DE102004010490B4 - Gewinnungsorgan für einen Continous Surface Miner - Google Patents

Abstract

Walzenförmiges Gewinnungsorgan für einen Continuous Surface Miner, bestehend aus einem Walzengrundkörper (5), der mit einem Antrieb versehen und mittels Träger am Tagebaugewinnungsgerät befestigt ist, der Walzengrundkörper (5) mit in Spirallinien angeordneten Werkzeugen bestückt und mit sich gegenläufig jeweils von beiden Walzenrändern bis zur Walzenmitte erstreckenden schraubenförmigen Schneid- oder Schraubengängen versehen ist, wobei jede Schneid- bzw. Abrollbahn eine definierte Anzahl von Werkzeugen entlang der Walzengrundkörperlänge aufweist und so zwei symmetrisch zueinander ausgebildete Walzenhälften darstellen und die mineralischen Rohstoffe, der Abraum oder die Zwischenmittel durch die Schrämförderwalze (Gewinnungsorgan) in Blöcken schichtweise abgebaut werden, wobei der größere, mittlere Bereich als Stoßbereich bezeichnet wird, an den sich beiderseits die schmaleren Randbereiche anschließen, der Walzengrundkörper (5) aus einer Welle besteht, auf der eine definierte Anzahl von flachen, jeweils eine Aufnahmebohrung (5) aufweisende Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) aufgesteckt sind, wobei zur Erzielung eines bestimmten Maßes zwischen ihnen Distanzhülsen angeordnet sein können, auf der einen...

Description

• Die Erfindung betrifft ein walzenförmiges Gewinnungsorgan für einen Continous Surface Miner (CSM) gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruchs, das mit Flach-, Rundschaft- und/oder Mini-Diskmeißeln bestückt ist.
• Gewinnungsorgane für Continous Surface Miner werden zur Erzielung optimaler Gewinnungsleistungen an die vorhandenen spezifischen Bedingungen angepasst. Zu diesen spezifischen Bedingungen gehören sowohl das Gerät, als auch die spezifischen geologischen und bruchmechanische Bedingungen sowie die beabsichtigten Förderleistungen. Die effiziente maschinelle Festerdstoffgewinnung mit CSM wird nach – Ehler, A.: „Zum Abbauvorgang mit Continuous Surface Miner" Wissensportal Baumaschine.de, Technische Universität Dresden, IFBL Ausgabe 02/2003 – durch den Schrämvorgang aufgrund einer entsprechenden Anordnung der Werkzeuge zueinander, sowie durch ihre Eingriffsfolge und Berührungsdauer erreicht.
• So ist aus der Patentschrift DE 199 41 801 C2 ein Gewinnungsorgan für einen Continous Surface Miner bekannt, das mit Meißeln und Gutleitblechen bestückt ist. Als Meißel sind hauptsächlich Rundschaft- und Flachmeißel vorgesehen. Diese Meißel werden zusammen mit Gutleitblechen auf dem Walzenmantel in spiralförmigen Linien angeordnet. Die für die Aufnahme der Meißel erforderlichen Meißelhalter werden ebenso wie die Leitbleche durch Schweißnähte am Walzenmantel befestigt. Für den Transport des gelösten Gutes im Bereich der Walze steht der schraubenförmige Raum zwischen dem Schneidkreisdurchmesser der Meißel, dem Walzenmantel (Walzengrundkörper) und den Gutleitblechen zur Verfügung. Durch diese Anordnung wird der Schrämvorgang gewährleistet und gleichzeitig der Quertransport des gelösten Gutes von den beiden Außenseiten der Walze bis zur Walzenmitte erreicht, wo das dort zusammengeführte Gut auf einen Abförderer übergeben wird. Die Abstände der Meißel untereinander und ihre Anzahl auf einer Bahn wird so optimiert, dass unter den jeweils vorhandenen Gebirgsbedingungen hohe Gewinnungsleistungen bei geringem spezifischen Energieaufwand erzielt werden. Durch eine räumliche Krümmung der Gutleitbleche, die Schraubengänge bilden, ist die Herstellung einer Gewinnungswalze bei Konstruktion und Fertigung relativ zeit- und kostenaufwändig. Im Randbereich und auf dem Schlussring, bedingt durch das Freischneiden der Walze, muss die Meißeldichte höher als auf dem Stoßbereich sein. Dies wird durch Zusatzschraubengänge erreicht, entlang dieser die Meißel angeordnet werden. Damit ist jede, für einen spezifischen Einsatzfall ausgelegte Schrämwalze in ihrer Ausführung ein Einzelstück. Bei einer Veränderung der Walzengeometrie (Breite, Durchmesser und Anzahl der Schraubengänge) muss eine neue Schrämwalze konstruiert werden. Stellt sich während des Betriebes heraus, dass die jeweilige Meißelanordnung nicht optimal ist, müssen einige Meißelhalter und erforderlichen falls auch Gutleitbleche abgebrannt und neu aufgeschweißt werden. Dasselbe gilt auch bei Erweiterung der Meißelanzahl auf einer Schneidbahn bzw. Schrämbahn zur Erhöhung der Abbauleistung.
