DE3716668C1 - Mit einer Winde ausgeruesteter Walzenlader des Untertagebetriebes - Google Patents
Mit einer Winde ausgeruesteter Walzenlader des UntertagebetriebesInfo
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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.
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GB (1) | GB2204897B (de) |
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