DE1131626B - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Raub- und Setzvorganges von hydraulischen Strebausbaurahmen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Raub- und Setzvorganges von hydraulischen Strebausbaurahmen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Raub- und Setz- sowie gegebenenfalls auch des Rückvorganges von hydraulischen Strebnusbaurahmen.
• Es ist üblich, die Ventilsteuerung solcher Rahmen, über welche die Druckräume der zwei oder mehr Stempel des Rahmens ständig miteinander in Verbindung stehen, so daß sich Unterschiede der Belastung der verschiedenen Stempel untereinander ausgleichen, in einem Block zusammenzufassen, der, ebenso wie die Steuerungen von hydraulischen Einzelstempeln des sogenannten offenen Systems, eine Längsbohrung aufweist, von der die verschiedenen Anschlüsse zu der Zuleitung, dem Druckraum und zur Rücklaufleitung abgehen. In dieser Bohrung ist der durch einen Handhebel in die Stellung für »Rauben« umsteuerbare, in die Stellung für »Setzen« automatisch durch den in der Zuleitung herrschenden Druck verbrachte Ventilkörper längsbeweglich.
• Gemäß der Erfindung wird unter grundsätzlicher Beibehaltung der bekannten Bedienungsmöglichkeit solcher Ventile von Hand die Möglichkeit geschaffen, den Ventilkörper und damit den Raub- sowie den Setzvorgang fernzusteuern. Die hierdurch erzielten Vorteile für die betrieblichen Gebrauchseigenschaften des ganzen hydraulischen Strebausbaus liegen auf der Hand.
• Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird diese Fernsteuerungsmöglichkeit dadurch geschaffen, daß das gemeinsame Steuerventil für die zwei oder mehr Stempel des Rahmens unter Beibehaltung seiner manuellen Betätigungsmöglichkeit an eine aus der Entfernung zu bedienende hydraulische Steuerleitung angeschlossen ist, durch deren Bedienung in das Ventil beaufschlagendem Sinne die Ventilkörper in die Raubstellung verbracht und durch deren Entlastung sie unter der Wirkung des Druckes in der Speiseleitung in die Setzstellung zurückverbracht werden. Hierbei werden vorzugsweise die Steuerventile von mehreren, und zwar abwechselnden Rahmen - gegebenenfalls gruppenweise -zusammengefaßt, gemeinsam an die Steuerleitung angeschlossen und durch diese betätigt.
• Diese Steuerleitung ist an den Gehäuseraum rückwärts des unter der Wirkung einer Rückführfeder, die ihn auch für den Fall der Drucklosigkeit der Druckleitung in der dem gesetzten Zustande der Rahmenstempel entsprechenden Stellung hält, stehenden Ventilkörpers angeschlossen. Dieser bildet den Kolben eines hydraulischen Zylinders, der durch den über die Steuerleitung auf ihn wirkenden Druck gegen den Speiseleitungsdruck in die Stellung bewegt wird, in der unter Absperrung der Speiseleitung der Weg für das Ausströmen der Druckflüssigkeit aus den Druckräumen der Stempel freigegeben wird. Um den Kolben zu befähigen, den Speiseleitungsdruck zu überwinden, ist er als Differentialkolben ausgebildet, d. h., die Kolbenfläche, über die der Druck aus der Steuerleitung wirkt, ist größer als die, auf die der Leitungsdruck wirkt.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Eifindung ist an jedem Rahmen eine Möglichkeit zur manuellen Absperrung der Zuleitung vorgesehen, die es also ermöglicht, bei gesetztem Rahmen dessen hydraulisches System von der Druckleitung zu isolieren und dann Arbeiten am Rahmen oder auch eine gewünschte, nur teilweise Druckentlastung desselben vorzunehmen, ohne daß dies Rückwirkungen auf das gesamte hydraulische System des Strebes bzw. das der anderen Rahmen hat.
