DE3716668C1 - Mit einer Winde ausgeruesteter Walzenlader des Untertagebetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Walzenlader für den Untertagebetrieb, der mit wenigstens einer Winde ausgerüstet ist, die einen quer zur Maschinenfahrtrichtung angeordneten Elektromotor als Antriebsmotor besitzt, der in eine seinem Durchmesser entsprechende Bohrung des Windengehäuses eingeschoben und über ein Untersetzungsgetriebe mit einem in eine Zahnstange oder Kette eingreifenden Antriebsrad getrieblich verbunden ist.

Maschinen dieser Gattung gehören, wie die DE-OS 27 32 275 zeigt, zum vorbekannten Stand der Technik. Beide Antriebsmotoren der in dieser Druckschrift dargestellten Walzenschrämmaschine stehen quer zur Maschinenfahrtrichtung aus dem eigentlichen Körper der Walzenschrämmmaschine vor und sind über je ein Untersetzungsgetriebe, das als Planetengetriebe ausgebildet ist, mit je einem Antriebsrad verbunden, das in eine unterhalb der Maschine verlaufende Zahnstange eingreift. Walzenschrämmaschinen dieser Bauart liegen neben dem Strebfördermittel im Gewinnungsfeld und sind an einer auf der Abbaustoßseite des Strebfördermittels angebrachten Zahnstange verfahrbar. In Verbindung mit einer auf der Versatzseite des Strebfördermittels angebrachten Zahnstange lassen sie sich nicht einsetzen.

Weiterhin ist durch die Druckschrift "Strebendmaschine", Typ SEM 235 der Westfalia Lünen, ein Windenmotor bekanntgeworden, der als Asynchron-Kurzschlußläufer ausgebildet und durch Frequenzumwandlung stufenlos regelbar ist.

Es ist im Untertagebetrieb üblich, die Fahrbewegung eines Walzenladers mit Hilfe einer auf der Abbaustoßseite oder einer auf der Versatzseite des Strebfördermittels angebrachten Zahnstange über das Antriebsrad der Maschinenwinde zu erzeugen. Weiterhin ist es nicht mehr neu, Gewinnungsmaschinen des Untertagebergbaues mit Hilfe zweier Zahnstangen über die Streblänge zu verfahren (DE-OS 31 09 957). Beide Zahnstangen befinden sich auf sich gegenüberliegenden Seiten des Strebfördermittels, und es greift eine Winde der Gewinnungsmaschine mit je einem Antriebsrad in die Verzahnung einer der beiden Zahnstangen ein.

In allen geschilderten Fällen wird bei der Auslegung solcher Maschinen auf die Lager der Zahnstange Rücksicht genommen. Nach dem Hereingewinnen eines Abbaufeldes lassen sich daher Walzenlader dieser Bauart nur wieder zusammen mit einem Förderer in einem neuen Gewinnungsfeld einsetzen, wenn, wie bisher, die Zahnstange auf der gleichen Seite des Strebfördermittels angebracht ist. Der Einsatz solcher Walzenlader auf einem Strebfördermittel, dessen Zahnstange sich auf der entgegengesetzten Förderseite befindet ist ausgeschlossen, zumindest aber nur nach umständlichen Umbauarbeiten des Walzenladers möglich.

Die Erfindung hat einen Walzenlader zum Ziel, bei dem das in die Zahnstange des Strebfördermittels eingreifende, die Fahrbewegung des Walzenladers erzeugende Antriebsrad der Winde je nach Lage der Zahnstange auf der Versatzseite oder auf der Abbaustoßseite des Strebfördermittels anbringbar ist.

