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Dokumentenidentifikation DE102005006981A1 14.12.2006
Titel Senkmaschine mit Schnellwechselvorrichtung für Querschneidkopffräse, Hydraulikhammer und Schaufel
Anmelder HAUSALIT Maschinenbau u. Oberflächenschutz GmbH, 66280 Sulzbach, DE
Erfinder Ullmann, Harald, 66121 Saarbrücken, DE
DE-Anmeldedatum 14.02.2005
DE-Aktenzeichen 102005006981
Offenlegungstag 14.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2006
IPC-Hauptklasse E21D 9/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Senkmaschine, die insbesondere für den Einsatz in den Strecken im untertägigen Bergbau, deren Streckensohle aufgrund konvergenzbedingter Hebungen wieder auf Normalniveau gesenkt werden muss, eingesetzt wird, besteht aus einer Basismaschine 1, einem Normal- 2 oder Teleskopausleger 9 mit Zwischengelenk 3, einer Schnellwechselvorrichtung 8, einer Kastenschaufel 7, einem Querschneidkopf 5 und einem Einzelhydraulikhammer 6.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Senkmaschine mit Schnellwechseleinrichtung für Querschneidkopffräse, Hydraulikhammer und Schaufel bestehend aus einem Basisgerät mit Raupenfahrwerk, einem Ausleger mit Zwischengelenk oder hydraulisch verfahrbarem Teleskopausleger mit Zwischengelenk, an dem eine Querschneidkopffräse mit auswechselbaren Hartmetallmeißeln oder ein Einzelhydraulikhammer zum Lösen bzw. Absenken der Streckensohle auf Normalniveau adaptiert werden kann und einer großen Kastenschaufel mit hydraulischem Ausschieber zum Verladen des gelösten Haufwerkes, wobei alle Werkzeuge mittels Schnellwechselvorrichtung in wenigen Minuten gewechselt werden können.

Im untertägigen Bergbau werden Senkmaschinen eingesetzt, die aufgrund von Abbaumaßnahmen in benachbarten Flözen oder aus anderen Gründen die hochgequollene Sohle so weit absenken, dass der für die Fördermittel, Wetterführung und für die Fahrung benötigte Querschnitt wieder zur Verfügung steht. Derartige Senkmaschinen mit in den Schaufeln eingebauten hydraulischen Schlaghämmern werden sowohl in zeitweise stillgelegten Strecken eingesetzt, wie auch in solchen Betrieben, in denen der Abbau- oder Förderbetrieb weiterläuft. Kleine Baumaße sind wegen der beengten Verhältnisse Untertage erforderlich, wobei aber ausreichende Kräfte in den Bereich der zu senkenden Streckensohle eingebracht werden müssen, um das ausstehende Gestein sicher zu lösen.

Aus der DE-GM 82 30 528, der DE-GM 75 09 458 sowie der DE-OS 28 13 202 sind Senklader bekannt, deren Schaufeln mit Zähnen ausgerüstet sind, wobei die Schaufeln an einem Auslegerarm angelenkt sind und in jeweils optimale Positionen geschwenkt werden können. Außerdem dient der hydraulisch bewegbare Auslegerarm dazu, die Schaufel in die Streckensohle einzudrücken. Zur Verbesserung des Eindringens der Schaufel der Senkmaschine ist es bekannt, entweder die gesamte Schaufel durch einen in den Auslegerarm integrierten hydraulischen Vibrator oder die gesamte Schaufelschneide durch mehrere dicht nebeneinander am Schaufelboden angeordnete pneumatische oder hydraulische Schlagwerkzeuge zu aktivieren, was der Regelfall ist. Nachteilig ist allerdings, dass aufgrund der Belastungen durch den hydraulischen Vibrator der Auslegerarm sehr aufwendig ausgebildet und die gesamte Maschine entsprechend schwer sein muss, um die notwendige Standfestigkeit zu erreichen. Die Ausrüstung der gesamten Schaufelschneide mit Schlagwerkzeugen ist Stand der Technik. Nachteilig ist im Übrigen, dass wegen der geringen Breite der Schaufeln deren Fassungsvermögen begrenzt und damit die Leistung meist unbefriedigend ist. Die Senkarbeiten, also das Lösen und das Wegladen, werden nur mit dieser Schaufel ausgeführt.

In der DE-PS 50 17 03 ist ein als Senkmaschine einsetzbares Gewinnungsgerät beschrieben, an dessen schwenkbarem Auslegerarm eine zweiteilige Schneideinrichtung drehbar gelagert ist. Die Schneideinrichtung besteht aus zwei oberschächtig arbeitenden und auf derselben Antriebswelle angeordneten Schürfrädern. Auf dem Außenumfang dieser Schürfräder sind Schürf- bzw. Reißzähnen befestigt.

