DE1054402B

DE1054402B - Hydraulic pit support

Info

Publication number: DE1054402B
Application number: DEM32499A
Authority: DE
Inventors: Staddlestones Garth; Tranby Lane; Clarence Herbert Perry; Bernard Tebb
Original assignee: Mastabar Mining Equipment Co Ltd
Current assignee: Mastabar Mining Equipment Co Ltd
Priority date: 1955-12-08
Filing date: 1956-11-29
Publication date: 1959-04-09
Also published as: GB802804A; BE553228A; FR1164647A

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Grubenstütze mit einem zylindrisch gestalteten Unterteil, in welchem teleskopartig ein zylindrisch gestalteter Oberteil gleitet, der den Flüssigkeitsvorratsbehälter bildet und oben zur Abstützung gegenüber der Grubendecke eine Kopfplatte und unten einen Stützkolben trägt, der in dem zylindrisch gestalteten Unterteil geführt ist und das Pumpensystem trägt. Die Erfindung selbst ist darin zu sehen, daß in einem auf dem Stützkolben sitzenden Hauptarbeitszylinder ein großer Pumpenkolben angeordnet ist, der in seinem Innern einen kleinen Pumpenzylinder besitzt, in dem ein kleiner Pumpenkolben arbeitet, wobei die beiden Kolben gegeneinander durch eine Feder abgestützt sind.The invention relates to a hydraulic pit support with a cylindrically shaped lower part, in which telescopically a cylindrically shaped upper part slides, which forms the liquid storage container and at the top for support against the pit ceiling a head plate and at the bottom a support piston which is guided in the cylindrically shaped lower part and carries the pump system. The invention itself is it can be seen that in a main working cylinder seated on the support piston there is a large pump piston is arranged, which has a small pump cylinder in its interior, in which a small The pump piston works, the two pistons being supported against one another by a spring.

Hierdurch wird ein hydraulisches Pumpensystem geschaffen, das in zwei Stufen arbeitet. Beim Ausfahren der Grubenstütze im unbelasteten Zustand arbeiten beide Pumpenkolben gemeinsam, so daß die Stütze relativ schnell ausgefahren werden kann. Sobald die Kopfplatte der Grubenstütze gegen die Grubendecke stößt, steigt der Druck im Pumpensystem stark an, bis schließlich die auf den großen Pumpenkolben nach oben wirkende Kraft größer wird als die Kraft, mit der der große Kolben von der zwischen dem großen und dem kleinen Kolben angeordneten Feder nach unten gedrückt wird. Von diesem Moment an übernimmt der kleine Pumpenkolben die gesamte Pumparbeit. Er wird so lange betätigt, bis der erforderliche Stützdruck erreicht ist.This creates a hydraulic pump system that works in two stages. When moving out the pit support in the unloaded state, both pump pistons work together, so that the support can be extended relatively quickly. As soon as the head plate of the pit support against the pit ceiling pushes, the pressure in the pump system rises sharply, until finally the pressure on the large pump piston The force acting above becomes greater than the force with which the large piston differs from that between the large one and the spring arranged on the small piston is pressed downwards. From that moment on takes over the small pump piston does all the pumping work. It is operated until the required support pressure is reached is reached.

Es sind schon hydraulische Grubenstützen bekannt, bei denen ebenfalls ein kleiner und ein großer Pumpenkolben vorgesehen sind. Beide sind aber starr oder bis auf ein geringes Spiel fest miteinander verbunden und können daher nur gemeinsam betätigt werden. Auch hier arbeiten beide Kolben gemeinsam, bis die Grubendecke erreicht ist. Von einem bestimmten Stützdruck an fördert der große Pumpenkolben die Druckflüssigkeit aber durch ein Ablaßventil und einen Überströmkanal in den Vorratsraum für die Druckflüssigkeit zurück.Hydraulic pit supports are already known, which also have a small and a large pump piston are provided. Both are rigid or, apart from a small amount of play, firmly connected to one another and can therefore only be operated together. Here, too, both pistons work together until the Pit ceiling is reached. From a certain support pressure on, the large pump piston promotes the Pressure fluid but through a drain valve and an overflow channel into the storage space for the pressure fluid return.