• Hierdurch wird es auch möglich, den Raubvorgang, d. h. den Einsinkvorgang der Stempel in einem willkürlich beliebigen Zeitpunkt zu unterbrechen und das Rücken des Rahmens in diesem nur teilweise abgesenkten Zustande der Stempel und damit der Hangendkappe vorzunehmen.
• Bei dem vorzugsweisen abwechselnden oder gruppenweisen Anschluß der einzelnen Rahmen an die Steuerleitung sind in der Regel nur zwei solcher Steuerleitungen im Streb vorhanden.
• Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung, dessen Anwendung vor allem dann von Vorteil ist, wenn gemäß einem älteren Vorschlage die hydraulischen Stempel des Rahmens an sich normale Einzelstempel des sogenannten offenen Systems sind, wird für die Steuerung des Rahmens ein Ventil der gleichen Bauart verwendet, wie es bei den Einzelstempeln vorhanden ist, so daß also diese Ventile bzw. deren Bestandteile gegeneinander austauschbar sind.
• Irgendwelche konstruktiven Änderungen an dem Ventilkörper selbst sind durch den Anschluß der Fernsteuerung an das Ventilgehäuse, in welchem er nunmehr den Kolben eines hydraulischen Zylinders bildet, nicht bedingt. Es ist lediglich erforderlich, in dem Ventilgehäuse eine entsprechende Anschlußbohrung herzustellen und den Raum rückwärts des Ventilkörpers gegen den Raum, in welchem sich der der Bedienung des Ventils von Hand dienende Körper bewegt, abzudichten.
• In grundsätzlich gleicher Weise wie die Fernsteuerung des Raubvorganges der Rahmen kann, zweckmäßig in zeitlicher Abhängigkeit von deren Druckentlastung, auch eine Fernsteuerung der diesen zugeordneten hydraulischen Rückzylinder erfolgen, indem diesen je ein besonderes Ventil zugeordnet wird, das durch Beaufschlagung über die Steuerleitung die Beaufschlagung entweder der einen oder der anderen Kolbenseite des üblichen, doppelt wirkenden Rückzylinders bewirkt, wobei unter Kupplung der beiden Steuerleitungen die Anordnung so getroffen wird, daß die Umsteuerung der Rahmen-und Rückzylinderventile in zeitlicher Abhängigkeit voneinander erfolgt.
• Die Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen hervor, die ein Ausführungsbeispiel der neuen zur Durchführung des Verfahrens dienenden Anordnung veranschaulichen.
• Abb. 1 zeigt schematisch das Gesamtsystem der neuen Fernsteuerung für eine Mehrzahl von im Streb gesetzten Ausbaurahmen, Abb. ? veranschaulicht in vergrößertem Maßstabe das Ventilgehäuse.
• In Abb. i sind nur schematisch durch die Querschnitte der Stempelpaare a', d' und b', b" die beiden Rahmen eines Gespanns von solchen und die jedem dieser Gespanne zugeordneten hydraulischen Rückzylinder c angedeutet. Sämtliche Rahmen und Rückzylinder werden von einer gemeinsamen Druckerzeugungsanlage d über durch den Streb hindurchführende Leitungen mit Druckflüssigkeit versorgt, und zwar führt ein in vollen Linien dargestellter Leitungsstrang e, der durch ein Rückschlagventil f gesichert ist, zu den Einlässen g der jedem der Rahmen zugeordneten Ventilgehäuse und ein gestrichelt dargestellter Strang h von den Entlastungsöffnungen des Ventilgehäuses nach dem Druckerzeuger zurück. Die Rückzylinder werden über einen Leitungsstrang i versorgt und sind an die Entlastungsleitung k angeschlossen. Alle diese Leitungsstränge bilden sowohl auf der Druckseite wie auf der Entlastungsseite je ein einheitliches System.
