DE3415502A1

DE3415502A1 - Teilschnittmaschine fuer den streckenvortrieb

Info

Publication number: DE3415502A1
Application number: DE19843415502
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 4630 Bochum Schüpphaus
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: AC Eickhoff GmbH
Priority date: 1984-04-26
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1985-10-31
Also published as: GB8509651D0; US4588230A; GB2157745B; GB2157745A

Description

Teilschnittmaschine für den Streckenvortrieb

Die Erfindung geht aus von einer mit einem Fahrwerk versehenen Teilschnittmaschine für den Streckenvortrieb, die mit einem allseitig schwenkbaren starren oder längenveränderlichen bzw. längsverschiebbaren Tragarm ausgerüstet ist, der an seinem Ende eine Schrämwalze trägt, die um eine zur Tragarmachse parallele Achse umläuft.

Teilschnittmaschinen dieser Gattung gehören zum vorbekannten Stand der Technik, wie aus der älteren deutschen Patentanmeldung P
34 00 246.4 hervorgeht. In dieser Anmeldung ist die Schrämwalze einer Teilschnittmaschine dargestellt, die sich zur Ortsbrust hin verjüngt und eine gewölbte Umfangsfläche sowie eine gerundete WaI-zenspitze hat.

Tunnel und auch Strecken sollen von einer Teilschnittmaschine mit möglichst glatter Wandung aufgefahren werden. Dieser Forderung kann man weder mit einer zylindrischen noch mit einer sich kegelstumpf förmig verjüngenden Schrämwalze nachkommen, und zwar selbst dann nicht, wenn man die Walzenumfangsflache wölbt. Verursacht werden die beim Streckenvortrieb entstehenden Unregelmäßigkeiten der Streckenwände durch die Schrägstellung des Tragarmes, also dem im Grenzbereich des Streckenquerschnittes gegenüber der Streckenachse auftretenden Tragarmschwenkwinkel. Die Tiefe der bei dieser Schrämwalzenstellung in der Wandung zurückbleibenden Stufen ist allerdings nicht nur vom Tragarmschwenkwinkel, sondern auch von der Konizität der Schrämwalze abhängig. In der Regel wird deshalb die Streckenwand nach dem Hereingewinnen eines Abschlages durch einen Putz- oder Profilierungsschnitt der Schrämwalze geglättet, und zwar vor allem dann, wenn der Streckenquerschnitt mit großer Schnittiefe, d. h. mit auf ihrer ganzen Länge im Mineral liegender Schrämwalze, gelöst wurde. Dazu wird die Teilschnittmaschine um ein gewisses Maß von der Ortsbrust zurückgefahren, um beim Abfahren des Streckenprofils genau die höchste Erhebung der stehengebliebenen Gesteinsrippe mit der Schrämwalze erfassen und möglichst

in ganzer Breite entfernen zu können.

Infolge der beim Lösen der Ortsbrust durch die Schrämwalze verursachten Staubentwicklung ist die Sicht des Bedienungsmannes der Teilschnittvortriebsmaschine stark eingeschränkt. Es ist daher für ihn schwierig, zur Begrenzung dieser Rippe die Schrämwalze höchstens um das Maß ihrer Länge in die Ortsbrust einzufahren, mehr aber noch, die Teilschnittvortriebsmaschine beim anschließenden Profilierungs- oder Putzschnitt gezielt in eine Stellung zurückzufahren, in der die Schrämwalze die stehengebliebene Gesteinsrippe genau an ihrer höchsten Stelle erfassen, weitgehend zerkleinern und die freigelegte Streckenwand optimal glätten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, dieses Problem zu lösen, um auch in weicherem, gängigerem Gebirge, wo der Vortrieb mit auf ganzer Länge im Mineral liegender Schrämwalze erfolgt, eine verhältnismäßig glatte Streckenwand zu erzielen.

Dazu geht die Erfindung von der eingangs erläuterten Teilschnittmaschine für den Streckenvortrieb aus und schlägt vor, sie mit einem Weggeber auszustatten, der seine Antriebsbewegung mittelbar oder unmittelbar vom Maschinenfahrwerk oder von dem die Schrämwalze tragenden längsverschiebbaren Teil "des Tragarmes oder von der Streckensohle ableitet und bei der Maschinenfahrt in Vortriebsrichtung nach dem Zurücklegen einer der Länge der Schrämwalze entsprechenden Wegestrecke, in der entgegengesetzten Fahrtrichtung aber vorzugsweise bei einer der halben oder einem Drittel der Schrämwalzenlänge entsprechenden Wegstrecke, ein akustisches oder optisches Signal erzeugt und/oder die Fahrwerksbewegung oder aber die Vorschubbewegung des verschiebbaren Tragarmes bzw. Tragarmteiles der Teilschnittmaschine unterbricht. Beim Einfahren der Schrämwalze in die Ortsbrust wird der Bedienungsmann der Teilschnittvortriebsmaschine nunmehr durch das Signal oder aber durch den Fahrwerksstillstand bzw. den Stillstand des den Tragarm betätigenden Vorschubmechanismus darüber informiert, daß die Schrämwalze die anzufahrende Lage innerhalb der Ortsbrust oder gegenüber

