DE3341322C2

DE3341322C2 - Halterung für Rundschaftmeißel

Info

Publication number: DE3341322C2
Application number: DE19833341322
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 4150 Krefeld Ketterer
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1986-04-10
Also published as: EP0142124A3; DE3341322A1; EP0142124A2

Abstract

Streckenvortriebsmaschinen und ähnliche Vorrichtungen zum Lösen von im Verband anstehendem Mineral sind mit einem Schneidkopf versehen, der mit Meißel bestückt ist, die drehbar und axial verschieblich und gefedert im Meißelhalter angeordnet sind. Diese Meißel bzw. die Meißelhalter werden mit ihrer Längsachse in Arbeitsrichtung positioniert und mit einem freilaufartig ausgebildeten Drehteil ausgerüstet. Über das freilaufartig ausgebildete Drehteil werden die Meißel um ein bestimmtes Winkelmaß pro Takt zwangsgedreht, so daß es zu einem gleichmäßigen Verschleiß und zu einem Selbstschärfungseffekt des Meißels kommt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für einen Rundschaftmeißel an einem Schneidkörper, wobei der Rundschaftmeißel mit seinem Schaft Innerhalb einer Im Meißelhalter vorgesehenen Bohrung drehbar, axial verschiebllch und axial gefedert geführt und über ein in einer Ringnut am Schaftende angeordnetes Klemmelement in der Bohrung über Nocken korrespondierend in der Bohrung angeordnete Nuten festgelegt Ist.

Die Schräm- und Schneidkörper an Streckenvortriebsmaschinen und Strebgewinnungsmaschinen bestehen im wesentlichen aus dem Grundkörper sowie den auf den Grundkörper ausgeschweißten Meißelhaltern, den darin drehbar angeordneten Meißeln und ggf. auch Ventilen, Düsen und ähnlichen Einrichtungen zur Steuerung der Hochdiuckwasserzuführung. Die Meißel sind beweglich in den Meißelhaltern, d. h. drehbar und In axialer Richtung geringfügig längsverschlebllch angeordnet. Die Drehbarkeit der Meißel soll eine gleichmäßige Abnutzung der Schneide und gleichzeitig eine Selbstschärung bewirken. Nach der DE-OS 32 42 137.0 Ist ein Rundschaftmelßei, Insbesondere für Teilschnittmaschinen bekannt, der aus einem auswechselbar In einem Meißelhalter drehbar befestigten Schaft mit einer an der Spitze des Schaftes außerhalb des Melßelhaltcrs angeordneten Hartmetallschneide besteht, wobei der Meißel Im Meißelhalter hydraulisch gedämpft und das durch die Dämpfung hochgespannte Wasser als Kühlmittel verwendet wird. Bei einer derartigen Anordnung des Meißels In Verbindung mit einer als Dämpfungselement wirkenden Kolbenpumpe wird die Verschiebbarkeit des Meißels zur Steuerung des Hochdruckbedüsungswassers und zur Abfederung der Meißelbewegung bzw. der Reaktionskräfte verwendet. Die Drehbewegung des Meißels wird durch die auf den Meißel durch das Gestein einwirkenden Reaktionskräfte erzeugt. Hierzu muß der Meißelhalter so auf dem Schneidkörper aufgeschweißt sein, daß sich zwischen der Arbeitsrichtung des Meißeis und seiner Längsachse der sogenannte Drehwinkel ergibt, der bei den derzeitigen Schneidkörpern etwa 8° betiägt. Der Drehwinkel hat den Nachteil, daß dieser nicht füi den gesamten Arbeitsbereich und nicht für alle Bewegungsablaufe des Schneidkörpers und in gleicher Größe zum Tragen kommt. Wenn jedoch der Drehwinkel in der vorgegebenen Größe nicht eingehalten werden kann, so verursachen davon abhängig die Reaktionskräfte, die auf der, Meißel wirken, keine zuverlässige Drehbewegung, wodurch wiederum ein einseitiger und schneller Verschleiß der Meißeischneide eintritt. Andererseits verringert der Drehwinkel die effektive Schneldleistung der Meißel, da diese nicht in axialer Richtung arbeiten können.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die Haiierung eines Rundschaftmeißels so auszubilden, daß er, obwohl er ohne Drehwinkel auf dem Schneidkörper einer Streckenvortriebs- oder Gewinnungsmaschine angeordnet ist, zwangsweise gedreht wird, um die Selbstschärfung der Meißel zu sichern und den Verschliß herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Meißelschaft ein Drehantrieb zugeordnet ist. der aus spiralförmigen Nuten, den darin geführten Nocken am Klemmelement, aus einer an dem Schaftende zugeordneten Ende des Klemmelements vorgssehenen Verzahnung und einer hiermit korrespondierenden Verzahnung am entsprechenden Ende der Schaftnut besteht, wobei das Klemmelement mit einem Spiel größsr als -die Eindrlngt'cfc der Verzahnung ineinander in der Schaftnut angeordnet Ist.