• Gemäß der Erfindung sind zusätzlich die Hilfssteuerleitungen 1 und m vorgesehen, von denen die eine an das Ventilgehäuse p je eines Rahmens und die andere an die des anderen Rahmens der Gespanne - in noch zu beschreibender Weise - angeschlossen ist.
• Die beiden Steuerleitungen werden über wahlweise zu betätigende Hähne n und o abwechselnd, zwecks Druckentlastung jeweils des einen oder des anderen Rahmens der aufeinanderfolgenden Gespanne, an die gemeinsame Druckleitung angeschlossen. Die Möglichkeit der entsprechenden Steuerung der Rückzylinder ist der Einfachheit halber in der Abbildung nicht dargestellt.
• Die Ausbildung des Ventilgehäuses im einzelnen ist aus Abb. 2 ersichtlich.
• Dieses Ventilgehäuse, das einen in einer axialen Bohrung in seine beiden Stellungen verschieblichen Ventilkörper q aufnimmt, der gemäß der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ebenso ausgebildet ist, wie die Ventilkörper der Stempel, wenn diese nicht in einem hydraulischen Rahmen, sondern als Einzelstempel des sogenannten offenen Systems verwendet werden, weist den in der Achsrichtung des Ventils liegenden, bereits erwähnten Zuleitungskanal g, ferner den mit den Druckräumen der Stempel kommunizierenden Kanal r, den Entlastungs-bzw. Raubkanal s und den an die Hilfssteuerleitung 1 bzw. m anzuschließenden Hilfssteuerkanal t auf. Das überdruckventil v sitzt in einer zentralen Bohrung des Ventilkörpers.
• Die Einzelheiten des Ventilkörpers bedürfen, da sie als solche bekannt und für die Erfindung ohne Bedeutung sind, keiner Erläuterung, mit alleiniger Ausnahme dessen, daß der Ventilkörper als Differentialkolben ausgebildet ist, nämlich sein über die Steuerleitung t zu beaufschlagende rückwärtige Stirnfläche größer ist als die Summe der unter dem Druck in der Zuleitung stehenden Ringflächen.
• Das zentral angeordnete überdruckventil v öffnet gegebenenfalls nach der Hilfssteuerleitung 1 bzw. m hin, die ja, bei gesetztem Zustande des Stempels, d. h. dann, wenn ein Ansprechen dieses Ventils möglich ist, drucklos ist. Die Rückführfeder w sichert die geöffnete (linke) Stellung des Ventilkörpers und damit das Abschalten der Druckräume der Rahmen von der Entlastungsleitung s auch bei etwaiger Drucklosigkeit in der Druckleitung e.
• In der aus Abb.2 ersichtlichen, dem gesetzten Zustand des Rahmens entsprechenden Stellung des Ventilkörpers steht der Druckraum des Rahmens mit der Zuleitung g in Verbindung, die gemäß dem oben beschriebenen besonderen Merkmal der Erfindung gegebenenfalls durch den Hahn u von Hand von der Zuleitung absperrbar ist.
• Durch Verschiebung des Ventilkörpers q nach rechts wird die Zuleitung abgesperrt und die Verbindung zwischen dem Druckraum, d. h. dem Kanal r und dem Raubkanal s, hergestellt.
• Mit x ist, nur schematisch angedeutet, die Vorrichtung zur manuellen Verschiebung des Ventilkörpers aus der dem gesetzten Zustand des Rahmens entsprechenden in die druckentlastete Stellung durch Einwirkung seines Ansatzes x' auf die rückwärtige Stirnfläche q' des Ventilkörpers bezeichnet.
