Anmelder: DBT GmbH, Industriestraße 1, D-44534 Lünen Titel: Gleitschuh und Gewinnungsmaschine hiermit

Die Erfindung betrifft eine Gewinnungsmaschine für den Bergbau, insbesondere eine Walzenschrämmaschine, zum Abbau eines Gewinnungsgutes entlang eines Abbaustoßes, mit einem Maschinenkörper und mit mindestens einem den Maschinenkörper abstützenden Gleitschuh, der im Betriebseinsatz mit einer insbesondere an einer Unterseite seines Gleitschuhkörpers ausgebildeten Gleitfläche auf einer sich entlang des Abbaustoßes erstreckenden Gleitbahn gleitet. Ferner betrifft die Erfindung einen Gleitschuh zur Abstützung einer Gewinnungsmaschine für den Bergbau, mit einem Gleitschuhkörper, an dessen Unterseite eine Gleitfläche ausgebildet ist.

Aus der DE 195 31 729 Al ist eine Walzenschrämmaschine mit einem solchen Gleitschuh bekannt. Die Walzenschrämmaschine ist im Betriebseinsatz entlang eines Förderers geführt, übergreift portalartig den Förderer und stützt sich auf einer Gleitbahn mit mehreren Gleitschuhen ab. Die Gleitbahn ist abbaustoßseitig seitlich am Förderer fest angeordnet. Die Walzenschrämmaschine weist ferner an ihrem Maschinenkörper versatzseitig einen Fahrantrieb mit einem angetriebenen Triebstockrad auf, das im Zahneingriff mit einer Triebstockkette steht, die versatzseitig an einer am Förderer angebauten Tragschiene gelagert ist.

Die Gleitschuhe, mit denen sich die Gewinnungsmaschine auf der Gleitbahn abstützt, müssen einen großen Teil des Gewichts der Gewinnungsmaschine tragen. Der Verschleiß ist an den belasteten Gleitschuhen im allgemeinen besonders hoch, da zum Teil Gesteinsbrocken oder dgl . zwischen die Gleitschuhe und die Führung geraten und die horizontal sowie vertikal abwinkelbaren Rinnenschüsse des Kettenkratzerförderers übergangsbereiche bilden, wodurch die reibungsarme Bewegung der Gleitschuhe entlang der Gleitbahn behindert wird. Ein

verschleißbedingter Aust.ausch der Gleitschuhe ist daher häufig innerhalb relativ kurzer Verschleißintervalle notwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleitschuh der gattungsgemäßen Art so auszugestalten und eine Gewinnungsmaschine mit einem solchen Gleitschuh zu schaffen, womit der Verschleiß am Gleitschuh und an der Gleitbahn merklich verringert ist.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der Gleit- schuh eine mit einem Druckfluid beaufschlagbare Druckmittelleitung mit mindestens einer aus der Gleitfläche des Gleitschuhes mündenden Austrittsöffnung für das Druckfluid zur hydrostatischen Gleitlagerung des Gleitschuhes auf der Gleitbahn aufweist .

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein hydrostatisches Gleitlager zwischen der Gleitfläche und der Gleitbahn geschaffen. Das im Betriebszustand mit hohem Druck aus der Austrittsöffnung austretende Druckfluid bildet zwischen der Gleitfläche und der Gleitbahn einen Fluidfilm, auf dem der Gleitschuh mit geringer Reibung gleitet. Die Vorteile eines derartigen hydrostatischen Gleitlagers sind insbesondere auch, dass beim Anfahren der Gewinnungsmaschine keine höhere Anfahrreibung zwischen der Gleitfläche und der Gleitbahn zu überwinden ist, die Reibung also in allen Betriebszuständen allgemein nur gering und ein Verschleiß der Gleitbahn und des Gleitschuhkörpers auf ein Mindestmaß beschränkt ist . Darüber hinaus bewirkt das zwischen der Gleitfläche und der Gleitbahn ausströmende Druckfluid eine Säuberung der Gleitbahn von etwa darauf unerwünschtem Material .