• Weiterhin ist aus der Patentschrift DE 102 45 394 C1 ein Gewinnungsorgan für einen Continous Surface Miner bekannt, das anstelle von Rundschaft- oder Flachmeißeln mit Mini-Diskmeißeln (Rollenmeißeln) bestückt ist. Zur Aufnahme dieser Mini-Diskmeißel sind mit dem Mantel der Schrämförderwalze verschweißte separate Meißelhalter vorgesehen. Auch hier müssen bei einer veränderten Anordnung der Mini-Diskmeißel die Meißelhalter und die Gutleitbleche an den ungeeigneten Stellen des Walzenumfangs abgebrannt und an anderen Stellen wieder neu aufgeschweißt bzw. dabei entstandene Lücken zugeschweißt werden. Bei einer Veränderung der geometrischen Parameter der Walze sowie der Anzahl der Mini-Diskmeißel auf einer Bahn muss die Walze neu dimensioniert, konstruiert und gefertigt werden.
• Aus der Patentschrift DE 100 19 748 C1 ist weiterhin ein Continous Surface Miner bekannt, der als Testgerät für die Dimensionierung eines später zu fertigenden Endgerätes geeignet ist. Dieses Testgerät ist im Verhältnis zum Finalgerät in einem bestimmten Verhältnis kleiner, so dass Anpassungen an die jeweiligen Betriebsbedingungen wie beispielsweise das Verändern der Anzahl der Werkzeuge oder ihre Anordnung zueinander auf dem Gewinnungsorgan einfacher zu realisieren sind.
• Außerdem ist aus der Offenlegungsschrift DE 198 38 772 A1 Fräswalze zum Abtragen der oberen Schichten von Betonfahrbahnen (Betonoberflächen) bekannt, die aus mehreren, mit hauptsächlich Diamantmeißeln bestückten Kreisscheiben besteht. Diese Kreisscheiben werden auch als Frässcheiben definiert. Zwischen diesen Frässcheiben sind Distanzhülsen einer definierten Breite angeordnet. Nach dem Lösevorgang verbleibt das Haufgut auf dem Boden liegen, von wo es separat aufgenommen und abtransportiert wird. Obwohl in dem Ausführungsbeispiel der Erfindungsbeschreibung eine Leistungssteigerung dieser Scheibenfräswalze gegenüber herkömmlichen Fräswalzen ausgewiesen wird, besitzt diese Lösung keine Gutleitbleche (Schraubengänge) und ist somit nicht in der Lage, den Quertransport des gelösten Gutes in die Walzenmitte zu gewährleisten, wie es für eine Gewinnungsmaschine erforderlich ist.
• Aus der Offenlegungsschrift 28 12 800 A1 ist eine Fräswalze für Straßenfräsmaschinen bekannt, die aus einer Antriebswelle und mehreren darauf gesteckten Scheiben (Frässcheiben) mit jeweils zwei oder mehr außen symmetrisch angeordneten Schneiden besteht. Die Breite der Fräswalze kann so an die jeweiligen Verhältnisse angepasst werden. Die Frässcheiben sind identisch als Kreisscheiben mit Einschnitten ausgebildet und werden zueinander um einen bestimmten Winkel versetzt. Dadurch wird die erforderliche Eingriffsfolge der Meißel über die gesamte Walzenbreite erreicht. Die Breite der Schneiden ist größer als die Dicke der Frässcheiben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das erforderliche Vermögen der Walze für den Quertransport des gelösten Gutes von den beiden Außenseiten zur Walzenmitte ohne Zusatzelemente wie angeschweißte Schraubenbleche zu gewährleisten und gleichzeitig den Entwicklungs- und Fertigungsaufwand eines hochleistungsfähigen Gewinnungsorgans für einen Continuous Surface Miner zu reduzieren sowie ihre Anpassfähigkeit an die jeweiligen Gebirgsbeschaffenheiten durch einen relativ einfachen Aufbau der Schrämwalze aus geeigneten Bauelementen in bestimmter Reihenfolge und definierten Abständen zueinander gewährleisten, wodurch unterschiedliche Meißelanzahlen pro Abroll- oder Schneidbahn sowie Schraubenprofile auf der Walzenabwicklung entlang der Walzenbreite, ein bestimmter Bahnabstand und eine bestimmte Förderstromfläche für das gelöste Haufgut innerhalb der Walzenbreite erreicht wird. Als Meißel sollen Flachmeißel, Rundschaftmeißel und/oder Mini-Diskmeißel (Rollenmeißel) verwendbar sein.