• Infolge des Anschlusses des freien Raums in der Bohrung rückwärts des Ventilkörpers an den Zuleitungskanal t der Hilfssteuerleitung bildet der Ventilkörper gewissermaßen den Kolben eines hydraulischen Zylinders, der sich, sobald die Druckflüssigkeit über die Zuleitung t auf ihn einwirkt, nach rechts, d. h. aus der Stellung für »Setzen« in die Stellung für »Rauben« verschiebt, um bei Umschaltung der Hilfssteuerleitung, d. h. Druckloswerden der Leitung 1 bzw. m selbsttätig unter der Wirkung des Druckes in der Zuleitung, wieder in die Stellung für »Setzen« verschoben zu werden. In grundsätzlich gleicher Weise vollzieht sich die Umsteuerung des Rückzylinders in zeitlicher Abhängigkeit von dem Raub- und Setzvorgang der Rahmen.
• Die Wirkungsweise des neuen Verfahrens zur automatischen Steuerung des Raub- und Setzvorganges aus der Entfernung mittels der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hilfssteuerung bedarf hiernach keiner weiteren Erläuterung.
• Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebene und in den Abbildungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Steuerung des Raub- und Setzvorganges von hydraulischen Strebausbaurahmen, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Steuerventil für die Stempel des Rahmens unter Beibehaltung seiner manuellen Betätigungsmöglichkeit an eine aus der Entfernung zu bedienende hydraulische Steuerleitung angeschlossen ist, durch deren Beaufschlagung der Ventilkörper in die Raubstellung verbracht und durch deren Entlastung er unter der Wirkung des Zuleitungsdruckes in die Setzstellung zurückverbracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Rahmen eines Strebs einzeln oder gruppenweise abwechselnd an die sie derart gemeinsam bedienende Steuerleitung angeschlossen sind.
3. 3. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 auf die einzelne oder gruppenweise Steuerung der den Rahmen zugeordneten Rückzylinder.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung der Rahmen und Rückzylinder durch die Fernsteuerung in zeitlicher Abhängigkeit voneinander erfolgt.
5. 5. Ventilsteuerung für hydraulische Grubenausbaurahmen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 in Gestalt eines eine Längsbohrung mit den Anschlüssen an die Druckmittelzuleitung, zu den Stempeln und zur Rücklaufleitung aufweisenden Gehäuses, in welchem der Ventilkörper axial zwecks wahlweiser Herstellung der Anschlüsse für Setzen und Rauben verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum auf der der Druckmittelzuleitung gegenüberliegenden Seite des Ventilkörpers an eine Steuerleitung angeschlossen ist, über die er mit auf seine Stirnfläche wirkender Druckflüssigkeit beaufschlagt werden kann, um sich dann in dem Gehäuse aus der Setz- in die Raubstellung zu bewegen, während er bei Druckentlastung unter der Wirkung des über die Zuleitung in entgegengesetzter Richtung auf ihn wirkenden Druckmittels in die Setzstellung zurückbewegt bzw. in dieser gehalten wird.
6. 6. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper einen Differentialkolben bildet, dessen über die Steuerleitung beaufschlagte Fläche größer ist als die unter dem Druck in der Zuleitung stehende Fläche.
7. 7. Ventilsteuerung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Rückführfeder, welche den Ventilkörper im Falle der Drucklosigkeit der Druckleitung in der dem gesetzten Zustande der Rahmenstempel entsprechenden Stellung hält bzw. ihn in diese Stellung bewegt. B.
8. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine dem in den Rahmenstempel herrschenden Druck ausgesetzte Ringfläche aufweist, auf die der in den Druckräumen der Stempel herrschende Druck wirkt und deren Größe so bemessen ist, daß dieser Druck den Ventilkörper bei Druckloswerden der Steuerleitung zurückbewegt.
9. 9. Hydraulischer Grubenausbaurahmen mit einer Ventilsteuerung gemäß den Ansprüchen 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Absperrvorrichtung seines hydraulischen Systems gegen die Druckleitung.
10. 10. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine elektrische Fernsteuerleitung, die einen auf den Ventilkörper in ihn verschiebendem Sinne einwirkenden Hubmagneten betätigt. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 745 679; USA.-Patentschrift Nr. 2 714 505.