe der Schrgmwalze auf die Ortsbrust zu verschoben. Vortriebsmaschinen
dieser Gattung müssen, nachdem ihre Schrämwalze mehrere Meter tief in die Ortsbrust
eingefahren worden ist, zunächst zurückgezogen und danach durch umständliches Schleifenfahren
seitlich versetzt vor den benachbarten Teil der Ortsbrust gefahren werden, weil
ihr Tragarm nur Vertikalbewegungen ausführen kann.
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Vortriebsmaschinen der zuvor genannten Gattung können dagegen aus
dem Stand einen Streckenquerschnitt bearbeiten, der mehr als doppelt so breit wie
die Maschine ist und können aus dem Stand um die Länge ihres Auslegers in die Ortsbrust
eindringen. Ihre Vortriebsleistung ist jedoch wegen der kurzen Schrämwalze, die
nur in Achsrichtung hin- und hergehend die Ortsbrust bearbeiten kann, erheblich
kleiner als bei Vortriebsmaschinen der zuletzt genannten Gattung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit einem allseitig schwenkbaren
Tragarm und einer horizontalen Querwalze ausgerüstete Vortriebsmaschine in ihrer
Leistungsfähigkeit zu verbessern und sie so auszubilden, daß sie in der Lage ist,
die ganze Ortsbrust aus dem Stand mittels senkrechter Tragarmbewegungen mit ihrer
Schrämwalze anzugreifen und zu lösen.
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Dazu geht die Erfindung von einer Vortriebsmaschine mit einem allseitig
schwenkbaren Tragarm und einer horizontal liegenden Querwalze aus und löst das Erfindungsproblem
durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die Querwalze befindet sich am Ende
eines vom Tragarm gehaltenen, um eine waagerechte, zur
Ortsbrust
parallele Achse schwenkbaren Auslegers; b) der Tragarm ist mindestens um einen Winkel
verschwenkbar, dessen Schenkel durch die beiden Endpunkte der Rotationsachse der
Querwalze verlaufen; c) die Querwalze besteht aus derart getrieblich miteinander
verbundenen Abschnitten, daß zumindest ihre der Ortsbrust zugewandten Umfangsteile
eine sich über die ganze Walzenlänge erstreckende, den Ausleger lückenlos freischneidende
Fläche bilden.
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Eine so ausgebildete Vortriebsmaschine, die an der Ortsbrust keine
den Ausleger bzw. den Tragarm behindernden Mineralrippen zurückläßt, kann auch mit
vertikal von der First zur Streckensohle über die Ortsbrust geführter Querwalze
arbeiten und diese Walze aus dem Stand so tief in das Mineral einfahren, daß sie
bei ihrer Senkbewegung einen ihren Abmessungen, also ihrem Durchmesser und ihrer
Länge, entsprechenden Mineralstreifen löst. Bei dieser Walzenbewegung vergrößert
sich wegen der größeren Angriffsfläche der Schrämwalze die in der Zeiteinheit anfallende
Haufwerksmenge erheblich und damit auch die Vortriebsleistung der Maschine. Derart
ausgebildete Vortriebsmaschinen können daher aus dem Stand nicht nur einen von der
Streckenfirst bis zur Streckensohle reichenden Einbruch herstellen, dessen größte
Tiefe gleich der Auslegerlänge ist, sondern aus dem Stand auch die ganze Ortsbrust
in einer der Auslegerlänge entsprechenden Tiefe lösen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann der Tragarm der Vortriebsmaschine
so bemessen sein, daß er mit seinem freien Ende über der vorderen Ladeschaufelkante
liegt. Der herzustellende Einbruch erreicht dann einerseits bei horizontalstehendem
Ausleger und bis an die Ortsbrust vorgeschobener Ladeschaufelkante seine der Auslegerlänge
entsprechende größte Tiefe, und der Tragarm ist anderseits mit hoch- oder tiefgestelltem
Ausleger auch dann noch voll manövrierfähig.
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Zweckmäßigerweise ist der mittlere Walzenabschnitt stirnseitig von
Auslegerteilen eingeschlossen, die auf einer Außenseite mit kegelstumpfförmigen,
sich zu den Walzenenden verjüngenden, geneigt angeordneten Walzenabschnitten besetzt
sind, deren Mantelflächen auf ihrer der Ortsbrust zugewandten Seite in der durch
ihre Rotationsachse verlaufenden Horizontalebene eine gemeinsame Gerade bilden.
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Die benachbarten Stirnflächen dieser Walzenabschnitte können zur Übertragung
der Drehbewegung und/oder zur Vermeidung der Rippenbildung zahnförmig ineinandergreifen.
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Es ist aber auch möglich, die Schrämwalze aus achsparallelen Abschnitten
zu bilden, von denen der den Ausleger frei schneidende Walzenabschnitt oder die
Teile des Auslegers freischneidenden Walzenabschnitte in Richtung der Ortsbrust
vorspringend angeordnet sind. Bei beiden Schrämwalzentypen lassen sich die einzelnen
Walzenabschnitte zumindest auf der der Ortsbrust zugewandten Seite lückenlos anordnen,
ohne dadurch ihre getriebliche Verbindung untereinander und mit dem gemeinsamen
Antriebsmotor zu erschweren. Die Anordnung besonderer von den Schrämwalzenabschnitten
angetriebener Schrämketten zur Verhinderung der Rippenbildung an der Ortsbrust ist
daher überflüssig.
