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Bei einer bekannten Streckenvortriebsmaschine (EP-A 1 00 14 695)
ist die Antriebswelle in einem hohlen, nicht rotierenden Tragarm angeordnet, der
den Schrämkopf trägt. Die druckwasserführenden Bauteile sind drehfest in dem Tragarm
angeordnet. Die Druckwasserzuführung erfolgt ununterbrochen, während der Schrämkopf
rotiert. Eine Beschränkung der Druckwasserzuführung auf lediglich den Sektor des
rotierenden Schrämkopfes, der beim Hereingewinnen des Gesteins mit dem Gestein in
Eingriff ist, findet insoweit nicht statt. Wenn erreicht werden soll, daß lediglich
in diesem Sektor Druckwasser zugeführt wird, so arbeitet die Praxis
im
Rahmen der bekannten Maßnahmen mit besonderen Schneidmeißelhaltern, in denen Ventile
angeordnet sind, die über die Reaktionskraft der Schneidmeißel mit dem Gestein auf
»offen« gesteuert werden. Der Schrämkopf selbst ist bei der bekannten Streckenvortriebsmaschine
aus zwei Teilschrämköpfen zusammengesetzt, deren Rotationsachse orthogonal zur Achse
des Tragarmes verläuft. Die Tatsache, daß im Rahmen der bekannten Maßnahmen während
der Rotation des Schrämkopfes ununterbrochen die Zuführung von Druckwasser erfolgt,
ist nachteilig, weil überschüssiges Druckwasser in die Strecke eingebracht wird
und dort die geologischen Verhältnisse durch Quellungen u. dgl.
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stören kann. Werden die beschriebenen Schneidmeißelhalter mit besonderen
Ventilen für die Steuerung der Druckwasserzuführung versehen (EP-A 1 00 67 145),
so ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, darüber hinaus erweisen sich solche
Einrichtungen an den Schpeidmeißelhaltern als verschleißempfindlich, störungsempfindlich
und folglich nicht als hinreichend funktionssicher.
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Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung (AT-PS 3 66 774) erfolgt außerdem
Druckwasserzuführung zu sämtlichen Schrämmeißeln des Schrämkopfes, wenn der Antrieb
des Schrämkopfes eingeschaltet ist und der Schrämarm in einer der möglichen Richtungen
geschwenkt wird. Darüber hinaus ist es aber auch bekannt, lediglich Sektoren zu
bedüsen (US-PS 43 14 730, GB-PS 20 89 869), jedoch nicht in Abhängigkeit von der
Steuerung des Schrämarmes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
so weiter auszubilden, daß die Druckwasserzuführung lediglich in dem Sektor des
rotierenden Schrämkopfes erfolgt, der im hereinzugewinnenden Gestein arbeitet, gleichgültig,
wie die Schwenkbewegung des Schrämarmes im Rahmen der angegebenen Koordinaten oder
superponiert dazu erfolgt. Es versteht sich, daß die Druckwasserzuführung ggf. aus
Sicherheitsgründen auch über einen gegenüber dem beschriebenen Sektor voreilend
oder nacheilend etwas breiteren Bereich erfolgen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Antriebswelle
des Schrämkopfes (in an sich bekannter Weise) als Hohlwelle ausgeführt ist, die
zugleich den Schrämkopf trägt, daß die drehfesten, druckwasserführenden Bauteile
als vier Versorgungsstränge aus Rohrleitungen ausgeführt sind, von denen je zwei
den Koordinaten »Heben-und-Senken« sowie »Links-und-Rechts« zugeordnet sowie durch
das am Fuße des Schrämarmes angeordnete Umlaufrädergetriebe hindurchgeführt sind,
daß den einzelnen Versorgungssträngen auf dem Fahrwerk angeordnete Druckwasserventile
zugeordnet sind, die mit dem Hydraulik-Steuerventil betätigungsmäßig gekoppelt und
mit Hilfe des Koordinaten-Betätigungshebels nach den Koordinaten »Heben-und-Senken«
sowie »Links-und-Rechts« zu steuern sind, und daß die Versorgungsstränge über eine
als Drehdurchführung ausgebildete Druckwasserkupplungseinrichtung an die Druckwasserkanäle
so angeschlossen sind, daß die Druckwasserkanäle mit Hilfe der Drehdurchführung
nach Maßgabe der Koordinatensteuerung der Druckwasserventile sektorweise im Eingriffsbereich
mit dem Gestein mit Druckwasser versorgbar sind. - Die Drehdurchführung ist mit
ihrem rotierbaren Teil drehfest mit dem Schrämkopf verbunden und rotiert mit diesem.
Sie kann vor dem Schrämkopf oder, nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung,
im Schrämkopf selbst, gleichsam gekapselt, untergebracht sein.