Diese Zähne lösen das anstehende Material, offensichtlich Braunkohle, nehmen es bei ihrer Drehung mit und übergeben es auf einen ersten Förderer, der es auf ein, am Maschinengestell des Gewinnungsgerätes vorgesehenes, Zwischenfördermittel übergibt. Nachteilig ist die relativ breite Bauform der am Ausleger angeordneten Schürfräder sowie die geringe Antriebsleistung, die übertragen werden kann, weil der erste Förderer und die Schürfräder über den gleichen Antrieb versorgt werden müssen. Gestein, wie es nun mal beim Senken anfällt, kann daher mit einem derartigen Gerät nicht ohne weitere Hilfsaggregate oder getrennte Lösearbeiten hereingewonnen werden. Besonders nachteilig ist die Gesamtbauhöhe eines derartigen Gerätes.

Die Senkmaschine aus DE-OS 29 11 705 arbeitet im Prinzip ähnlich. Eine kopfseitig an einem Schneidarm angeordnete Schneidwalze, die mit Reißzähnen oder ähnlichem besetzt ist, dient gleichzeitig zur Zerkleinerung und Auflockerung des Gesteins, wie auch zu dessen Abförderung in Richtung Förderer. Vergleichbar zur vorgenannten Senkmaschine arbeitet auch die Senkmaschine aus DE-PS 21 60 643. Diese weist insofern die gleichen Nachteile auf, als die um eine horizontale Achse drehende Schneidwalze nur mit entsprechend aufwendigem Auslegerarm betrieben werden kann, um nämlich die entstehenden Kräfte aufzunehmen. Erschwerend kommt hinzu, dass bei diesen bekannten Maschinen Raupenfahrwerke zum Einsatz kommen, die nur eine begrenzte Möglichkeit bieten die aufzunehmenden Kräfte sicher zu übertragen.

Aus der DE-PS 34 34 936 ist ein Senklader bekannt, bei dem die notwendigen Rückstellkräfte allein über das Gewicht der Maschine kompensiert werden. Obwohl die Merkmale des Oberbegriffs hier wiederzufinden sind, ist nachteilig, dass ein Einschneiden mit der gesamten Walzenbreite erforderlich ist, wobei die Walzen horizontal liegen und nicht gegeneinander verschwenkbar sind, sondern ineinander verschiebbar. Darüber hinaus ist ein Arbeiten bei unterschiedlichen Streckenbreiten nur in mehreren Arbeitsgängen möglich, weil die einzelnen Schwenkwalzen, wie erwähnt, nur ineinander schiebbar sind. Die horizontal angeordneten Schwenkwalzen sind in der Höhe verstellbar, wobei sie nicht zur Mitte hin arbeiten können und ein einwandfreies Schneiden der Streckenstöße nicht möglich ist, obwohl der Schneidkopf über ein Gelenk bei Fixierung des Mittelteils durch Abstützzylinder in Richtung Streckenstoß verschwenkbar ist, ohne dass die Walzen dabei den Streckenstoß gleichmäßig mitschneiden können.

In der DD-PS 12 515 ist eine Maschine mit Raupenfahrwerk beschreiben, deren Gewinnungselemente (Walzen), um eine senkrechte Achse rotieren. Die zur Streckenmitte fördernden Rotationskörper bestehen aus einzelnen, dem Streckenprofil angepassten Teilstücken mit verschiedenartigen Umfangsformen, wobei die oberen und unteren Schneckengänge jeder Walze in der Vertikalen gegenläufig ausgebildet sind, um die auftretenden Vertikalkräfte auszugleichen. Die Walzenhöhe ist gleich der Streckenhöhe und über die gesamte Streckenbreite konstant.