Der Vorteil der Anordnung nach der Erfindung liegt demgegenüber in einem besonders einfachen Aufbau der Pumpvorrichtung, bei welcher ein besonderer Überströmkanal mit einem zugehörigen Entlastungsventil fortfällt. Es ergeben sich hieraus geringere Herstellungs- und Instandhaltungskosten und eine wesentlich sicherere Betriebsweise, die gerade im Bergbau von besonderer Wichtigkeit ist.In contrast, the advantage of the arrangement according to the invention lies in a particularly simple structure the pumping device, in which a special overflow channel with an associated relief valve no longer applies. This results in lower manufacturing and maintenance costs and significantly safer mode of operation, which is particularly important in mining.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist darin zu sehen, daß in dem zylindrisch gestalteten Oberteil ein von Hand betätigter Kurbel-(Exzenter-) Trieb vorgesehen ist, der auf den kleinen Kolben wirkt, wobei die beiden Kolben bei niedrigem Flüssigkeitsdruck gemeinsam arbeiten, während bei Auftref-Hydraulische GrubenstützeAn advantageous embodiment of the invention can be seen in the fact that in the cylindrically shaped Upper part a manually operated crank (eccentric) drive is provided, which is on the small piston acts, whereby the two pistons work together at low fluid pressure, while at Auftref-Hydraulic Pit support

Anmelder:Applicant:

Mastabar Mining Equipment Company
Limited, Hull, Yorkshire (Großbritannien)Mastabar Mining Equipment Company
Limited, Hull, Yorkshire (Great Britain)

Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, Patentanwalt, München 5, Papa-Schmid-Str. 1Representative: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, patent attorney, Munich 5, Papa-Schmid-Str. 1

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. Dezember 1955Claimed priority:
Great Britain 8 December 1955

Bernard Tebb, Staddlestones Garth, Tranby Lane,Bernard Tebb, Staddlestones Garth, Tranby Lane,

Swanland, East Yorkshire,
und Clarence Herbert Perry, Hull, YorkshireSwanland, East Yorkshire,
and Clarence Herbert Perry, Hull, Yorkshire

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden(Great Britain),
have been named as inventors

fen der Kopfplatte auf die Grubendecke und dem damit verbundenen Druckanstieg der kleine Kolben sich gegenüber dem großen. Kolben bewegt, sobald der aufwärts gerichtete Druck der Flüssigkeit größer wird als der nach unten gerichtete Druck der zwischen den Kolben eingeschalteten Druckfeder.fen the head plate on the pit roof and the associated pressure increase of the small piston itself compared to the big one. Piston moves as soon as the upward pressure of the liquid increases than the downward pressure of the compression spring connected between the pistons.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß der unter den beiden Kolben vorhandene Druckraum über ein Rückschlagventil mit einer im Innern des Stützkolbens vorgesehenen Kammer in Verbindung steht, die wiederum mit dem Flüssigkeitsvorratsraum verbunden ist.Another advantageous embodiment of the invention is that the under the two pistons existing pressure space via a check valve with a chamber provided inside the support piston is in communication, which in turn is connected to the liquid storage space.

Die Erfindung ist an Hand.von Zeichnungen dargestellt. Es zeigtThe invention is shown on Hand.von drawings. It shows

Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer bevorzugten Form einer hydraulischen Grubenstütze,Fig. 1 is a vertical section of a preferred form of hydraulic pit support,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,Fig. 2 is a horizontal section along the line H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.Fig. 3 is a horizontal section along the line III-III in Fig. 1.

Die hydraulische Grubenstütze besitzt ein oberes Teleskopglied 11, welches einen Kolben 12 an seinem unteren Ende aufweist. Der Kolben 12 trägt einen Dichtungsring 13, um ihn flüssigkeitsdicht innerhalb eines Zylinders anzuordnen, welcher durch das untereThe hydraulic pit support has an upper telescopic member 11, which has a piston 12 on his having lower end. The piston 12 carries a sealing ring 13 to make it fluid-tight within to arrange a cylinder, which through the lower

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Teleskopglied 14 gebildet wird, das auf der Grundplatte 15 der Grubenstütze befestigt ist.Telescopic member 14 is formed which is attached to the base plate 15 of the pit support.