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Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß bei einer gattungsgemäßen
Streckenvortriebsmaschine ohnehin eine Einrichtung vorhanden ist, die die Schwenkbewegung
des Schrämarmes und damit des Schrämkopfes steuert. Diese Einrichtung bestimmt mit
der Schwenkbewegung den Sektor, mit dem der rotierende Schrämkopf beim Hereingewinnen
des Gesteins in das Gestein eingreift. Wird beispielsweise der Schrämarm lediglich
in vertikaler Richtung gehoben bzw. gesenkt, so ist der Eingriffssektor ein oberer
Sektor bzw. ein unterer Sektor, der sich über einen Bereich erstreckt, der 1800
oder weniger ausmachen kann. Entsprechend liegen die Verhältnisse beim Schwenken
des Schrämarmes nach links oder nach rechts bzw. dann, wenn eine aus den beiden
Bewegungen superponierte Bewegung des Schrämarmes mit Hilfe des Koordinaten-Betätigungshebels
durchgeführt wird. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß die Steuerung der Bewegung
des Schwenkarmes mit Hilfe des Koordinaten-Betätigungshebels und der zugeordneten
Einrichtungen es erlaubt, zugleich die Sektorbedüsung zu steuern, wenn in der beschriebenen
Weise die Versorgungsstränge angeordnet sind und eine Drehdurchführung der beschriebenen
Funktion vorgesehen ist. Folglich kann auf einfache Weise die Druckwasserzuführung
so vorgenommen werden, daß lediglich der Sektor des rotierenden Schrämkopfes bedüst
wird, der im Gestein arbeitet, ggf., nach Maßgabe der Auslegung der erfindungsgemäßen
Einrichtung insgesamt, auch über einen gegenüber diesem Sektor voreilend oder nacheilend
etwas breiteren Bereich. Es versteht sich, daß die Anordnung im übrigen so getroffen
ist, daß das Druckwasser die Schneidrillen beaufschlagt, in denen die Schneidmeißel
des Schrämkopfes einer erfindungsgemäßen Streckenvortriebsmaschine arbeiten.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten
der weiteren Auslegung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
die sich durch Einfachheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsstränge
aus jeweils einer Rohrleitung bestehen und daß eine zusätzliche Leckageleitung drehfest
in der Hohlwelle angeordnet ist. Die Versorgungsstränge, ggf. auch die zusätzliche
Leckageleitung, sind zentral durch das Umlaufrädergetriebe hindurchgeführt, welches
dezentral an einen Antriebsmotor angeschlossen ist.
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Im Rahmen der Erfindung ist die Gestaltung der Drehdurchführung grundsätzlich
beliebig. Ihre Auslegung kann nach den üblichen Regeln des Maschinenbaus und der
Maschinenelemente erfolgen. Eine Ausführungsform, die dazu führt, daß bei der Verteilung
des Druckwassers mit Hilfe der Drehdurchführung störende Schwingungen weitgehend
unterdrückt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdurchführung für jeden
Versorgungsstrang bzw. für jeden Sektor eine drehfeste Verteilerscheibe mit sektorförmigem,
den betreffenden Sektoren zugeordneten Austrittsschlitzen und ein drehendes Anschlußteil
mit für jeden Sektor einer Mehrzahl von Anschlußbohrungen für die Druckwasserkanäle
der einzelnen Sektoren aufweist, wobei die Verteilerscheiben und die Anschlußteile
paarweise hintereinander angeordnet sind. Ohne weiteres kann im Rahmen der Erfindung
kontrolliert werden, ob die Druckwasserzuführung und damit die Bedüsung auch einwandfrei
arbeitet, was aus Gründen der Grubensicherheit von großer Bedeutung ist. Dazu lehrt
die Erfindung, an die Druckwasserventile Strömungswächter anzuschließen.
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Im Rahmen der Erfindung kann mit Druckwasser oder mit einer Mischung
aus Druckwasser und einem Druckgas, z. B. Druckluft, gearbeitet werden. Aus terminologischen
Gründen wurde bei der Beschreibung nichtsdestoweniger von Druckwasserkanälen, druckwasserführenden
Bauteilen, Druckwasserventilen u. dgl.
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gesprochen. Um eine Mischung aus Druckwasser und einem Druckgas aus
dem Schrämkopf austreten zu lassen, besteht die Möglichkeit, daß entsprechend der
druckwasserführenden Einrichtung eine druckgasführende Einrichtung, die entsprechend
aufgebaut ist, zusätzlich angeordnet ist, wobei im Schrämkopf die Druckwasserkanäle
und die Druckgaskanäle vereinigt werden, um im Schrämkopf erst das Druckwasser/
Druckgas-Gemisch zu bilden. Dann wird die beschriebene Erfindung für die Druckwasserführung
an einer Quelle angeschlossen, die ein Wasser/Druckgas-Gemisch einführt.
