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Hydraulische Hubvorrichtung zum Setzen und Spannen mehrteiliger Grubenstempel
Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist eine hydraulische Hubvorrichtung zum in
der Reihenfolge selbsttätig gesteuerten Setzen und Spannen mehrteiliger Grubenstempel
mit selbsttätigem Rücklauf in die Ausgangsstellung nach Abschluß der Arbeitsvorgänge.
Diese hydraulische Hubvorrichtung besteht aus einem die Druckmittelzylinder zum
Setzen, Spannen und gegebenenfalls Arretieren sowie eine Verkantungseinrichtung
zur Mitnahme des Innenstempels enthaltenden, an das Stempelschloß ansetzbaren Arbeitskopf
und einem auf dem Liegenden ruhenden, über zwei Druckmittelleitungen mit dem Arbeitskopf
verbundenen, transportablen Zentralantrieb, in dem Antriebsmotor, Pumpe, Druckmittelvorratsbehälter,
Umsteuervorrichtung, Ventile und die Sperre für das Antriebsmittel untergebracht
sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in dem
Zentralantrieb der hydraulischen Hubvorrichtung nach der Hauptpatentanmeldung untergebrachten
Teile, d. h. den Antriebsmotor, die Pumpe, den Druckmittelvorratsbehälter, die Umsteuervorrichtung,
die Ventile sowie die Sperre für das Antriebsmittel so auszubilden bzw. anzuordnen,
daß sich ein außerordentlich einfacher und leicht zugänglicher Aufbau des Zentralantriebs
ergibt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird in Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß der Hauptpatentanmeldung vorgeschlagen, die Umsteuervorrichtung sowie sämtliche
Ventile für die hydraulische Betätigung der Spannvorrichtung in einem gemeinsamen
zylindrischen Gehäuse kreisförmig um den durch eine zentrale Bohrung dieses Gehäuses
gebildeten Pumpenzylinder unterzubringen.
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Durch die Anordnung eines trommelartigen, zentralen Ventilgehäuses
lassen sich die Ventile und die Umsteuervorrichtung mit dem Pumpenzylinder zu einer
baulichen Einheit zusammenfassen und übersichtlich anordnen, wodurch ein schnelles
Auswechseln dieser empfindlichsten Teile des Zentralantriebs möglich ist. Da die
Ventile mit der Umsteuervorrichtung kreisförmig um den Pumpenzylinder angeordnet
sind, werden diese auf engstem Raum untergebracht, so daß sich kürzeste Leitungswege
zwischen der Pumpe, den Ventilen und der Umsteuervorrichtung ergeben und außerdem
der gemeinsame Ventilträger bei geringem Gewicht verhältnismäßig klein ausgebildet
werden kann.
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Durch die Schaffung kurzer Hochdruckverbindungsleitungen wird, da
die hydraulische Hubvorrichtung mit sehr hohen Drücken arbeitet, besonders die Sicherheit
des Zentralantriebs erhöht. Auch lassen sich die Ventile gut geschützt in dem stabilen
Zentralgehäuse unterbringen, wodurch der den rauhen Betriebsbedingungen unter Tage
ausgesetzte Zentralkasten sehr robust wird.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, die dem Antriebsmotor für den Pumpenkolben
zugekehrte Seite des Ventilgehäuses gleichzeitig als Boden für den Druckmittelvorratsbehälter
auszubilden und durch gemeinsamen Zuganker mit dem Mantel des Vorratsbehälters und
dem dahinterliegenden Antriebsmotor zu einer selbsttragenden baulichen Einheit zu
verbinden.
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Mit Hilfe dieser gemeinsamen Zuganker fäßt sich der im wesentlichen
aus den drei hintereinanderliegenden, trommelartigen Baugruppen, d. h. dem Ventilgehäuse,
dem Vorratsbehälter und dem Antriebsmotor bestehende Zentralantrieb allein durch
Lösen weniger Zugankermuttern vollständig auseinandernehmen und durch Aufschrauben
dieser Muttern wieder zusammensetzen. Dadurch, daß das Ventilgehäuse gleichzeitig
den Boden des Vorratsbehälters darstellt, kann der Vorratsbehälter durch einen zwischen
dem Ventilgehäuse und dem Antriebsmotor eingeschalteten Zylindermantel gebildet
werden, so daß der Vorratsbehälter, abgesehen von der Gewichtsersparnis, beim Abnehmen
der Zugankermuttern auch leicht zugänglich ist.
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Wird noch die Sperre für das Antriebsmittel an der dem Vorratsbehälter
gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors angeflanscht, so besteht der gesamte
Zentralantrieb aus vier hintereinandergeschalteten, voneinander leicht lösbaren,
trommelartigen Baugruppen.