Das obere Teleskopglied 11 ist an seinem oberen Ende über einen Lagerring 16 mit einer oberen Verlängerung 17 verbunden, deren oberes Ende wiederum mit einer Deckplatte 18 versehen ist.The upper telescopic member 11 is at its upper end via a bearing ring 16 with an upper extension 17, the upper end of which is in turn provided with a cover plate 18.

Ein Pumpenzylinder 21 ist in eine Bohrung des Kolbens 12 eingeschraubt. In diesem Zylinder 21 ist ein großer Kolben 22 verschiebbar angeordnet. Der große Kolben 22 ist axial durchbohrt, um einen Pumpenzylinder 24 von kleinerem Durchmesser aufzunehmen, in welchem ein kleiner Kolben 25 verschiebbar ist, der an dem unteren Ende der Kolbenstange 23 befestigt ist. Das obere Ende der Kolbenstange 23 ist in einer Büchse 26 gelagert. Diese wird im Verhältnis zu dem, großen Pumpenkolben 22 nach oben durch eine Schraubenkompressionsfeder 27 gedruckt. Eine Verbindungsstange 28 ist an ihrem unteren Ende mit der Büchse 26 mittels eines Bolzens 29 gelenkig verbunden. Ihr oberes Ende ist mit einem Kurbelzapfen 30 verbunden, der durch ein geeignetes Handrad in Umdrehung versetzt werden kann. Das Handrad ist mit dem Vierkant 31 der Welle 32 verbunden, die in einer Hülse 33 in der Wand der Verlängerung 17 vorgesehen ist. Geeignete öldichtungs- oder -packungsringe sind an den Pumpenkolben 22 und 25 und an der Kurbelwelle 32 angeordnet.A pump cylinder 21 is screwed into a bore of the piston 12. In this cylinder 21 is a large piston 22 is slidably disposed. The large piston 22 is axially pierced around a pump cylinder 24 to accommodate a smaller diameter, in which a small piston 25 is displaceable which is attached to the lower end of the piston rod 23. The upper end of the piston rod 23 is in a sleeve 26 stored. This is in relation to the, large pump piston 22 upwards by a Screw compression spring 27 printed. A connecting rod 28 is at its lower end with the Bush 26 articulated by means of a bolt 29. Its upper end has a crank pin 30 connected, which can be set in rotation by a suitable handwheel. The handwheel is with connected to the square 31 of the shaft 32, which is provided in a sleeve 33 in the wall of the extension 17 is. Suitable oil seal or packing rings are on the pump pistons 22 and 25 and on the crankshaft 32 arranged.

Der Arbeitsraum der Pumpenzylinder 24, 21 ist verbunden durch ein Einlaßkugelventil 41 und eine Bohrung 42 mit einer inneren Kammer 43, welche innerhalb des Kolbens 12 angeordnet ist. Die Kammer 43 ist durch einen Schraubstopfen 44, der sich in einer Bohrung des Kolbens 12 befindet, abgeschlossen. Der Stopfen 44 besitzt einen Öldichtungs- oder -packungsring. Sein unteres Ende besitzt einen Flansch. Mit diesem hält er eine Endplatte 45, die den Dichtungsring 13 hält und gleichzeitig ein Widerlager für die Feder des Auslaßventils 46 bildet. Die Kammer 43 ist über eine Bohrung 47 mit dem Innern des oberen teleskopartigen Gliedes 11 verbunden, welches einen Ölbehälter bildet. Der Arbeitsraum der Pumpenkolben 22, 25 steht durch eine Bohrung 48, das Auslaßventil 46 und eine öffnung 49 in der Platte 45 mit dem Raum 50 unterhalb des Kolbens 12 in dem unteren teleskopartigen Glied 14 in Verbindung.The working space of the pump cylinder 24, 21 is connected by an inlet ball valve 41 and a Bore 42 with an inner chamber 43 which is arranged inside the piston 12. The chamber 43 is closed by a screw plug 44 which is located in a bore in the piston 12. Of the Plug 44 has an oil seal or packing ring. Its lower end has a flange. With this he holds an end plate 45 which holds the sealing ring 13 and at the same time an abutment for the The spring of the outlet valve 46 forms. The chamber 43 is via a bore 47 with the interior of the upper telescopic member 11 connected, which forms an oil container. The working space of the pump piston 22, 25 stands through a bore 48, the outlet valve 46 and an opening 49 in the plate 45 with the space 50 below the piston 12 in the lower telescopic member 14 in connection.