Zur Lösung dieses Problems geht die Erfindung von einem Walzenlader für den Untertagebetrieb aus, der mit wenigstens einer Winde ausgerüstet ist, deren quer zur Maschinenfahrtrichtung angeordneter Antriebsmotor in eine seinem Durchmesser entsprechende Bohrung des Windengehäuses eingeschoben und über ein Untersetzungsgetriebe mit einem in eine Zahnstange oder Kette eingreifenden Antriebsrad getrieblich verbunden ist. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe, indem sie das Windengehäuse mit einer sich über die ganze Gehäusebreite erstreckenden Bohrung ausstattet und den in dieser Bohrung befindlichen Antriebsmotor wahlweise mit einem auf seiner einen oder seiner anderen Motorstirnseite anbringbaren Untersetzungsgetriebe verbindet. Bei einem Walzenlader dieser Bauart kann allein durch entsprechendes Anordnen des Untersetzungsgetriebes auf der einen oder der anderen Maschinenseite das die Vorschubbewegung des Walzenladers erzeugende Antriebsrad jeweils auf der Seite des Strebfördermittels angeordnet werden, auf der sich die Zahnstange befindet. Außerdem läßt sich ein derartiger Walzenlader auch dann einsetzen, wenn das Strebfördermittel beidseitig mit einer Zahnstange besetzt ist, in die die Winde mit je einem von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Antriebsrad eingreift. Infolgedessen ist der gemäß der Erfindung ausgerüstete bzw. ausgebildete Walzenlader von der Lage der Zahnstange weitgehend unabhängig und daher in seinen Einsatzmöglichkeiten vielseitiger. So kann der Antriebsmotor der Winde beispielsweise beidseitig mit einem Abtriebswellenstumpf ausgestattet sein oder aber es kann seine Abtriebswelle an beiden Enden eine Sackbohrung aufweisen, in die das Untersetzungsgetriebe mit seinem als Vielkeilwelle ausgebildeten Antriebswellenstumpf eingreift.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn die Bohrung des Windengehäuses einen als Drehstrom-Kurschlußläufer ausgebildeten, von der einen oder der anderen Gehäuseseite in diese Bohrung einschiebbaren Antriebsmotor aufnimmt, der einerseits von dem durch einen Deckel nach außen abgeschlossenen, als Anschlußraum dienenden Bohrungsabschnitt und andererseits von einem entsprechend dem Bohrungsdurchmesser bemessen zylindrischen Gehäuse eines beispielsweise als Planetengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes eingeschlossen ist, das mit dem Antriebsmotor gekuppelt und mit dem Antriebsrad der Winde getrieblich verbunden ist. Auch in diesem Fall kann das Untersetzungsgetriebe auf der einen oder anderen Seite der Maschinenwinde innerhalb der Bohrung angeordnet und mit dem Antriebsmotor verbunden werden. Denkbar ist es aber auch, den Motor mit seinem einzigen Abtriebswellenstumpf, entsprechend der jeweiligen Lage des Untersetzungsgetriebes, von der einen oder anderen Windenseite in die Bohrung einzuschieben. Dabei können Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe miteinander verbunden und innerhalb der Bohrung des Windengehäuses zentriert sein, um den Motor über das mit dem Windengehäuse verbundene Untersetzungsgetriebe im Inneren der Bohrung festzulegen.

Die bisher aufgezeigten Lösungsmöglichkeiten zeichnen sich nicht nur dadurch aus, daß sie eine wahlweise Anordnung des in die Zahnstange oder Kette eingreifenden Antriebsrades der Winde auf der einen oder der anderen Windenseite zulassen, sondern sie haben auch den wesentlichen Vorteil, daß sie die Baulänge des Windengehäuses ganz erheblich verringern und damit die Baulänge des Maschinenkörpers insgesamt verkürzen. Da bei einer nach den bisherigen Erfindungsvorschlägen ausgebildeten Winde die Länge des Windengehäuses im wesentlichen nur durch den Durchmesser des Antriebsmotors bestimmt wird, ist es ohne weiteres möglich, zwei oder gar mehrere Antriebsmotoren in zueinander parallelen Bohrungen innerhalb eines Gehäuses anzuordnen und sie mit dem Antriebsrad ihres Untersetzungsgetriebes in die einzige Zahnstange des Strebfördermittels oder aber in Zahnstangen eingreifen zu lassen, die auf verschiedenen Strebfördermittelseiten angeordnet sind.

Es ist aber auch möglich, die Bohrung des Windengehäuses an beiden Enden mit Ausnehmungen zu versehen, die zur Aufnahme des Untersetzungsgetriebes dienen, in den Seitenwänden des Windengehäuses austreten und sich zumindest teilweise über den Bohrungsdurchmesser hinaus erstrecken. In diesem Fall lassen sich auch Untersetzungsgetriebe verwenden, deren Außenabmessungen nicht mit dem Bohrungsdurchmesser übereinstimmen, also beispielsweise größer als dieser Durchmesser sind. Gegebenenfalls lassen sich auch zwei mit je einem Untersetzungsgetriebe verbundene Antriebsmotoren in einer gemeinsamen Bohrung des Windengehäuses unterbringen, die auf Antriebsräder einwirken, welche sich auf einander entgegengesetzten Gehäuseseiten befinden.

