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Vorrichtung zur Wegbegrenzung einer Kohlengewinnungsmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wegbegrenzung einer Kohlengewinnungsmaschine
vor Erreichen der Umkehre für die Zugkette, insbesondere eines Kohlenhobels, wobei
automatische Schaltmittel zur Drehzahlminderung der Antriebe, sowie hydraulisch
dämpfende Endanschläge zur Abschaltung der Antriebe und Wegbegrenzung der Gewinnungsmaschine
vorgesehen sind.
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Durch eine derartige Vorrichtung wird einerseits verhindert, daß der
Kohlenhobel an seinen Endumkehrstellen der Antriebseinheit oder der Kettenführung
kollidieren kann, so daß ein Bruch der Kohlenhobelkette vermieden wird; andererseits
ist sichergestellt, daß der Kohlenhobel genau bis zu seinem vorgesehenen Endpunkt
schneidet.
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Bei Kohlenhobeln sind Wegbegrenzungseinrichtungen bekannt, bei denen
in den Kohlenhobel oder Anbauteile desselben oder in die den Kohlenhobel ziehende
Kette Magnete eingebaut sind, die beim Überfahren eines in den fest verlegten Förderstrang
oder dessen Anbauteile eingebauten Magnetschalters einen Kontakt auslösen, der den-Antrieb
abschaltet. Nach dem Abschaltimpuls gleitet der Hobel infolge der. ihm innewohnenden
Energie aus. Die Länge dieses Ausgleitweges ist abhängig von mehreren Faktoren;
beispielsweise von der Masse des Hobels, vom Widerstand, der dem Hobel aus dem Gewinnungsstoß
entgegengesetzt wird; von der Fahrtrichtung des Hobels (Bergfahrt oder Talfahrt)
und dgl.. Aus Sicherheitsgründen ist die Abschaltautomatik bei den bekannten Vorrichtungen
so eingerichtet, daß der Hobel rechtzeitig vor Erreichen des Endanschlages zum Stehen
kommt. Dies führt in der Praxis dazu, daß der Hobelfahrer nach Ansprechen der Abschaltautomatik
den Hobel durch Handsteuerung bis zur Erschöpfung des möglichen Hobelweges weiterfährt.
Diese Methode ist einerseits zeitraubend und belastet andererseits wegen des wiederholten
Ein- und Ausschaltens der Antriebsmotoren in außerordentlich hohem Maße die Antriebe.
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Weiter gehören durch die DE-OS 21 49 393 Gewinnungsanlagenim untertägigen
Bergbau zum Stand der Technik, bei denen die Bewegung der Gewinnungsmaschine durch
elastische Mittel, d. h. Puffer abgefangen wird. Bei solchen Vorrichtungen sind
automatische Schaltmittel zur Abschaltung der die Kette ziehenden Antriebe sowie
Endanschläge und Dämpfungsmittel als Wegbegrenzung für eine Kohlengewinnungsmaschine
vorgesehen. Die Gewinnungsmaschine überfährt mit den von ihr mitgeführten Magneten
einen örtlich am Förderer befestigten Magnetschalter, der den Abschaltimpuls an
ein Relais weitergibt. Dieses Relais, das vom Hobelfahrer in Abhängigkeit von den
eingangs erwähnten Kriterien (Bergfahrt oder Talfahrt, Kohlefestigkeit, Masse des
Hobels) auf eine bestimmte Verzögerung eingestellt ist, schaltet die Gewinnungsmaschine
verzögert so ab, daß sie nur noch mit einer geringen Restenergie
auf
die Dämpfungsvorrichtung aufläuft. Die mechanische oder hydraulische Wegbegrenzung
geschieht dadurch, daß der Hobel oder dessen Anbauteile gegen einen Schlitten laufen,
der seinerseits gegen den Widerstand des Dämpfungsmittels gegenüber dem Führungsorgan
verschiebbar ist, bis die Energie des Hobels aufgezehrt ist.