Der Schneidwiderstand ist beim Einschneiden über die Streckenbreite gleich hoch und nicht veränderbar. Die Einschneidkraft ist durch die Reibbeiwerte Raupe/Sohle und die Gewichtskraft begrenzt und der Antrieb der Walzen erfolgt von Außen her über eine Kette. Es fehlt an der Schwenkbarkeit der Walzen gegeneinander. Sie sind so miteinander kombiniert, dass sie nur durch Umbau, wenn überhaupt, in der Verschenkbarkeit verändert werden können. Um das hereingewonnene Gut abzufördern, ist es notwendig, eine sog. Wasserrösche herzustellen, um das Material dem in dieser Gasse liegenden Förderer zuführen zu können. Auch die in DD 72 763 beschriebene Sohlenfräsmaschine liegt weit ab, da die Gewinnungsaggregate mit Fräswerkzeugen besetzte Scheiben sind und somit insbesondere größere Senkarbeiten mit dieser Fräsmaschine nicht durchführbar sind. Das dieser Fräsmaschine zugeordnete Raupenfahrwerk kann größere Rückstellkräfte nicht aufbringen, wobei die zum Einsatz kommenden Scheiben fest angeordnet sind und in ihrer Position zueinander nicht verändert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Senkmaschine die mit mehreren Werkzeugen zum Absenken und Nachschneiden der Streckensohle ausgerüstet ist, mit einer angebauten Schnellwechselvorrichtung für die Werkzeuge zu schaffen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an Stelle der bis heute eingesetzten Senkmaschine 1 bestehend aus Basisgerät 1 mit starrem Ausleger 2, Zwischengelenk 3 und mit fest angebauter Schaufel mit aktivierten Hydraulikhämmern 4, die das Gestein löst und auf Förderband oder -panzer lädt, eine Senkmaschine mit 3 austauschbaren Anbaueinheiten – Querschneidkopffräse 5, Einzelhydraulikhammer 6 und Schaufel 7 – eingesetzt wird. Das Wechseln der Anbaueinheit Querschneidkopffräse mit Meißelbestückung zum Lösen des Gesteins und der Anbaueinheit Schaufel zum Wegladen des gelösten Haufwerks geschieht mittels einer Schnellwechselvorrichtung 8 in wenigen Minuten. Die Schnellwechselvorrichtung mit integrierter Hydraulikschlauch-Schnellkupplungsfunktion ermöglicht den mechanischen und hydraulischen Anschluss der Werkzeuge in einem Arbeitsschritt vom Fahrersitz der Basismaschine aus. Nach Anschluss besteht sofortige Betriebsbereitschaft. Die hydraulische und mechanische Verriegelung der Schnellwechselvorrichtung – eine Hälfte ist am Werkzeug angebracht, das Gegenstück am Zwischengelenk des Auslegers – erfolgt mit Hilfe zweier parallel montierter Hydraulikzylinder. Die Vorrichtung ist in das Hydrauliksystem der Basismaschine eingebunden, so dass ständiger Zufluss der Hydraulikflüssigkeit zur Sperrseite der Zylinder gewährleistet ist. Bei den Schlauch-Schnellkupplungen handelt es sich um leckfreie Kupplungen.

Die Querschneidkopffräse 5 trägt die angehobene und gequollene Sohle auf Normalniveau ab und bei Einsatz von Schneidköpfen mit kleinem Durchmesser kann auch die gehobene Sohle unter dem Förderband abgesenkt werden. Die Querschneidkopffräse hat einen oder mehrere Schneidköpfe mit externer Wasserbedüsung, die mit auswechselbaren Hartmetallmeißeln bestückt sind. Vorzugsweise wird sie über die Schnellwechselvorrichtung 8 an das Basisgerät angeschlossen. Der Hydraulikmotor der Fräse wird von der Pumpe des Basisgerätes gespeist.

Die Leckölleitung geht über einen zwischengeschalteten Filter direkt in den Tank des Basisgerätes. Das Einschneiden in das zu lösende Gestein erfolgt aus dem festen Stand über einen teleskopierbaren Ausleger des Trägergerätes der Senkmaschine. In Fällen, in denen die Fräsleistung wegen der Gesteinshärte nicht mehr ausreichend ist, wird der Einzelhydraulikhammer 6 vorzugsweise mit der Schnellwechselvorrichtung 8 eingesetzt. Dieser Hydraulikhammer hat zur Niederschlagung des Staubes und zur Vermeidung von Funkenbildung eine innenliegende Wasserbedüsung.

Zum Wegladen des mit Fräse oder Einzelhydraulikhammer gelösten Haufwerks wird eine im Verhältnis zu den bis heute verwendeten Senkschaufeln größere Schaufel mit hydraulischem Ausschieber 7 mit Hilfe der Schnellwechselvorrichtung 8 angeschlossen.

Bei Verwendung eines teleskopierbaren Auslegers 9 wird ein Eindringen in das Haufwerk aus dem festen Stand der Maschine und eine höhere Entladehöhe auf das Förderband erreicht. Somit ist das Haufwerk schneller verladen und ein Umbau des Fördermittels – das in der Regel tiefer gehängt werden muss -kann in der Regel erspart bleiben.