Der Raum 50 ist mit der Kammer 43 durch eine Vertikalbohrung 51 verbunden, welche in eine Horizontalbohrung 52 übergeht. Ein Auslaßventil 53 wird durch eine Kompressionsfeder 54 auf einen Ventilsitz gedrückt, welcher durch eine Verengung der Bohrung 52 gebildet ist. Der Raum 50 steht ferner mit der Kammer 43 in Verbindung durch die Vertikalbohrung 55, die in eine Horizontalbohrung 56 übergeht. Ein Unterbrechungsventil 57, welches in der Bohrung 56 gleiten kann, wird gegen den Ventilsitz 58 innerhalb der Bohrung 56 durch eine vertikale Drehstabfeder 61 gedrückt. Die Drehstabfeder 61 ist durch eine Bohrung im Kolben 12 bis in die Kammer 43 hindurchgeführt, wo ihr unteres Ende mit einem Arm 62 versehen ist. In den Arm 62 ist das eine Ende des Unterbrechungsventils 57 eingelassen. Der Arm 62 besitzt einen vorspringenden Nocken 63, um gegen das Ventil 53 bei der Rotation der Drehstabfeder 61 zu drücken.The space 50 is connected to the chamber 43 by a vertical bore 51, which in a horizontal bore 52 passes. An outlet valve 53 is pushed onto a valve seat by a compression spring 54 pressed, which is formed by a narrowing of the bore 52. The room 50 is also with the Chamber 43 in communication through the vertical bore 55, which merges into a horizontal bore 56. A Interrupt valve 57, which can slide in the bore 56, is against the valve seat 58 within the bore 56 is pressed by a vertical torsion bar spring 61. The torsion bar spring 61 is through a bore passed in the piston 12 into the chamber 43, where its lower end is provided with an arm 62. One end of the interrupt valve 57 is let into the arm 62. The arm 62 has a protruding one Cam 63 for pressing the valve 53 upon rotation of the torsion bar spring 61.

Das obere Ende der Drehstabfeder 61 ist an einem Arm 64 befestigt. Dieser ist über einen Gelenkhebel 65 mit der Öse 66 des Kolbens 67 gelenkig verbunden. Der Kolben 67 bewegt sich in einem zylindrischen Gehäuse 68, welches eine Feder 69 aufnimmt, die gegen eine verstellbare Büchse 70 drückt und damit den Kolben nach dem Innern der Verlängerung 17 drückt. Die Welle des Kolbens 67 erstreckt sich nach außen durch eine Bohrung in der Büchse 70 und ist in ein Auge 71 eingeschraubt. Ein Steuerglied zur Freigabe der Grubenstütze ist durch eine öffnung in dem Auge 71 hindurchgeführt. Es kann auch eine Stange 72 in dieser öffnung vorgesehen sein, die mit einer keilförmigen Stange 73 zusammenarbeiten kann. Diese Stange 73 ist in vertikaler Richtung relativ zu dem Teleskopglied 14 mittels eines Feststellgliedes 74 einstellbar. ίο Damit kann unter Vermittlung des keilförmigen Anstiegs der Stange 73 der Kolben 67 entgegen der Wirkung der Feder 69 verstellt werden, so daß die gewünschte Einstellung der Teleskopglieder 11 und 14 zueinander erreichbar ist.The upper end of the torsion bar spring 61 is attached to an arm 64. This is via an articulated lever 65 hinged to the eyelet 66 of the piston 67. The piston 67 moves in a cylindrical housing 68, which receives a spring 69 which presses against an adjustable sleeve 70 and thus the piston pushes towards the inside of the extension 17. The shaft of the piston 67 extends through to the outside a hole in the sleeve 70 and is screwed into an eye 71. A control element to release the pit support is passed through an opening in the eye 71. There can also be a rod 72 in this Opening can be provided which can work together with a wedge-shaped rod 73. This rod 73 is adjustable in the vertical direction relative to the telescopic member 14 by means of a locking member 74. ίο This can be used to convey the wedge-shaped rise the rod 73 of the piston 67 can be adjusted against the action of the spring 69, so that the desired Adjustment of the telescopic members 11 and 14 is achievable with respect to one another.