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Eine solche Vorrichtung ermöglicht zwar die Ausnutzung des vollen
Hobelweges ohne zeitraubende Anschaltung; jedoch ist das Prinzip der Wegbegrenzung
mittels Dämpfungsschlitten mit etlichen Nachteilen behaftet. Einerseits erfordert
der Bau eines solchen sehr stabil auszulegenden und aus vielen Einzelteilen bestehenden
Dämpfungsschlittens einen hohen konstruktiven Aufwand; andererseits ist bauartbedingt
die Gefahr gegeben, daß die Bewegung des Dämpfungsschlittens hinderndes Material
zur Zerstörung der Wegbegrenzungseinrichtung führt. Durch die bergestoßseitige Anordnung
eignet sich eine solche Wegbegrenzungsvorrichtung ohnehin nur beim Einsatz eines
bergestoßseitig gezogenen Hobels.
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Eine weitere Wegbegrenzungseinrichtung ist aus der Zeitschrift "Glückauf",
Heft 17/18 v. 26. April 1956, bekannt, es handelt sich dabei um das Abbremsen des
Gewinnungsgerätes mittels Gegenstrom. Bei einer derartigen Gewinnungsanlage läuft
das Gewinnungsgerät gegen einen Endschalter.
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Nach Abschalten der Anlage durch den Endschalter werden beide Motoren
automatisch im entgegengesetzten Drehsinn erregt. Ein ebenfalls vom Endschalter
erregtes Zeitrelais schaltet die Anlage bei Stillstand der Bedienungsmaschine ab.
Der Endschalter besteht aus einer Schubstange, die in Richtung auf die Gewinnungsmaschine
aus dem Endanschlag herausragt und gegen die Kraft einer Feder vom Hobel in den
Endanschlag hineingeschoben wird. Dabei läuft eine Nocke die Rolle des Endschalters
ab.
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Nachteilig bei einer derartigen Gewinnungsanlage ist neben der erheblichen
mechanischen und thermischen Belastung von
Motoren, Kupplungen,
Getriebe und Hobelkette vor allem die konstruktive Ausgestaltung des mittels Feder
und Nocken geschalteten Endschalters, da diese mechanischen Teile einem großen Verschleiß
unterliegen und Störquellen darstellen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich die Erfindung die
Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Wegbegrenzung einer Kohlengewinnungsmaschine
zu schaffen, die einerseits ein sicheres, schnelles und materialschonendes Abschalten
eines Hobels oder eines andersartigen Gewinnungsgerätes gewährleistet, andererseits
jedoch das Einfahren des Gewinnungsgerätes in eine definierte Endstellung garantiert.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer Vorrichtung zur
Wegbegrenzung einer Kohlengewinnungsmaschine vor Erreichen der Umkehre für die Zugkette,
insbesondere eines Kohlenhobels, wobei automatische Schaltmittel zur Abschaltung
der Antriebe und hydraulische Dämpfungsmittel zur Wegbegrenzung einer Gewinnungsmaschine
vorgesehen sind durch die Kombination folgender Merkmale: Ein in vorbestimmtem Abstand
von der Umkehre angeordnetes Schaltelement und die Verwendung wenigstens eines hydraulisch
gedämpften Hobelendanschlages mit einer durch den Kolbenraum gebildeten Arbeitskammer,
deren AbfluB-öffnung durch eine Drossel gebildet ist, wobei ein vom Druck in der
Arbeitskammer beaufschlagbarer, und bei einem vorbestimmten Druck die Stromführung
zum Hobelantrieb unterbrechender Schalter vorgesehen ist. Nach der erfindungsgemäßen
Lösung überfährt der Kohlenhobel den Magnetschalter, der seinerseits die Hobelgeschwindigkeit.
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über polumschaltbare Hobelmotore auf 1/2 bzw. 1/3 V max.
