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Hydraulischer Ausbaurahmen für Strebabbaue unter Tage Die Erfindung
bezieht sich auf einen hydraulischen Ausbaurahmen für Strebabbaue unter Tage mit
einem einzigen gemeinsamen, von einem einzigen Schalthebel aus bedienbaren Steuergerät
für die vorkommenden Betriebsvorgänge, wie z. B. Setzen, Betriebszustand, Rauben,
Vorrücken.
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Im Steinkohlenbergbau werden zur Mechanisierung der Ausbauarbeiten
in den Streben im zunehmenden Maße hydraulische Ausbaurahmen eingesetzt. Mehrere
Stempel werden nach verschiedenen Systemen durch Lenker, Federn, Kappen und Deckel
miteinander verbunden. Durch Rückzylinder werden die geraubten Stempel mit den Kappen
in Verhiebrichtung nachgezogen und meist auch der Strebförderer bei Hobelbetrieben
nach vorn gedrückt. über eine oder mehrere quer durch den Streb verlegte Leitungen
wird den Rahmen die für das Setzen der Stempel notwendige Druckflüssigkeit zugeführt
und über eine parallellaufende Leitung die abströmende Flüssigkeit den in der Abbaustrecke
aufgestellten Pumpstationen zugeleitet. Die einzelnen Rahmen sind an den Knotenpunkten
durch Verbindungsleitungen mit den durchlaufenden Leitungen verbunden. Innerhalb
der Rahmen selbst wird die Druckflüssigkeit über Steuergeräte und Verbindungsleitungen
den Stempeln zugeführt bzw. beim Einschieben oder Rauben der Stempel auf dem gleichen
Wege wieder zurückgeleitet. Auch die Rück-oder Vordrückzylinder werden über Verbindungsleitungen
mit dem oder den Steuergeräten verbunden. Meist sind für das Betätigen der Stempel
und der Rück- und Vordrückzylinder mehrere Steuergeräte oder mehrere Steuerhebel
vorgesehen.
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Beim Betrieb solcher Ausbaurahmen sind nun unter anderem zwei Forderungen
von besonderer Bedeutung, nämlich: a) die Bedienung der Rahmen soll so einfach wie
möglich sein und so schnell wie möglich erfolgen können, damit mit wenigen Bedienungspersonen
hohe Abbaufortschritte erreicht werden können und b) die Betriebssicherheit der
Rahmen soll auch noch nach Ausfall einzelner durch Verschleiß oder exponierte Lage
besonders gefährdeter Elemente zumindest für die übrigen Rahmenteile und auch für
die Nachbarrahmen erhalten bleiben.
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Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen die einzelnen Steuermittel
(Ventile, hydraulische Zylinder, Gestänge) als selbständige Einheiten ausgebildet
sind, die räumlich voneinander getrennt sind. Das verursacht erhebliche Schwierigkeiten
in baulicher Hinsicht und Unsicherheiten in funktioneller Hinsicht. Diese Unsicherheiten
werden bei der bekannten Einrichtung noch weiter dadurch erhöht, daß das Schaltorgan
als Drucktaste ausgebildet ist, die nach Auslösung die gesamten Arbeitsgänge der
Reihe nach zum Ablaufen bringt, ohne daß es möglich wäre, zwischen den einzelnen
Arbeitsvorgängen auf die besonderen Umstände und Gegebenheiten im Streb Rücksicht
nehmen zu können. Das letztere muß als ein besonders schwerwiegender Mangel angesehen
werden.
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Dieser Mangel ist nach der Erfindung dadurch behoben, daß der Schalthebel
mittels einer Rückstellvorrichtung nach Erreichen des Setzdruckes in den Stempeln
des Rahmens selbsttätig in eine dem Betriebszustand entsprechende Stellung überführbar
ist, in der die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Stempeln in dem gemeinsamen Steuergerät
unterbrochen ist. Zweckmäßig ist der erfindungsgemäße Ausbaurahmen in der Weise
ausgebildet, daß die Unistellung des Schalthebels aus der Stellung »Setzen«, in
der den Stempeln Druckflüssigkeit zufließt, in die Stellung »Betrieb«, in der die
Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Stempeln unterbrochen ist, mittels zweier entgegengesetzt
zueinander wirkender Rückschlagventile der Rückstellvorrichtung von einer Stelle
der Leitung aus erfolgt, die zwischen dem Schalter und den Stempeln liegt. Auf diese
Weise sind die einzelnen Arbeitsvorgänge beherrschbar, d. h., zwischen den einzelnen
Vorgängen können, wenn es not tut, Pausen eingelegt werden, ferner können die jeweils
ablaufenden Arbeitsvorgänge mit Sicherheit nach außen hin sichtbar gemacht werden.