• Diese Aufgabe wird durch ein Zusammensetzen des schraubenförmigen Gewinnungsorgans auf einen Grundkörper aus mehreren Profilscheiben mit 1 bis n Schenkel zu einer Paketwalze gemäß den Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Jede der Profilscheiben wird so ausgebildet, dass die Scheibenflanken eine schwach gekrümmte Kreisevolvente oder flache Fläche darstellen und im Nabenbereich eine Stärke aufweisen, die mindesten der Dicke der Profilscheibe entspricht, wobei die Schenkel im äußerem Bereich mit Montageflächen versehen sind und entsprechend der Schenkelanzahl Meißel aufnehmen können. Kanten zwischen den Profilscheiben sind zur Sicherung eines ungehinderten Quertransportes des gelösten Gutes zu vermeiden. Zur Erzielung optimaler Gewinnungsleistungen wird die Schneidgeometrie der Walze mittels Profilscheiben an die vorhandenen spezifischen Bedingungen angepasst. Zu den technischen Kriterien dieser Anpassung gehören:
• • Die Auswahl der Meißelart (Flachmeißel, Rundschaftmeißel oder Diskmeißel),
• • die Anzahl der auf einer Schneid- bzw. Schrämbahn angeordneten Meißel,
• • die Abstände der Schneid- bzw. Schrämbahnen untereinander,
• • der Versetzungswinkel jeweils zweier, auf benachbarten Schneid- bzw. Schrämbahnen angeordneten Meißeln, die alle zusammen jeweils von den Walzenaußenseiten bis zum Bereich der Walzenmitte Schraubenprofile (Schraubengänge) bilden und
• • die beiden Walzenhälften in spiegelbildlicher Anordnung mit Meißeln bestückt, jedoch beide Hälften so zueinander verdreht sind, dass das Walzendrehmoment pro Umdrehung, bedingt durch Eingreifsfolge der Meißel je Schraubengang, sich gleichmäßig aufbaut und somit die Dynamik bzw. die unerwünschte Schwingungen des Gewinnungsorgans und der gesamten Maschine wesentlich abschwächt.
• Zur Erfüllung dieser Kriterien werden die Profilscheiben mit der betreffenden Anzahl von Meißeln in der gewollten Reihenfolge auf den als Welle ausgebildeten Walzengrundkörper geschoben und dort durch Formschluss verdrehsicher gehalten. Die Abstände der Schneid- bzw. Schrämbahnen untereinander wird durch die Dicke der Profilscheiben bestimmt. Zur Vergrößerung dieser Abstände können zwischen den Profilscheiben Distanzringe angeordnet werden. Alle Profilscheiben werden fest miteinander verbunden und bilden so ein Paket. Das Gewinnungsorgan kann deshalb auch als Paketwalze bezeichnet werden.
• Für die Diskmeißel besteht alternativ zu Montageflächen die Möglichkeit, diese mittels ihres Zapfens direkt an der Profilscheibe zu befestigen. Dazu wird sie mit einer Aufnahmebohrung versehen. Beim Anbringen der Meißel ist auf das Einhalten des Schneid- bzw. Schrämdurchmessers zu achten.