Ein derart ausgerüsteter Schneidkörper hat eine erhöhte Schneidleistung und verbesserte Standzeiten, weil die In den Meißelhaltern angeordneten Meißel gleichmäßig und unabhängig vom Drehwinkel bei jedem Eingriff bzw. nach jedem Eingriff in das Gestein um einen bestimmten Betrag gedreht werden. Dadurch kommt es zu einer gleichmäßigen Auslastung der Meißelschneide und zu einer Art Selbstschärfung, was zusätzliche Vorteile mit sich bringt. Der Drehantrieb, der die gleichmäßige Drehung des Meißels bewirkt, 1st dabei so angeordnet, daß er vor Beschädigungen geschützt Ist, st daß seine Wirksamkeit über lange Zeit gewährleistet Ist.

Besonders vorteilhaft Ist es, wenn der Drehantrieb über den axial beweglich gelagerten Meißel beaufschlagbar Ist, wodurch die axiale Bewegung des Meißels Im Meißelhalter vorteilhafterweise ausgenutzt wird. Der Drehantrieb muß lediglich dafür sorgen, daß bei einer Bewegung des Meißels In eine Richtung der Meißelschaft zwangsgeführt Ist, während er bei der anderen Bewegungsrichtung sich frei In der Bohrung Im Meißelhalter bewegen kann. Eine andere Möglichkeit, den Drehantrieb wirksam werden zu lassen. Ist die, bei der der Meißelhalter beweglieh mit dem Schneidkörper verbunden und der Drehantrieb dem Schneidkörper auf den Meißel einwirkend zugeordnet ist. Hierbei werden In ähnlicher Welse die bei jedem Eingreifen der Meißel In das Gebirge auftretenden Reaktionskräfte dazu ausgenutzt, den Meißelhalter zu verschwenken, wobei diese Bewegung dafür ausgenutzt wird, den Meißel taktweise zu verdrehen.

Eine einfache und wirksame Ausbildung des Drehantriebes Ist die, bei der das auf der Schaftnut In axialer

Richtung verschiebliche Klemmelement am unteren Rand eine Verzahnung aufweist, die mit einer am Schaftende vorgesehenen "Verzahnung korrespondierend ausgebildet ist und daß das Nocken aufweisende Klemmelement in Führungsnuten geführt ist, die spiralförmig in die Innenwand des Meißelhalters eingearbeitet sind. Ähnliche Klemmelemente werden auch bei bekannten Streckenvortriebs^aschinen schon dazu eingesetzt, die axiale Bewegung des Meißels im Meißelhalter zu erreichen und zu sichern. Dazu ist das Klemmelement mit Nocken ausgerüstet, die in die Innenwand des Meißelhalters eingreifen. Dieses Klemmelement wird nunmehr zu dem erwähnten Drehantrieb umfunktioniert, in dem ihm am unteren Rand eine Verzahnung zugeordnet wird, die mit der Verzahnung auf dem Schaffende korrespondiert. Außerdem greifen die Nocken des Klemmelementes in die spiralförmig in die Innenwand eingearbeitete Führungsnuten ein. Dadurch wird erreicht, daß beim Abwärtsbewegen des Meißels in Form eines Eingriffes der Meiiki ohne gedreht zu werden, in den Meißelhalter hineingedruckt wird. Bei dieser Bewegung betätigt er die beispielsweise vorgesehene Kolbenpumpe und erzeugt so hochgespanntes Wasser. Bei Beendigung des Eingriffs ins Gebirge wird Wasser mit Normaldruck in die Kolbenpumpe hineingedrückt, so daß der Meißel aus seiner unteren Stellung wieder herausgefördert wird. Dabei greifen nun die Verzahnungen ineinander, und der Meißel wird zwangsgedreht.