Damit dieser aus den vier Baugruppen
gebildete Zentralantrieb im Streb nicht der Beschädigung durch herabfallendes Gestein
oder dem Verschleiß unterworfen ist, weist der aus dem Antriebsmotor und dem Vorratsbehälter`
gebildete zylindrische Mittelteil des Zentralantriebs beiderseits Flansche auf,
die als Führung bzw. Halterung für einen mehrteiligen, den Zentralantrieb umhüllenden
Schutzmantel ausgebildet sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfmdung werden an Hand eines,
Ausführungsbeispieles näher erläutert, welches die Zeichnung erkennen läßt, und
zwar zeigt Fig. 1 einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Zentralantrieb, teilweise
im Längsschnitt, und Fig. 2 eine Vorderansicht des Zentralantriebs nach Fig. 1 bei
abgenommenem Schutzmantel.
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Der gezeigte Zentralantrieb dient zur Betätigung und Steuerung eines
in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Arbeitskopfes, in dem Druckmittelzylinder
zum in der Reihenfolge selbsttätig gesteuerten Setzen, Spannen und gegebenenfalls
Arretieren mehrteiliger Grubenstempel sowie eine Verkantungseinrichtung zur Mitnahme
des Innenstempels beim Setzen enthalten sind und der an das Stempelschloß ansetzbar
ist. Über die beiden Hochdruckleitungen 1 und 2 für den Vor- und Rücklauf der Druckflüssigkeit
ist der Zentralantrieb mit dem Arbeitskopf verbunden. Der Zentralantrieb besteht
aus dem die Umsteuervorrichtung bildenden Steuerschieber 3 mit Hilfsschieber 4 und
Rückschlagventil 5, den Ventilen 6, 7, 8 und 9 für die hydraulische Steuerung der
Hubvorrichtung, der Hochdruckpumpe 10, dem Druckmittelvorratsbehälter 11, dem Antriebsmotor
12 und der Sperre 13 für das Antriebsmittel, entsprechend der Hauptpatentanmeldung.
Der Antriebsmotor 12 ist als Druckluftkolbenmotor ausgebildet, dem die Druckluft
über die Druckluftleitung 14 und die Druckluftsperre 13 zugeführt wird. Die Druckluftleitung
14 kann an die Strebdruckluftleitung angeschlossen werden.
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Gemäß der Erfindung sind der Steuerschieber 3 mit Hilfsschieber 4
der Umsteuervorrichtung sowie sämtliche Ventile 6 bis 9 in einem gemeinsamen zylindrischen
Gehäuse 15 untergebracht. Die Ventile 6 bis 9 liegen zusammen mit den Schiebern
3 und 4 kreisförmig um den Pumpenzylinder 16, der durch eine zentrale Bohrung des
Gehäuses 15 gebildet wird. Durch diese Anordnung ergeben sich außerordentlich kurze
Verbindungen zwischen den Ventilen, den Schiebern und der Pumpe. Um die Ventile
und Schieber deutlicher erkennen zu können, ist in der Fig.1 der Kreis, auf dem
die Ventile und Schieber liegen, abgewickelt als Schnitt durch das Ventilgehäuse
15 dargestellt.
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Die Verbindungen für die Druckflüssigkeit zwischen den Steuerschiebern
3, 4, den Ventilen 6 bis 9, dem Pumpenzylinder 16 und dem Vorratsbehälter 11 werden
durch Längs-, Quer- oder Schrägbohrungen 17 im Ventilgehäuse 15 gebildet, so daß
besondere Hochdruckleitungen, die bei den erforderlichen hohen Drücken zu Undichiigkeiten
führen können und die Sicherheit der Setz- und Spannvorrichtung gefährden, vollständig
vermieden werden. Die Steuerschieber 3 und 4 sowie die Ventile 6 bis 9 und auch
der Pumpenzylinder 16 sind so -ausgebildet, daß sie annähernd die gleiche Länge
aufweisen. Dadurch wird ein einheitlicher Einbau in das trommelartige Ventilgehäuse
15 ermöglicht. Von den in dem Ventilkörper 15 eingebauten Ventilen 6 bis 9 stellt
das Ventil 6 das Arbeitsventil dar, das nach Beendigung des Setz- und Spannvorgangs
die Verschiebung der Umsteuervorrichtung 3 einleitet. Das Ventil 7 leitet nach Beendigung
des Rücklaufs der Hubvorrichtung über die Druckmittelleitung 18 die Beaufschlagung
der Druckluftsperre 13 und damit das Absperren des Druckluftmotors 12 ein. Das Sicherheitsventil
8 ist zusätzlich eingebaut worden, um zu verhindern, daß bei Funktionsausfall einzelner
Steuer- und/oder Ventileinrichtungen der Druck unzulässig hoch ansteigt. Dieses
Sicherheitsventil ist zwischen Pumpe 16 und Vorratsbehälter 11 eingeschaltet und
auf einen höheren Druck als den maximalen Betriebsdruck eingestellt. Der Ventilkörper
9 besteht aus zwei Rückschlagventilen für die Pumpe.