• Mit der so ausgebildeten Paketwalze werden folgende Vorteile erzielt:
• – Kostengünstiges Basiskonzept zur Entwicklung einer Baureihe von Schrämförderwalzen für unterschiedliche Einsatzbedingungen und Abbauleistungen,
• – mit einer minimalen Anzahl von Basiselementen können ein- und mehrgängige Schrauben ohne komplizierten Ausrichtungs- und Schweißarbeiten gestaltet werden,
• – einfache Montage und Gestaltung von Gewinnungsorganen mit unterschiedlicher Meißelanzahl in einer Abrollbahn, bestimmtem Bahnabstand und einer optimalen Förderstromfläche für das gelöste Haufgut entlang der Walzenbreite durch eine unterschiedliche Schenkelanzahl der Profilscheiben und ihr Stärke sowie dem Abstand zwischen dem Bohrungsmantel und der äußeren Profilscheibenkante,
• – einfacher Montageumbau (auch unter Tagebaubedingungen) für zwei-, drei- bis n- gängige Schrämwalzen mit variabler Abbauleistung durch Veränderung des Kantenprofils der Profilscheiben zwischen den Meißelbefestigungsflächen und ihre Anzahl auf dem Walzengrundkörper,
• – einfache Anpassung an die Quertransport- Auswurfleistungen durch entsprechende Abmaße der Profilscheiben (Abstand zwischen Bohrungsfläche und äußerer Profilscheibenkante),
• – präzise Winkeleinstellung der Meißel bzw. der Meißelhalter für optimale Abbaubedingungen durch im Voraus festgelegte Winkellage der beiden Diametralnuten von Profilscheiben bezüglich der Gleitfedern,
• – direkter Einbau der Diskmeißelzapfen in die Profilscheiben und damit bessere Voraussetzungen zur Erzeugung hoher Steifigkeit und einer Förderstromfläche für den Haufgutquerstrom sowie Zeit- und Kosteneinsparung durch Wegfall der separaten Meißelhalter mit ihr komplexe Befestigung an den Schraubengängen und
• – kostengünstige Fertigung der Profilscheiben durch Brennvorgänge mit moderner Technik.
• Durch das Aneinanderreihen der Profilscheiben und der Distanzhülsen entsteht gegenüber einem herkömmlichen Gewinnungsorgan mit einem einheitlichen durchgängigem Trommelmantel und aufgeschweißten Gutleitblechen ein höherer Masseeinsatz. Dadurch steigt der Andruckkraft-Index, der für eine maschinelle Festerdstoffgewinnung besonders mit Diskmeißeln die entscheidende Bedeutung hat. Die höhere Walzenmasse mindert die Gefahr von Schwingungen und wirkt somit stabilisierend auf den gesamten Abbauvorgang.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:
• 1 die Darstellung einer aus zwei Hälften und um ein bestimmten Winkel je Hälfte versetzten und gegenläufigen Förderschnecken durch Profilscheiben zusammengesetzten Schrämförderwalze in einer Seitenansicht,
• 2 eine Profilscheibe mit einem Rundschaftmeißel in zwei Ansichten,
• 3 eine zur Aufnahme von zwei Meißeln ausgelegte Profilscheibe in zwei Ansichten mit der Darstellung der Befestigung eines Mini-Diskmeißels durch einen Meißelhalter,
• 4 eine zur Aufnahme von drei Meißeln ausgelegte Profilscheibe in zwei Ansichten mit der Darstellung der Befestigung eines Rundschaftmeißels,
• 5 eine zur Aufnahme von vier Meißeln ausgelegte Profilscheibe in zwei Ansichten mit der Darstellung der direkten Befestigung von drei Mini-Diskmeißeln,
• 6 eine Schlussringscheibe in einer Seitenansicht,
• 7 ein Schnittdarstellung mit der Befestigung der Profilscheiben als Paket auf dem Walzengrundkörper und
• 8 die Abwicklung des Gewinnungsorgans aus zwei Hälften und um ein bestimmten Winkel je Hälfte versetzten und gegenläufigen Förderschnecken mit der Meißelanordnung nach 1.
• Das Gewinnungsorgan für einen Continous Surface Miner ist eine Schrämwalze. Sie wird nach 1 als Paketwalze ausgebildet. Der Walzengrundkörper 5 ist eine Welle aus zwei Hälften, auf die besonders ausgebildete Profilscheiben 1, 2, 3 und 4 in einer bestimmten Reihenfolge und Anordnung zueinander aufgesteckt und beiderseits durch Schlussringscheiben 18 begrenzt werden. Diese Profilscheiben 1, 2, 3 und 4 sowie die beiden Schlussringscheiben 18 sind die Werkzeugträger zur Aufnahme einer bestimmten Anzahl von Meißeln 6. Diese Meißel 6 können Flachmeißel, Rundschaftmeißel 6a oder Mini-Diskmeißel (Rollenmeißel) 6b sein. Die zur Aufnahme eines Meißels 6 ausgelegte Profilscheibe 1 ist nach 2 einseitig oval ausgebildet und mit einer Aufnahmebohrung 7 und zwei diametral zueinander angeordneten Nuten 8 versehen, wobei die Nuten 8 der einer Walzenhälfte um einen Versetzungswinkel der Förderschnecken im Umfang zu der anderen Walzenhälfte ausgebildet sind. Die Blechdicke der Profilscheiben 1 ist maximal so groß wie der Abstand von zwei nebeneinander liegenden Schneid- bzw. Schrämbahnen 9. Zur Befestigung eines Meißels 6 mittels ihres jeweils für den speziellen Meißeltyp ausgelegten Meißelhalters an der Profilscheibe 1 ist diese nach 2 an ihrem Umfang mit einer Fläche 10 versehen. An dieser Fläche 10 kann der jeweilige Meißelhalter für einen Flachmeißel, Rundschaftmeißel 6a oder Mini-Diskmeißel (Rollenmeißel) 6b angeschweißt werden. In der Zeichnung ist die Bestückung mit einem Rundschaftmeißel 6a dargestellt. Für die Befestigung eines Mini-Diskmeißels 6b ist die Verwendung eines Meißelhalters nicht zwingend erforderlich. Er kann auch, wie in 5 dargestellt, durch seinen Lagerzapfen 11 direkt mit der Profilscheibe 1 verschraubt werden. Dazu ist die Profilscheibe 1 mit einer Bohrung 12 versehen.
