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Hydraulisches Strebausbauelement Die Erfindung geht von einem hydraulischen
Strebausbauelement aus, welches ein oberes und ein unteres Raupenfahrwerk besitzt,
wobei zwischen denn oberen und dem unteren Fahrwerksrahmen mehrere längenveränderbare,
hydraulisch beaufschlagbare Stempel angeordnet sind und mindestens dem Liegend-Fahrwerk
ein hydraulisch arbeitender Zylinder als Antrieb zugeordnet ist. Diese Ausbaueinrichtungen
bilden einen zwar schweren, jedoch eine außerordentlich große Tragkraft aufweisenden
Strebausbau, der überdies jederzeit dem Abbaufortschritt folgend leicht vorgerückt
werden kann, und zwar unter Aufrechterhaltung seiner vollen Tragkraft, d. h. ohne
daß die Unterstützung des Hangenden vermindert oder aufgehoben wird. Eine derartige
ununterbrochene Unterstützung des Hangenden mit einer unvermindert großen Tragkraft
ist insbesondere in vollmechanisierten Abbaubetrieben sowie bei schwierigen Hangendverhältnissen
von unschätzbarer Bedeutung.
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Verschiedene zum Stande der Technik gehörende Vorschläge, welche diese
Ausbaugattung betreffen, zeigen Ausbaueinrichtungen von zum Teil sehr kompliziertem
Aufbau, bei welchen außerdem der Antrieb sehr ungünstig angebracht und insbesondere
unter Berücksichtigung der beengten Raumverhältnisse des Untertagebetriebes schwer
zugänglich ist. Außerdem werden bei diesen bekannten Bauarten entweder zusätzliche
Stempel als zwischen Hangendern und Liegendem verspannbare Widerlager oder ein mit
Knienebeln ausgerüsteter Stützmechanismus benötigt, wobei letzterer jeweils eine
Entlastung der Ausbaueinrichtung erfordert. Ferner hat man bei derartigen Ausbaueinrichtungen
den Einbau komplizierter, von einem Elektromotor oder einem ähnlichen Drehmotor
angetriebener Übersetzungsgetriebe vorgeschlagen, die aber wegen ihres erheblichen
Raumbedarfs für den, vorliegenden Fall und im Hinblick auf die, sehr langsame Vorschubbewegung
unzweckmäßig sind.
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Erfindungsgemäß wird eine wesentliche Verbesserung dieser vorgenannten
fahrbaren, auch als Ausbauwagen zu bezeichnenden, Ausbaueinrichtung dadurch erzielt,
daß der Antriebszylinder über einer, insbesondere der hinteren Kettenradachse des
Liegend-Fahrwerks angeordnet ist, wobei der Kolben über seine Kolbenstange und umschaltbare
Zahnsegmente mit dieser Ketten.radachse getrieblich gekuppelt ist.
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Diese gemäß der Erfindung vorgesehene Anordnung eines Antriebszylinders
führt dazu, daß von einem langsam arbeitenden, aber eine hohe Kraft erzeugenden
Zylinder die eine Achse des Liegend-Fahrwerks ohne komplizierte Übersetzungen vor-
oder zurückgedreht werden kann, so wie dies die jeweilige Lage erfordert. Diese
Antriebseinrichtung nimmt einen verhältnismäßig kleinen Raum ein und läßt sich daher
ohne Schwierigkeiten und ausreichend geschützt an einem Ende des Fahrwerks, jedoch
noch unterhalb des Hangend-Fahrwerks anordnen. Die leichte Zugänglichkeit führt
auch zu guten Bedienungsmöglichkeiten. Der zwischen dem vorderen und hinteren Stempel
liegende Raum des Ausbauelementes kann daher für andere, insbesondere die Tragfähigkeit
und die Standfestigkeit fördernde Ausbauteile ausgenutzt werden.