der zu entfernenden Mineralrippe eingenommen hat. Umständliches und zeitraubendes Manövrieren der Teilschnittmaschine bzw. des Schrämvi/alzentragarmes entfällt, was zu einer Beschleunigung der Vortriebsarbeit mit beiträgt und die Wirtschaftlichkeit des Maschinene'insatzes, vor allem durch das Schneiden einer gleichmäßigeren glatteren Streckenwandung, verbessert.

Bei Teilschnittmaschinen, die mit einer einen Rechner aufweisenden Profil- und Richtungssteuerung ausgestattet sind, kann der die Tragarmbewegung steuernde Rechner mittels der ihm vom Weggeber zugehenden Signale das akustische bzw. optische Signal auslösen und/oder die Fahrwerksmotoren bzw. den Vorschubmechanismus des verschiebbaren Tragarmes bzw. Tragarmteiles schalten.

Ebenso ist es möglich, bei Teilschnittmaschinen, deren Rechner mit einem die Tragarmbewegung steuernden Programm ausgestattet ist, neben der der Schrämwalzenlänge entsprechenden Fahrwerksbewegung auf die Ortsbrust auch die nach Abfahren eines Abschlages erfolgende Rückwärtsbewegung der Teilschnittmaschine bzw. des Tragarmes oder Tragarmteiles mit in das Rechnerprogramm aufzunehmen. In diesem Fall sorgt der Rechner nicht nur für eine einwandfreie Führung der Schrämwalze über den ganzen Streckenquerschnitt, sondern auch dafür, daß die zwischen zwei Abschlagen stehenbleibende Gesteinsrippe von der Schrämwalze beim Profilieren selbsttätig weitgehend entfernt wird.

Dabei kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der Rechner das Maß der Rückwärtsbewegung der Teilschnittmaschine in Abhängigkeit von der zuvor erfolgten Vorwärtsbewegung, nämlich der Eindringtiefe der Schrämwalze beim Hereingewinnen des vorangehenden Abschlages, und des Tragarmschwenkwinkels selbst bestimmen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beim Putzschnitt die noch anstehende Rippe von der Schrämwalze weitgehend erfaßt und eine verhältnismäßig glatte und ebene Streckenwandung hergestellt wird.

Die Weggeber können aus Näherungsinitiatoren bestehen, die

schnellaufenden Teilen des Vorschaltgetriebes der FahrM/erke zugeordnet sind. Es ist aber auch möglich, rückstellbare Drehwinkelgeber oder ein auf der Streckensohle aufliegendes Spornrad als Weggeber zu benutzen. Letzteres empfiehlt sich vor allen dann, wenn die Gefahr besteht, daß die Fahrwerke gelegentlich durchrutschen.

Zweckmäßigerweise drückt eine am Maschinengestell bzw. am Fahrwerk schwenkbar gelagerte, federbelastete Schwinge das Spornrad gegen die Streckensohle. Streckensohle und Spornrad stehen dadurch, unabhängig von auftretenden Unebenheiten der Streckensohle, in dauerndem Kontakt miteinander.

Von Vorteil ist es auch, wenn zwei Spornräder vorgesehen sind, von denen eines im Bereich des linken und das andere im Bereich des rechten Fahrwerks angeordnet ist, deren dem Maschinenfahrweg proportionale Signale zu einem das optische oder akustische Signal auslösenden und/oder das Fahrwerk oder den Vorschubmechanismus des verschiebbaren Tragarmes oder Tragarmteiles schaltenden Mittelwert vereinigt werden. Eine derartige Ausstattung der Teilschnittvortriebsmaschine vermeidet Ungenauigkeiten, die auf Rutschungen eines der beiden Raupenfahrwerke zurückzuführen sind und gleicht sie mittels der von dem anderen Fahrwerk stammenden Meßwerte wieder aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert."

Es zeigen: Fig. 1 eine Teilschnittmaschine im Grundriß;

Fig. 2 die Schrämwalze dieser Teilschnittmaschine und einen von ihr freigelegten Teil des Streckenstoßes in einem größeren Maßstab;

Fig. 3 das Spornrad mit dem benachbarten Fahrwerksteil als Einzelheit.