Ebenso kann der Antriebsmotor ein mit einem Untersetzungsgetriebe ausgerüsteter, mit dem Getriebe eine bauliche Einheit bildender Getriebemotor sein, der je nach Lage der Zahnstange von der einen oder von der anderen Seite in die Bohrung des Windengehäuses eingeschoben wird.

Um bei Verwendung eines als Drehstrom-Kurzschlußläufer ausgebildeten Antriebsmotors die für den Gewinnungsbetrieb erforderliche Regelbarkeit der Winde zu erzielen, aber auch, um bei der Wahl der Motorabmessungen freizügiger zu sein, empfiehlt es sich, einen mit dem Antriebsmotor verbundenen Frequenzumrichter, beispielsweise einen stufenlos verstellbaren Transistorumrichter, vorzusehen. Drehzahl und Drehmoment des Antriebsmotors lassen sich dann im weiten Bereich stufenlos verstellen, aber auch die Motorabmessungen beeinflussen und Windengehäuse größerer Bauhöhe, bei gleicher Motorleistung, mit Antriebsmotoren größeren Durchmessers aber kleinerer Baulänge und Windengehäuse niedriger Bauhöhe mit Motoren kleineren Durchmessers aber größerer Baulänge ausrüsten. Der dadurch evtl. verfügbare Freiraum innerhalb der Bohrung, auf der dem Untersetzungsgetriebe abgewandten Motorseite, kann gegebenenfalls zur Anordnung weiterer elektrischer Betriebsmittel, wie Transformatoren od. dgl., genutzt werden.

Zweckmäßigerweise besitzt die Bohrung des Windengehäuses an beiden Enden im Bereich des Anschlußraumes zwei sich diametral gegenüberliegende, verschließbare Umfangsöffnungen. Je nach Lage der Energieverteilung des Walzenladers auf der linken oder der rechten Seite des Windengehäuses, kann dann durch eine dieser Öffnungen, unabhängig von der jeweiligen Motorlage, innerhalb der Bohrung eine elektriche Verbindung zwischen Energieverteilung und Motor hergestellt werden.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Antriebsmotor, zusammen mit dem Untersetzungsgetriebe, von einem zylindrischen Mantel umgeben ist, dessen äußere Umfangsfläche durch eine Büchse oder durch die Umfangsfläche der Bohrung des Windengehäuses abgeschlossene Kühlmittelkanäle aufweist, die am Eintrittsende mit einer in die Bohrung des Windengehäuses einmündenden Zuflußleitung und an ihrem Austrittsende mit einer bis in die Windenbohrung geführten Abflußleitung in Verbindung stehen. Verlustwärme, die während des Gewinnungsbetriebes im Motorinneren entsteht, wird durch das Kühlmittel in verstärktem Maß abgeführt, und es wird die Betriebstemperatur von Motor und Getriebe abgesenkt. Auf diese Weise werden auch besonders günstige Voraussetzungen für eine kompakte Bauweise von Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe geschaffen.

Die nach der Erfindung ausgebildete Winde kann bei Walzenladern, die für den Abbau mächtigerer Flöze bestimmt sind und daher eine entsprechende Bauhöhe haben, auch unterhalb des Maschinenkörpers angeordnet und mit diesem verbunden sein. Ebenso ist es möglich, beim Einsatz des Walzenlagers in niedrigeren Flözen die Winden neben dem Maschinenkörper anzuordnen und mit diesem zu verbinden. Man erzielt so eine sehr kurze Baulänge des Maschinenkörpers, benötigt aber ein verhältnismäßig breites Gewinnungsfeld, in welchem sich die Maschine bewegt.

Anhand der Abbildungen sind im folgenden Beschreibungsteil mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Walzenlader im Grundriß;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere Möglichkeit zur Windenanordnung bei einem Walzenlader;

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Teilansicht.