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Im allgemeinen wird man die Versorgungsstränge sowie die Leckageleitung
in einem Führungsrohr anordnen, so daß sie auf einfache Weise montiert und im Bedarfsfall
auch demontiert werden können. In diesem Zusammenhang lehrt die Erfindung fernerhin,
die Anordnung so zu treffen, daß die Drehdurchführung aus einer Mehrzahl von scheibenförmigen
Bauelementen zusammengesetzt und nach Abnahme des Schrämkopfes demontierbar ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
F i g. 1 den Schrämarm einer erfindungsgemäßen Streckenvortriebsmaschine mit Schrämkopf,
Schneidmeißeln und Einrichtung für die Druckwasserzuführung, F i g. 2 eine perspektivische
Darstellung des Gegenstandes der Fig. 1, weiter schematisiert und auseinandergezogen,
und F i g. 3 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt
A aus dem Gegenstand nachFig.1.
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Die in den Figuren ausschnittsweise dargestellte Streckenvortriebsmaschine
besitzt ein nicht gezeichnetes Fahrwerk, eine Bedienungseinrichtung 1, die in den
F i g. 1 und 2 rechts angedeutet worden ist sowie den bei Normalstellung der Maschine
einerseits um eine vertikale Achse, andererseits um eine horizontale Achse schwenkbaren
Schrämarm 2. Der Schrämarm 2 besitzt einen angetriebenen Schrämkopf 3 mit aufgesetzten
Schrämmeißeln 4. Der Schrämkopf 3 ist über eine Antriebswelle 5 und ein Umlaufrädergetriebe
6 um seine Schrämkopfachse 7 rotierend angetrieben. Die Schwenkbewegung des Schrämarmes
2 erfolgt über ein Hydraulik-Steuerventil 8 mit Koordinaten-Betätigungshebel 9 der
Bedienungseinrichtung 1, und zwar mit Hilfe von entsprechenden hydraulischen Stelltrieben.
Das alles gehört dem Stand der Technik an und ist daher im einzelnen in den Figuren
nicht dargestellt worden. Die Steuerung der Schwenkbewegung des Schrämarmes 2 erfolgt
nach Maßgabe der in F i g. 1 und in F i g. 2 angedeuteten Koordinaten »Heben-und-Senken«
10,11 sowie »Links-und-Rechts« 12, 13. Die Schwenkbewegung kann im Rahmen dieser
Koordinaten 10 bis 13 auch als eine superponierte Bewegung durchgeführt werden.
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Den Schrämmeißeln 4 des Schrämkopfes 3, denen entsprechende Düsen
14 zugeordnet sind, kann über nicht rotierende, mit dem Schrämarm 2 verbundene,
drehfeste druckwasserführende Bauteile sowie über im Schrämkopf 3 verlaufende Druckwasserkanäle
15, die
über eine Druckwasserkupplungseinrichtung 16 vereinigt sind Druckwasser zum
Zwecke der Kühlung, hauptsächlich aber zur Vermeidung der Zündung von Grubengas,
zugeführt werden. Das geschieht auf besondere Weise: Aus einer vergleichenden Betrachtung
der F i g. 1 und 2 entnimmt man, daß die Antriebswelle 5 des Schrämkopfes 3 als
Hohlwelle ausgeführt ist, die zugleich den Schrämkopf 3 trägt, wobei die drehfesten,
druckwasserführenden Bauteile als vier Versorgungsstränge 17, 18, 19, 20 aus Rohrleitungen
ausgeführt sind, von denen je zwei 17, 18 bzw. 19, 20 den Koordinaten »Heben-und-Senken«
10. 11 sowie »Links-und-Rechts« 12, 13 zugeordnet sind sowie durch das am Fuße des
Schrämarmes 2 angeordnete Umlaufrädergetriebe 6 hindurchgeführt sind. Den einzelnen
Versorgungssträngen 17, 18, 19, 20 sind über Schlauchleitungen 21, 22, 23, 24 od.