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Der Antriebszylinder wird zweckmäßig doppeltwirkend ausgebildet und
in Abhängigkeit von der Antriebsrichtung des Ausbauwagens mit dem einem Zylinderende
an die von einer Pumpe gespeiste Trieb mitteldruckleitung und mit dem anderen Zylinderende
an einen im Rahmen des Liegend-Fahrwerkes angeordneten hydraulische. Druckspeicher
angeschlossen oder durch eine Druckfeder belastet. Der Arbeitszylinder wird hierbei
nur für das Vor- oder Rückwärtsfahren des Ausbauwagens unmittelbar von der Pumpe
beaufschlagt, weil auf diese Weise eine große Antriebskraft bei verhältnismäßig
kleinem Zylinder erzeugt werden kann. Für das Rückwärtsbewegen des Kolbens genügt
die geringere Kraft eines hydraulischen. Druckspeichers oder einer Feder, weil nur
die Zahnsegmente in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt zu werden brauchen. Es erübrigen
sich dadurch besondere Einrichtungen zur Änderung des Flüssigkeitsdrucks. Durch
die Verwendung des Druckspeichers oder einer Federkraft wird auch die Schaltung
für das Rückwärtsfahren des Ausbauwagens vereinfacht. Es ist nur mit Hilfe eines
Ventils eine Umschaltung der Leitungen vorzunehmen, so daß bei dem Hochfahren. des
Kolbens und dem Aufwärtsziehen des Zahnsegmentes der Kolbenstange der von der Pumpe
erzeugte hohe Flüssigkeitsdruck ausgenutzt wird, während bei der Abwärtsbewegung
des Kolbens dar Druckspeicher oder eine Federkraft wirksam ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der Arbeitszylinder und
die Stempel des Ausbauwagens
an eine gemeinsame Triebmittelzuleitung
angeschlossen, in welcher eine die verschiedenen Zylinder in Abhängigkeit voneinander
regelnde Steuerung eingeschaltet ist. Es kann hierbei stets die volle Tragfähigkeit
des Ausbaugliedes aufrechterhalten werden, während Vor- oder Rückwärtsbewegungen
möglich sind oder die beiden Raupenketten des Liegend-Fahrwerkes zwecks Lenkung
einzeln angetrieben werden.
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Während jeder Ausbauwagen mit einem Arbeitszylinder ausgerüstet ist,
genügt für jeweils mehrere nebeneinander angeordnete Ausbauwagen ein aus Druckluft-
oder Elektromotor, Pumpe und Steuerung bestehendes Antriebsaggregat. Dieses kann
in einem Ausbauwagen oder an geeigneter Stelle im Streb untergebracht sein.
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Ein einfacher, für Vor- und Rückwärtsfahren geeigneter, und in seiner
Gesamtheit auf dem Liegend-Fahrwerk angeordneter Antrieb kennzeichnet sich dadurch,
daß der von dem Antriebszylinder angetriebene, auf der Kettenradwelle drehbar gelagerte
Getriebeteil, zwischen wechselweise einrückbaren Kupplungen angeordnet ist, die
mit der Kettenradwelle im Sinne der Übertragung eines Drehmomentes gekuppelt sind.
Hierbei können weiterhin die Kettenradachsen über wahlweise zu betätigende Ausrückkupplungen
mit den Kettenrädern der beiden benachbarten Raupenketten des Liegend-Fahrwerks
gekuppelt sein.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F ig. 1 das Strebausbauelement in Seitenansicht während des Einsatzes neben
einem Strebförderer in Verbindung mit Kohlenhobeln, Fig.2 das Strebausbauelement
in senkrechtem Längsschnitt, Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III-III der Fig.
2, Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1.
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Das als Ausbauwagen bzw. Stempelwagen ausgebildete Strebausbauelement
besitzt einen Unterrahmen 1, an dessen Längsseiten die Raupenketten 2 des Liegend-Fahrwerkes
angeordnet sind. Dieser Unterrahmen hat eine dem Liegend-Fahrwerk entsprechende
oder etwas größere Länge und besitzt einen etwa U-förmigen Querschnitt, dessen offene
Seite nach oben gerichtet ist. An den oberen Enden der Seitenschenkel 3 des Unterrahmens
sind seitlich ausragende Abdeckplatten 4 vorgesehen oder in geeigneter Weise befestigt.
Außerdem sind an den Seitenwänden 3 Lageransätze oder Konsolen für die Achszapfen
der Laufräder 5 und der vorderen Kettenräder 6 sowie der durchgehenden Achse 7 der
hinteren Kettenräder 8 vorgesehen. Von den Abdexkplatten 4 sind die Raupenketten
des Liegend-Fahrwerkes auf ganzer Breite und Länge überdeckt.