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Der selbsttätige Rücklauf der Hubvorrichtung in die Ausgangsstellung
wird durch Umsteuerung der Druckflüssigkeit mit Hilfe des Steuerschiebers 3 erreicht,
während der Hilfsschieber 4 vorgesehen ist, um den Druckraum des Steuerschiebers
3 drucklos machen, d. h. mit dem Vorratsbehälter 11 in Verbindung bringen zu können.
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Das zylindrische Ventilgehäuse 15 besteht aus einem mittleren Ventilträger
zur Aufnahme der Ventile, Steuerschieber und des Pumpenkolbens und zwei Abdeckplatten
19 und 20. Zur Aufnahme der Ventile und Steuerschieber ist der Ventilträger mit
durchgehenden, parallel zur Mittelachse verlaufenden Bohrungen versehen, die durch
die Abdeckplatten 19, 20 nach außen abgedichtet sind.
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Die durchgehenden Bohrungen ermöglichen eine sehr einfache und billige
Herstellung des Ventilgehäuses. Um ein schnelles Auswechseln einzelner Ventilkörper
zu ermöglichen, ist die außenliegende Abdeckplatte 19 mittels Schrauben 21, die
zwischen den Ventilbohrungen durch den Ventilträger hindurchgeführt sind, mit der
Abdeckplatte 20 lösbar verbunden.
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Sowohl das Ventilgehäuse 15 als auch der Vorratsbehälter 11, der Antriebsmotor
12 und die Druckluftsperre 13 sind als Zylinderkörper ausgebildet und hintereinandergeschaltet,
so daß sich ein langgestreckter zylindrischer Aufbau des Zentralantriebes ergibt.
Die Abdeckplatte 20 des Ventilgehäuses 15 stellt gleichzeitig den Boden für den
Druckmittelvorratsbehälter 11 dar, so daß dieser aus einem zylindrischen Mantel
22 gebildet werden kann. Der Mantel 22 hintergreift mit seinem nach innen
umgebördelten Rand die Platte 20 des Ventilgehäuses. Die Abdeckung des Vorratsbehälters
11 auf der gegenüberliegenden Seite übernimmt die Stirnplatte 23 des Antriebsmotors.
Das Ventilgehäuse 15 ist durch gemeinsame Zuganker 24 mit dem Mantel 22 des Vorratsbehälters
und dem dahinterliegenden Antriebsmotor 12 zu einer selbsttragenden baulichen Einheit
verbunden. Die Druckluftsperre 13 ist an der dem Vorratsbehälter gegenüberliegenden
Seite des Antriebsmotors 12 angeflanscht.
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Der aus dem Vorratsbehälter 11 und dem Antriebsmotor 12 gebildete
zylindrische Mittelteil weist an beiden Enden Flansche 25, 26 auf. Diese Flansche
sind als Führung bzw. Halterung für einen mehrteiligen, den Zentralantrieb umhüllenden
Schutzmantel 27 ausgebildet und dienen gleichzeitig zur Aufnahme der Zuganker
24. Der Schutzmantel 27
wird aus einem zwischen den Flanschen 25, 26
liegenden
zylindrischen Mittelstück und zwei auf die Flansche aufschiebbaren, kegelförmigen
Endkappen 28, 29 gebildet, wodurch sich eine zigarrenförmige äußere Umhüllung ergibt,
die den Zentralantrieb im Streb sehr handlich macht und ein leichtes Transportieren,
insbesondere durch Nachziehen, ermöglicht. Die Endkappe 28 ist mit dem Ventilgehäuse
15 und die Endkappe 29 mit der Druckluftsperre 13 durch von außen zugängliche, leicht
lösbare Verschraubungen verbunden, während das zylindrische Mittelstück des Mantels
27 durch einen Vorsprung 30 in den Flanschen 25, 26 gehalten wird.
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Der Anschlußstutzen 31 für die Druckluftleitung 14 ist an dem einen
Ende und der Anschlußstutzen 32 für die beiden Hochdruckleitungen 1, 2 an dem anderen
Ende des Zentralantriebs axial angeordnet, so daß Beschädigungen der Schlauchverbindungen
weitgehend vermieden werden und ein Nachziehen des Zentralantriebs mit Hilfe dieser
Schlauchleitungen möglich ist. In der Fig. 1 sind die Hochdruckleitungen 1, 2 wegen
des abgewickelt gezeichneten Ventilgehäuses nur schematisch dargestellt. Tatsächlich
müssen sie aus dem Anschlußstutzen 32 austreten.
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Eine maximale Entleerung des zylindrischen Druckmittelvorratsbehälters
wird dadurch ermöglicht, daß der Pumpenkolben 10 mit einer Zentralbohrung 33 versehen
ist, die die Ansaugleitung bildet. Diese Zentralbohrung dient gleichzeitig zur Aufnahme
des Ansaugventils 34. Durch das trommelartige Feinstsieb 35 wird das Eintreten von
Schmutzteilchen in die Pumpe verhindert.
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Die Endkappen 28, 29 können zweckmäßigerweise auch durch eine zentrale
Gewindemutter gehalten werden, die auf die Anschlußstutzen 31 bzw.
32 aufgeschraubt sind.