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Wandernder Strebausbau Die Erfindung bezieht sich auf einen wandernden
Strebausbau mit mindestens zwei in Richtung auf den Kohlenstoß zu hintereinander
angeordneten hydraulischen Stempeln und einem diese verbindenden Vorschubzylinder
und betrifft die Verbindung der Druckräume des Vorschubzylinders mit denen der Stempel.
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Es sind Vorrichtungen für den Strebausbau bekannt, die aus einem hydraulischen
Stempel und einem hydraulischen Vorschubzylinder bestehen, der quer zum Stempel
arbeitet, so daß dieser als Widerlager dient, wenn mittels des Vorschubzylinders
ein mit diesem verbundener Gegenstand vor- und zurückbewegt wird. Ferner ist bereits
eine Vorrichtung für den wandernden Grubenausbau bekannt, die aus zwei oder mehr
imStreichenden -hintereinanderliegenden hydraulischen Stempeln und einem die beiden
Stempel verbindenden, doppeltwirkenden hydraulischen Vorschubzylinder besteht. Die
beiden Stempel werden dabei jedoch unabhängig voneinander beaufschlagt.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Vorrichtung
für den wandernden Ausbau so auszubilden, daß die Beaufschlagung in Abhängigkeit
der einzelnen zu beaufschlagenden Arbeitsräume erfolgt, so daß die Stempel und der
Querzylinder eine hydraulische Einheit bilden, wobei durch diese Zusammenfassung
der Beaufschlagung ein Ausgleich erfolgt, wenn z. B. der Druck des Hangenden sehr
groß wird und die Gefahr einer Überbelastung eines der Stempel besteht. Ferner benötigt
die ganze Ausbauvorrichtung nur ein Druckmittelsystem.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Stempel in
an sich bekannter Weise ausziehbar ausgebildet sind und an eine Bohrung in der Kolbenstange
des Rückzylinders ein mit Kugelgelenken versehenes Rohr angeschlossen ist, in dessen
Innerem sich ein die Druckflüssigkeit leitender Schlauch befindet. Dabei ist der
kohlenstoßseitige Stempel vorzugsweise mit einem pufferartigen Vorbau versehen,
in dem die Leitungen für das Druckmittel angeordnet sind. Die Kopfplatten der Stempel
sind vorzugsweise durch eine in der Kopfplatte des hinteren Stempels mit einem Bolzen
angelenkte und in der vorderen Kopfplatte verschiebliche Platte miteinander verbunden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt, welcher die
Stempel in ihrer eingezogenen Stellung- darstellt, Fig. 2 einen Horizontalschnitt
nach der Linie II-II der Fig. 1, bei welcher die mehrfach ausziehbaren Oberstempel
weggelassen sind, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-11I der Fig.1. Fig.
4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 eine Vorderansicht benachbarter
Einheiten eines Ausbaurahmens und Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI
in Fig. 1 durch einen der Teleskopstempel in fast voll ausgefahrener Stellung mit
Stempelaufsatz.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Ausbaurahmen besitzt zwei senkrechte
Stempel 11, 12, deren jeder in einem Gestell 13 bzw. 14 auf einem über das Liegende
zieh- oder schiebbaren Schlitten 15 bzw.16 angeordnet ist. Das eine Ende der Kolbenstange
18 eines waagerechten Rückzylinders ist durch ein Kugelgelenk 19 mit dem einen Ende
eines rohrförmigen Verbindungsstückes 20 verbunden, dessen anderes Ende in ähnlicher
Weise durch ein Kugelgelenk 21 mit einer nach vorn gerichteten Verlängerung 22 verbunden
ist, welche bei 23 mit der Vorderseite des Stempels 12 radial starr verbunden ist.
Die Kugelgelenke 19, 21 liegen in Kupplungsgliedern 24, die, wie in Fig. 4 gezeigt,
durch Stellschrauben 25 zusammengehalten werden. Der Zylinder 26 des Rückzylinders
ist am Stempel 11 befestigt.