Um beim Abwärtsbewegen des Meißels im Meißelhalter ein Drehen zu vermelden, ist die Schaftnut erfindungsgemäß um 5 bos 20 mm, vorzugsweise 10 mm breiter als das Klemmelement. Dadurch ist sichergestellt, daß sich bei diesem Abwärtshub die Verzahnung löst und dadurch ein Zurückdrehen des Meißels verhindert ist.

Je nach Größe der Meißel werden diese beispielsweise mit sechs Takten einmal um sich selbst gedreht. Um dabei zu verhindern, daß dann immer wieder die gleichen Stellen zum Eingriff kommen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, d^ß 360° nicht das ganze Vielfache des einzelnen Umsetzwinkels des Drehantriebes beträgt.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist im wesentlichen darin begründet, daß der axiale Bewegungsablauf, der bisher In der Abwärtsbewegung des Meißels neben der Dämpfung nur zur Druckerzeugung des Bedüsungswassers verwendet wird, die duich die Kolbenpumpe erzeugte Aufwärtsbewegung auf einfache Weise zur Gewährleistung einer tak'.weisen Drehbewegung nnd somit zur Verminderung des einseitigen Verschleißes sowie zur gleichmäßigen Solbstschärfung der Schneide und somit zu längeren Standzeiten des Meißels beiträgt, ohne daß hierfür der Meißel mit einem Drehwinkel zum Gestein stehen muß. Der Meißel steht mit seiner Längsachse in Arbeitsrichtung, so daß ein wirkungsvoller und optimaler Eingriff vorgegeben ist, was zur verbesserten Leistung derartiger Schneidkörper führt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halterung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und wird Im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Flg. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halterung teilweise geschnitten und

Flg. 2 eine Darstellung der spiralförmig angeordneten Nuten In der den Meißelschaft aufnehmenden Bohrung. Flg. 1 zeigt einen rair angedeuteten Schneidkörper I, mit dem der mit einem Meißel 2 bestückte Meißelhalter 3 verbunden, vorzugsweise ',erschweißt ist. Der Meißel 2 ragt mit seinem Meißelschaft 4 In den Meißelhalter 3 hinein, der hierzu eine Bohrung aufweist. Diese Bohrung ist unten über einen Stopfen 5 verschlossen, so daß zwischen dea Meißelschaft 4 und den Stopfen 5 ein Dämpf- oder Federelement eingebaut werden kann, das eine sichere Rückbewegung des Meißels 2 nach dem Eingriff in das Gebirge sicherstellt.

Der in der Bohrung im Meißelhalter 3 in axialer Richtung verschiebbare Meißel 2 ist innerhalb einer Schaftnut 7 mit einem Klemmelement 6 versehen, welches in axialer Richtung eine geringere Höhe aufweist als die Schaftnut 7. Die Schaftnut 7 ist am unteren Ende mit einer zur Meißelspitze gerichteten umlaufenden Verzahnung 10 versehen. Das Klemmelement 6 ist ebenfalls am unteren Ende mit einer mit der Verzahnung 10 korrespondierenden Verzahnung IJ versehen. Die Nocken 8 des Klemmelementes 6 sind, wie Fig. 2 wiedergibt, in spiralförmig verlaufenden Führungsnuten 9 gelagert.

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Druck- und Federelement eine Pumpe 12 vorgesehen. Die Pumpe 12 besteht im wesentlichen aus einem Kolben 15. der bei der Abwärtsbewegung des Meißels 2 über den Kontakt der Noppen 13, 14 in einen Zylinder

16 gedrückt wird. Der Pumpenraum 17 wird über Wasserzuführungskanäle 19 und den Ringkanal 20 mit Wasser normalen Drucks beaufschlagt. Der Pumpenraum 17 ist über ein Rückschlagventil 18 abgeschirmt und mit der Leitung 21 verbunden, die zu der mit einem Rückschlagventil 23 versehenen Düse 22 führt.