• Die Profilscheibe 2 nach 3 ist für die Aufnahme von zwei Meißeln 6 ausgestattet. Sie ist oval ausgebildet und weist zwei Flächen 10 zur Befestigung der Meißel 6 mittels eines Meißelhalters oder alternativ zwei Bohrungen 12 zur direkten Befestigung von Mini-Diskmeißeln 6b auf. An der Profilscheibe 3 nach 4 können drei und an der Profilscheibe 4 nach 5 vier Meißel 6 angebracht werden. Dazu wird eine entsprechende Anzahl von Flächen 10 zum Anbringen der Meißelhalter für die Flachmeißel, Rundschaftmeißel 6a oder Mini-Diskmeißel 6b mit Meißelhalter vorgesehen. Die gleiche Anzahl der Bohrungen 12 in den Profilscheiben 2, 3 und 4 ermöglicht die direkte Aufnahme der Mini-Diskmeißel 6b mittels ihres Lagerzapfens 11. Sowohl die Flächen 10 zur Befestigung der Flachmeißel, Rundschaftmeißel 6a oder Mini-Diskmeißel 6b mit Meißelhalter als auch die Bohrungen 12 für die direkte Befestigung der Mini-Diskmeißel 6b mittels ihrer Lagerzapfen 11 haben einen definierten Abstand zur Aufnahmebohrung 7, so dass in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Meißeltyp ein bestimmter Schneid- bzw. Rollkreisdurchmesser D eingehalten wird.
• Damit die Profilscheiben 1, 2, 3 und 4 als Paketwalze zusammen gehalten werden können, wird beiderseits je eine Schlussringscheibe 18 angeordnet. Eine solche Schlussringscheibe 18 ist als Einzelheit in 6 dargestellt. Sie ist mit vier Mini-Diskmeißeln 6b zum seitlichen Freischneiden der Paketwalze bestückt.
• Die Paketwalze wird nach 7 aus den Profilscheiben 1 und 2 sowie aus den Schlussringscheiben 18 zusammengesetzt. Zur Verdrehsicherung und als Positionierungselement der Profilscheiben 1 und 2 wird der Walzengrundkörper 5 mit zwei, in die beiden Nuten 8 der Profilscheiben 1, und 2 hineinreichenden Gleitfedern 13 bestückt. Diese Gleitfedern 13 sind länger als der Walzengrundkörper und dort jeweils mit einem Gewindeendstück 14 versehen. Die Anzahl und Dimensionierung der verwendeten Gleitfedern 13 richtet sich immer nach den jeweilig auftretenden Kräfteverhältnissen. Zum Zusammenspannen der Profilscheiben 1 und 2 zu einem Paket können auch separate Spanneinrichtungen, bestehend aus mit Gewinde versehenen Spannstangen und Muttern 17, vorgesehen werden. Auf der einen Stirnseite ist an den Walzengrundkörper 5 ein Anschlagsflansch 15 angeschweißt. Zur Aufnahme der die durch die Gewindeendstücke 14 verlängerten Gleitfedern 9 ist dieser Anschlagsflansch 15 mit zwei Durchgangsbohrungen 16 versehen.
