JPS6158638B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドラム型コールカツタ特に層厚の僅
かな炭層を採掘するためのドラム型コールカツタ
であつて、該コールカツタの、ラツクから離れて
いる方の側壁の範囲に歯車列が設けられていて、
該歯車列が、反対側の機械端部に位置している２
つのカツタドラムを１つの共通の駆動モータ又は
複数の駆動モータと伝力結合しており、さらに少
なくとも１つの駆動歯車が設けられていて、該駆
動歯車の歯が、機械走行路の全長にわたつて延び
ていて切羽搬送装置の切羽面側に配置されたラツ
クの歯と噛合つている形式のものに関する。

低い炭層を採掘するためのドラム型コールカツ
タはドイツ連邦共和国特許出願公開第2754862号
明細書に基づいて既に公知である。この公知のド
ラム型コールカツタの、切羽搬送装置のそばに位
置している機械本体には、ヘツドの前に配置され
かつ少なくとも機械本体の幅にわたつて延びてい
るカツタドラムが設けられている。２つのカツタ
ドラムは各１つの保持アームに回転可能に支承さ
れていて、該保持アームにはその旋回軸線に対し
て同心的に円筒形のケーシングが設けられてい
る。このケーシング自体は機械本体の端面側の付
加部の間に位置していて減速伝動装置を収容して
いる。両カツタドラムの減速伝動装置は、機械本
体内において、機械走行方向に対して直角に位置
しているただ１つの駆動モータと歯車列を介して
結合されている。この歯車列はラツクから離れて
いる方の側壁範囲に配置されかつ機械本体の全長
にわたつて延びている。

やはり公知技術である電気式のクラツチは、直
流によつて励磁される磁極車を有している。この
磁極車はケーシング内においてコイルを巻かれて
いてかつ回転可能に支承されている。磁極車は電
機子を取囲んでいて、この電機子は軸によつて回
転可能に保持されて磁極車内に同軸的に配置され
ている。外側の磁極車と、かご形回転子として形
成された内側の電機子との間に回転数の違いがあ
る場合、コンスタントに励磁される磁極車は非同
期電動機の回転磁界のように電機子に作用する。
これによつて電機子に生じるうず電流は停止して
いるかないしはをつくりと回転する電機子におい
て、励磁及び滑り回転数に関連した駆動モーメン
トを生ぜしめる（Meyers Handbuch ｕ¨ber die
Technik、Bibliographischer Institut AG、
Mannheim1964、Seite392）。

ドラム型コールカツタが層厚の僅かな炭層を採
掘するために規定されている場合でも、ドラム型
コールカツタは通常、機械本体内に位置している
固有のウインチを有している。このようなウイン
チを配置することにはドラム型コールカツタの操
縦能力並びに制御兼調整可能性を改善するという
ことの他にさらに次のような大きな利点、つま
り、切羽端部に位置するウインチを有するドラム
型コールカツタの場合にウインチ引張り力を伝達
するために必要な引張り機構を省くことができる
という大きな利点がある。このような引張り機構
は切羽で作業する鉱員にとつて常に危険の源であ
り、掘取り箇所への接近を妨げるのみならず、ウ
インチ引張り力をドラム型コールカツタに連続的
にかつスムーズに伝えることができない。いずれ
にせよ、ドラム型コールカツタの機械本体内に配
置されたウインチは付加的な構造スペースを必要
とし、少なくとも機械全長を増大させる。この増
大された全長を有するドラム型コールカツタを層
厚の僅かな波形に延びている炭層において使用す
ることには問題がある。なぜならば、機械全長の
増大につれて炭層経過に対する機械本体の適合能
力は劣下するからである。