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Druckfluid Wasser, womit ein umweltverträgliches und kostengünstiges Druckfluid . gegeben ist, das im Streb versickern kann und nicht entsorgt werden muss. Vorzugsweise sind mehrere Austrittsöffnungen in gleichmäßigen Abständen voneinander an der Gleitfläche des Gleitschuhes angeordnet, womit eine gleichmäßige Druckverteilung zwischen der Gleitfläche und der Gleitbahn erreicht wird. Für eine großflächige und gleichmäßige Druckverteilung an der Gleitfläche kann die Gleitfläche

alternativ oder zusätzlich auch mit einer von einem Dichtrand rand- seitig begrenzten Lagertasche versehen sein, in welche die Druckmittelleitung mit einer oder mehreren Austrittsöffnungen mündet. Die Lagertasche hat vorzugsweise nur eine geringe Tiefe, so dass ihr Volumen gering ist bei gleichzeitig großer Lagerfläche. Hierdurch reicht eine vergleichsweise geringe Druckfluidmenge aus, damit der Gleitschuh großflächig an der Gleitbahn abgestützt ist.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der Maschinenkörper über mehrere Gleitschuhe an der Gleitbahn ab, wobei jeweils mindestens ein Gleitschuh mittels eines Kippgelenks schwenkbar an einem am Maschinenkörper angeordneten Gleitschuhträger gelagert sein kann. Durch eine zweckmäßig quer zur Gleitrichtung schwenkbare Anordnung der Gleitschuhe können diese ihre Ausrichtung beim Gleiten auf der Gleitbahn dem nicht immer geradlinigen Verlauf des Liegenden anpassen, ohne an der Gleitbahn zu verkanten. Der Gleitschuhträger kann auch mehrere, insbesondere zwei, in Gleitrichtung hintereinander angeordnete Gleitschuhe tragen, wobei bei schwenkbarer Lagerung auch des Gleitschuhträgers auch beim Durchfahren einer MuldeSenke oder überfahren eines Sattels die hydrostatische Gleitlagerung zwischen den Gleitschuhen und der Gleitbahn erhalten bleibt.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn mindestens ein dem Gleitschuh zugeordneter Neigungssensor vorgesehen ist, der die Neigung des Maschinenkörpers oder die Schwenklage der Gleitschuhe erfassen kann. Der Neigungssensor kann dabei in konstruktiv vorteilhafter Weise an dem Kippgelenk zwischen Gleitschuh und Gleitschuhträger angeordnet sein, um die Neigung des Gleitschuhs relativ zum Gleitschuhträger oder zum Liegenden zu erfassen. Ferner kann auch ein Reibungskraftsensor vorgesehen werden, der die auf den Gleit- schuh wirkende Reibungskraft beim Gleiten entlang der Gleitbahn messen kann. In bevorzugter Ausgestaltung kann der Reibungskraftsensor ein Drehmomentmesser sein, der bevorzugt am Gleitschuhträger in einem definierten Abstand von der Gleitfläche angeordnet ist. Der Drehmomentmesser misst das an ihm anliegende Drehmoment, das aus der zwischen Gleitbahn und Gleitschuh herrschenden Reibungskraft, multi-

pliziert mit dem Abstand zwischen Gleitbahn und Drehmomentmesser resultiert und woraus die Reibkraft berechenbar ist.

In bevorzugter Ausgestaltung wird das Druckfluid über eine mit der Druckmittelleitung verbundene Versorgungsleitung zugeführt. In der Versorgungsleitung ist weiter vorzugsweise ein Steuerventil angeordnet, mit dem zweckmäßig der Druck in der Druckmittelleitung und/oder die Durchflussmenge und damit auch der Druck an der Austrittsöffnung regulierbar ist. Um das Druckfluid mit dem erforderlichen, hohen Druck bereitzustellen, wird vorzugsweise eine Hochdruckpumpe eingesetzt, die zweckmäßig mit der Versorgungsleitung verbunden ist. Das Druckfl.uid wird dann mit der Hochdruckpumpe durch die Versorgungsleitung und die Druckmittelleitung gefördert und gelangt so zwischen die Gleitfläche und die Gleitbahn. Falls das Druckfluid Wasser ist, ist in bevorzugter Ausgestaltung im Wasserzulauf zur Hochdruckpumpe ein Wasserfilter vorgesehen, mit dessen Hilfe das Wasser gefiltert wird, bevor es in die Hochdruckpumpe gelangt.