• Die Bestückung der Schrämwalze mit Mini-Diskmeißeln 6b wird durch die Verwendung der betreffenden Profilscheiben 1 und 2 sowie der beiden Schlussringscheiben 18 erreicht. Profilscheiben 3 und 4, die zur Aufnahme von drei bzw. vier Mini-Diskmeißeln 6b ausgelegt sind, werden für das Ausführungsbeispiel nicht benötigt. Das Ziel der Bestückung mit Mini-Diskmeißeln 6b ist eine optimale Anpassung an die vorhandenen Gebirgsbedingungen. Die Anordnung der Profilscheiben 1 und 2 sowie der Schlussringscheiben 18 mit den Mini-Diskmeißeln 6b von der Walzenmitte nach den beiden Außenseiten wird so vorgenommen, dass optimale Abbauleistungen bei geringem spezifischen Energieaufwand und notwendiger Haufgutstrombewegung erreicht werden. Das betrifft sowohl das Maß des Abstandes der Einzelwerkzeuge nebeneinander in Schrämbahnen 9, ihre Anzahl auf einer Schrämbahn 9 sowie den Versetzungswinkel zweier, auf benachbarten Schrämbahnen 9 angeordneter Einzelwerkzeuge. Die Abstände der Schrämbahnen 9 werden prinzipiell durch die Stärken der Profilscheiben 1 und 2 sowie der Schlussringscheiben 18 erreicht. Bei Bedarf können zur Erzielung größerer Abstände Distanzhülsen zwischen den Profilscheiben 1 und 2 sowie den Schlussringscheiben 18 angeordnet werden. Diese haben im Verhältnis zu den äußeren Maßen der Profilscheiben 1 und 2 sowie den Schlussringscheiben 18 einen deutlich kleineren Durchmesser und können in unterschiedlichen Stärken zum Einsatz kommen, so dass die Seitenabstände der Werkzeuge und damit die Abstände der Schrämbahnen 9 untereinander variabel und somit an die jeweiligen Bedingungen anpassbar sind. Die 1 und 7 zeigen ein so aus mehreren Profilscheiben 1 und 2 sowie den Schlussringscheiben 18 zusammengesetztes walzenförmiges Gewinnungsorgan. In der Zeichnung nach 8 ist das Bestückungsbild eines Gewinnungsorgans mit rollenden Meißeln (Mini-Diskmeißeln 6b) als Abwicklung dargestellt, wobei Werkzeugträger in der Ausführung als Profilscheiben 1 und 2 sowie Schlussringscheiben 18 verwendet werden. Beide Schlussringscheiben 17 weisen Durchgangsbohrungen 19 für die Gewindestücke 14 der Gleitfedern 13 auf. Zuerst werden die Gewindestücke 14 auf der Seite des Anschlagflansches 15 mit Muttern 17 versehen, nachdem sie durch die Bohrungen 19 der betreffenden Schlussringscheibe 17 gesteckt wurden. Danach werden die Profilscheiben 1 und in der festgelegten Reihenfolge erforderlichenfalls mit den zeichnerisch nicht dargestellten Distanzringen auf den Walzengrundkörper 5 geschoben. Abschließend wird die zweite Schlussringscheibe 18 aufgesteckt, die diesseitigen Gewindestücke 14 mit Muttern 17 versehen und durch diese zu einem Paket zusammen gezogen. Dabei stützt sich die erste Schlussringscheibe 18 am Anschlagflansch 15 ab.
• • Die Abwicklung der Werkzeuge als Beispielvariante nach 8 zeigt, dass in den beiden Außenbereichen (Schlussringe = Freischnittbereiche) jeweils vier Mini-Diskmeißel angeordnet sind. Damit wird ein guter Freischnitt an den Walzenseiten erreicht. Daran anschließend werden die Randbereiche der Schrämwalze von mit zwei Mini-Diskmeißeln 6b bestückten Profilscheiben 2 gebildet, deren Schrämbahnen 9 zueinander einen geringen Abstand aufweisen und somit das Lösen der Bahnvorgabe in der Nähe der Verbandsfuge (Einbruchvorgang) mit geringeren Kräften und spezifischen Energieverbrauch gewährleisten. In dem breiteren mittleren Bereich der Schrämwalze, dem Stossbereich, kann auf Grund der günstigen Bedingungen des Schrämvorganges (Abbau der Bahnvorgabe auf die vorher freigelegten Fläche durch zeitlich nacheinander folgende Meißel 6b) der Bahnabstand erhöht werden. Dazu werden die Profilscheiben 1 mit einem Mini-Diskmeißel 6b eingesetzt. Die Bestückung des Stoßbereiches mit Mini-Diskmeißeln 6b ist in ersten Linie durch die nominale Abbauleistung geprägt. Nach der Meißelanzahl im Stoßbereich werden Randbereiche und Schlussringscheiben 18 bemessen. Aus der Zeichnung nach 8 geht auch hervor, dass die beiden Walzenhälften in spiegelbildlicher Anordnung mit Mini-Diskmeißeln 6b bestückt, jedoch beide Hälften so zueinander verdreht sind, dass das Walzendrehmoment pro Umdrehung, bedingt durch Eingriffsfolge der Meißel 6 je Schraubengang, sich gleichmäßiger aufbaut und somit die Dynamik bzw. die unerwünschte Schwingungen des Gewinnungsorgans und der gesamten Maschine wesentlich abschwächt.