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reduziert. Der Hobel trifft mit verminderter Geschwindigkeit auf den
hydraulisch gedämpften Hobelendanschlag.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der
hydraulisch
gedämpfte Hobelendanschlag aus einem durch Zylinder und Plunger gebildeten Puffer,
wobei innerhalb des Plungers eine zweite Arbeitskammer vorgesehen ist, die durch
eine den Plunger durchquerende Drossel mit der ersten Arbeitskammer in Verbindung
steht. In diese Drossel taucht ein unbeweglich mit dem Zylinder verbundenes Drosselglied
ein, dessen von der Drossel übergriffener Querschnitt sich in Einschubrichtung des
Plungers vergrößert. Durch die Wahl eines geeigneten Drosselgliedes kann die Durchflußöffnungsfläche
auf die jeweiligen Betriebsverhältnisse eingestellt werden. Dadurch ist es möglich,
die Pufferendkräfte, die noch auf die dahinterliegende Konstruktion übertragen werden,
auf ein Minimum zu beschränken.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist weiter ein an sich bekannter Schalter
vorgesehen, der über eine hydraulische Leitung mit der Arbeitskammer des hydraulisch
gedämpften Hobelendanschlages verbunden ist, und bei Druckerhöhung des hydraulischen
Mediums die Hobelmotore in Bruchteilen von Sekunden abschaltet.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Befestigung des an der kohlenstoßseitigen
Hobelführung angebrachten hydraulisch gedämpften Hobelendanschlages in einem Lagerbock,
der eine geteilte Lagerschale und einen aus zwei Hälften bestehenden Ring aufweist,
der sowohl in die Außennut des Dämpfungszylinderkörpers, als auch in eine Innennut
der geteilten Lagerschale einfaßt. Eine derartige Befestigung ermöglicht einerseits
den Betrieb einer kohlenstoßseitig gezogenen Gewinnungsmaschine, andererseits ist
ein schnelles und bequemes Auswechseln des Dämpfungszylinders gewährleistet.
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Durch die Verwendung dieser Bauelemente wird ein schnelles, sicheres
und materialschonendes Einfahren der Gewinnungsmaschine und Ausnutzung des maximalen
Hobelweges erreicht, denn der hydraulisch gedämpfte Hobelendanschlag fängt a) das
Massenträgheitsmoment des Hobels und b) die Schwungmomente von Motor und Getriebe
einschließlich
Hobelkettenrad so auf, daß Hobel und Motorgetriebe
-punktgenau zum Stillstand kommen, ohne daß der Scherbolzen zerstört wird. Den unterschiedlichen
Reibwerten zwischen Hobel und Führung im Untertageeinsatz und dem damit verbundenen
differierenden Auslaufweg wird dadurch Rechnung getragen, daß der Schalter eine
Verstellmöglichkeit zur Erhöhung bzw. Verringerung des Abschaltpunktes enthält.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Lösung in einer schematischen Darstellung
in Aufsicht Fig. 2 zeigt schematisch die Anordnung der verschiedenen Bauelemente
der Erfindung Als Gewinnungsmaschine ist in dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel
ein Kohlenhobel 1 gewählt, der mit Hilfe einer Zugkette 3 in Richtung auf die nicht
dargestellte Umkehre gezogen wird. Der Kohlenhobel 1 gleitet auf einer Führung 4,
die an einem Förderer 5 befestigt ist. Am Ende des Förderers 5 sind der hydraulisch
gedämpfte Hobelendanschlag 6, der Schalter 7 sowie der Festanschlag 8 angeordnet.
Der in der Fig. 1 nur angedeutete Kohlenhobel 1 bewegt sich in der Bildebene nach
links und überfährt dabei den Magnetschalter 2.
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Dieser in vorbestimmtem Abstand vor dem hydraulisch gedämpften Endanschlag
6 angebrachte Magnetschalter 2 reduziert die Hobelgeschwindigkeit über polumschaltbare
Hobelmotore 15 auf 1/2 oder 1/3 V max. Der Anschlag 9 des Hobels trifft mit verminderter
Geschwindigkeit auf den Pufferkopf 10 des hydraulisch gedämpften Hobelendanschlages
6. Wie aus Fig. 2 ersichtlich wird als Folge des Einschiebens des Plungers 17 das
in der Arbeitskammer 13 befindliche öl über die Drossel 19 in die zweite Arbeitskammer
18 gedrückt. Durch die Volumenvergrößerung der Arbeitskammer 18 wird der bewegliche
Kolben 22 in Richtung des Pufferkopfes 10 gedrückt. Der in einer Kammer 11 vorhandene
Stickstoff wird komprimiert, und wirkt als Federelement. Gleichzeitig baut sich
der Druck des in der Arbeitskammer 13 befindlichen Hydrauliköls auf. Infolge des
erhöhten Druckes wird der durch eine Hydraulikleitung 16 mit dem hydraulisch gedämpften
Hobelendanschlag verbundene Schalter 7 geschaltet, der in Bruchteilen von Sekunden
die Hobelmotore 15 aus bzw. nach einer
Verzögerung in eine andere
Richtung schaltet, um somit den Reversiervorgang des Hobels 1 einzuleiten.