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Schrämwalzem, die aus mehreren kegelstumpfförmigen, durch eine Verzahnung
miteinander verbundenen oder aus zylindrischen, achsparallel zueinander angeordneten
Abschnitten bestehen, gehören zum Stand der Technik.
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Es empfiehlt sich, die Vortriebsmaschine mit einer etwa ihrer Breite
entsprechenden Schrämwalze auszurüsten, um aus dem Stand mit möglichst wenigen Einbrüchen
die ganze Ortsbrust lösen zu können.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann ein auf der senkrechten
Schwenkachse drehbar angeordnetes Gabelstück vorgesehen sein, an
welchem
der die vertikale Tragarmbewegung erzeugende Druckzylinder angreift, und neben dem
Gabel stück an der Schwenkachse eine vom Maschinengestell gehaltene Zugstange angreifen.
Sowohl bei ruhendem als auch bei sich bewegendem Tragarm wird dann das Tragarm-,
das Ausleger- und auch das Walzengewicht über den die vertikale Tragarmbewegung
erzeugenden Druckzylinder auf die senkrechte Schwenkachse übertragen, um die sich
der Druckzylinder zusammen mit dem Tragarm horizontal verschwenken läßt. Die unmittelbar
neben dem Gabelstilck an der Schwenkachse angreifende Zugstange nimmt die in die
Schwenkachse übergeleiteten Kräfte und Biegemomente auf und überträgt sie auf das
Maschinengestell. Infolgedessen bleiben die die Schwenkachse aufnehmenden Halterungen
bzw. Lager des Maschinengestells und auch die Schwenkachse selbst weitgehend frei
von diesen Kräften und Momenten.
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Zweckmäßigerweise besteht das auf der Schwenkachse befindliche Gabelstück
aus zwei gegeneinander verschwenkbaren Teilen, von denen eines mit dem Druckzylinder
des Tragarmes und das andere mit der Zugstange verbunden ist. Bei einem so auszubildendes
Gabelstück werden die über den Druckzylinder gehenden Kräfte direkt in die Zugstange
übergeleitet, ohne die Schwenkachse zu belasten, und vom rückwärtigen Teil des Maschinengestells
übernommen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt
und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Vortriebsmaschine in Seitenansicht; Fig. 2 den
Grundriß der Vortriebsmaschine; Fig. 3 die Vortriebamaschine in Vorderansicht; Fig.
4 die Vortriebsmaschine in einem Teilschnitt; Fig. 5 das Gabelstück als Einzelheit;
Fig. 6 eine andere Form der Schrämwalze.
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Die Vortriebsinaschine 1 ist mittels Raupenfahrwerke 2 auf der
Streckensohle
3 verfahrbar. Sie ist mit einer vor Kopf der Raupenfahrwerke 2 befindlichen Ladeschaufel
4 ausgestattet, deren umlaufende Ladearme 5 das auf die Ladeschaufel 4 gelangende
Haufwerk einem Kratzkettenförderer 6 zuführen, der die senkrechte Schwenkachse 7
der Vortriebsmaschine 1 bogenförmig umläuft und das Haufwerk an seinem Abwurfende
auf ein nicht dargestelltes Streckenfördermittel austrägt. Zwischen den beiden Raupenfahrwerken
2 liegt das die Ladeschaufel 4 haltende und auch den Kratzkettenförderer 6 tragende
Maschinengestell 8. Es trägt an seinem der Ortsbrust 22 zugewandten Ende ein um
die senkrechte Achse 7 schwenkbares Drehgestell 9, an welchem das die Schwenkbewegung
erzeugende und sich am Maschinengestell 8 abstützende Druckzylinderpaar 10 angreift.
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In diesem Drehgestell ist der Tragarm 11 der Vortriebsmaschine 1,
der sich horizontal liegend bis etwa zur vorderen Ladeschaufelkante erstreckt, um
eine waagerechte Achse 12 schwenkbar gelagert. Die senkrechte Achse 7 und die waagerechte
Achse 12 liegen in einer gemeinsamen Querschnittsebene der aufzufahrenden Strecke.