Die Teilschnittvortriebsmaschine ist mit 1 bezeichnet und mit ei-

nem Fahrwerk 2 ausgestattet, dessen Fahr\i/erksraupen zu beiden Seiten des Maschinengestells. 3 liegen. Ihre als Gewinnungswerkzeug dienende Schrämwalze 4 wird von dem allseitig schwenkbaren Tragarm 5 gehalten, rotiert um die Tragarmlängsachse 6 und hat eine gewölbte Mantelfläche. Wenn die Mineralhärte es zuläßt, befindet sich die Schrämwalze 4 auf ihrer ganzen Länge in der Ortsbrust 7 und zerkleinert das innerhalb des Streckenprofils anstehende Mineral bis hin zum unmittelbaren Bereich der Profilgrenze. Erst danach erfolgt in der Regel ein Putz- oder Profilierungsschnitt, bei dem die Schrämwalze 4 möglichst genau der Kontur des Streckenprofils folgt. Dabei hat sie nur einen verhältnismäßig dünnen Mineralstreifen zu lösen.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, bleibt bei einer Teilschnittmaschine 1 dieser Gattung nach dem Lösen eines Abschlages eine sich über das ganze Streckenprofil ziehende Mineralrippe 8 in Höhe des hinteren Schrämwalzenendes stehen. Diese Rippe 8 entsteht durch die Schräglage der Schrämwalze 4, und ihre Höhe ist abhängig von der Einstechtiefe der Schrämwalze 4 sowie vom Tragarmschwenkwinkel. Sie läßt sich nur entfernen, wenn man die Teilschnittmaschine 1 um ein gewisses Maß zurückfährt und sie in eine Stellung bringt, in der ihre Schrämwalze 4 die Rippe 8 etwa in der Mitte ihrer Umfangsflache, möglichst auf ganzer Breite, erfassen und lösen kann, wie in der Figur 2 strichpunktiert dargestellt.

Dazu befindet sich ein nicht dargestellter Weggeber innerhalb des - Fahrwerks 2. Er ist mittelbar oder unmittelbar'mit einem bei der Fahrwerksbewegung möglichst hochtourig umlaufenden Getriebeteil verbunden oder aber er ist am Tragarm 5 der Teilschnittmaschine 1 angebracht, wo er mit dem die Schrämwalze 4 haltenden längsverschiebbaren Tragarmteil bzw. mit dem dessen Verschiebewegung erzeugenden Druckzylinder in Verbindung steht. Er erfaßt so den vom Fahrwerk 2 zurückgelegten Weg oder den Verschiebeweg des Tragarmes 5 bzw. des beweglichen Tragarmabschnittes und löst ein akustisches oder optisches Signal aus, wenn die Schrämwalze 4 in Streckenlängsrichtung bzw. in Tragarmlängsrichtung eine ihrer Länge ent-

sprechende Wegstrecke T zurückgelegt hat, oder er unterbricht die Fahrwerks- oder Tragarmbeti/egung. In gleicher Weise informiert er den Bedienungsmann der Teilschnittmaschine 1 auch in der umgekehrten Fahrtrichtung bzw. beim Einziehen des Tragarmes 5. Dann nämlieh zeigt das akustische oder optische Signal an, wenn der zurückgelegte Schrämwalzen- bzw. Fahrwerksweg beispielsweise ein Drittel der Schrämwalzenlänge oder aber die halbe Schrämwalzenlänge T/2 erreicht hat und unterbricht diese Bewegung. Sowohl bei der Vorwärtsbewegung des Fahrwerks 2 oder der Schrämwalze 4 als auch bei der Rückwärtsbewegung kann die Bewegungsunterbrechung durch erneutes Einschalten der Fahrwerksmotoren oder des Stellzylinders durch den Bedienungsmann aufgehoben werden.

Bei Teilschnittmaschinen 1, die mit einer Profil- und Richtungssteuerung 10, wie in der Figur 1 dargestellt, ausgerüstet sind, kann der die Tragarmbewegung steuernde nicht dargestellt Rechner mit dem Weggeber verbunden sein und die akustischen oder optischen Signale auslösen bzw. die Fahrwerksbewegung oder die Vorschubbewegung der Schrämwalze 4 unterbrechen. Auch ist es möglich, das Maß T der auf die Ortsbrust 7 gerichteten Fahrwerksbewegung bzw. Vor-Schubbewegung der Schrämwalze 4 und auch das Maß T/2 der entsprechenden Rückwärtsbewegung mit in das Rechnerprogramm aufzunehmen.

Ebenso kann der Rechner das Maß der Rückwärtsbewegung der Teilschnittmaschine 1 selbst bestimmen, und zwar in Abhängigkeit von der zuvor erfolgten Vorwärtsbewegung und vom Tragarmschwenkwinkel, um die Schrämwalze 4 gegenüber der Mineralrippe 8 in die günstigste Schneidposition zu bringen.