ゆえに本発明の課題は、固有のウインチを有し
ているにもかかわらず、特に僅かな全長を有して
いる点で傑出していて、ゆえに層厚の僅かな炭層
を採掘するのに特に適しているドラム型コールカ
ツタを提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、
冒頭に述べた形式のドラム型コールカツタにおい
て、ラツクと噛合つている駆動歯車がそれぞれ、
２つのスリツプリングレスの誘導クラツチを介し
て歯車列に結合されており、誘導クラツチが、ラ
ツクと噛合つている駆動歯車に減速伝動装置を介
して結合された１つの共通の電機子と、該電機子
を取囲む各１つのロータとを有しており、該ロー
タが、歯車列の、互いに逆向きに回転する２つの
平歯車とそれぞれ伝力結合されている。

ドラム型コールカツタの駆動モータの駆動運動
下では誘導クラツチの２つのロータは同回転数で
しかしながら逆向きに回転する。両誘導クラツチ
のコイルが励磁されていない場合には、ドラム型
コールカツタの、ラツクと噛合つている駆動歯車
にはトルクは伝達されない。ドラム型コールカツ
タの走行方向に応じて誘導クラツチのどちらか一
方のコイルが低電圧の直流によつて励磁され、こ
れによつて磁界を生ぜしめる。この磁界は所属の
ロータ及び両誘導クラツチに共通の電機子を介し
て閉じられる。ドラム型コールカツタの駆動モー
タによつて駆動されるロータはいまや電機子のな
かで磁界のカツトによつてうず電流を誘導し、こ
のうず電流は反作用的に磁界を、ひいては電機子
内においてトルクを生ぜしめる。このトルクは減
速伝動装置を介してドラム型コールカツタの駆動
歯車に作用して、該コールカツタを所望の走行方
向に運動させる。このような誘導クラツチは、電
気式又は油圧式のウインチに比べて当然著しく僅
かな構造スペースしか必要としない。またこのよ
うな誘導クラツチにおいてはその運転電圧が低い
ことに基づいて、必要な坑内爆発防止処置のため
の製作費が比較的僅かで済み、このことはまた必
要な構造スペースの減少にも役立つ。このような
誘導クラツチの滑り回転数にはクラツチコイルの
励磁によつて影響を与えることができるので、こ
れによつてドラム型コールカツタの送り速度を所
望の値にもたらすことができる。

斜めの炭層における使用の際にこのようなドラ
ム型コールカツタを確保するため並びに、停止時
間中又は機械故障の発生時に滑ることを回避する
ために、両誘導クラツチの間に、電磁石作動式の
ばね負荷された摩擦ブレーキが配置されていると
有利である。この摩擦ブレーキは、ドラム型コー
ルカツタの停止時間中又は機械故障の発生時に、
ラツクと噛合つている駆動歯車をロツクし、伝達
途中の駆動力に起因するいかなる送り運動をも阻
止する。

また、両誘導クラツチのトルクが交互にしかし
ながら電磁石作動式の摩擦ブレーキのコイルと共
に電源回路網と接続されるようになつていて、誘
導クラツチのトルクの励磁が無段階的に制御可能
であると有利である。このように構成されている
と、ドラム型コールカツタのどちらか一方の送り
方向のためには常に両誘導クラツチのどちらか一
方だけに電圧が印加され、同時にまた摩擦ブレー
キが送風される。

ドラム型コールカツタの送り速度をカツタドラ
ムのその都度の負荷と調和させるために、本発明
の別の実施態様では、両誘導クラツチのコイルの
負荷電流が駆動モータの電流消費量に関連して、
モータ出力を一定にすべく調整されるようになつ
ている。

本発明のさらに別の実施態様によれば、誘導ク
ラツチの電機子と伝力結合された回転速度発生器
が設けられていて、該回転速度発生器が誘導クラ
ツチの直流の調整のために働く信号を発するよう
になつている。この実際値信号は採炭機械の作業
員によつて所定された目標値信号との関連におい
て、その都度働く誘導クラツチの直流の調整のた
めに用いられる。これによつて採炭機械の、所定
の目標値信号に比例したコンスタントな送り速
度、すなわち坑内の所定の運転状態のために必要
な送り速度が得られる。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