Mit (1) ist der Walzenlader bezeichnet. Er ist über dem Strebfördermittel (2) verfahrbar, das auf seiner Versatzseite eine Zahnstange (3) trägt. (4) bezeichnet die Winde und (5) die Energieverteilung des Walzenladers (1), in die ein nicht dargestelltes Schrämkabel einmündet, über das der Walzenlader (1) mit Antriebsenergie versorgt wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist die Winde (4) mit zwei Antriebsmotoren (6) ausgerüstet, die quer zur Maschinenfahrtrichtung in je einer sich über die ganze Gehäusebreite erstreckenden eigenen Bohrung (7) der Winde (4) liegen. Sie stehen über je ein eigenes Untersetzungsgetriebe (8), das sich gleichfalls innerhalb der aus den Seitenwänden der Winde (4) austretenden Bohrung (7) befindet, mit je einem Antriebsrad (9) in getrieblicher Verbindung, das in die Zahnstange (3) eingreift und die Vorschubbewegung des Walzenladers (1) erzeugt. Abbaustoßseitig sind beide Bohrungen (7) der Winde (4) durch je einen Deckel (10) druckfest verschlossen. In gleicher Weise schließt auch der Getriebeflansch (11) die Bohrung (7) der Winde (4) versatzseitig ab und sichert mit dem Untersetzungsgetriebe (8) auch den zugehörigen Antriebsmotor (6) innerhalb der Bohrung (7).

Antriebsmotor (6) und Untersetzungsgetriebe (8) können eine einzige Baueinheit bilden und als Getriebemotor ausgebildet und in der Bohrung (7) zentriert sein. Es ist aber auch möglich, die Drehbewegung des Antriebsmotors (6) über ein separates Untersetzungsgetriebe (8) an das in die Zahnstange (3) eingreifende Antriebsrad (9) des Walzenladers (1) weiterzuleiten, also Antriebsmotor (6) und Untersetzungsgetriebe (8) als voneinander unabhängige Baueinheiten auszubilden, die innerhalb der Bohrung (7) zentriert und festgelegt sind.

In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist das Untersetzungsgetriebe (8) als Planetengetriebe ausgebildet und mit dem Antriebsmotor (6) entsprechend der jeweiligen Zahnstangenlage von der einen oder von der anderen Gehäuseseite in die Bohrung (7) einschiebbar.

Es ist auch möglich, das Gehäuse der Winde (4), wie in der Fig. 4 dargestellt, auzubilden. Hier mündet die Bohrung (7) an beiden Enden in je eine in der Gehäuseseitenwand befindliche Ausnehmung (12) ein, die in Längsrichtung des Maschinenkörpers über den Durchmesser der Bohrung (7) hinaus vergrößert ist. Sie dient zur Aufnahme eines Untersetzungsgetriebes (8), das in diesem Ausführungsbeispiel anders als ein Planetengetriebe aufgebaut sein und über den Bohrungsdurchmesser hinausreichende Abmessungen aufweisen kann.

Der bzw. die Antriebsmotoren (6) werden in allen Ausführungsbeispielen von der Energieverteilung (5) aus mit Antriebsenergie versorgt. Da die Energieverteilung (5), je nach Aufbau des Walzenladers (1), mal auf der einen, mal auf der anderen Seite des Windengehäuses (4) liegen kann, ist die Bohrung (7) an beiden Enden mit sich diametral gegenüberliegenden verschließbaren Umfangsöffnungen (13) ausgestattet. Über eine dieser Umfangsöffnungen (13) wird, je nach Lage der Energieverteilung (5) und des Antriebsmotors (6) innerhalb der Bohrung (7), eine elektrische Verbindung zwischen Energieverteilung (5) und Antriebsmotor (6) innerhalb des einen Teil der Bohrung (7) bildenden Anschlußraumes (14) hergestellt (Fig. 2).

Kühlwasser führt die innerhalb des Motors (6) und des Untersetzungsgetriebes (8) auftretende Verlustwärme ab. Es tritt über die Zuflußleitung (15) in den Kühlmittelkanal (16) eines zylindrischen Mantels (17) ein und verläßt diesen Kanal (16) über die Abflußleitung (18). Antriebsmotor (6) und Untersetzungsgetriebe (8) werden von dem Mantel (17) eng umschlossen, in dessen Umfangsfläche sich der Kühlmittelkanal (16) befindet. Eine Büchse (19) umschließt den Mantel (17) und schließt auch den Kühlmittelkanal (16) nach außen ab. Mantel (17) und Büchse (19) befinden sich zusammen mit dem im Mantelinneren zentrierten Untersetzungsgetriebe (8) und Antriebsmotor (6) innerhalb des Windengehäuses (4).