Mit der vorliegenden Erfindung werden, an das Basisgerät 1 der Senkmaschine verschiedene hydraulische Werkzeuge und Geräte zum Bearbeiten und Absenken der Streckensohle mit einer Schnellwechselvorrichtung 8 in kurzer Zeit angebaut bzw. getauscht.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Senkmaschine geschaffen ist, die vielseitig einsetzbar ist, die auch zum Profilieren von Strecken eingesetzt werden kann und einfach zu bedienen ist. Die geringe Breite und die Fahrgeschwindigkeit (bis zu 1,0 m/sec.) machen sie zu einer flexiblen Einrichtung. Der Ausbau von vorhandenen Streckeneinrichtungen wie z.B. Förderband, Förderer oder Gleisanlagen entfällt.

Die Querschneidkopffräse 5 verfügt über einen Schneidkopf vorzugsweise aber über zwei oder mehrere Schneidköpfe mit einer bestimmten Anzahl von Meißelhaltern zur Aufnahme der Hartmetallmeißel verschiedener Ausführung, je nach Erfordernis der Gesteinsfestigkeit. Ladespiralen mit Aufpanzerung dienen zum Abtransport des Fräsgutes und begrenzen die Eindringtiefe der Rundschaftmeißel. Somit wird ein effektiveres Fräsen möglich und ein ruhigeres Fräsverhalten bewirkt, was das Abfangen der Rückstellkräfte durch das Raupen-Basisgerät ermöglicht.

Mit Hilfe der Schnellwechselvorrichtung 8 können auch andere Werkzeuge wie Arbeitsbühnen, Manipulator, Bohrgeräte und Abbruchzangen an die Senkmaschine wirtschaftlich adaptiert werden, so dass die Senkmaschine zu einer Multifunktionsmaschine weiterentwickelt ist.

Beschreibung der einzelnen Bauteile

Pos. 1 zeigt das elektrohydraulische Basisgerät, bestehend aus dem Fahrwerk den aufgebauten Antriebskomponenten, dem Fahrerstand und den Bedienelementen

Pos. 2 zeigt einen Normalausleger in starrer Ausführung mit Hydraulikzylinder zum Anbau an das Basisgerät

Pos. 3 zeigt die Darstellung eines Zwischengelenks, bzw. Schwenkgelenks das an den Ausleger zum seitlichen Schwenken des daran befestigten Arbeitsgerätes angebaut wird

Pos. 4 zeigt eine Kastenschaufel, die über einen Ausschieber entleert werden kann, und mit 5 hydraulischen Schlagwerkzeugen zum Lösen des Bodens ausgestattet ist

Pos. 5 zeigt die Darstellung einer hydraulischen Querschneidkopffräse mit angebautem Schnellwechsler. Die Schneidköpfe sind mit Hartmetallmeißeln bestückt, die Gestein und festgewachsene Böden zerschneiden.

Pos. 6 zeigt die Darstellung eines Einzelhydraulikhammers mit eingesetzter Meißelspitze und angebautem Schnellwechsler

Pos. 7 zeigt eine Kastenschaufel die über einen Ausschieber entleert werden kann mit fest angeschweißten Reißzähnen und angebautem Schnellwechsler

Pos. 8 zeigt die Schnellwechselvorrichtung, mit der die Werkzeuge Querschneidkopffräse, Hydraulikhammer und Reißschaufel hydraulisch verriegelt werden

Pos. 9 zeigt die Darstellung eines Teleskopauslegers mit Hydraulikzylinder


Anspruch[de]
Senkmaschine, insbesondere für den Einsatz in den Strecken im untertägigen Bergbau, deren Streckensohle aufgrund konvergenzbedingter Hebungen wieder auf Normalniveau gesenkt werden muss, als Basismaschine 1 mit Ausleger 2, Zwischengelenk 3 und Senkschaufel 4 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schnellwechselvorrichtung 8 enthält, mit der die Werkzeuge Querschneidkopffräse 5, Einzelhydraulikhammer 6 und Schaufel 7 gegeneinander austauschbar ausgewechselt werden können und in einem Arbeitsgang hydraulisch und mechanisch mit der Senkmaschine verbunden werden und somit sofortige Betriebsbereitschaft hergestellt wird. Senkmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrerstand eine Bedieneinheit für die Schnellwechselvorrichtung eingebaut ist. Senkmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Querschneidkopffräse einen oder mehrere Schneidköpfe mit externer Wasserbedüsung besitzt. Senkmaschine nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidköpfe mit auswechselbaren Meißeln bestückt sind. Senkmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelhydraulikhammer mit einer Wasserbedüsung ausgestattet ist. Senkmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ihr Ausleger teleskopierbar ist.






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