符号１で示されている切羽搬送装置はぼた充て
ん側に管状のガイドレール２を有し、切羽面側に
はラツク３を備えた機械走行路４を有している。
この機械走行路４にはドラム型コールカツタ５が
ころがりシユー又は滑りシユー（図示せず）を介
して支持されていて、切羽搬送装置１をおおつて
いる門形架構体７の２つのガイドシユー６を介し
て、切羽搬送装置１のぼた充てん側に配設された
管状のガイドレール２に係合している。さらに、
透しの最深部には下盤に支持されている滑りシユ
ー８が設けられており、該滑りシユー８もまたド
ラム型コールカツタ５の支持に役立つている。掘
取り箇所のなかに位置している機械本体の両機械
走行方向は、機械本体の端面の前に配置されかつ
機械本体を完全におおう各１つのカツタドラム９
によつて掘削される。両カツタドラム９はそれぞ
れ、機械走行路４の上に位置する保持アーム１０
によつて保持されている。

カツタドラム９の２つの保持アーム１０は、ド
ラム型コールカツタ５の機械本体において支承さ
れかつ同機械本体において機械走行方向に対して
直角に配置された各１つの旋回軸１１によつて保
持される（第２図参照）。この旋回軸１１は２つ
の油圧シリンダ１２によつて、該旋回軸１１の縦
軸線を中心にして回転せしめられるようになつて
いて、保持アーム１０を介してカツタドラム９を
所望の作業位置にもたらす。機械走行方向に対し
て直角に配置された２つの駆動モータ１３は平歯
車から成る歯車列１４を介して互いに堅く連結さ
れており、その回転運動を歯車列１４を介して、
中心の旋回軸孔１５内部に支承された軸１６に、
ひいては両保持アーム１０の歯車列１７に伝達す
る。さらに回転運動は歯車列１７を介してカツタ
ドラム本体に達し、このなかに配置されている図
示されていない減速伝動装置を介して両カツタド
ラム９に伝わる。

層厚の僅かな炭層における使用の場合、歯車列
１４によつて互いに堅く連結された両駆動モータ
１３の出力は同部分機械走行方向で見て先行して
いるカツタドラム９に供給される。なぜならば実
際には先行するカツタドラム９が炭層をその全高
さにわたつて掘削するのに対して、後続のカツタ
ドラム９は空回転するかないしはまつたく遮断さ
れているか又は炭層の残りを掘削するだけだから
である。両駆動モータ１３はカツタドラム９の他
に、歯車列１４の平歯車１８及びリング１９を介
して誘導コイル２１のロータ２０をも駆動する。
回転運動はまた、平歯車１８と噛合つている平歯
車２２、軸２３及び平歯車２４，２５を介して外
歯を備えたブシユ２６に伝わり、さらにリング２
７を介して第２の誘導コイル２９のロータ２８に
達する。これによつてロータ２８はロータ２０の
回転数でしかしながら逆向きの回転方向で駆動さ
れる。両誘導クラツチ２１，２９はブシユ３０の
なかで互いに同軸的に位置していて、両駆動モー
タ１３に隣接して該駆動モータに対して平行に位
置している。ブシユ３０のなかには両誘導クラツ
チ２１，２９の間に、電磁石作動式のばね負荷さ
れた摩擦ブレーキ３１が同心的に配置されてい
る。摩擦ブレーキ３１は誘導クラツチ２１，２９
のコイル３２，３３を取囲んでいるケーシング３
４，３５の間に位置している。この場合ケーシン
グ３４，３５はブシユ孔３６に差込まれていて軸
方向移動不能に固定されている。