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In den Stempeln 11 und 12 liegen teleskopartig je ein innerer Kolben
27 bzw. 28 mit einer Außenschulter 29 bzw. 30 in einem äußeren Kolben 31 bzw. 32,
welch letzterer eine Außenschulter 33 bzw. 34 und einen Innenflansch 35 bzw. 36
aufweist. Beide Kolben jedes Stempels 11 und 12 sind mit Dichtungen 37 versehen,
welche durch mittels Stellschrauben 39 gesicherte
Ringe 38 gehalten
werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß das in einen der-Stempel 11 bzw. 12
eintretende Druckmittel gleichzeitig beide Kolben 27 und 31 bzw. 28 und 32 beaufschlagt,
so daß zuerst beide Kolben angehoben werden. Der Hub des äußeren Kolbens
31 bzw. 32 ist in der in Fig. 6 gezeigten Stellung durch Anschlagen
der Schulter 33 bzw. 34 an einer Ringmutter 40 bzw. 41 begrenzt. Wenn der äußere
Kolben 31 bzw. 32 diesen Endpunkt erreicht hat, hebt sich der Innenkolben 27 bzw.
28 weiter an, bis er mit seiner Schulter 29 bzw. 30 an der Schulter 35 bzw. 36 im
Außenkolben zur Anlage kommt.
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Die oberen Stirnseiten der Kolben 27 und 31 bzw. 28 und 32 sind als
kugelige Flächen 42 bzw. 43 ausgebildet, die schwenkbar in einer Kugelpfanne 44
bzw. 45 auf der Unterseite einer Stempelkopfplatte 46 bzw. 47 liegen. In eine Ausnehmung
52 bzw. 53 der Kopfplatte 46 bzw. 47 greift mit seinem Kopf 50 bzw. 51 ein Mittelbolzen
48 bzw. 49 ein. Diese Ausnehmung 52 bzw. 53 ist größer als der Kopf 50 bzw. 51,
so daß ein für das Verschwenken ausreichendes Spiel vorhanden ist. Der Bolzen 48
bzw. 49 sitzt meiner Bohrung 54 bzw. 55 im inneren Kolben 27 bzw. 28 und kuppelt
so die Kopfplatten 46 und 47 lose mit dem entsprechenden Stempel 11 bzw. 12.
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Wenn gewünscht, können, wie in Fig. 6 gezeigt, ein oder mehrere Stempelaufsatzstücke
56 zwischen dem Innenkolben 27 bzw. 28 und der Stempelkopfplatte 46 bzw. 47 eingesetzt
werden, wobei dann die obere Stirnseite des Aufsatzes als Kugelfläche 43' ausgebildet
und mit einer Bohrung 55' zur Aufnahme des Bolzens 48 bzw. 49 ausgebildet ist. An
seinem unteren Ende ist die Verlängerung mit einem Bund 57 versehen, der als Pfanne
zur Aufnahme der Kugelfläche 42 bzw. 43 des Teleskopkolbens 28, 32 dient.
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Die Stempelkopfplatte 46 des Stempels 11 ist in Richtung auf den Stempel
12 durch einen Abschnitt 58 mit nach unten offenem U-förmigem Querschnitt verlängert.
Die Kopfplatte 47 des Stempels 12 ist auf den Stempel 11 zu durch einen hohlen Abschnitt
59 verlängert, indem bei 61 eine Gelenkstange 60 angelenkt ist, deren anderes Ende
lose im Abschnitt 58 der Kopfplatte 46 des Stempels 11 liegt, so daß die beiden
Stempelkopfplatten 46, 47 in Fluchtlinie gehalten werden und mit der Stange 60 eine
langgestreckte Stützungsschiene für das Hangende und einen durchlaufenden Schutz
gegen niederbrechendes Gebirge bilden.