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Zwischen den Seitenschenkeln des U-förmigen Unterrahmens ist ein Führungsgehäuse
9 angeordnet. Diesem Führungsgehäuse des Unterrahmens 1 ist ein Gegengehäuse 14
zugeordnet, welches zusammen mit einer verhältnismäßig schmalen, mindestens in den
Endabschnitten in Querrichtung gewölbten Abschlußplatte 15 einen Zwischenrahmen
bildet. Das Gegengehäuse besitzt eine Steuerwand 18 mit einer Gelenkwulst 19, welche
in einen. durch Querwände begrenzten Zwischenraum 13 des Führungsgehäuses 9 eingreift.
Es ist auf diese Weise ein in vertikaler Richtung verschiebbares Gelenk gebildet,
welches eine Schwenkung des Zwischenrahmens in bezug auf die Längsrichtung der Vorrichtung
zuläßt, aber eine Querverschiebung der beiden Gehäuse 9 und 14 zueinander ausschließt.
Die ineinandergreifenden Gehäuse 9 und 14 verhindern ein seitliches Ausknicken oder
Ausschwenken des Zwischenrahmens. In den Endbereichen des Zwischenrahmens sind nach
unten offene Taschen 20 vorgesehen. Diese Taschen dienen zur Aufnahme der Kopfenden
der hydraulischen Stempel 22 und 23. In dem Unterrahmen sind Auflagerteller 24 für
die unteren Stempelenden. vorgesehen. Die Stempel 22 und 23, die insbesondere als
einseitig beaufschlagbare hydraulische Stützen ausgebildet sind, werden zwischen
den Auflagertellern und den Taschen 20 lose, jedoch gelenkig, eingespannt. An den
Stempeln sind in nicht dargestellter Weise Anschlüsse für Leitungen vorgesehen,
die zu einer Druckflüssigkeitszuleitung bzw. einer Pumpe führen. Der an der Rückseite
des Ausbauwagens vorgesehene Stempel 23 ist stärker, insbesondere im Durchmesser
größer ausgebildet als der an der Vorderseite des Ausbauwagens vorgesehene Stempel
22.
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Nachdem die beiden Stempel 22 und 23 durch den Zwischenrahmen und
die Gehäuse 9 und 14 in ihrer Lage zum Unterrahmen gesichert sind, wird auf den
Zwischenrahmen; der Oberrahmen 25 aufgelegt. Der Oberrahmen besitzt eine größere
Länge als der Unterrahmen 1. Der Oberrahmen ist im Querschnitt ebenfalls U-förmig
ausgebildet, jedoch sind die Seitenwände 26 abwärts gerichtet. An den Seitenwänden
26 sind Konsolen 27 zur Lagerung und Unterstützung der Laufräder 28, der Raupenketten
29 des Hangend-Fahrwerks befestigt: Die an den Enden der Fahrwerke vorgesehenen.
Kettenräder 30 sind auf, beispielsweise durch den Rahmen hindurchgeführte Achsen
31 gelagert. Die Seitenwände 26 erstrecken sich etwa bis zur Unterseite des Hangend-Fahrwerkes.
Außerdem sind diese Seitenwände 26 des Oberrahmens in einem Abstand voneinander
angeordnet, der größer ist als die Breite des Gegengehäuses 14 bzw. die Breite des
Zwischenrahmens. Es kann dadurch der Oberrahmen auf denn Zwischenrahmen nach den
Seiten dies Ausbauelementes hin gelenkig schwenken.
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Das Ausbauelement besteht demnach aus dem mit Fahrwerk versehenen
Unterrahmen, aus einem Zwischenrahmen, und einem mit dem Hangend-Fahrwerk ausgerüsteten
Oberrahmen, wobei diese Teile mittels der lose eingesetzten Stempel unter losem
Einfügen der Stempel 22 und 23 nur aufeinander abgestützt zu werden brauchen, um.
die Betriebssicherheit des Strebausbauelementes zu gewährleisten. Der Zwischenrahmen
übernimmt die Führung und Sicherung und erlaubt eine Verschwenkung in Längsrichtung,
während er selbst die gelenkige Auflage für die seitliche Verschwenkung des Oberrahmens
bildet.