Dabei
ist es besonders wichtig, daß der letzte Arbeitsvorgang, nämlich das Erreichen der
Setzlast, sofort erkennbar ist.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Federdruck
des Ventils, das in Richtung auf den Zylinder hin durchflossen wird, auf die gewünschte
Setzlast abstimmbar, während das Rückschlagventil, das in entgegengesetzter Richtung
durchflossen wird, schon bei niedrigerem Druck öffnet. Dabei ist zweckmäßig die
auf den Kolben der Rückstellvorrichtung einwirkende Feder so stark bemessen, daß
über den Kolben ein oberhalb des im Rücklauf herrschenden Druckes liegender Druck
erzeugt werden kann, der eine sichere Freigabe des Schalthebels wieder nach Stellung
»Setzen« erlaubt.
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Eine weitere Verbesserung ist dadurch erzielt, daß die Umstellung
des Steuerhebels von der Stellung »Setzen« in die Stellung »Betrieb« durch eine
vorgespannte Feder erfolgt, die in der Stellung »Setzen« angespannt ist und mittels
einer hydraulischen oder mechanischen Drosselvorrichtung den Hebel nach oder innerhalb
geraumer Zeit in Stellung »Betrieb« zurückführt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen hydraulischen Rahmen, bestehend aus vier Stempeln,
zwei Kappen und einem Rück- und Eindrückzylinder, in schaubildlicher Darstellung;
F i g. 2 ist das Schaltbild des Steuergerätes.
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Für einen Rahmenabschnitt 1 (Gespann), der beispielsweise aus
wenigstens vier Stempeln 2, Lenkern 3, Federn 4, zwei Kappen 5 und einem
Rück-und Vordrückzylinder 6 besteht, ist nur ein Steuergerät 11 mit
einem einzigen Bedienungshebel 14
vorgesehen. Die einzelnen Rahmen 1 sind
an Knotenpunkten 9 durch Verbindungsleitungen 10 mit den durchlaufenden Leitungen
8 verbunden. Auch die Rück- oder Vordrückzylinder werden über Verbindungsleitungen
13 mit den Steuergeräten 11
verbunden. Sind die Rahmenstempel 2 gesetzt,
steht der Bedienungshebel 14 in Stellung »Betrieb« (B). Dabei sind die Leitungen
12 zwischen den Stempeln 2 und dem Steuergerät 11 von der Zuführungsleitung 10 und
der Strebleitung 8 im Steuergerät 11 getrennt. Die Stempel sind lediglich über die
im Steuergerät 11 eingebauten Entlastungsventile 15
mit der Rücklaufleitung
verbunden. Dies bedeutet, daß bei einem Bruch der Leitungen 12 oder sonstigen
Leckstellen, z. B. im Stempelinnern, die Druckleitung 8 nicht beeinflußt
wird. Der in der Strebleitung 8 herrschende Druck wird durch etwaige Leckstellen
hinter dem Steuergerät 11 nicht abgebaut, was zu einer Betriebsstörung im
ganzen Streb führen würde.
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Die Bedienungsperson drückt nach dem Vorziehen (Handhebelstellung
V) des Rahmens den Bedienungshebel 11 in die Stellung (S) und verläßt den Rahmen;
er kann bereits den nächsten Rahmen bedienen.
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Inzwischen fließt Druckflüssigkeit von 17 über 18 nach 19 zu den Stempeln
2 und fährt diese aus, bis die Kappen 5 am Hangenden zur Anlage kommen und sich
der Druck in den Stempeln bis zur Druckgleichheit mit dem in der Leitung 8 herrschenden
Druck aufbaut. Nach Abschluß dieses Vorganges wird durch die Rückstelleinrichtung
16 der Schalthebel selbsttätig in die Betriebsstellung (B) gedrückt. Der
besseren Übersicht wegen ist nur eine Speise-Leitung 8 gezeichnet. Die dazugehörige
Rücklaufleitung ist nicht dargestellt. Die Verbindungsleitung 12 ist ebenfalls aus
Gründen der besseren Übersicht nur einmal anstatt viermal dargestellt.