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Der Rückzylinder 26 ist an seiner offenen Seite zur Abweisung von
Hindernissen mit einem Konus 62 und mit einer Stopfbuchse 63 für die Kolbenstange
18 versehen, die an ihrem freien Ende das Kugelgelenk 19 trägt. Das andere, in der
dargestellten Ausführungsform in Vorbaurichtung vomliegende Ende 64 des Rückzylinders
26 steht über eine öffnung 65 mit einer Rohrleitung 66 und über ein Absperrventil
67 von einer Förderleitung 68 für das Beaufschlagungsmedium in Verbindung. Auf der
anderen Seite der Öffnung 65 führt die Rohrleitung 66 über die Öffnung 65 hinaus
über ein Überdruckventil 69 in die Rohrleitung 68 zurück. Der Kolben 70 des Rückzylinders
ist mit Pakkungen 71, 72 doppeltwirkend ausgebildet, wobei die beaufschlagten Flächen
des Kolbens 70 wesentlich kleiner als die der Kolben 27, 31 und 28, 32 der Stempel
11 und 12 sind. Durch die ganze Länge der Kolbenstange 18 verläuft ein Kanal 73,
der über einen Schlauch 74 im Verbindungsstück 20 mit einem Kanal 75 in der Verlängerung
22 verbunden ist, der seinerseits im Beaufschlagungsraum 76 im Stempel 12 mündet.
Das Druckmedium kann dadurch aus der Rohrleitung 66 gleichzeitig in den Beaufschlagungsraum
77 für den Kolben 70 im Rückzylinder und über die Kanäle 73, 75 und den Schlauch
74 in den Beaufschlagungsraum 76 im Stempel 12 eintreten.
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Eine zweite Druckmittelzuführleitung 78 ist über ein Absperrventil
79, eine Rohrleitung 80 und eine öffnung 81 im unteren Teil der Wandung des Stempels
11 mit dem Beaufschlagungsraum 82 für den Teleskopkolben 27, 31 verbunden, wobei
eine Öffnung 83 an der der öffnung 81 gegenüberliegenden Seite aus dem Raum 82 über
eine Rohrleitung 84 und ein Überdruckventil 85 zurück zur Rohrleitung 78 führt.
Ein Kanal 87 in der Wandung des Rückzylinders 26 mündet mit einer Öffnung 86 in
den Beaufschlagungsraum 88 hinter den Kolben 70. Bei Einströmen von Druckmedium
in die Rohrleitung 78 werden daher über die Räume 82 und 88 die Kolben 27, 31 bzw.
70 im Stempel 11 bzw. im Rückzylinder 26 gleichzeitig beaufschlagt. Die Bewegung
des Kolbens 70 des Rückzylinders 26 gegen den Stempel 11 ist durch einen verstellbaren
Anschlag 89 an der Kolbenstange 18 begrenzt.
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Durch die Anordnung der Überdruckventile 69 und 85 erfolgt bei überschreiten
eines vorbestimmten Höchstdruckes eine Druckverteilung auf alle Stempel des an die
entsprechenden Rückstromleitungen angeschlossenen Stempels.
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Das vordere Ende 64 des Rückzylinders 26 ist mit einem Ansatz 90 versehen,
auf welchem mittels eines Zylinderbolzens 93 eine waagerechte Frontplatte 91 eines
Vorbaues 92 befestigt ist. Der Vorbau 92 verläuft quer vor dem Ausbaurahmen und
schützt die Druckmittelleitungen 68 und 78 und deren Anschlußleitungen.
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In Fig. 1 sind der vordere und rückwärtige Stempel in eingezogener
Stellung gezeigt. Die Zufuhr von Druckmitteln aus den Rohrleitungen 68 und 78 zu
den Räumen 82 und 76 unter die Teleskopkolben 27, 31 und 28, 32 bewegt diese Kolben
gleichzeitig nach oben, bis die äußeren Kolben 31, 32 mit ihren Ringschultern 33,
34 an den Ringmuttern 40, 41 zur Anlage kommen, worauf die inneren Kolben
27,28 sich weiter nach oben bewegen, bis die Stempelkopfplatten 46, 47 sich
gegen das Hangende anpressen. Die Abstützung des Hangenden durch die Teleskopkolben
ist nicht starr, sondern gibt bei überschreiten eines vorbestimmten Druckes nach,
bis die inneren Kolben so weit eingefahren sind, daß sich die Gurtpfanne 44 oder
45 auch auf dem äußeren Kolben 31 oder 32 abstützt. Dadurch wird die Beaufschlagungsfläche
entsprechend vergrößert und der Stützdruck entsprechend erhöht.