• Das Versetzen der Profilscheiben 1 und 2 sowie der Schlussringscheiben 18 zueinander auf dem Walzengrundkörper 7 wird durch eine winkelversetzte Anordnung der Nuten 8 in diesen Profilscheiben 1 und, 2 sowie den Schlussringscheiben 18 erreicht, wobei für jede Walzenseite eine umgekehrte Ausrichtung der Nuten 8 bezüglich einer festgelegten Null-Stelle durchgeführt wird. Zum besseren Quertransport des gelösten Haufgutes im Bereich des Gewinnungsorgans werden die Profilscheiben 1 und 2 an ihrem Umfang in der Vorschubrichtung des gelösten Gutes so abgeschrägt, dass der Flankenwinkel dieser Schräge einen spitzen Winkel zur Längsachse des Grundkörpers bildet.
• Bei der Verwendung von Flachmeißeln und Rundschaftmeißeln 6a als Werkzeuge lösen sie das Gestein in der Drehrichtung und bewegen ein Teil des gelösten Haufgutes mit sich aus der Schnittbahn, wo es dann direkt mit den Kantenflächen von den Schlussringscheiben 18 und den Profilscheiben 1 und 2 zur Walzenmitte gefördert wird. Damit wird das Planum bzw. die Schnittbahn praktisch „sauber" geräumt.
• Das Lösen des Gesteins mit Mini-Diskmeißeln 6b folgt senkrecht zur Drehbewegung. Deswegen verbleibt ein Teil des Haufgutes in der Rillen. Um den Räumungsgrad bei Gewinnungsorganen mit Mini-Diskmeißeln 6b zu erhöhen, werden zusätzliche flexible Gutleitelemente 20 (z.B. Gurtseilstreifen) unmittelbar vor den Mini-Diskmeißeln 6b von der Walzenseite bis zu Walzenmitte angeordnet.
• Wenn es die konkreten Bedingungen erfordern, kann die Bestückung der Paketschrämwalze mit Meißeln 6 auch in einer anderen Abwicklung erfolgen. Dazu stehen Profilscheiben 1 bis n zur Verfügung.

Claims (9)

1. Walzenförmiges Gewinnungsorgan für einen Continuous Surface Miner, bestehend aus einem Walzengrundkörper (5), der mit einem Antrieb versehen und mittels Träger am Tagebaugewinnungsgerät befestigt ist, der Walzengrundkörper (5) mit in Spirallinien angeordneten Werkzeugen bestückt und mit sich gegenläufig jeweils von beiden Walzenrändern bis zur Walzenmitte erstreckenden schraubenförmigen Schneid- oder Schraubengängen versehen ist, wobei jede Schneid- bzw. Abrollbahn eine definierte Anzahl von Werkzeugen entlang der Walzengrundkörperlänge aufweist und so zwei symmetrisch zueinander ausgebildete Walzenhälften darstellen und die mineralischen Rohstoffe, der Abraum oder die Zwischenmittel durch die Schrämförderwalze (Gewinnungsorgan) in Blöcken schichtweise abgebaut werden, wobei der größere, mittlere Bereich als Stoßbereich bezeichnet wird, an den sich beiderseits die schmaleren Randbereiche anschließen, der Walzengrundkörper (5) aus einer Welle besteht, auf der eine definierte Anzahl von flachen, jeweils eine Aufnahmebohrung (5) aufweisende Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) aufgesteckt sind, wobei zur Erzielung eines bestimmten Maßes zwischen ihnen Distanzhülsen angeordnet sein können, auf der einen Seite des Walzengrundkörpers (5) ein Anschlagflansch (15) starr befestigt ist, die Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) mit dem Anschlagflansch (15) beiderseits jeweils von einer Schlussringscheibe (18) begrenzt werden und diese beiden äußeren Schlussringscheiben (18) mittels im Inneren des Gewinnungsorgans angeordneten Spannelementen zusammengezogen und gehalten wird und so eine Paketwalze entsteht, zwischen dem Walzengrundkörper (5) und jeder Profilscheibe (1, 2, 3, 4... n) eine Formschlussverbindung, bestehend aus mindestens einer in Wellenlängsrichtung verlaufenden Erhöhung und als Gegenstück dazu aus in der Wandung jeder Profilscheibe (1, 2, 3, 4... n) angeordneten Ausnehmungen in Form von Nuten (8), vorgesehen ist, wobei die Ausnehmungen von jeder Profilscheibe (1, 2, 3, 4 ... n) einen Versetzungswinkel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer notwendigen Querförderleistung vom gelösten Haufwerk und spezifischen Schneidgeometrie ohne Zusatzelemente wie angeschweißte Schraubenbleche die Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) so ausgebildet werden, dass die Scheibenflanken eine schwach gekrümmte Kreisevolvente oder flache Fläche darstellen und im Nabenbereich eine Stärke aufweisen, die mindestens der Dicke der Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) entspricht, wobei die Schenkel im äußerem Bereich mit Flächen (10) versehen sind und entsprechend der Schenkelanzahl darauf einsatzspezifisch Flachmeißel, Rundschaftmeißel (6a) oder Mini-Diskmeißel (Rollenmeißel) (6b) befestigt sind, wobei alternativ zu der Montagefläche (10) der Rollenmeißel = Mini-Diskmeißel (6b) direkt in der Bohrung (12) befestigt werden kann und die in den Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) eingebrachten Nuten (8) jeweils im Verhältnis zur benachbarten Profilscheibe (1, 2, 3, 4... n) um einen bestimmten Drehwinkel versetzt angeordnet sind und die Verdrehwinkel der Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) zueinander so eingesetzt werden, dass die Scheibenflanken eine definierte Anzahl von Schraubensteigungen bilden, womit das gelöste Gut von den beiden Außenbereichen der Schrämförderwalze zu ihren mittleren Bereich geführt wird, wobei die Schenkel der Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) zur Unterstützung des Quertransports des gelösten Gutes im Bereich des Gewinnungsorgans an ihrem Umfang in der Vorschubrichtung so abgeschrägt sind, dass der Flankenwinkel dieser Schräge einen spitzen Winkel zur Längsachse des Walzen-Grundkörpers bildet, die beiden Walzenhälften mit Meißeln (6) spiegelbildlich zueinander verdreht sind, so dass das Walzendrehmoment pro Umdrehung, bedingt durch Eingreifsfolge der Meißel (6) je Schraubengang, sich gleichmäßiger aufbaut und sich somit die Dynamik bzw. die unerwünschte Schwingungen des Gewinnungsorgans und des gesamten Gerätes wesentlich abschwächt.
2. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus mindestens einer in Wellenlängsrichtung verlaufenden Erhöhung bestehende Formschlussverbindung zwischen dem Walzengrundkörper (7) und den Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) eine oder mehrere Gleitfedern (13) sind und die Ausnehmung in den Wandungen der Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) Nuten (8) der gleichen Anzahl sind.
3. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Spannelemente aus einem Zugstab besteht, der an beiden Enden mit einem Gewinde zur Aufnahme von Spannmuttern (17) versehen ist und zur Aufnahme dieser Spannmuttern (17) in den Schlussringscheiben (18) Senklöcher angeordnet sind.
4. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente zugleich die Gleitfedern (13) sind, die beiderseits mit jeweils einem Gewindestück (14) versehen werden.
5. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkonturen der Profilscheiben (1 bis n) so ausgebildet werden, dass der Raum für den dynamischen seitlichen Zwischentransport des gelösten Gutes ausreichend groß ist und jeweils die in Transportrichtung des Gutes nächstfolgende Profilscheibe (1 bis n) zur vorherigen Profilscheibe (1 bis n) keine in den Transportraum hineinreichende Kante bildet.
6. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (8) der in den Aufnahmebohrungen (7) der Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) für jeden Walzenflügel (Walzenseite) eine umgekehrte Winkelanordnung aber zwischen sich denselben Winkel aufweisen.
7. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Gutleitelemente (20) von den beiden äußeren Seiten des Gewinnungsorgans zum mittleren Bereich Streifen aus flexiblen Material vorgesehen und vor den Meißelhaltern platziert sind.
8. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß zwischen der Außenkontur und der Aufnahmebohrung (7) der Profilscheiben (1, 2, 3, 4... n) in ihrer Wandung in den Bereichen außerhalb der Meißelbefestigungen geringer ist als in den Bereichen der Meißelbefestigungen.
9. Walzenförmiges Gewinnungsorgan nach Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur • der Profilscheiben (1) für ein Werkzeug in der Seitenansicht bezogen auf seine Aufnahmebohrung 5 eine exzentrisch ovale Form, • der Profilscheiben (2) für zwei Werkzeuge eine spiegelbildlich gleiche ovale Form, • der Profilscheiben (3) für drei Werkzeuge eine dreieckige Form, • der Profilscheiben (4) für vier Werkzeuge eine viereckige Form und • der Profilscheiben (n) für n Werkzeuge eine n-eckige Form aufweist.