Der Antriebsmotor (6) ist in allen Ausführungsbeispielen ein Drehstrom-Kurzschlußläufer, der, wie die Fig. 2 zeigt, die Drehbewegung seiner Ankerwelle (20) an ein mehrstufiges Planetengetriebe (8) weiterleitet, dessen Abtriebswellenstumpf (21) das in die Verzahnung der Zahnstange (3) eingreifende Antriebsrad (9) trägt. Wie in der Fig. 1 schematisch dargestellt, wird der Motor (6) von einem Frequenzumrichter (22), der als stufenlos verstellbarer Transistorumrichter ausgebildet sein kann, mit elektrischer Antriebsenergie versorgt und ist daher in seiner Drehzahl stufenlos regelbar. Fährt man Motoren dieser Gattung mit höherer Frequenz, so lassen sich besonders kleine kompakte Motorabmessungen erzielen, die eine erhebliche Ersparnis an Bauraum für das Windengehäuse (4) mit sich bringen, was besonders bei niedrig bauenden Walzenladern (1) vorteilhaft ist. Daher besteht die Möglichkeit, eine derart kompakt bauende Winde (4) unterhalb oder, wie in der Fig. 3 dargestellt, neben dem Maschinenkörper anzuordnen, um dem Walzenlader (1) im Bedarfsfall eine besonders kurze Baulänge zu geben.

Claims (9)

1. Walzenlader für den Untertagebetrieb, der mit wenigstens einer Winde ausgerüstet ist, die einen quer zur Maschinenfahrtrichtung angeordneten Elektromotor als Antriebsmotor besitzt, der in eine seinem Durchmesser entsprechende Bohrung des Windengehäuses eingeschoben und über ein Untersetzungsgetriebe mit einem in eine Zahnstange oder Kette eingreifenden Antriebsrad getrieblich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Windengehäuse (4) eine sich über die ganze Gehäusebreite erstreckende Bohrung (7) aufweist und der in dieser Bohrung (7) befindliche Antriebsmotor (6) wahlweise mit einem auf seiner einen oder seiner anderen Motorstirnseite anbringbaren Untersetzungsgetriebe (8) verbindbar ist.

2. Walzenlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (7) des Windengehäuses (4) einen als Drehstrom-Kurzschlußläufer ausgebildeten, von der einen oder der anderen Gehäuseseite in die Bohrung (7) einschiebbaren Antriebsmotor (6) aufnimmt, der einerseits von dem durch einen Deckel (10) nach außen abgeschlossenen, als Anschlußraum (14) dienenden Bohrungsabschnitt und andererseits von einem entsprechend dem Bohrungsdurchmesser bemessenen zylindrischen Gehäuse eines beispielsweise als Planetengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes (8) eingeschlossen ist, das mit dem Antriebsmotor (6) gekuppelt und mit dem Antriebsrad (9) der Winde (4) getrieblich verbunden ist.

3. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6) und das Untersetzungsgetriebe (8) miteinander verbunden und innerhalb der Bohrung (7) des Windengehäuses (4) zentriert sind.

4. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (7) des Windengehäuses (4) an beiden Enden Ausnehmungen (12) zur Aufnahme des Untersetzungsgetriebes (8) aufweist, die in den Seitenwänden des Windengehäuses (4) austreten und sich zumindest teilweise über den Bohrungsdurchmesser hinaus erstrecken.

5. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6) ein mit einem Untersetzungsgetriebe (8) ausgerüsteter Getriebemotor ist.

6. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem mit dem Antriebsmotor (6) verbundenen Frequenzumrichter (22), beispielsweise einem stufenlos verstellbaren Transistorumrichter, ausgerüstet ist.

7. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (7) des Windengehäuses (4) an beiden Enden im Bereich des Anschlußraumes (14) zwei sich diametral gegenüberliegende, verschließbare Umfangsöffnungen (13) aufweist.

8. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (6) zusammen mit dem Untersetzungsgetriebe (8) von einem zylindrischen Mantel (7) umgeben ist, dessen äußere Umfangsfläche durch eine Büchse (19) oder durch die Umfangsfläche der Bohrung (7) des Windengehäuses (4) abgeschlossene Kühlmittelkanäle (16) aufweist, die am Eintrittsende mit einer in die Bohrung (7) des Windengehäuses (4) einmündenden Zuflußleitung (15) und an ihrem Austrittsende mit einer bis in die Windenbohrung (7) geführten Abflußleitung (18) verbunden sind.

9. Walzenlader nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Windengehäuse (4) unterhalb oder neben dem Maschinenkörper angeordnet und mit diesem verbunden ist.