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Für den Antrieb des Liegend-Fahrwerkes ist oberhalb der hinteren Achse
7 der Kettenräder 8 ein schräg aufwärts gerichteter, hydraulisch zu beaufschlagender
Zylinder 35 vorgesehen, welcher auf dem Grundrahmen 1 gelagert ist. Dieser Antriebszylinder
ist derart angeordnet, daß sein unteres Ende in den zwischen den Seitenschenkeln
des U-förmigen Unterrahmens 1 gebildeten Raum eingreift, während das obere Zylinderende
zwischen den Seitenwänden 26 des Oberrahmens 25 liegt. Auch die mit dem Zylinder
zusammen arbeitenden Getriebeteile sind in dem Unterrahmen geschützt untergebracht.
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Der Antriebszylinder ist als doppeltwirkender Zylinder mit axial verschiebliehem
Kolben ausgebildet. Das Ende der Kolbenstange ist als Zahnstange 37 ausgebildet
oder mit einem Zahnsegment ausgerüstet. Auf der Kettenradachse 7 ist ein Zahnsegment
36 oder ein Ritzel drehbar gelagert. Dieses Ritzel ist an beiden
Seiten
mit einer sperradähnlichen bzw. ratschenartigen Verzahnung 50, 51 versehen. Diese
Verzahnungen beider Ritzelseiten sind entgegengesetzt zueinander gerichtet. Jeder
Ritzelseite ist eine auf der Kettenradachse 7 nur axial verschiebliche, aber nicht
unabhängig von der Achse drehbare Ratschenkupplung 52 bzw. 53 zugeordnet. Diese
Kupplungen sind in geeigneter Weise über einen in der Zeichnung schematisch angedeuteten
Steuerhebel 54 verbunden, derart, daß entweder die eine oder die andere Kupplung
mit der angrenzenden Verzahnung des Ritzels 36 in Eingriff gebracht werden kann.
Zwischen den Achsenenden und den Kettenrädern 8 können außerdem weitere Kupplungen,
vorgesehen werden, die dazu dienen, die heiderseits angeordneten Fahrwerksraupen
einzeln an den. Antrieb anzuschließen, damit im Bedarfsfall der Ausbauwagen in die
gewünschte Fahrtrichtung gelenkt werden kann.
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In dem Führungsgehäuse 9 ist ein hydraulischer Druckspeicher 38 angeordnet.
In diesem Führungsgehäuse können noch weitere Druckflüssigkeitsbehälter, gegebenenfalls
auch ein aus Motor und Pumpe bestehendes Antriebsaggregat, untergebracht sein, welches
zur Beaufschlagung der Stempel 22 und 23 bzw. des. Antriebszylinders 35 dient. Auch
die Steuerung kann zum Teil innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet sein, wobei jedoch
die Bedienungshebel oder ähnliche Hilfsmittel möglichst in den Bereich des hydraulischen
Druckzylinders 32, d. h. an das Ende der Vorrichtung verlegt werden.