Die Grubenstütze wird bei Benutzung durch Drehen der Welle 32 von Hand verlängert, wozu ein geeigneter Hebel oder ein Handrad auf dem Vierkant 31 vorgesehen wird. Die Verdrehung der Welle 32 bewirkt, daß die Kurbel 30 eine vertikale Auf- und Niederbewegung auf den kleinen Kolben 25 überträgt, und zwar über die Verbindungsstange 28, Bolzen 29, Hülse 26 und Kolbenstange 23. Zunächst ist der Flüssigkeitsdruck in dem Pumpenzylinder 21 relativ niedrig und der große Kolben 22 wird mit dem kleinen Kolben 25 hin- und herbewegt. Dies bewirkt ein Übertreten von öl aus dem ölvorratsraum 11 durch die Bohrung 47 in die Kammer 43 und durch die Bohrung 42 und das Ventil 41 in den Pumpenzylinder 21. Von dort tritt das öl beim Zurückgehen des Kolbens 25 durch die Bohrung 48, das Ventil 46 und durch die öffnung 49 in den Raum 50 mit dem Ergebnis, daß das obere Teleskopglied 11 nach oben bewegt wird und dabei die Grubenstütze verlängert. Wenn die Deckplatte 18 gegen die Grubendecke drückt, wächst der Druck innerhalb des Raumes 50 schnell. Eine weitere Drehung der Welle 32 bewirkt, daß der kleine Kolben 25 sich relativ zu dem großen Kolben 22 verschiebt, sobald der nach oben gerichtete Flüssigkeitsdruck, der auf den großen Kolben 22 drückt, den nach abwärts gerichteten Druck, welcher von der Feder 27 auf den Kolben 22 ausgeübt wird, überschreitet. Durch die weitere Bewegung des kleinen Kolbens 25 wird eine kleinere ölmenge über das Ventil 46 nach dem Raum 50 gedrückt, so daß das obere Teleskopglied 11 sich nur noch wenig hebt und damit auch ein geringes Anheben der Platte 18 erfolgt.The pit support is extended in use by turning the shaft 32 by hand, including a suitable one Lever or a hand wheel on the square 31 is provided. The rotation of the shaft 32 causes that the crank 30 transmits a vertical up and down movement to the small piston 25, namely via the connecting rod 28, bolt 29, sleeve 26 and piston rod 23. First is the fluid pressure in the pump cylinder 21 is relatively low and the large piston 22 is with the small Piston 25 reciprocated. This causes oil to pass from the oil reservoir 11 through the Bore 47 into chamber 43 and through bore 42 and valve 41 into pump cylinder 21. From there, when the piston 25 goes back, the oil passes through the bore 48, the valve 46 and through the opening 49 into the space 50 with the result that the upper telescopic member 11 is moved upwards while extending the pit support. When the cover plate 18 presses against the pit ceiling, it grows the pressure within the space 50 quickly. Further rotation of the shaft 32 causes the small Piston 25 moves relative to large piston 22 as soon as the upward fluid pressure, which presses on the large piston 22, the downward pressure exerted by the spring 27 is exerted on the piston 22, exceeds. As the small piston 25 continues to move a smaller amount of oil pressed through the valve 46 to the space 50, so that the upper telescopic member 11 lifts only a little and thus the plate 18 is also lifted slightly.