Zum Steuern oder Regeln des Steuerventils und/oder der Hochdruckpumpe kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von den Messdaten des Neigungssensors und/oder des Reibungskraftsensors oder der Antriebsleistung der Gewinnungsmaschine den erforderlichen Druck und die Flüssigkeitsmenge ermittelt, die zur hydrostatischen Gleitlagerung erforderlich sind. Auf der Grundlage der so ermittelten Daten wird die Hochdruckpumpe angesteuert, um die entsprechende Flüssigkeitsmenge bzw. den Fluiddruck zu liefern. Falls die Reibungskraft im Betriebszustand über einen kritischen Wert ansteigt, kann beispielsweise zusätzliches Wasser dem hydrostatischen Gleitlager zugeführt werden. Zusätzlich kann die Steuerung mit einer Schubroutine ausgestattet sein, die es ermöglicht, kurzfristig den Druck und/oder die Menge des Druckfluids im Gleitlager beispielsweise beim Anfahren der Gewinnungsmaschine durch einen Fluidschub zu erhöhen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielhaft näher erläutert wird. Es zeigt :

Fig. 1 eine Walzenschrämmaschine in Seitenansicht mit zwei Gleit- schuhen;

Fig. 2 einen der Gleitschuhe der Walzenschrämmaschine nach Fig. 1 in einer Detailansicht, teilweise im Schnitt;

Fig. 3 eine Druckfluidversorgung für einen erfindungsgemäßen Gleit- schuh anhand eines schematischen übersichtsdiagramms;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Gleitschuhes in perspektivischer Detailansicht von unten,- und

Fig. 5 eine Tandemanordnung von zwei Gleitschuhen an einem gemeinsamen Gleitschuhträger in einer Seitenansicht.

In Fig. 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Walzenschrämmaschine dargestellt, an deren Maschinenkörper 11 seitlich, höhenverstellbare Tragarme 12 und 13 gelagert sind, an denen jeweils eine Schrämwalze 14 bzw. 15 zur Hereingewinnung eines Gewinnungsgutes angeordnet ist. Der Maschinenkörper 11 mit den Tragarmen 12, 13 und den Schrämwalzen 14, 15 ist über zwei Gleitschuhe 16, 17 auf einer Gleitbahn 18 abgestützt. Hierzu ist er abbaustoß- seitig mit zwei voneinander beabstandeten Gleitschuhträgern 19, 20 versehen, an denen die Gleitschuhe 16 und 17 gelenkig gelagert sind. Die Gleitbahn 18 erstreckt sich abbaustoßseitig entlang eines nicht dargestellten Kohlenstoßes und ist an einem nicht dargestellten Förderer festgelegt, der von dem Maschinenkörper 11 portalartig übergriffen wird. Versatzseitig (nicht dargestellt) stützt sich die Walzenschrämmaschine 10 in bekannter Weise an einer am Förderer befestigten Führungsleiste ab und greift mit einem Antriebszahnrad in eine am Förderer festgelegte Triebstockkette ein.

Fig. 2 zeigt eine Detailansicht des Gleitschuhs 16 und des Gleitschuhträgers 19. Wie sich erkennen lässt, weist der Gleitschuh 19 einen Gleitschuhkörper 21 auf, mit dem er am Gleitschuhträger 19 ü- ber ein Kippgelenk 22 quer zur Gleitrichtung G schwenkbar gelagert