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Das Vorfahren des Ausbauwagens erfolgt durch Beaufschlagen der oberen
Zylinderkammern des Antriebszylin.ders 35 bei gleichzeitiger Beaufschlagung der
Stempel 22 und 23. Das Triebmittel wird von einer Pumpe geliefert, die entweder
in der genannten Weise auf dem Ausbauwagen angeordnet ist oder an geeigneter Stelle
im Streb bzw. in einem Nachbarwagen aufgestellt ist. Das aus der unteren Zylinderkammer
des Arbeitszylinders 35 verdrängte Medium wird dem hydraulischen Druckspeicher 38
zugeführt. Der Eingriff der Zahnstange 37 im Ritze, 36 wird durch ein gelenkig ausgebildetes
Gleitlager 55 gesichert. Dieses Gleitlager ist zwischen den Seitenschenkeln des
Unterrahmens 1 befestigt. Während der Abwärtsbewegung der Zahnstange; 37 befindet
sich die Ratschenkupplung 52 im Eingriff mit der Verzahnung 50 des Ritzels 36. Sobald
die obere Zylinderkammer des Antriebszylinders 35, beispielsweise durch Anschluß
an eine zum Sammelbehälter führende Leitung, entlastet wird, genügt die im hydraulischen
Druckspeicher 38 angesammelte Energie zum Hochdrücken des lm Zylinder 35 angeordneten
Kolbens. Bei dieser Aufwärtsbewegung der Zahnstange 37 wird das Ritze, 36 mitgenommen,
jedoch gleitet nunmehr die Ratschenkupplung 52 über die Verzahnung der entsprechenden
Ritzelseite hinweg, so daß keine Drehbewegung übertragen wird. Sollte der Ausbauwagen
aus einem bestimmten Grunde rückwärts gefahren werden, dann wird mittels eines nicht
dargestellten Ventils die untere Kammer des Antriebszylinders 35 an die von .der
Pumpe kommende Druckleitung angeschlossen, während die obere Zylinderkammer mit
dem Druckspeicher 38 verbunden ist. In diesem Fall wird der Steuerhebel 54 nach
der einen Seite umgelegt, so daß die Ratschenkupplun.g 53 in die Verzahnung 51 eingreift.
Jetzt wird bei der Aufwärtsbewegung der Zahnstange das Drehmoment von dem Ritze,
36 über die Kupplung 53 auf die Kettenradachse 7 übertragen. Die Abwärtsbewegung
des Kolbens des Arbeitszylinders 35 erfolgt nach entsprechender Umschaltung der
Leitungen bzw. der Umstellung eines Ventils unter Ausnutzung der im Speicher 38
gesammelten Energie. Die langsamen und nur in Zeitabständen erforderlichen Vor-
oder Rückbewegungen des Ausbauwagens werden daher mittels verhältnismäßig einfacher
Antriebsvorrichtungen mit einem geringen Aufwand an Energie durchgeführt. Das fahrbare
Ausbauelement wird beispielsweise unter einer von den hydraulischen Stempeln 22
und 23 ausgeübten Andruckkraft von etwa 30 t vorgefahren. Da beide hydraulischen
Stempel gleichzeitig mit Druckflüssigkeit von gleichem Druck beaufschlagt werden,
sind die Durchmesser der Stempel unterschiedlich bemessen, und zwar hat der hintere
Stempel 23 eine wesentlich höhere, beispielsweise etwa die doppelte Andruckkraft
wie der vordere Stempel. Im vorliegenden Fall übt der Vorderstempel 22 mithin eine
Andruckkraft von etwa 10t und der hintere Stempel 23 eine Andruckkraft vom,
etwa 20 t aus. Hierdurch wird in einfacher Weise der Tatsache Rechnung getragen,
daß die Hangenddrücke mit zunehmender Entfernung vom Abbaustoß größer werden.
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Das fahrbare Ausbauelement eignet sich vorteilhaft als Träger einer
Gewinnungs- und Ladeeinrichtung. Die benachbarten Ausbauelemente können an der vorderen
Seite durch Führungsschieneaabschnitte gekuppelt sein. Diese Führungsschienen dienen
als Träger eines oder mehrerer nahe dem Hangenden, am Abbaustoß entlängbewegter
Kohlenhobel. Vor dem unteren Fahrwerk des Ausbauelementes wird der Strebförderer
angeordnet, an dessen dem Abbaustoß zugekehrten Seite ebenfalls Kohlenhobel geführt
werden können-Das obere Fahrwerk der Ausbauelemente wird sowohl nach dem vorderen
als auch dem hinteren Ende hin länger bemessen als das untere Fahrwerk.
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Der Druckspeicher 38 kann mit einer verformbaren Blase ausgerüstet
sein, welche gegen den Widerstand von Druckluft oder einem Federelement zu füllen
ist. Bei einfach wirkenden Antriebszylindern 35 kann auch unmittelbar in diesem
Zylinder eine Feder oder ein anderes Rückstellelement angeordnet sein, welches beim
Arbeitshub gespannt wird und nach Umstellen der Triebmittelzuleitung die Zahnstange
in die Ausgangs- oder Anfangsstellung zurückbewegt.