Die Drehstabfeder 61 ist anfangs so eingestellt, daß das Ventil 57 auf seinem Sitz 58 sitzt, und zwar unter Vermittlung der Druckfeder 69, die sich zwischen dem Kolben 67 und der Büchse 70 abstützt. Das Anwachsen des Druckes innerhalb des Raumes 50 hebt das Ventil 57 ab, und es fließt öl aus dem Raum 50 nach dem Vorratsbehälter 11 durch die Bohrungen 55, 56, die Kammer 43 und die Bohrung 47, wodurch die Beendigung des Auseinanderschiebens der Grubenstütze erreicht wird (oder nur noch eine geringere Ausdehnung). Das Abheben des Ventils 57 wird unterstützt durch die Auswärtsbewegung des Kolbens 67 bei der Rotation der Drehstabfeder 61 mit dem Arm 62. Weiteres Auswärtsbewegen des Kolbens 67 bewirkt, daß der Nocken 63 das Ventil 53 abhebt. Das öl fließt aus dem Raum 50 zum Behälter 11 durch die Bohrungen 51, 52, die Kammer 43 und die Bohrung 47.The torsion bar spring 61 is initially set so that the valve 57 sits on its seat 58, namely below Mediation of the compression spring 69, which is supported between the piston 67 and the sleeve 70. The growth of the pressure within the space 50 lifts the valve 57, and oil flows in from the space 50 the reservoir 11 through the bores 55, 56, the chamber 43 and the bore 47, whereby the termination the pushing apart of the pit support is achieved (or only a smaller expansion). The lifting of the valve 57 is assisted by the outward movement of the piston 67 in the Rotation of torsion bar 61 with arm 62. Moving piston 67 further outward causes the cam 63 lifts the valve 53 off. The oil flows out the space 50 to the container 11 through the bores 51, 52, the chamber 43 and the bore 47.

Die Auswärtsbewegung des Kolbens 67 wird erreicht durch das Herausziehen des Auges 71, und zwar mittels des Steuergliedes oder anderer außerhalb liegender Betätigungselemente, oder es kann erreicht werden automatisch während der Verlängerung der Grubenstütze mittels des Endes des Keiles 73. Mit dem keilförmigen Ende 73 kann auch eine Einwärts-The outward movement of the piston 67 is achieved by pulling out the eye 71, namely by means of the control member or other external actuating elements, or it can be achieved are automatically during the extension of the pit support by means of the end of the wedge 73. With the wedge-shaped end 73 can also be an inward

bewegung des Kolbens 67 erreicht werden, indem auf diese Weise der Widerstand der Grubenstütze vergrößert wird.movement of the piston 67 can be achieved by increasing the resistance of the pit support in this way will.

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic pit support with a cylindrically shaped lower part in which telescopic a cylindrically shaped upper part that forms the liquid reservoir and slides has a head plate at the top to support it against the pit ceiling and a support piston at the bottom, which is guided in the cylindrically shaped lower part and carries the pump system, thereby characterized in that in a main working cylinder (21) seated on the support piston (12) large pump piston is arranged, which has a small pump cylinder (24) inside, in which a small pump piston (25) works, the two pistons (22, 25) against each other are supported by a spring (27).

2. Hydraulic pit support according to claim 1, characterized in that in the cylindrical designed upper part (17) a manually operated crank (eccentric) drive (30) is provided, the

acts on the small piston (25), the two pistons (22 and 25) at low fluid pressure work together while the top plate (18) hits the pit ceiling and the associated increase in pressure of the small pistons (25) compared to the large one Piston (22) moves as soon as the upward pressure of the liquid is greater than that after downward pressure of the compression spring connected between the pistons (22 and 25).

3. Hydraulic pit support according to claim 1 and 2, characterized in that the under the two pistons (22 and 25) existing pressure chamber via a check valve (41) with an im Inside the support piston (12) provided chamber (43) is in communication, which in turn with the liquid storage space (11) is connected.

Considered publications:

U.S. Patent No. 2,713,773;

German Patent No. 946 528;

German Auslegeschriften D 18260 VI / 5c (published on October 27, 1955), D 18717 VI / 5c (published February 9, 1956).

1 sheet of drawings