ist. An seiner Unterseite weist der Gleitschuhkörper 21 eine Gleitfläche 23 auf, mit der er entlang der Gleitbahn 18 gleiten kann. An der Gleitfläche 23 des Gleitschuhkörpers 21 ist eine von einem Dichtrand 28 randseitig begrenzte Lagertasche 29 angeordnet, in welche eine Druckmittelleitung 26 an einer Austrittsöffnung 27 mündet. Die so getroffene Anordnung bildet ein hydrostatisches Gleitlager des Gleitschuhs 16 auf der Gleitbahn 18, wozu die Druckmittelleitung 26 mit Druckwasser beaufschlagt werden kann. Für die Zufuhr des Druckwassers zu dem Gleitlager ist im Maschinenkörper 11 und im Gleitschuhträger 19 eine Versorgungsleitung 30 vorgesehen, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. über diese Versorgungsleitung 30 wird das unter hohem Druck stehende Wasser über einen flexiblen Hochdruckschlauch 31 in die Druckmittelleitung 26 gepumpt und von dort in die Lagertasche 29 gefördert. In der Lagertasche 29 sorgt das Wasser für eine hydrostatische Gleitlagerung des Gleitschuhs 16 auf der Gleitbahn 18, womit der Gleitschuh 16 mit nur geringer Reibung und demgemäß unter wenig Verschleiß auf der Gleitbahn 18 in Gleitrichtung G gleiten kann, denn der Gleitschuhkörper 21 stützt sich im Betrieb über das aus der großflächigen Lagertasche 29 austretende Wasser an der Gleitbahn 18 ab.

Am Gleitschuhträger 30 ist ein Steuerventil 32 angeordnet, mit dem die Wassermenge in der Druckmittelleitung 26 gesteuert bzw. geregelt werden kann. In der Nähe des Maschinenkörpers 11 am Gleitschuhträger 19 ist ein Drehmomentsensor 33 angeordnet, der das Drehmoment er- fasst, das an dem zwischen dem Kippgelenk 22 und dem Drehmomentsensor 33 ausgebildeten Hebelarm durch die entgegen der Gleitrichtung G wirkende Reibkraft am Drehmomentsensor 33 anliegt. Da die Hebelarmlänge bekannt ist, kann die Reibungskraft aus dem erfassten Drehmoment bestimmt werden. Am Kippgelenk 22 ist ferner ein Neigungssensor 34 vorgesehen, der die Schwenklage des Gleitschuhkörpers 21 relativ zum Gleitschuhträger 19 bzw. zum Liegenden erfasst. Die vom Neigungssensor 34 ermittelte Schwenklage des Gleitschuhkörpers 21 entspricht der momentanen Steigung der Gleitbahn 18 an der Stelle des Gleitschuhs 16. Aus der Schwenklage des Gleitschuhs 16 und dem bekannten Gewicht der Walzenschrämmaschine 10 ist die auf den Gleitschuh 16 wirkende Normalkraftkomponente der Gewichtskraft ermittel-

bar. In Abhängigkeit von der Normalkraft ist der Druck des Druckflu- ids im hydrostatischen Gleitlager Steuer- und/oder regelbar, wie es im folgenden dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt ein einfaches übersichtsdiagramm einer Steuerung für die Hochdruckwasserpumpe 42 und das Steuerventil 32 in der Wasserzufuhr. Im Wasserzulauf 40 ist ein Wasserfilter 41 zum Reinigen des Wassers vor der in Durchflussrichtung sich anschließenden Hochdruckpumpe 42 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 42 ist über die Versorgungsleitung 30 mit dem Steuerventil 32 verbunden. Das Steuerventil 32 ist zwischen der Versorgungsleitung 30 und der Druckmittelleitung 26 angeordnet und dient zur Steuerung des Wasserstroms. Hierzu ist es über eine erste Steuerleitung 51 an eine Steuereinheit 50 angeschlossen, die über eine zweite Steuerleitung 52 auch die Hochdruckpumpe 42 ansteuert. Die Steuereinheit 50 erhält Eingangssignale von dem Neigungssensor 34, dem über eine Signalleitung 53 mit der Steuereinheit 50 verbundenen Drehmomentmesser 33 sowie von dem Vortrieb- Antriebsmotor 61 der Walzenschrämmaschine, der von einer ebenfalls an die Steuereinheit 50 über eine dritte Steuerleitung 56 angeschlossenen Stromversorgung 54 über Stromleitungen 55 versorgt wird. Die Steuereinheit 50 regelt über die Signalleitung 56 die Stromversorgung 54 für den Vortriebsmotor 61, wobei die Leistungsaufnahme des Motors 61 aus der Energieversorgung 54 über die Signalleitung 56 als- Antwortsignal an die Steuereinheit 50 zurück übermittelt wird.