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In Fig.1 sind ferner die Stempel 11,12 mit ihrem Mindestabstand voneinander
dargestellt. Im Betrieb wird der rückwärtige Stempel 12 vom vorderen Stempel 11
um nicht ganz die Länge des Raumes 88 im Rückzylinder 26 weiter in Abstand liegen,
als in Fig.1 und 2 dargestellt.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen wandernden
Strebausbau ist folgende: Der rückwärtige Stempel wird durch Schließen der Beaufschlagungsleitung
66 durch die Leitungen 73, 74, 75 vom Druckmittel entlastet und dadurch der Teleskopkolben
28, 32 abgesenkt. Dabei wird gleichzeitig die in Fig.1 rechte Seite des Kolbens
70 des Rückzylinders 26 entlastet, so daß der Kolben 70 nur mehr aus dem Raum 88
mit Druckmittel beaufschlagt ist. Dadurch wird, nachdem die Kopfplatte 47, 59 des
Stempels 12 vom Hangenden freigekommen ist, der
Kolben 70 im Rückzylinder
26 nach rechts in Fig. 1 bewegt, und der Stempel 12 wird auf seinem Schlitten
16 durch die Verbindung 19, 20, 21, 22 an den Stempel 11 herangezogen.
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Darauf wird Druckmedium über die Leitung 66 aufgegeben, wodurch der
Kolben 70 von rechts in Fig. 1 und der Teleskopkolben 28, 32 im Stempel 12 beaufschlagt
werden, so daß der Kolben 70, da er im wesentlichen gleichförmig von zwei Seiten
beaufschlagt ist, keine Verschiebekraft mehr ausübt und der Stempel 12 sich mit
seiner Kopfplatte 47, 59 gegen das Hangende anpreßt.
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Darauf wird die Beaufschlagungsleitung 80 geschlossen, und
die Beaufschlagungsräume 82 für den Teleskopkolben 27, 31 und 88 für den Kolben
70 im Rückzylinder 26 über die Öffnung 83 und die Leitung 84 werden entlastet. Dadurch
wird der Teleskopkolben 27, 31 im Stempel 11 abgesenkt und, wenn die Kopfplatte
46 vom Hangenden freikommt, durch die einseitige Beaufschlagung des Kolbens 70 im
Rückzylinder 26 der Stempel 11 auf der Schlittenanordnung 15 vom Stempel
12 weg verschoben.
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Nachdem der Stempel 11 die gewünschte Stellung erreicht hat, wird
die Leitung 80 wieder geöffnet und damit der Teleskopkolben 27, 31 im Stempel 11
beaufschlagt, so daß er sich mit seiner Kopfplatte gegen das Hangende abstützt.
Gleichzeitig wird der Kolben 70 im Rückzylinder 26 über die Leitung 86, 87 im Raum
88 wieder beaufschlagt, so daß er, nachdem er im wesentlichen gleich von beiden
Seiten beaufschlagt ist, keine Verschiebekräfte auf die Stempel ausübt.
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Fig. 5 zeigt zwei nebeneinanderliegende Stempel eines Ausbaurahmens.
Die Stempel können einzeln durch eine entsprechende Bedienung ihrer Absperrventile
69 und 79 oder gleichzeitig durch Bedienung eines nicht gezeigten, in der Druckmittelzufuhrleitung
angeordneten Steuerventils betätigt werden. Die pufferartigen Vorbauten 92 benachbarter
Stempel sind miteinander durch eine zwischenliegende Fußplatte 94 gekuppelt, welche
auf jeder Seite an den Zapfen 93 der Vorbauten 92 aasgelenkt ist. Die auf der Fußplatte
angeordneten, Gelenke tragenden Glieder 96 sitzen gleitbar in waagerechten Führungen
97. Diese Anordnung gestattet eine begrenzte Bewegungsfreiheit zwischen den Vorbauten
und der Fußplatte, wenn die Stempel des Ausbaurahmens verschoben werden. Die biegsamen
Verbindungsleitungen 98, 99 zwischen den Druckmittelzufuhrleitungen 68 und 78 benachbarter
Einheiten liegen in einem Gehäuse hinter der Frontplatte der Fußplatte 94. Da die
Druckmittelzufuhrleitungen aller Stempel des Ausbaurahmens miteinander verbunden
sind, wird ein erhöhter Druck des Gebirges auf einen Stempel auf alle Stempel des
Ausbaurahmens verteilt.