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Das Steuergerät 11 ist über die Anschlüsse 17 und die Druckleitungen
8 und 20 mit dem Rücklauf verbunden. Die Stempel 2 sind über die Druckleitungen
12 an die Anschlüsse 19 gelegt. Der Anschluß 21 führt zum Rückzylinder, mit dem
der Rahmen 1 in Richtung zum Förderer 7 nach- bzw. vorgezogen werden kann. Dies
geschieht in der Stellung (V). Dabei fließt Druckflüssigkeit über den Kanal 22 zum
Anschluß 21 und den Zylinder 6. Zwischen 17 und 19 sind Rückschlagventile 23 eingesetzt,
damit keine Rückwirkung auf die Zuleitung möglich ist oder Druckverluste in den
Stempeln durch Undichtheiten in den Schaltelementen 24 eintreten können. Die Anschlüsse
19 sind mit Entlastungsventilen 15 verbunden, die nach Erreichen der Nennlast
(Aufbauen des Nenndruckes; dieser ist meist höher als der Setzdruck) ein Abströmen
über die Leitung 25 nach 20 und damit der Rücklaufleitung ermöglichen.
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Vor dem Nachrücken der Rahmen müssen die Stempel geraubt (entlastet)
werden. Dieses geschieht in Schalthebelstellung (R). Dabei strömt die Druckflüssigkeit
von 17 über den Kanal 26, die Leitung 27
zu den Entlastungsventilen
15, wobei diese mittels Schaltkolben öffnen und den Rücklauf von 19 nach
20 freigeben. In den übrigen Schaltstellungen (S, B, V) ist die Steuerleitung
27 über die Kanäle 28 mit 20, dem Rücklauf, verbunden; die Entlastungsventile 15
arbeiten normal, d. h., ein Abströmen von 19 nach 20 erfolgt erst
nach Erreichen des Nenndruckes. Aus Sicherheitsgründen werden dabei zweckmäßig so
viele Entlastungsventile 15 angeordnet, wie Stempel 2 angeschlossen sind.
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Die Rückstelleinrichtung 16 arbeitet beispielsweise wie folgt: Der
Handhebel 14 wird in Stellung (S) gelegt. Es fließt Druckflüssigkeit von
17 über 18, 29, 23 nach 19 zu den Stempeln 2. Die Rückschlagventile
30, 31 sind an 29 angeschlossen. Das Rückschlagventil 31 schließt, wenn Druck von
29 kommt. Das Rückschlagventil 30 schließt mittels einer Feder 32 bis zum (eingestellten)
Setzdruck. Nach Erreichen des Setzdruckes, der bei 30 anlegt, gibt die Feder 32
den Durchfluß zum Rückstellzylinder 33 frei. Der Kolben 34 wird gegen eine Feder
35 bis zu einem Anschlag (Endlage) gedrückt. Ein z. B. mit dem Kolben
34 verbundener Daumen 36 drückt den Schalthebel 14 in die Schaltstellung
(B).
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Der Druck im Zylinder 33 kann über das Rückschlagventil 31 ungehindert
abgebaut werden. Dies geschieht entweder schon in Stellung (B) oder in Stellung
(R), wenn der Druck in 29 über 23, 15, 25,
20 zum Rücklauf hin abgebaut
wird. Die Feder 35 ist so stark bemessen, daß über den Kolben 34 ein Rückdruck erzeugt
werden kann, der höher ist als der in der Rücklaufleitung anstehende Druck. Damit
ist ein sicheres Rückstellen des Daumens 36 gewährleistet, so daß der Hebel 14 ungehindert
wieder in die Stellung (S) gebracht werden kann.
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Eine im Sinne der Erfindung einfachere Art der Hebelrückstellung von
(S) nach (B) besteht darin, den Hebel 14 von der Stellung (S) nach der Stellung
(B) gegen eine vorgespannte Feder zu drücken
und den Federrückhub
nach der Art eines »Türschließers« hydraulisch oder mechanisch zu drosseln. Es vergeht
dann geraume Zeit, bis der Hebel von (S) nach (B) zurückgedrückt wird.
Während dieser Zeit kann der erforderliche Setzdruck erreicht sein.