In Abhängigkeit der vom Neigungssensor 34 bestimmten Normalkraftkomponente der auf den Gleitschuh 16 wirkenden Gewichtskraft der Walzenschrämmaschine bestimmt die Steuereinheit 50 Wassermenge und Wasserdruck, womit das hydrostatische Gleitlager beaufschlagt werden muß, um an der Unterseite des Gleitschuhs 16 einen Wasserdruck zu erzeugen, der die Normalkraftkomponente der Gewichtskraft kompensiert. Ein entsprechendes Signal der rechnergestützten Steuereinheit 50 wird über die Steuerleitung 51 an das Steuerventil 32 ausgegeben, um die Durchflussmenge zum Gleitlager zu steuern. Ein weiteres aufgrund der gemessenen Daten bestimmtes Signal gibt die Steuereinheit 50 über die zweite Steuerleitung 52 an die Hochdruckpumpe 42 aus, um die Leistung der Hochdruckpumpe 42 zu steuern und so den Druck des

von der Pumpe 42 gelieferten Druckwassers einzustellen. Mit Hilfe des vom Drehmomentmesser 33 gelieferten Signals wird von der Steuereinheit 50 die an der Gleitfläche wirkende Reibkraft bestimmt. Falls die Reibkraft einen kritischen Wert überschreitet wird zusätzliches Wasser in das hydrostatische Gleitlager gepumpt. Als Parameter für die Steuereinheit 50 können daher die Energieaufnahme der Energieversorgung 54, die Neigungslage der Gleitbahn und/oder die Reibkraft dienen, um die Pumpenleistung der Pumpe 42 und/oder die Stellung des Steuerventils 32 zu steuern und eine hinreichende Druckfluidmenge im hydrostatischen Gleitlager zu gewährleisten.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform 116 eines erfindungsgemäßen Gleitschuhs, der an einer Seitenfläche eine von einem Ringkragen 170 begrenzte gestufte Aufnahme 171 aufweist, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten, an einem Gleitschuhträger angeordneten Gelenkkopfs dient. An einer rechteckigen Gleitfläche 123 des Gleitschuhs 116 sind im periodischen Muster, in gleichmäßigen Abständen voneinander eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 127 angeordnet. Die Austrittsöffnungen werden mit einem Druckfluid, im Beispiel Wasser, zur hydrostatischen Gleitlagerung des Gleitschuhs 116 auf einer Gleitbahn beaufschlagt. Die Austrittsöffnungen 127 sind über eine große Fläche an der Unterseite über die Gleitfläche 123 verteilt angeordnet, um eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung im hydrostatischen Gleitlager im Betriebszustand zu erreichen.

Fig. 5 zeigt zwei an einem Gleitschuhträger 219 in Gleitrichtung hintereinander angeordnete Gleitschuhe 216a, 216b, die an voneinander beabstandeten Kippgelenken 222a, 222b einzeln schwenkbar gelagert sind, wodurch im Betriebszustand beim Durchfahren einer Senke oder Kuppe bei einem welligen Liegenden sich die Schwenklagen der beiden Gleitschuhe 216a, 216b an den Verlauf einer Gleitbahn bzw. des Liegenden anpassen können. Die beiden Kippgelenke 222a, 222b können jeweils mit einem Neigungssensor versehen sein.

Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Als Druckfluid kann beispielsweise alterna-

tiv Druckluft eingesetzt werden. Auch ist es denkbar, die Gleitfläche teilweise an einer Seitenfläche des Gleitschuhs auszubilden und eine Gleitbahn mit beispielsweise einem mit der Seitengleitflache zusammenwirkenden Seitenprofil zu versehen.