Das Klemmelement 6 und das zugeordnete Schaftende 24 bilden gemeinsam einen freilaufartig wirkenden Drehantrieb. Steht der Meißel 2 nicht im Eingriff mit dem Gestein bzw. Mineral, wird der Pumpenraum 17 mit Wasser gefüllt, wobei der Kolben 15 den Meißel 2 zu einer Aufwärtsbewegung zwingt. Dabei greift die Verzahnung 10 in die Verzahnung Ii des Klemmelementes 6 ein. Da die Nocken 8 in spiralförmigen Führungsnuten 9 verlaufen, wild bei dieser Aufwärtsbewegung des Meißels 2 diese um eine vorbestimmte Gradzahl gedrpht. G^reift nun der Meißel 2 in festes Gestein oder Gebirge ein, wird er durch die Reaktionskraft in den Meißelhalter 3 gedrückt. Bei der Abwärtsbewegung des Meißels 2 lösen sich die Verzahnungen 10, 11 voneinander, und der Meißel 2 wird ohne Drehung in die Bohrung zurückgeführt. Das Klemmelement 6 wird bei der Abwäitsbewegung des Meißels 2 durch die in den spiralförmigen Führungsnuten 9 geführten Nocken 8 zurückgedreht. Bei der Abwärtsbewegung des Meißels 2 wird, wie bereits erwähnt, durch Kolben 15 das Wasser im Pumpenraum

17 vorgespannt und über den Wasserkanal 21 und die Düse 22 auf die zu kühlenden Flächen verspritzt. Bei der nachfolgenden Füllung des Pumpemraums 17 beginnt das Arbeitsspiel von neuem, wobei der Meißel 2 bei jeder Abwärtsbewegung um ein Winkelmaß gedreht wird, welches sich aus der Höhe des Hubes, der Steigung der Führungsnuten 9 und der miteinander korres;>ondlerenden Verzahnung 10, 11 ergibt.

1 Schneidkörper

2 Meißel

3 Meißelhaiter
4 Meißelschaft

5 Stopfen

6 Klemmelement

7 Schaftnut

8 Nocken

9 Führungsnuten

10 Verzahnung

11 Verzahnung

12 Pumpe

!3 Noppen

14 Noppen

15 Kolben

16 Zylinder

17 Pumpenraum

18 Rückschlagventil

19 Wasserzutührungskanäle

20 Ringkanal

21 Leitung

22 Düse

23 Rückschlugventil

24 Schaftende

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

20

25

35

40

45

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Halterung für einen Rundschaftmeißel an einem Schneidkörper, wobei der Rundschaftmeißel mit seinem Schaft innerhalb einer im Meißelhalter vorgesehenen Bohrung drehbar, axial verschieblich und axial gefedert geführt und über ein in einer Ringnut am Schaftende angeordnetes Klemmelement in der Bohrung über Nocken und mit den Nocken korrespondierenden, in der Bohrung angeordneten Nuten festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meißelschaft (4) ein Drehantrieb zugeordnet ist, der aus spiralförmigen Nuten (9), den darin geführten Nocken (8) am Klemmelement (6) aus einer an dem Schaftende zugeordneten Ende des Klemmelements (6) vorgesehenen Verzahnung (11) und einer hiermit korrespondierenden Verzahnung (10) am entsprechenden Ende der Schaftnut (7) besteht, wobei das Klemmelement (6) mit einem Spiel größer als die Eindringtiefe der Verzahnung (10, 11) ineinander in der Schaftnut (7) angeordnet ist.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftnut (7) um 5 bis 20 mm, vorzugsweise 10 mm, breiter ist ; Is das Klemmelement (6).

3. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftnut (7) bezüglich ihrer Breite veränderbar ausgebildet ist.

4. Halterung .lach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 36O^c nicht das g-.nze Vielfache des einzelnen Umsetzwinkels des Drehantriebes beträgt.