DE10205124C1 - Gewinnungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gewinnungsvorrichtung 10 mit wenigstens einem drehend angetriebenen, schlagüberlagerten Gewinnungswerkzeug 1. Die Gewinnungsvorrichtung 10 kann insbesondere zum Hereingewinnen von Hartgestein wie Platinerz eingesetzt werden und weist eine drehbar in einem Gehäuse abgestützte Hülse 6 auf, in deren Hülsenbohrung eine Exzenterwelle 4 gelagert ist. Diese ist an einem Exzenterwellenende mit dem Gewinnungswerkzeug 1 verbunden und exzentrisch zur Hülsenachse sowie um die Exzenterwellenachse M¶E¶ drehbar gelagert. Die Vorrichtung weist einen Antrieb, dessen Antriebswelle mit der Hülse 6 gekoppelt ist, und eine Einrichtung zum Einleiten einer Rotation in die Exzenterwelle 4 auf. Die Einrichtung besteht erfindungsgemäß aus einem außerhalb der Hülse 6 angeordneten Zykloidengetriebe 20, dessen Ein- und Ausgangswelle aus der Exzenterwelle 4 besteht. Das Zykloidengetriebe 20 weist bei einer Ausführungsform eine drehfest mit der Exzenterwelle 4 verbundene Kurvenscheibe 7 mit zykloidischem Außenumfang 8 auf, die in einem Außenring 11 umläuft, der konzentrisch mit Rollenkörpern 12 als Außenrollen versehen ist. Durch eine Abwälzbewegung der Kurvenscheibe 7 am Außenring 11 wird die Kurvenscheibe 7 bei einer Drehung der Hülse 6 zwangsweise in Rotation um ihre eigene Achse versetzt und hierdurch auch die Exzenterwelle 4 mit verminderter Geschwindigkeit um die eigene Achse M¶E¶ gedreht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewinnungsvorrichtung mit wenig­ stens einem drehend angetriebenen, schlagüberlagerten Gewin­ nungswerkzeug, insbesondere zum Hereingewinnen von Hartgestein wie Platinerz, mit einer drehbar in einem Gehäuse abgestützten Hülse, in deren Hülsenbohrung eine Exzenterwelle, die an einem Exzenterwellenende mit dem Gewinnungswerkzeug verbunden ist, exzentrisch zur Hülsenachse und um die Exzenterwellenachse drehbar gelagert ist, mit einem Antrieb, dessen Antriebswelle mit der Hülse gekoppelt ist, und mit einer Einrichtung zum Einleiten einer Rotation in die Exzenterwelle.

Eine dem Oberbegriff von Anspruch 1 zugrundeliegende Gewin­ nungsvorrichtung ist aus der EP 1 138 869 A2 bekannt. Bei der gattungsgemäßen Gewinnungsvorrichtung ist die Exzenterwelle in einer mit dem Antrieb antreibbaren Hülse gelagert, welche an ihrem Kopf die Werkzeuge trägt. Die Hülse ist mittig zwischen ihren Lagern mit einem auf die Werkzeuge abgestimmten Gegenge­ wicht ausgewuchtet. Zur Verstärkung der Lagerung der Exzenter­ welle in der Hülse, insbesondere bezüglich der über die Exzen­ terwelle aufgebrachten Schlagüberlagerung, ist in einem kopf­ seitigen Hülsenabsatz ein zusätzlich verstärkendes Lager ange­ ordnet. Das Aufbringen der Rotation in die Exzenterwelle er­ folgt bei der Vorrichtung nach der gattungsgemäßen EP 1 138 869 A2 mit einem gesonderten Antrieb für den Exzenter. Für die Kopplung des gesonderten Antriebs mit der Exzenterwelle werden verschiedene Konzepte vorgeschlagen. Ein Konzept sieht dabei als Einrichtung ein Untersetzungsgetriebe vor, welches einen zentrisch mit der Antriebswelle des Antriebs am Gehäuse gela­ gerten Außenzahnkranz aufweist, der über den Innenzahnkranz eines mit der Exzenterwelle verbundenen Hohlrades die Exzen­ terwelle antreibt. Bei diesem System sind zwei getrennte An­ triebe für die Exzenterwelle und die Hülse vorhanden und die Drehrichtung und Drehzahl der Exzenterwelle kann eingestellt werden. Ein alternatives Konzept umfaßt eine mit der Hülse an­ triebsgekoppelte Antriebswelle eines Antriebs sowie ein axialdruckaufnehmendes, hydrostatisches Gleitlager am Exzen­ terwellenende. Bei diesem Konzept ist die Exzenterwellendreh­ zahl mit der exzenterinduzierten Selbstabrolldrehzahl iden­ tisch und kann allenfalls über das hydrostatische Gleitlager in Grenzen beeinflußt werden. Bei einem dritten System erfolgt die Einleitung der Rotation in die Exzenterwelle von außen über Kardan, Mitnehmer oder ein Zahnradpaar.

Um mit den schlagüberlagerten Gewinnungswerkzeugen auch Hart­ gestein wie Platinerz abbauen zu können, sind hohe Werkzeugum­ fangsgeschwindigkeiten und mithin auch vergleichsweise hohe Drehzahlen der Exzenterwelle erforderlich. Die Verwendung ei­ nes zweiten, separaten Antriebs wie beim gattungsgemäßen Stand der Technik trägt diesem Anforderungsprofil zwar Rechnung, geht jedoch zu Lasten der Kompaktheit der Gewinnungsvorrich­ tung aufgrund des erforderlichen zusätzlichen Bauraums für den zweiten Antrieb. Die Einkopplung der Rotation des zweiten An­ triebs in das exzentrisch relativ zum Gehäuse sich bewegende Exzenterwellende wird mit den in der Entgegenhaltung skizzier­ ten Konzepten nicht entsprechend dem Anforderungsprofil an ausreichend hohe Drehzahlen und ein ausreichend hohes, über­ tragbares Drehmoment gelöst.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gewinnungsvorrichtung zu schaffen, die bei kompaktem Aufbau mit einem einzigen Antrieb auskommt und hohe Werkzeugumlaufgeschwindigkeiten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit der in Patentanspruch 1 angegebenen Er­ findung gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ein­ richtung zum Einleiten einer Rotation in die Exzenterwelle ein außerhalb der Hülse angeordnetes Zykloidengetriebe umfaßt, dessen Ein- und Ausgangswelle aus der Exzenterwelle besteht. Ein Zykloidengetriebe hat definitionsgemäß eine Kurvenscheibe mit einer zykloidischen Verzahnung bzw. Kontur am Außenumfang, die in einem Außenring umläuft, der konzentrisch angeordnete Rollenkörper aufweist, die mit der zykloidischen Scheibenkon­ tur über Formschluß zusammenwirken. Die exzentrisch in der Hülse umlaufende Exzenterwelle bewirkt eine Planetenbewegung der Kurvenscheibe im Außenring, wobei bzw. wodurch sich die Kurvenscheibe mit den zykloidischen Kurvenabschnitten an den konzentrisch angeordneten und Außenrollen bildenden Rollenkör­ pern des Außenrings abwälzt und hierdurch in eine Rotation um ihre eigene Achse versetzt wird. Diese Rotation ist entgegen­ gesetzt zu der über die Hülse auf die Exzenterwelle ausgeübten Drehrichtung. Wie an sich für Zykloidengetriebe bekannt, führt dabei die Abrollbewegung der Kurvenscheibe an den Rollenkör­ pern bei jeder vollen Umdrehung der Hülse zu einer Bewegung der Kurvenscheibe um einen zykloidischen Kurvenabschnitt wei­ ter im Außenring. Die Rotation der Kurvenscheibe um ihre Achse kann in die Exzenterwelle eingeleitet werden, um deren Rotati­ on um die eigene Achse zu erzeugen. Die Exzenterwelle bildet daher bei dem erfindungsgemäß verwendeten Zykloidengetriebe einerseits dessen Eingangswelle, und zwar mit ihrer der Hül­ sendrehzahl entsprechenden Umlaufgeschwindigkeit, und anderer­ seits auch dessen Ausgangswelle, nämlich mit der Drehzahl um die Exzenterwellenachse. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl der Hülse und der Rotationsdrehbewegung der Ex­ zenterwelle um ihre eigene Achse ist von der Anzahl der Kur­ venabschnitte der Kurvenscheibe abhängig. Die besonderen Vor­ teile des Zykloidengetriebes sind desweiteren, daß mit einem Zykloidengetriebe ein deutlich höheres Drehmoment als bei her­ kömmlichen Zahnradgetrieben in die Exzenterwelle übertragen werden kann, da, im Gegensatz zu Zahnradgetrieben, beim Zy­ kloidengetriebe jederzeit mehrere zykloidische Kurvenabschnit­ te in Kontakt mit den Rollenkörpern sind. Mit dem Zykloidenge­ triebe kann daher das Drehmoment, trotz der in die Exzenter­ welle aufgrund der Schlagüberlagerung der Werkzeuge eingelei­ teten Stöße, mit deutlich höherer Überlastsicherheit übertra­ gen werden. Ferner sorgt das Zykloidengetriebe für einen Drehantrieb der Exzenterwelle, obwohl insgesamt nur ein elek­ trische Leistung aufnehmender Antrieb vorhanden ist.

In der bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gewin­ nungsvorrichtung ist dem Zykloidengetriebe eine Überlastkupp­ lung zugeordnet, um das Zykloidengetriebe und den Antrieb vor Überlastung zu schützen und ggf. die Drehzahl der Exzenterwel­ le um ihre eigene Achse bzw. das Drehmoment begrenzen zu kön­ nen. Die Überlastkupplung kann hierbei insbesondere von einer als Bremse wirkenden Rutschkupplung gebildet werden. In Abhän­ gigkeit vom Aufbau des Zykloidengetriebes kann hierbei die Rutschkupplung radialwirkend oder axialwirkend sein.

Bei einem ersten, erfindungsgemäßen Aufbau des Zykloidenge­ triebes weist dieses wenigstens eine drehfest mit der Exzen­ terwelle verbundene, am Außenumfang zykloidische Kurvenscheibe auf, die in einem Außenring umläuft, der mit konzentrisch an­ geordneten Rollenlagern als Außenrollen versehen ist. Die zy­ kloidische Kontur am Außenumfang der Kurvenscheibe unterteilt die Kurvenscheibe in Kurvenabschnitte mit zykloidischer Kon­ tur, wobei jeder Kurvenabschnitt einem Zahn einer Zykloiden­ verzahnung entspricht. Die Kurvenscheibe dreht sich konzen­ trisch um die Achse der Exzenterwelle, während die Rollenlager des Außenrings konzentrisch um die Hülsenachse angeordnet sind. Mit den Rollenlagern und der Zykloidengeometrie der Kur­ venabschnitte wird eine reine Abwälzbewegung der Kurvenscheibe im Außenring ohne Gleiten und ohne nennenswerte Reibungsverlu­ ste gewährleistet. Die mit dem Zykloidengetriebe bewirkte Ro­ tation der Kurvenscheibe wird unmittelbar in die Exzenterwelle eingeleitet. Bei dem vorgenannten Aufbau des Zykloidengetrie­ bes kann die Überlastkupplung dem Außenring zugeordnet sein, wenn dieser konzentrisch zur Hülsenachse drehbar gelagert ist und die Überlastkupplung als axiale Bremse wirkt. Der Außen­ ring kann hierbei vorzugsweise drehfest mit einem hutförmigen Trägerelement für federbelastete Reibbeläge verbunden sein, die mit einstellbarer Anpreßkraft gegen eine mit dem Gehäuse drehfest verbundene Bremsscheibe anpreßbar sind. Solange kein Überlastfall vorliegt, steht der Außenring mit den Rollenla­ gern fest und das Untersetzungsverhältnis zwischen der Rotati­ on der Hülse und dem der Exzenterwelle wird ausschließlich über die Anzahl der Kurvenabschnitte bestimmt. Im Überlastfall dreht sich der Außenring mit der umlaufenden Hülse mit, so daß die Drehzahl der Exzenterwelle um ihre eigene Achse ggf. bis auf Null absinken kann.

Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Zy­ kloidengetriebes ist auf der Exzenterwelle wenigstens eine Kurvenscheibe drehbar gelagert, die am Außenumfang zykloidisch ist und in einem konzentrisch angeordnete Rollenlager aufwei­ senden Außenring umläuft. Die Kurvenscheibe ist ferner mit Bolzenaussparungen versehen, in die Mitnehmerbolzen einer auf der Exzenterwelle befestigten Mitnehmerscheibe eingreifen. Auch bei diesem Aufbau des Zykloidengetriebes wird die Dreh­ zahl der Exzenterwelle um ihre eigene Achse von der Drehbewe­ gung der Kurvenscheibe um ihre eigene Achse abgeleitet. Die Übertragung der Drehbewegung der Kurvenscheibe auf die Exzen­ terwelle erfolgt mittels einer Mitnehmerscheibe, welche mit Bolzen versehen ist, die in zugehörige Bolzenaussparungen an der Kurvenscheibe eingreifen. Die Bolzenaussparungen und die Bolzen können jeweils konzentrisch um die Drehachse der Mit­ nehmerscheibe bzw. Kurvenscheibe angeordnet sein und/oder auf die Bolzen können Rollen oder Wälzkörper aufgesteckt sein, um auch hier die Drehmomentübertragung als rein abwälzende Bewe­ gung erfolgen zu lassen.

Bei dem zweiten erfindungsgemäßen Aufbau eines Zykloidenge­ triebes ist die Überlastkupplung vorzugsweise der Mitnehmer­ scheibe zugeordnet. In besonders einfacher Ausgestaltung kann hierbei die Überlastkupplung aus dem Spannsatz, mit dem die Mitnehmerscheibe auf der Exzenterwelle befestigt ist, beste­ hen. Der Spannsatz kann hierzu vorzugsweise zwischen einem axialen Trommelfortsatz der Mitnehmerscheibe und der Außensei­ te der Exzenterwelle angeordnet sein und eine radiale Bremse bilden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Mitnehmerscheibe drehbar an der Exzenterwelle abgestützt sein und mit dem Exzenterwellenende ist eine als axiale Bremse wir­ kende Kupplungsanordnung als Überlastkupplung verbunden, die federbelastete, gegen die Rückseite der Mitnehmerscheibe ge­ drückte Reibbeläge umfaßt. Um den Schaltpunkt der Überlast­ kupplung einstellen zu können, können die Federn der Überlast­ kupplung Tellerfedern sein, deren Federkraft mittels Spann­ schrauben und Spannscheiben einstellbar ist.

Weiter vorzugsweise kann die Gewinnungsvorrichtung mehrere Werkzeuge, insbesondere Meißel, aufweisen, die umfangsversetzt an einem Werkzeugträger befestigt sind, der mit dem Exzenter­ wellenende auswechselbar verbunden ist. Ein vergleichsweise einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Anzahl der Rollenkörper die Anzahl der Kurvenabschnitte um genau einen übersteigt.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der schematisch die Arbeitsweise und der Aufbau der erfin­ dungsgemäßen Gewinnungsvorrichtung dargestellt sind, erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 schematisch das Funktionsprinzip der Platinerz­ gewinnung mit einer schlagüberlagerte, über ein Zykloidengetriebe drehangetriebene Werkzeuge aufweisenden Gewinnungsvorrichtung,

Fig. 2 schematisch die wesentlichen Bestandteile eines Zykloidengetriebes,

Fig. 3 schematisch einen Längsschnitt durch eine Gewin­ nungsvorrichtung mit einem Zykloidengetriebe und einer Überlastkupplung gemäß einer ersten Aus­ führungsform,

Fig. 4 schematisch einen Längsschnitt durch eine Gewin­ nungsvorrichtung mit einem Zykloidengetriebe und einer Überlastsicherung gemäß einer zweiten Aus­ führungsform und

Fig. 5 ein alternatives Ausführungsbeispiel für eine Überlastsicherung des Zykloidengetriebes aus Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Gewinnungsvor­ richtung gezeigt, die mit einem schlagüberlagerten und sich drehenden Werkzeug 1 an der Abbaufront 2 eines Platinerzstre­ bes 3 Gesteinsbrocken löst, um diese hereinzugewinnen. Das Werkzeug 1, welches von einem Meißel wie einem Rollenmeißel gebildet werden kann, ist an einem um die Mittelachse M_E einer Exzenterwelle 4 rotierenden Werkzeugträger 5 befestigt und führt bei der Rotation der Gewinnungsvorrichtung 10 eine schlagüberlagerte wellenförmige Abbaubewegung aus, wie mit den verschiedenen Abbaufronten 2, 2', 2" veranschaulicht ist. Die wellenförmige, schlagüberlagerte Bewegung der Meißelspitzen der Werkzeuge 1 wird über die exzentrische Lagerung der Exzen­ terwelle 4 in der Hülsenbohrung einer Hülse 6 erzielt, die über einen in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten, schnellau­ fenden Antrieb, wie noch erläutert werden wird, angetrieben werden kann. Die Rotation der Hülse 6 um die Hülsenmittelachse M_H führt zu einer exzentrischen Umlaufbewegung der Exzenterwel­ le 4 um die Hülsenmittelachse M_H, so daß das an dem Werkzeug­ träger 5 befestigte Werkzeug 1 schlagweise auf die Abbaufront 2 zu bzw. von dieser wegbewegt wird. Um nun die Schlagbewegung des Werkzeugs 1 mit einer Rotationsbewegung zu überlagern, ist der Exzenterwelle 4 konzentrisch die Kurvenscheibe 7 eines insgesamt mit 20 bezeichneten Zykloidengetriebes zugeordnet. Wie die Fig. 1 und 2 gut erkennen lassen, hat die Kurvenschei­ be 7 am Außenumfang 8 eine zykloidische Kontur bzw. eine re­ gelmäßige Zykloidenverzahnung mit zueinander gleich ausgebil­ deten, aneinander anschließenden Kurvenabschnitten 9, 9', 9", 9''' etc.. Die Kurvenscheibe 7 ist innerhalb eines Außenrings 11 angeordnet, der konzentrisch um die Hülsenachse M_H angeord­ net ist und konzentrisch um diese mit Rollenkörpern 12 verse­ hen ist, die mit den Kurvenabschnitten 9, 9', 9", 9''' zusam­ menwirken. Aufgrund der Umlaufbewegung der drehangetriebenen Hülse 6 läuft die Kurvenscheibe 7 innerhalb des Außenrings 11 um und wälzt sich hierbei mit den Kurvenabschnitten 9, 9', 9", 9''' an den Rollenkörpern 12 ab. Die Richtung der Umlauf­ bewegung der Kurvenscheibe 7 im Außenring 11 entspricht der Drehrichtung H der Hülse 6. Die Kurvenscheibe 7 ist im Durch­ messer kleiner als der Durchmesser des von den Rollenkörpern 12 gebildeten Kreis und im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Kurvenscheibe 7 einen Kurvenabschnitt 9 weniger, als der Außenring 11 Rollenlager 12 aufweist. Mit jeder Umdrehung der Hülse 6 in Drehrichtung H vollzieht die in dieser exzentrisch gelagerte Exzenterwelle 4 ebenfalls eine Umlaufbewegung, wobei sie sich mit den Kurvenabschnitten 9, 9', 9", 9''' an den Rollenkörpern 12 abwälzt und sich aufgrund der Abwälzbewegung gegenüber der Ausgangslage um einen Kurvenabschnitt 9, 9", 9''' entgegen der Drehrichtung H der Hülse 6 bewegt. Diese mit dem Zykloidengetriebe 20 zwangsweise erzielte Rotation der Kurvenscheibe 7 in entgegengesetzter Richtung wird nun in die Exzenterwelle 4 eingeleitet, die hierdurch in eine Rotation in Pfeilrichtung E um die Exzenterwellenachse M_E versetzt wird. Die Rotation der Exzenterwelle 4 in Gegenrichtung zur Dreh­ richtung H der Hülse 6 erfolgt mit einem Untersetzungsverhält­ nis ins Langsame, welches von der Anzahl der Kurvenabschnitte 9 der Kurvenscheibe 7 bestimmt wird. Die Exzenterwelle 4 bil­ det sowohl die Eingangswelle für das Zykloidengetriebe 20 als auch deren Ausgangswelle, wobei die Eingangsdrehzahl des Zy­ kloidengetriebes dem exzentrischen Umlauf der Exzenterwelle 4 und die Ausgangsdrehzahl des Zykloidengetriebes 20 der Eigen­ rotation der Exzenterwelle 4 um die Exzenterwellenachse M_E ent­ spricht. Die Fig. 1 und 2 verdeutlichen, daß die Kurvenscheibe 7 in jeder Stellung mit mehreren Kurvenabschnitten 9, 9', 9", 9''' an den Rollenkörpern 12 des Außenrings 11 anliegt und nur wenige Kurvenabschnitte, wie der Kurvenabschnitt 9"", keine Kräfte übertragen. Mit dem Zykloidengetriebe 20 kann daher ein hohes Drehmoment gleichmäßig übertragen werden, so daß die Kraftübertragung im Vergleich zu Zahnradgetrieben schon bei Einsatz einer einzelnen Kurvenscheibe wesentlich verbessert ist. Die Kraftübertragung läßt sich durch den Einsatz mehrerer Kurvenscheiben verbessern und die Belastung jeder Kurvenschei­ be dabei verringern. Die Schlagwirkung der Werkzeuge 1 kann über den Durchmesser und/oder die Exzentrizität der Exzenter­ welle 4 relativ zur Hülsenachse M_H nach dem Anforderungskatalog für die Gewinnungsvorrichtung abgestimmt werden.

Fig. 3 zeigt schematisch in Schnittansicht eine mit einem Zy­ kloidengetriebe 20 gemäß einer ersten Ausführungsform versehe­ ne Gewinnungsvorrichtung 10, wobei dieselben Bezugszeichen wie bei der Prinziperläuterung anhand der Fig. 1 und 2 verwendet werden. In einem Gehäuse 21 ist mittels werkzeugseitiger Rol­ lenlager 22 und antriebsseitiger Pendelrollenlager 23 eine Hülse 6 drehbar gelagert, die werkzeugseitig einen Hülsenab­ satz 24 aufweist und antriebsseitig mit einer Zahnradtrommel 25 drehfest verbunden ist. Die Hülse 6 wird mittels eines auf der Antriebswelle 15 eines schnellaufenden Antriebs 16 sitzen­ den Zahnrad 17 angetrieben, welches mit seiner Außenverzahnung in die Außenverzahnung der Zahnradtrommel eingreift. Die Hülse rotiert im Betrieb der Gewinnungsvorrichtung 10 um die Hül­ senachse M_H, die mit der Gehäuseachse des Gehäuses 21 zusammen­ fällt.

In der Hülsenbohrung der Hülse 6 ist exzentrisch eine Exzen­ terwelle 4 mittels eines werkzeugseitigen, in dem Hülsenabsatz 24 exzentrisch sitzenden Pendelrollenlagers 26 und einem ex­ zentrisch in der Zahnradtrommel 25 sitzenden Pendelrollenla­ gers 27 gelagert. Die Lagerung bewirkt, daß die Exzenterwelle um die Exzenterwellenachse M_E rotieren kann, während sie mit der Umlaufbewegung der Hülse 6 umläuft. Am in Fig. 3 linken Exzenterwellenende 28 ist stirnseitig ein Werkzeugträger 5 mittels Schrauben 29 befestigt, an dem die Werkzeuge 1 aus­ tauschbar befestigt werden können. Zwischen der Stirnseite des Gehäuses 21 und der Rückseite des Werkzeugträgers 5 sowie zwi­ schen einem den Hülsenabsatz 24 stirnseitig schließenden La­ gerring 29 und der Rückseite des Werkzeugträgers 5 sind Dicht­ lippen 30, 31 angeordnet, die den Innenraum des Gehäuses 21 gegenüber der Gehäuseaußenseite abdichten. Zur Auswuchtung der Hülse 6 ist, angepaßt an die Position der Hülsenbohrung und das Gewicht der Exzenterwelle, am Hülsenabsatz 24, mithin nahe am Werkzeug 1 bzw. dem vorderen Exzenterwellenende, ein Gegen­ gewicht 34 befestigt.

Am anderen Exzenterwellenende 32 innerhalb des Gehäuses 21 und außerhalb der Hülse 6 sowie der mit dieser fest verbundenen Hülsentrommel 25 ist das Zykloidengetriebe 20 gemäß einem er­ sten Ausführungsbeispiel angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 weist das Zykloidengetriebe 20 eine drehfest auf dem Wellenabsatz des Exzenterwellenendes 32 sitzende Kurven­ scheibe 7 auf, die mit einer Zykloidenkontur bzw. -verzahnung am Außenumfang 8 versehen ist. Die Kontur der Zykloidenverzah­ nung mit den zykloidischen Kurvenabschnitten 9 kann beispiel­ haft den Fig. 1 und 2 entnommen werden. Die Kurvenscheibe 7 läuft innerhalb eines Außenrings 11 um, der mit Rollenlagern 12 als Wälzkörper für die Kurvenabschnitte 9 versehen ist, wo­ bei die Rollenkörper 12, wie weiter oben erläutert, umfangs­ verteilt auf einer Kreisbahn angeordnet sind. In das in Fig. 3 obere Rollenlager 12 greift einer der Kurvenabschnitte der Kurvenscheibe 7 ein, während das untere Rollenlager 12' unbe­ lastet ist und frei liegt.

Der die Rollenlager 12 tragende Außenring 11 ist konzentrisch zur Hülsenachse M_H angeordnet und kann drehfest mit dem Gehäuse 21 des Gewinnungswerkzeugs 10 verbunden sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch ist dem Zykloidengetriebe 20 eine insgesamt mit 40 bezeichnete Überlastkupplung zugeordnet, wel­ che als Axialbremse ausgelegt ist und den Außenring 11, der auf nicht gezeigte Weise drehbar im Gehäuse 21 gelagert ist, in einer Position festhält. Hierzu umfaßt die Überlastkupplung 40 ein drehfest mit dem Außenring 11 verbundenes, beispiels­ weise verschraubtes hutförmiges Trägerelement 41, welches ei­ nen scheibenförmigen Teil 42 hat, der rückseitig mit Reibbelä­ gen 44 versehen ist, und einen trommelförmigen Teil 43 hat, an welchem sich ein Tellerfederpaket 45 abstützt, welches eine mit einem zweiten Reibbelag 46 versehene Druckplatte 47 gegen eine Bremsscheibe 48 andrückt. Die topfförmige Bremsscheibe 48 ist drehfest mit dem Gehäuseende 33 des Gehäuses 21 ver­ schraubt. Die Federkraft des Tellerfederpaketes 45 wirkt in Richtung auf den ersten Reibbelag 44, so daß das Trägerelement 41 mit einer mittels der Spannschrauben 49 und dem Spannteller 50 einstellbaren, über die Reibbeläge 44, 46 übertragenen An­ preßkraft an der Bremsscheibe 48 festgehalten wird; mit der­ selben Kraft bzw. demselben Bremsmoment wird mithin auch der drehbar gelagerte Außenring 11 festgehalten. Falls ein über die Exzenterwelle 4 in die Kurvenscheibe 7 eingeleitetes und auf die Rollenlager 12 des Außenrings 11 übertragenes Drehmo­ ment das eingestellte Bremsmoment übersteigt, kann sich das Trägerelement 41 relativ zur Bremsscheibe 48 bewegen. Hier­ durch dreht sich der Außenring 11 relativ zum Gehäuse 21 und mit der Umlaufbewegung der Kurvenscheibe 7 mit, wodurch die Drehzahl der Exzenterwelle 4 sinkt. Die Überlastkupplung 40 kann nach dem gleichen Prinzip auch zur Einstellung der Dreh­ zahl der Exzenterwelle 4 eingesetzt werden, sofern der Schlupf zwischen der Bremsscheibe und dem Trägerelement geregelt wird.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Gewin­ nungsvorrichtung 110 mit einem Zykloidengetriebe 120 gemäß ei­ ner zweiten Ausführungsform. Identische und ähnliche Bauteile sind mit um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die drehbare Anordnung der Hülse 106 und der Exzenterwelle 104 im Gehäuse 121 ist identisch wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, so daß eine nochmalige Erläuterung hier nicht erfolgt. Das an­ triebsseitige Exzenterwellenende 132 ist gegenüber dem vorhe­ rigen Ausführungsbeispiel bis annähernd ans Gehäuseende 133 des Gehäuses 121 verlängert. Das Exzenterwellenende 132 trägt außerhalb des von der Zahnradtrommel 125 gebildeten Hülsenen­ des der Hülse 106 eine Kurvenscheibe 107, die über einen Wälz­ lagerring 113 drehbar auf der Exzenterwelle 104 bzw. dem Ex­ zenterwellenende 132 gelagert ist. Auch die Kurvenscheibe 107 hat eine zykloidische Außenkontur 108 mit einer von Kurvenab­ schnitten 109 gebildeten Zykloidenverzahnung, die mit Rollen­ lagern 112 zusammenwirken, die an einem Außenring 111 abge­ stützt sind. Der Außenring 111 ist fest mit dem Gehäuse 121 verbunden oder er wird von einem Gehäuseflanschring gebildet. Die Kurvenscheibe 107 läuft, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 bereits beschrieben, entsprechend dem Umlauf der Ex­ zenterwelle 104 im Außenring 111 um und wälzt sich mit den Kurvenabschnitten 109 an den Rollenkörpern 112 ab. Hierbei wird die Kurvenscheibe 107 in Rotation entgegen der Drehrich­ tung der Hülse 106 versetzt, deren Drehrichtung mit der Um­ laufbewegung der Exzentrität der Exzenterwelle 104 zusammen­ fällt. Die Rotation der Kurvenscheibe 107 um die Exzenterwel­ lenachse M_E, die aufgrund der Abwälzbewegung der Zykloidenver­ zahnung an den Rollenkörpern 112 zwangsläufig entsteht, wird beim Zykloidengetriebe 120 in eine Mitnehmerscheibe 114 einge­ leitet und von dieser auf die Exzenterwelle 104 übertragen, so daß die Exzenterwelle 104, wie weiter oben erläutert, zwangs­ weise in Rotation um die Exzenterwellenachse M_E versetzt wird, also drehangetrieben wird. Für die Übertragung weist die Kur­ venscheibe 107 konzentrisch um die Exzenterwellenachse M_E ange­ ordnete Bolzenaussparungen 118 auf, in die Bolzen 119 eingrei­ fen, die an dem radialen Teil 151 der Mitnehmerscheibe 114 be­ festigt sind. Auf die Bolzen 119 können Wälzkörper aufgesteckt sein, um die Reibung zwischen den Bolzenaussparungen 118 und den Bolzen 119 zu verringern. Für den Drehschluß mit der Ex­ zenterwelle 104 weist die Mitnehmerscheibe 114 einen sich an den radialen Teil 151 anschließenden axialen Trommelfortsatz 152 auf, der über einen Spannsatz 153 gegen die Außenseite des Exzenterwellenendes 132 verspannt ist. Mit dem Spannsatz 153 kann nun eine Überlastkupplung in Gestalt einer radial wirken­ den Bremse bewirkt werden, da über den Spannsatz 153 das maxi­ male Drehmoment, welches von der Mitnehmerscheibe 114 in das Exzenterwellenende 132 eingeleitet werden kann, voreinstellbar ist. Der Spannsatz 153 kann beispielsweise keilförmige Spann­ ringe 154, 155 umfassen, deren Abstand über nicht gezeigte Schrauben veränderbar ist und die mit kegelförmigen Buchsen 156, 157 zum Verspannen der Mitnehmerscheibe 114 am Exzenter­ wellenende 132 zusammenwirken. Auch hier kann der Reibschluß durch Reibbeläge od. dgl. verstärkt werden.

Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel für eine Si­ cherheitskupplung 240, die einem Zykloidengetriebe 220 zuge­ ordnet ist, welches eine auf der Exzenterwelle 204 über einen Lagerring 213 gelagerte Kurvenscheibe 207 und einen Außenring 211 mit Rollenkörpern 212 aufweist und im Aufbau dem Zykloi­ dengetriebe nach Fig. 4 entspricht. Die Kurvenscheibe 207 weist Bolzenaussparungen 218 auf, in die Mitnehmerbolzen 219 eingreifen, die konzentrisch und drehfest in einer Mitnehmer­ scheibe 214 befestigt sind. Die Mitnehmerscheibe 214 hat am Innenumfang eine Buchse 260, mit der die Mitnehmerscheibe 214 mit geringem Spiel auf einem Absatz des Exzenterwellenendes 232 sitzt. Die Mitnehmerscheibe 214 umfaßt einen Scheibenteil 261, an dessen Vorderseite die Mitnehmerbolzen 219 vorragen und gegen dessen Rückseite eine mit Reibbelägen 244 versehene Druckplatte 263 anliegt. Die Druckplatte 263 wird mittels Tel­ lerfedern 265 gegen die Rückseite des Scheibenteils 261 ange­ preßt, wobei die Federkraft der Tellerfedern 265 über Spann­ schrauben 266, einen axial verschiebbaren Spannteller 268 und eine Spannsscheibe 267 eingestellt werden kann, die drehfest auf einem Keilwellenabschnitt 234 am Exzenterwellenende 232 befestigt ist. Auch hier wirkt die Überlastkupplung 240 als Rutschkupplung und bei Übersteigern eines über die Tellerfe­ dern 265 eingestellten Drehmomentes wird die Kraftübertragung von der Mitnehmerscheibe 214 auf die Exzenterwelle 204 unter­ brochen, so daß deren Drehzahl sinkt.

Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschrei­ bung eine Reihe von Abweichungen, die in den Schutzbereich der Ansprüche fallen sollen. Die Anordnung und der Aufbau einer Überlastkupplung ist nur beispielhaft und für den Fachmann er­ geben sich ohne weiteres weitere Modifikationen. In den Figu­ ren ist jeweils nur eine Kurvenscheibe gezeigt, es können je­ doch auch mehrere Kurvenscheiben vorhanden sein. In den Schutzbereich der Patentansprüche sollen desweiteren auch an­ dere Bauformen für Zykloidengetriebe fallen, soweit diese die Exzenterwelle sowohl als Eingangs- als auch als Ausgangswelle verwenden und das Zykloidengetriebe in Zusammenhang mit schlagüberlagerten Werkzeugen und -vorrichtungen verwendet wird.

Claims (16)

1. Gewinnungsvorrichtung mit wenigstens einem drehend ange­ triebenen, schlagüberlagerten Gewinnungswerkzeug, insbe­ sondere zum Hereingewinnen von Hartgestein wie Platinerz, mit einer drehbar in einem Gehäuse abgestützten Hülse, in deren Hülsenbohrung eine Exzenterwelle, die an einem Ex­ zenterwellenende mit dem Gewinnungswerkzeug verbunden ist, exzentrisch zur Hülsenachse und um die Exzenterwellenachse drehbar gelagert ist, mit einem Antrieb, dessen Antriebs­ welle mit der Hülse gekoppelt ist, und mit einer Einrich­ tung zum Einleiten einer Rotation in die Exzenterwelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein außerhalb der Hülse (6; 106) angeordnetes Zykloidengetriebe (20; 120; 220) umfaßt, dessen Ein- und Ausgangswelle aus der Exzenterwelle (4; 104; 204) besteht.

2. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass dem Zykloidengetriebe (20; 120; 220) eine Überlastkupplung (40; 140; 240) zugeordnet ist.

3. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überlastkupplung (40; 140; 240) eine Rutschkupplung ist.

4. Gewinnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zykloidengetriebe (20) wenigstens eine drehfest mit der Exzenterwelle (4) verbun­ dene, am Außenumfang zykloidische, in einem konzentrisch angeordnete Rollenlager (12) aufweisenden Außenring (11) umlaufende Kurvenscheibe (7) aufweist.

5. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überlastkupplung (40) dem Außenring (11) zugeordnet ist, der konzentrisch zur Hülsenachse (M_H) drehbar gelagert ist.

6. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Außenring (11) drehfest mit einem Trägerelement (41) für federbelastete Reibbeläge (44; 46) verbunden ist, die mit einstellbarer Anpreßkraft gegen ei­ ne mit dem Gehäuse (21) drehfest verbundene Bremsscheibe (48) anpreßbar sind.

7. Gewinnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zykloidengetriebe (120; 220) wenigstens eine drehbar auf der Exzenterwelle (104; 204) gelagerte, am Außenumfang (108; 208) zykloidische, in einem konzentrisch angeordnete Rollenlager (112; 212) auf­ weisenden Außenring (111; 211) umlaufende Kurvenscheibe (107; 207) aufweist, die mit Bolzenaussparungen (118; 218) versehen ist, in die Mitnehmerbolzen (119; 219) einer auf der Exzenterwelle sitzenden Mitnehmerscheibe (114; 214) eingreifen.

8. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bolzenaussparungen (118; 218) und die Bolzen (119; 219) konzentrisch angeordnet sind und/oder auf die Bolzen Wälzkörper aufgesteckt sind.

9. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Überlastkupplung (140; 240) der Mitnehmerscheibe (114; 214) zugeordnet ist.

10. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überlastkupplung (140) aus dem Spann­ satz (153), mit dem die Mitnehmerscheibe (114) auf der Ex­ zenterwelle (104) befestigt ist, besteht.

11. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Spannsatz (153) zwischen einem axialen Trommelfortsatz (152) der Mitnehmerscheibe (114) und dem Außenmantel der Exzenterwelle (104) angeordnet ist.

12. Gewinnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe (214) drehbar an der Exzenterwelle (104) abgestützt ist und mit dem Exzenterwellenende (232) eine Kupplungsanordnung als Überlastkupplung (240) verbunden ist.

13. Gewinnungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Kupplungsanordnung an einer Druckplatte (263) angeordnete Reibbeläge (264) aufweist, die mittels Federn gegen die Mitnehmerscheibe (214) gepreßt sind.

14. Gewinnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn der Überlastkupp­ lung Tellerfedern (45; 265) sind, deren Federkraft mittels Spannschrauben (49; 266) und Spannscheiben (50; 267, 268) einstellbar ist.

15. Gewinnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Werkzeuge, insbeson­ dere Meißel, umfangsverteilt an einem Werkzeugträger (5) befestigt sind, der mit dem anderen Exzenterwellenende (28) auswechselbar verbunden ist.

16. Gewinnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe mehrere Kurvenabschnitte (9, 9', 9") aufweist, wobei die Anzahl der Rollenkörper (12; 112; 212) die Anzahl der Kurvenab­ schnitte (9, 9', 9") um genau einen übersteigt.