摩擦ブレーキ３１の周面にわたつて分配された
複数のばね３８及びコイル３７は、誘導クラツチ
２１，２９のケーシング３４，３５のように回動
不能にブシユ孔３６に配置されたブレーキケーシ
ングの切欠き内に位置している。軸方向移動可能
なブレーキリング３９が同様に回動不能に摩擦ブ
レーキ３１内に配置されているのに対して、両側
に摩擦ライニングを備えた摩擦リング４０は両誘
導クラツチ２１，２９の共通の電機子４１と相対
回動不能に結合されている。この電機子４１は両
ロータ２０，２８同様両クラツチケーシング３
４，３５及び該ケーシングを取囲むブシユ３０内
において同心的に位置している。電機子４１は、
両ロータ２０，２８が該ロータを取囲むケーシン
グ３４，３５及び該ロータのコイル３２，３３か
ら離れているように両ロータ２０，２８から空隙
を介して隔てられている。電機子４１は両誘導ク
ラツチ２１，２９のための共通の構成部分を形成
していて、ピン４１ａ，４１ｂを介して一方では
歯車列１４の平歯車１８の中心孔に、他方では外
歯を有するブシユ２６の中心孔に回転可能に支承
されている。電機子４１は平歯車４２，４３，４
４を介して遊星歯車伝動装置４６の太陽歯車４５
と伝力結合されている。遊星歯車伝動装置４６の
遊星歯車４７は位置固定の遊星歯車ケーシング４
９の内歯に沿つて転動して、後置の遊星歯車伝動
装置５２の太陽歯車５１と連結されている遊星歯
車保持体５０に回転運動を伝達する。太陽歯車５
１は遊星歯車伝動装置５２の遊星歯車５３と噛合
つていて、遊星歯車ケーシング５５の内歯５４に
よつて遊星歯車保持体５６を回転せしめる。この
回転運動はさらに遊星歯車保持体５６のピン５７
を介して歯車５８に伝えられる。歯車５８の歯付
きポケツト５９には、ドラム型コールカツタ５の
駆動歯車６０の歯が噛合つていて、これによつて
回転運動が伝えられる。駆動歯車６０はこの回転
運動を回転歯車６０の下にあるラツク３によつて
ドラム型コールカツタ５の直線運動に変換する。

平歯車４２と噛合つている平歯車６１は回転速
度発生器６２を駆動し、この回転速度発生器６２
は連続的に、電機子４１の回転数ひいては駆動歯
車６０の回転数に比例する電気的な信号を生ぜし
める。この実際値信号と、ドラム型コールカツタ
５の操作員によつて設定されかつガイド値として
働く目標値信号とによつて、ドラム型コールカツ
タ５の送り速度は所望の値に調節されかつ、駆動
する誘導クラツチを励磁する直流の調整によつて
一定に保たれる。ドラム型コールカツタを一定の
送り速度で駆動させるというこの可能性は特に、
拡孔進行時又は切羽端部における新しい切羽面へ
のカツタドラム９の進入時に利用される。このよ
うな場合にはドラム型コールカツタはそのカツタ
ドラム９のロツクを回避するために減じられた送
り速度でしか作業できない。

上述のドラム型コールカツタ５に、両カツタド
ラム９及び駆動歯車６０を駆動するための駆動モ
ータ１３が１つしか設けられていないような実施
例ももちろん可能である。同様に、互いに伝力結
合されていない２つの駆動モータによるドラム型
コールカツタの駆動形式も可能である。この場合
には両駆動モータのうちの一方だけが、ラツク３
に噛合つているただ１つの駆動歯車６０を駆動す
る。しかしながらまた、第１図に示されているよ
うに本発明によるドラム型コールカツタ５に２つ
の駆動歯車６０が設けられていてもよく、この場
合には両駆動歯車６０は既に上に述べたように各
２つの誘導クラツチ２１，２９を介して駆動され
る。この場合両駆動モータ１３は誘導クラツチ２
１，２９を介して両駆動歯車６０と一緒に結合さ
れていても又は両駆動歯車６０のそれぞれ一方と
個個に結合されていてもよい。

ドラム型コールカツタ１の運転時に誘導クラツ
チ２１，２９において生じる損失熱は冷却媒体に
よつて連行される。冷却媒体としては空気又は、
モータ冷却用ないしは粉塵防止用の水が役立つ。
この水は誘導クラツチ２１，２９の冷却されるべ
き部分に相応な形式で供給され、その後で切羽面
に向かつて噴出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるドラム型コールカツタ全
体を概略的に示す図、第２図はドラム型コールカ
ツタの伝動機構を示す部分的な断面図である。 １……切羽搬送装置、２……ガイドレール、３
……ラツク、４……機械走行路、５……ドラム型
コールカツタ、６……ガイドシユー、７……門形
架構体、９……カツタドラム、１０……保持アー
ム、１１……旋回軸、１２……油圧シリンダ、１
３……駆動モータ、１４，１７……歯車列、１５
……旋回軸孔、１６，２３……軸、１８，２２，
２４，２５，４２，４３，４４，６１……平歯
車、１９，２７……リング、２０，２８……ロー
タ、２１，２９……誘導クラツチ、２６，３０…
…ブシユ、３１……摩擦ブレーキ、３２，３３，
３７……コイル、３４，３５……クラツチケーシ
ング、３６……ブシユ孔、３８……ばね、３９，
４０……ブレーキリング、４１……電機子、４１
ａ，４１ｂ……ピン、４５，５１……太陽歯車、
４６，５２……遊星歯車伝動装置、４７，５３…
…遊星歯車、４８，５４……内歯、４９，５５…
…遊星歯車ケーシング、５０，５６……遊星歯車
保持体、５７……ピン、５８……歯車、５９……
歯付きポケツト、６０……駆動歯車、６２……回
転速度発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ドラム型コールカツタであつて、該コールカ
   ツタの、ラツクから離れている方の側壁の範囲に
   歯車列が設けられていて、該歯車列が、反対側の
   機械端部に位置している２つのカツタドラムを１
   つの共通の駆動モータ又は複数の駆動モータと伝
   力結合しており、さらに少なくとも１つの駆動歯
   車が設けられていて、該駆動歯車の歯が、機械走
   行路の全長にわたつて延びていて切羽搬送装置の
   切羽面側に配置されたラツクの歯と噛合つている
   形式のものにおいて、ラツク３と噛合つている駆
   動歯車６０がそれぞれ、２つのスリツプリングレ
   スの誘導クラツチ２１，２９を介して歯車列１４
   と結合されており、誘導クラツチ２１，２９が、
   ラツク３と噛合つている駆動歯車６０に減速伝動
   装置４６，５２を介して結合された１つの共通の
   電機子４１と、該電機子４１を取囲む各１つのロ
   ータ２０，２８とを有しており、該ロータが、歯
   車列１４の、互いに逆方向に回転する２つの平歯
   車１８，２２とそれぞれ伝力結合されていること
   を特徴とするドラム型コールカツタ。 ２ 両誘導クラツチ２１，２９の間に、電磁石作
   動式のばね負荷された摩擦ブレーキ３１が配置さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のドラム型コ
   ールカツタ。 ３ 両誘導クラツチ２１，２９のコイル３２，３
   ３が交互にしかしながら電磁石作動式の摩擦ブレ
   ーキ３１のコイル３７と共に電源回路網と接続さ
   れるようになつていて、誘導クラツチのコイルの
   励磁が無段階的に制御可能である特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のドラム型コールカツタ。 ４ 両誘導クラツチ２１，２９のコイル３２，３
   ３の負荷電流が駆動モータ１３の電流消費量に関
   連して、モータ出力を一定にすべく調整されるよ
   うになつている特許請求の範囲第１項乃至第３項
   のいずれか１項記載のドラム型コールカツタ。 ５ 誘導クラツチ２１，２９の電機子４１と伝力
   結合された回転速度発生器６２が設けられてい
   て、該回転速度発生器が誘導クラツチ２１，２９
   の直流の調整のために働く信号を発するようにな
   つている特許請求の範囲第１項乃至第４項のいず
   れか１項記載のドラム型コールカツタ。