DE2314834A1 - SHIELD STRUCTURE - Google Patents

SHIELD STRUCTURE

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DE2314834A1
DE2314834A1 DE19732314834 DE2314834A DE2314834A1 DE 2314834 A1 DE2314834 A1 DE 2314834A1 DE 19732314834 DE19732314834 DE 19732314834 DE 2314834 A DE2314834 A DE 2314834A DE 2314834 A1 DE2314834 A1 DE 2314834A1
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DE
Germany
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shield
cylinder
pressure
joint
shield support
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DE19732314834
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German (de)
Inventor
Kunibert Becker
Lubomir Plevak
Egon Wojaczek
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Original Assignee
Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/0004Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face
    • E21D23/0034Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face comprising a goaf shield articulated to a base member
    • E21D23/0039Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor along the working face comprising a goaf shield articulated to a base member and supported by a strut or by a row of struts parallel to the working face
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor
    • E21D23/0427Shield operating devices; Hinges therefor

Description

PatentanmeldungPatent application

der lirmathe lirma

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4628 AltlünenWestfalia Ironworks Union, 4628 Altlünen

SchildausbaugestellShield support frame

Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 23 04 528.5)Addition to patent ... (patent application P 23 04 528.5)

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Schildausbaugestell, dessen von mindestens einem gelenkig eingeschalteten hydraulischen Stempel getragener Bruchschild mit einer Schildstütze über ein Bolzengelenk verbunden ist, wobei zwischen Schildstütze und Liegendschwelle ein hydraulischer Eckzylinder eingeschaltet ist.The subject of the main patent is a shield support frame, its fracture shield carried by at least one articulated hydraulic ram with a Shield support is connected via a pin joint, with a hydraulic one between the shield support and the sleeper Corner cylinder is switched on.

Da der doppelt wirkende Eckzylinder mit der schwenkbaren Schildstütze gelenkig verbunden ist, ist eine Einstellung der Winkellage der Stempel bzw. ein Vorschub der an demSince the double-acting corner cylinder is hinged to the pivoting shield support, there is an adjustment the angular position of the stamp or a feed of the

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Bruchschild angeordneten Schildkappe gegen den Abbaustoß möglich, ohne daß Querkräfte auf die Stempel übertragen werden.Break shield arranged shield cap against the mining face possible without transverse forces being transferred to the punch.

Es hat sich gezeigt, daß insbesondere dann, wenn der Bruchschild bzw. dessen Kappe beim Rückvorgang gegen einen Vorsprung des Hangenden stößt oder im Setzzustand aufgrund der Hangendkonvergenz Schubkräfte vom Hangenden auf den Bruchschild übertragen werden, an dem den Bruchschild mit der Schildstütze verbindenden Bolzengelenk außerordentlich große Kräfte wirksam werden, die zu einem Bruch des Gelenkbolzens führen können.It has been shown that, in particular, when the fracture shield or its cap against a projection during the return process of the hanging wall or in the set state due to the hanging wall convergence, shear forces from the hanging wall on the fracture shield are transmitted, on the bolt joint connecting the fracture shield with the shield support extraordinarily large forces become effective, leading to fracture of the hinge pin being able to lead.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung und weitere Ausbildung des Schildausbaugestells nach dem Hauptpatent mit dem Ziel, eine Zerstörung des genannten Bolzengelenks bzw. einen Bruch des Gelenkbolzens zuverlässig und mit einfachen Mitteln zu verhindern.The invention aims to improve and further develop the shield support frame according to the main patent the aim of a destruction of said pin joint or a breakage of the joint pin reliably and with simple Funds to prevent.

Gemäß der Erfindung ist das Bolzengelenk des Bruchschildes mit einer Bolzenbruchsicherung versehen, die aus einer den beiden Zylinderräumen des doppeltwirkenden hydraulischen Eckzylinders zugeordneten Druckbegrenzungsvorrichtung, wie insbesondere einer Überdruckventilvorrichtung oder einem hydropneumatisehen Druckspeicher, besteht.According to the invention, the pin joint is the fracture shield provided with a pin break protection, which comes from one of the two cylinder chambers of the double-acting hydraulic Corner cylinder associated pressure limiting device, such as in particular a pressure relief valve device or a hydropneumatic pressure accumulator, consists.

Die dem hydraulischen Eckzylinder zugeordnete Druckbegrenzungsvorrichtung, d.h. der Ansprechdruck der Überdruckventile bzw. der Innendruck des Druckspeichers ist erfindungsgemäßThe pressure limiting device assigned to the hydraulic corner cylinder, i.e. the response pressure of the pressure relief valves or the internal pressure of the pressure accumulator is according to the invention

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- 3 - 23U834- 3 - 23U834

also auf die Bruchfestigkeit des Gelenkbolzens so abgestimmt, daß bei übermäßig hohen Belastungen des Bolzengelenks die hydraulische Verriegelung desselben aufgehoben und damit das Bolzengelenk durch Verschwenken der im Gelenk verbundenen Schildteile gegen Überbelastung gesichert wird. Die Gefahr einer Zerstörung des Bolzengelenks ist damit auf einfache Weise wirksam behoben. