Walzenschrämlader

Als Walzenschrämlader oder kurz Walzenlader bezeichnet man im Steinkohlenbergbau eine Abbaumaschine in einem Streb.^[1] Walzenschrämlader werden im Bergbau in der schneidenden Gewinnung eingesetzt.^[2]

Geschichte

Bereits im Jahr 1912 wurde ein britisches Patent auf eine Walzenschrämmaschine erteilt. Ein weiteres Patent folgte im Jahr 1929. Diese Patente wurden jedoch nicht in die Praxis umgesetzt, da darin eine Verbesserung zu einem Walzenschrämlader nicht vorgesehen war. Die erste Kohlengewinnungs- und Lademaschine wurde im Jahr 1925 von der Maschinenfabrik Knapp aus Wanne-Eickel gebaut. Kurze Zeit später wurde diese Maschine von der Firma Knapp mit einem Schrämrahmen ausgerüstet. Aufgrund ihrer technischen Unvollkommenheit brachte diese Maschine jedoch nicht den gewünschten Erfolg und die Bergbautreibenden verloren ihr Interesse daran. Im Jahr 1934 wurde der erste Schrämlader in Großbritannien benutzt. Im deutschen Bergbau kam im Jahr 1938 der sogenannte Eiserne Bergmann auf der Zeche Rheinpreußen zum Einsatz. Fast zeitgleich mit dem Eisernen Bergmann wurden mehrere Gewinnungs- und Lademaschinen entwickelt. Diese Maschinen hatten als Basis eine Schrämkette und Löseaggregate, die die unterschrämte Kohle aus dem Verband lösten. Sie zogen auch eine Ladevorrichtung nach, die die Kohle in den Strebpanzer lud.^[3] Im Jahr 1942 wurde der Prototyp eines Schrämladers der Firma Eickhoff auf der Zeche Jacobi getestet. Diese Maschine war eine Kombination einer Kettenschrämmaschine mit einer höhenverstellbaren Stangenschrämmaschine und einem Querförderer. Die Maschine zog sich mit einer integrierten Seilwinde am Kohlenstoß entlang. Dabei wurde der Stoß von den vorlaufenden Schrämarm unterschnitten. Das von der Schrämstange im Hangenden hereingewonnene Material rutschte über eine vorstehende Prallplatte in den Querförderer. Ob diese als „Eiserner Heinrich“ bezeichnete Maschine über den Prototypstatus hinauskam, ist nicht bekannt, über weitere Einsätze als den auf der Zeche Jacobi ist ungewiss.^[4] Ab dem Beginn der 1950er Jahre kamen zunehmend neue Entwicklungen von Walzenschrämladern auf den Markt.^[3] Walzenschrämlader fanden ab Anfang der 1970er Jahre als Gewinnungsmaschinen bei der vollmechanischen schneidenden Gewinnung im Bergbau Verbreitung.^[5]

Entwicklungen

Der erste konventionelle Walzenschrämlader war mit einer starren Schrämwalze ausgestattet. Um die Maschine zu bewegen, war sie mit einer Seilwinde, später mit einer Kettenwinde bestückt. Für den Einsatz in mächtigen Flözen wurde er mit zusätzlichen Schneideeinrichtungen ausgerüstet. Diese Schneideeinrichtungen dienten dazu, die von der starren Walze unterschrämte Kohle zu zerteilen und hereinzugewinnen. Ein angehängter Kastenräumer fungierte als zusätzliche Schneideinrichtung; bei späteren Modellen wurde er durch einen angehängten Portalräumer ersetzt. Bei diesen Maschinentypen war die einseitige Arbeitsweise nachteilig, die es erforderlich machte, zusätzlich zur Gewinnungsfahrt eine Räumfahrt einzulegen. Dadurch ging Gewinnungszeit verloren. Außerdem konnte bei Einzelstempelausbau der Ausbau erst nach der Räumfahrt eingebracht werden, was sich wiederum nachteilig auf das Hangende auswirkte. Als nächste Modifikation wurde am Walzenschrämlader mit starrer Walze eine Hobelanlage angebracht. Sie diente als zweite Gewinnungseinrichtung, wodurch die Kohle in beiden Fahrtrichtungen des Walzenschrämladers abgetragen werden konnte. In einem Walzenschnitt wurde so Oberkohle bis zum Hangenden mit der Schrämwalze und die Unterkohle bis zum Liegenden mit dem Hobel hereingewonnen. Die Räumfahrt konnte dadurch entfallen und der Strebausbau zeitnah eingebracht werden. Weitere Veränderungen waren Walzenschrämlader mit zwei innenliegenden Schwenkwalzen, später mit außenliegenden Schwenkwalzen.^[3]

Aufbau

Ein Walzenlader besteht aus einem Maschinenschlitten mit eingebautem elektrischem Antrieb, dem Schrämmotor für die Schrämwalzen und dem Vortrieb. Die Schrämwinde wird hydraulisch betrieben und über ein Kettenrad mittels Schrämketten angetrieben. Der Walzenschrämlader lässt sich auch hin- und herbewegen, ohne dass sich die Schrämwalze dreht.^[6] Bei modernen Walzenschrämladern befinden sich die Schrämwalzen an den Enden der Tragarme, die an beiden Enden des Getriebegehäuses beweglich angeflanscht sind. Die Walzentragarme enthalten eine Zahnräderkaskade zur Kraftübertragung auf ein Planetengetriebe. Durch das Planetengetriebe wird die Schrämwalze angetrieben. Die Höhenverstellung des Walzentragarmes erfolgt über Hydraulikzylinder.^[1] Es gibt aber auch Walzenschrämlader, bei denen die Antriebsmotoren für die Schrämwalze in den Walzentragarm integriert ist. Als Motoren werden wassergekühlte Drehstrommotoren mit einer Leistung von bis zu 230 Kilowatt eingesetzt. Der Vortrieb der Maschine erfolgt ebenfalls über einen eigenen Elektromotor, der über ein Getriebe auf die am Panzerförderer befindliche Triebstockverzahnung wirkt. Hier kommen Gleichstrom-Nebenschlussmotoren zum Einsatz. Die Motoren sind ebenfalls wassergekühlt und haben eine Leistung von bis zu 25 Kilowatt. Die Marschgeschwindigkeit der Maschine liegt je nach Typ bei bis zu 650 Metern pro Stunde. Das Gewicht eines Walzenschrämladers beträgt bis zu 50 Tonnen. Die elektrische Versorgung erfolgt über ein Schleppkabel, dieses wird zusammen mit dem Wasserversorgungsschlauch in einer Kabelschleppkette seitlich am Förderer geführt.^[3] Sämtliche Steuerungen und die Hydraulik befinden sich im allseitig geschlossenem Gehäuse des Walzenschrämladers.^[7]

Betrieb

Im Betrieb fährt die Maschine im bis zu 450 Meter langen Streb hin und her. Die sich jeweils am vorderen Ende der Maschine befindliche Schneidwalze schneidet aus dem Hangenden des Flözes einen Kohlenstreifen heraus, während die nacheilende Walze das Liegende hereingewinnt.^[2] Pro Arbeitsgang kann bis zu ein Meter Kohleflöz abgebaut werden. Der Antrieb zur Vertikalbewegung erfolgt über elektrisch angetriebene Zahnräder, die in eine am Kettenförderer montierte Zahnstange (Triebstock) eingreifen. Der entstehende Kohlenstaub wird durch Wasser niedergeschlagen, das über Düsen an den Walzentragarmen und den Schneidwalzen versprüht wird. Die hereingewonnene Kohle fällt auf den Kettenförderer, der dann die Kohle zum Förderband in der Fußstrecke transportiert. Die installierte elektrische Leistung eines Walzenschrämladers kann bis zu 500 Kilowatt betragen, wegen des großen Arbeitsweges wird die Maschine im Normalfall über eine Fernsteuerung bedient.^[3] Im Gegensatz zum Kohlenhobel wird der Walzenlader meist in Flözen größerer Mächtigkeit (ab ca. 1,8 m) eingesetzt. Die marktführenden Hersteller von Walzenladern sind die Gebr. Eickhoff Maschinenfabrik und Eisengießerei in Bochum und Caterpillar (nach der Übernahme der Firma Bucyrus International), in der zuvor die Deutsche Bergbau Technik (DBT) (ehemals Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia) in Lünen aufgegangen war.^[8]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. 7. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1988, ISBN 3-7739-0501-7.
2. ↑ ^{a b} Wirtschaftsvereinigung Bergbau e.V.: Das Bergbau Handbuch. 5. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1994, ISBN 3-7739-0567-X.
3. ↑ ^{a b c d e} Heinz Kundel: Kohlengewinnung. 6. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1983, ISBN 3-7739-0389-8.
4. ↑ Fritz Pamp: Die Zeche Jacobi; Ihre Entwicklung bis zum Ende des Zweiten Weltkrieges. In: Osterfelder Bürgerring. (Hrsg.): Der Kickenberg, Osterfelder Heimatblatt. Nr. 24, Walter Perspektiven GmbH, Oberhausen September 2012, ISSN 1864-7294, S. 4–6.
5. ↑ Ernst-Ulrich Reuther: Einführung in den Bergbau. 1. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1982, ISBN 3-7739-0390-1.
6. ↑ Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Erster Band, 10. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1961
7. ↑ Patentanmeldung DE4410133A1: Walzenschrämlader. Angemeldet am 24. März 1994, veröffentlicht am 28. September 1995, Anmelder: Ruhrkohle AG, Erfinder: Otfried Louis et al.‌
8. ↑ cnbc.com, CNBC: Caterpillar to Buy Bucyrus in $8.6 Billion Deal, 15. November 2010.

Weblinks

Commons: Walzenlader – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Walzenschrämlader im Einsatz. (Video) (abgerufen am 13. September 2011)
• Animation eines Walzenschrämladers im Streb (zuletzt abgerufen am 14. Dezember 2012)
• Bild eines Walzenladers im Einsatz, hier die nacheilende Walze (zuletzt abgerufen am 14. Dezember 2012)