dgl. auf dem Fahrwerk angeordnete Druckwasserventile 25, 26, 27, 28 zugeordnet,
die mit dem Hydraulik-Steuerventil 8 betätigungsmäßig gekoppelt und mit Hilfe des
Koordinaten-Betätigungshebels 9 nach den Koordinaten »Heben-und-Senken« 10,11 sowie
»Links-und-Rechts« 12, 13 bzw. superponiert zu steuern sind. Die Versorgungsstränge
17, 18, 19, 20 sind über eine als Drehdurchführung 16 ausgebildete Druckwasserkupplungseinrichtung
an die Druckwasserkanäle 15 des Schrämkopfes 3 angeschlossen. Insoweit wird auch
auf eine vergleichende Betrachtung der Fig. 1 und 3 verwiesen, wobei in Fig. 1 die
Einzelheiten einer solchen Drehdurchführung 16 erkennbar sind. Die rotierenden Teile
wurden zur Vermeidung von Mißverständnissen mit einer gekreuzten Schraffur versehen.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß die Druckwasserkanäle 15 mit
Hilfe der Drehdurchführung 16 nach Maßgabe der Koordinatensteuerung der Druckwasserventile
25, 26, 27, 28 sektorweise mit Druckwasser versorgbar sind. Die Drehdurchführung
16 ist im Ausführungsbeispiel im Schrämkopf 3 selbst untergebracht.
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Betrachtet man die F i g. 2, so mag der Koordinaten-Betätigungshebel
9 sich gerade in der Stellung befinden, bei der der Schrämarm 2 mit dem Schrämkopf
3 in vertikaler Richtung gehoben wird, so daß der rotierende Schrämkopf 3 mit den
Sektoren 29 und 30 mit dem hereinzugewinnenden Gestein in Eingriff kommt. Die Rotationsrichtung
ist in F i g. 2 durch einen Bogenpfeil 31 angedeutet worden, die Schwenkbewegung
des Schrämarmes durch den Pfeil 32. Die Druckwasserzuführung erfolgt über die Leitung
21 und 23 bei der beschriebenen Stellung des Koordinaten-Betätigungshebels 9, fernerhin
über die Versorgungsstränge 17 und 19 bis zur Drehdurchführung 16 und von dort über
zwei Druckwasserkanäle 15 zu dem entsprechenden Sektor 29, 30 des Schrämkopfes 3
hin, wo austretendes Druckwasser angedeutet wurde. Ohne weiteres läßt sich erreichen,
daß auch der in Drehrichtung jeweils nacheilende Sektor 33 von beispielsweise 45"
bis 90" an die Druckwasserzuführung angeschlossen wird. Dann ist lediglich Vorsorge
zu treffen, daß über den Koordinaten-Betätigungshebel 9 nicht nur die Druckwasserventile
25, 27, sondern auch das Druckwasserventil 26 geöffnet wird und Druckwasser in der
schon beschriebenen Weise auch in den nacheilenden Sektor 33 oder in zwei nacheilende
Sektoren 33, 34 gelangt. Ob die eine oder die andere Maßnahme verwirklicht wird,
richtet sich nach den speziellen Betriebsverhältnissen. Wo das Bedürfnis einer besonders
intensiven Kühlung besteht oder wo eine erhöhte Gefahr bezüglich der Zündung von
C;rubengas entsteht, wird man nicht nur die zuerst beschriebenen
Sektoren
29 und 30, sondern auch einen oder zwei nacheilende Sektoren 33, 34 bedüsen. Es
könnten aber auch voreilende bedüst werden.
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Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
sind die Versorgungsstränge 17, 18, 19,20 zentral durch das Umlaufrädergetriebe
6 hindurchgeführt, welches dezentral an einen Antriebsmotor angeschlossen ist. Aus
einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 2 und 3 entnimmt man, daß die Drehdurchführung
16 für jeden Versorgungsstrang 17,18, 19, 20 bzw. für jeden Sektor 29. 30, 33, 34
eine drehfeste Verteilerscheibe 35 mit sektorförmigen Austrittsschlitzen 36 und
ein drehendes Anschlußteil 37 mit für jeden Sektor 29, 30, 33, 34 eine Mehrzahl
von Anschlußbohrungen 38 für die Druckwasserkanäle 15 der einzelnen Sektoren 29,30,33,34
aufweist, die paarweise hintereinander angeordnet sind. Dazu wurden in F i g. 2
die genannten Scheiben einer Versorgungsleitung noch gesondert herausgezeichnet.
Nimmt man den Schrämkopf 3 ab, so kann auch die Drehdurchführung 16 leicht demontiert
werden. Man erkennt aus der Fig. 2 unmittelbar, daß man den Druckwasserventilen
25, 26, 27, 28 Strömungswächter 39 zuordnen könnte, die kontrollieren, ob tatsächlich
und über alle Sektoren 29, 30, 33, 34 die gewünschte Druckwasserzuführung erfolgt.
Diese Strömungswächter mögen im Ausführungsbeispiel mit den dargestellten Bauteilen
vereinigt sein. - Die Versorgungsstränge 17, 18, 19,20 und die Leckageleitung 40
befinden sich in einem Führungsrohr oder Umhüllungsrohr 41 und sind auf diese Weise
leicht montierbar und demontierbar.