Als Weggeber können Nährungsinitiatoren dienen oder auch Drehwinkelgeber oder aber ein sich auf der Streckensohle 11 abwälzendes Spornrad 12. Letzteres ist, wie die Figur 3 zeigt, schwenkbar an einer Schwinge 13 gelagert, die durch eine Feder 14 belastet ist. Sie drückt das Spornrad 12 gegen die Streckensohle 11.

Ebenso ist es möglich, zwei Spornräder 12 vorzusehen und jedem der

beiden Raupenfahrwerke eines dieser Spornräder 12 zuzuordnen. Beide Spornräder 12 erzeugen, wie das zuvor beschriebene einzige Spornrad 12, unter der Abwälzbewegung elektrische Impulse, die zur Ermittelung der zurückgelegten Wegstrecke T bzw. T/2 benutzt werden. Diese Impulse werden, wenn zwei Spornräder 12 vorgesehen sind, zu einem Mittelwert vereinigt, um beim Durchrutschen eines der Raupenfahrwerke einen Ausgleich der Meßwerte zu erreichen.

Claims

Bochum, 16. April 1984

Gebr. Eickhoff, Maschinenfabrik u. Eisengießerei mbH, 4630 Bochum 1

Patentansprüche

• 1. Mit einem Fahru/erk versehene Teilschnittmaschine für den Strekkenvortrieb, die mit einem allseitig schwenkbaren, starren oder längenveränderlichen bzw. längsverschiebbaren Tragarm ausgerüstet ist, der an seinem Ende eine Schrämwalze trägt, die um eine zur Tragarmachse parallele Achse umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Weggeber ausgestattet ist, der seine Antriebsbewegung mittelbar oder unmittelbar vom Maschinenfahru/erk (2) oder von dem die Schrämwalze (4) tragenden längsverschiebbaren Teil des Tragarmes (5) oder von der Strekkensohle (11) ableitet und bei der Maschinenfahrt in Vortriebsrichtung nach dem Zurücklegen einer der Länge der Schrämwalze (4) entsprechenden Wegstrecke (T), in der entgegengesetzten Fahrtrichtung aber vorzugsweise bei einer der halben oder einem Drittel der Schrämwalzenlänge entsprechenden Wegstrecke (T/2 bzw. T/3), ein akustisches oder optisches Signal erzeugt und/ oder die Fahrwerksbewegung oder die Vorschubbewegung des verschiebbaren Tragarmes (5) bzw. Tragarmteiles der Teilschnittmaschine (1) unterbricht.
2. Teilschnittmaschine für den Streckenvortrieb nach Anspruch 1, die mit einer einen Rechner aufweisenden Profil- und Richtungssteuerung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Tragarmbewegung steuernde Rechner mittels der ihm vom Weggeber zugehenden Signale, das akustische bzw. optische Signal auslöst und/oder die Fahrwerksmotoren bzw. den Vorschubmechanismus des verschiebbaren Tragarmes (5) bzw. Tragarmteiles steuert.
3. Teilschnittmaschine nach Anspruch 2, deren Rechner mit einem die Tragarmbewegung steuernden Programm ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch die der Schrämwalzenlänge entsprechende Fahrwerksbewegung auf die Ortsbrust (7) sowie die nach Abfahren eines Abschlages erfolgende Rückwärtsbewegung der

Teilschnittmaschine (1) bzw. des Tragarmes (5) oder Tragarmteiles im Rechnerprogramm enthalten sind.
4. Teilschnittmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner das Maß der Rückwärtsbewegung der Teilschnittmaschine (1) in Abhängigkeit von der zuvor erfolgten Vorwärtsbewegung, nämlich der Eindringtiefe der Schrämwalze (4) beim Hereingewinnen des vorangehenden Abschlages, und des Tragarmschwenkv/inkels bestimmt.
5. Teilschnittmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Näherungsinitiatoren, die schnellaufenden Teilen des Vorschaltgetriebes der Fahrwerke (2) zugeordnet sind, oder rückstellbare Drehwinkelgeber oder ein auf der Streckensohle (11) aufliegendes Spornrad (12) als Weggeber dienen.
6. Teilschnittmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Maschinengestell bzw. am Fahrwerk (2) schwenkbar gelagerte, federbelastete Schwinge (13) das Spornrad (12) gegen die Streckensohle (11) drückt.
7. Teilschnittmaschine nach den Ansprüchen 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spornräder (12) vorgesehen sind, von denen eines im Bereich des linken und das andere im Bereich des rechten Fahrwerks (2) angeordnet ist und deren dem Maschinenfahrweg proportionale Signale zu einem das optische oder akustische Signal auslösenden und/oder das Fahrwerk (2) oder den Vorschubmechanismus des verschiebbaren Tragarmes (5) oder Tragarmteiles schaltenden Mittelwert vereinigt werden.