Ein Druckzylinder 13, der bei 14 am vorderen Ende des Tragarmes 11 angreift, verstellt
den Tragarm um die waagerechte Achse 12 des Drehgestells 9. Mit seiner Kolbenstange
15 ist der Druckzylinder 13 mit einem auf die senkrechte Achse 7 aufgesteckten und
hier drehbar gelagerten Gabelstück 16 verbunden und daher zusammen mit dem Tragarm
11 um die Achse 7 schwenkbar. Eine Zugstange 17 verbindet die Schwenkachse 7, die
vom Stangenkopf 18 der Zugstange umgriffen wird, mit dem hinteren Teil des Maschinengestells
8. Gabelstück 16 und Stangenkopf 18 sind unmittelbar nebeneinander auf der Schwenkachse
7 angeordnet; die Schwenkachse 7 bleibt deshalb von den Kräften des Druckzylinders
13, aber auch vom Gewicht des Tragarmes 11 und der an bzw. auf ihm gelagerten Teile
weitgehend frei. Das ist besonders dann der Fall, wenn das Gabelstück 16, wie in
der Fig. 5 dargestelltw zweiteilig ausgebildet ist und aus zwei gegeneinander verdrehbaren
Teilen 16a und 16b besteht. Weil an dem Teil 16a der Druckzylinder 13 und an dem
Teil 16b die Zugstange 17 angreift, wird die Achse 7,
auf die das
Gabelstück 16 mit seiner Bohrung aufgesteckt ist, von den Druckzylinderkräften völlig
entlastet.
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Die der Vortriebsmaschine 1 als Lösewerkzeug dienende Schrämwalze
19 besteht in dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 aus den Teilen 19a
und 19b. Den in der Mitte liegende zylindrischen Walzenteil 19a schließen seitliche
Arme 20 des Auslegers 21 ein, auf deren Außenseite sich die kegelstumpfförmig ausgebildeten
Walzenteile 19b befinden, die sich zu den Walzenenden hin verjüngen und so gegenüber
dem Walzenteil 19a geneigt sind, daß alle drei Walzenteile mit ihrer in der Ebene
A liegende Mantellinie auf dem der Ortsbrust 22 zugewandten Umfangsabschnitt eine
gemeinsame Gerade bilden und die den mittleren Walzenteil 19a einschließenden beiden
Arme 20 des Auslegers 21 freischneiden. Die Walzenteile 19a und 19b sind mit Schrämmeißeln
23 besetzt und bilden ortsbrustseitig eine lückenlose Umfangsfläche. Ihre einander
zugewandten Stirnflächen sind mit einer ineinandergreifenden Verzahnung 24 versehen
über die den beiden äußeren, kegelatumpfförmigen Walzenteilen 19b die Antriebsbewegung
zugeführt wird. Der Ausleger 21 ist um die zur Ortsbrust 22 parallele, horizontale
Achse 25 des Tragarmes 11 schwenkbar gelagert und besitzt auch am hinteren Ende
seitliche Arme 26, mit denen er das freie Tragarmende einschließt.
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Diese Arme 27 tragen auf ihrer oberen Seite Ansätze 27, an denen Druckzylinder
28 angreifen, die sich mit ihrem rückwärtigen Ende in je einer Tasche 29 des Tragarmes
11 abstützen und den Ausleger 21 um die Tragarmachse 25 verschwenken.
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Zwei Antriebsmotoren 30a bzw. 30b befinden sich zu beiden Seiten der
senkrechten Schwenkachse 7 auf dem Tragarm 11 der Vortriebsmaschine 1 und treiben
die Schrämwalze 19 an. Sie leiten ihre Drehbewegung über je ein eigenes nicht dargestelltes
Getriebe des Tragarmes 11 in die beiden Arme 20 des Auslegers 21 ein und über nicht
dargestellte Getriebe der Auslegerarme 20 weiter in die im Inneren
des
Walzenteiles 19a befindlichen Planetengetriebe, die die Drehbewegung untersetzen
und an den Walzenteil 19a weitergeben. Selbstverständlich können auch die beiden
kegelstumpffbrmigen Walzenteile 19b über die in den Armen 20 des Auslegers 21 befindlichen
Getriebe direkt mit je einem der beiden Antriebsmotoren 30a bzw. 30b verbunden sein.
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Es ist aber auch möglich, die Schrämwalze 19, wie in der Fig. 6 dargestellt,
auszubilden. Hier sind die beiden Arme 20 des Auslegers 21 mit achsparallelen Walzenteilen
31a und 31b besetzt, von denen die beiden zwischen den Armen 20 befindlichen Walzenteile
31a gleichachsig zueinanderliegen und gegenüber den gleichfalls gleichachsig zueinanderliegenden
äußeren Walzenteilen 31b vorspringend angeordnet sind. Es ist aber auch möglich,
die beiden außenliegenden Walzenteile 31b gegenüber den mittleren Walzenteilen vorspringend
anzuordnen. In beiden Fällen werden die Arme 20 des Auslegers 21 von den gleichachsig
zueinanderliegenden Walzenteilen 30b freigeschnitten.
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Wie aus den Abbildungen ersichtlich, hat die Schrgmwalze 19 bzw. 31
stets eine etwa der Maschinenbreite entsprechenden Länge und kann mit Hilfe des
Auslegers 21 durch beaufschlagen der Druckzylinder 28 vertikal gegenüber den Tragarm
11 in die strichpunktierten Lagen geschwenkt werden. Außerdem ist der horizontale
Schwenkwinkel des Drehgestells 9 und damit des Tragarmes 11 mindestens so groß,
wie der Winkels(, den die beiden von der senkrechten Achse 7 ausgehenden und zu
den Enden der Drehachse 32 der Schrämwalze 19 bzw. 31 verlaufender Schenkel 33 einschließen.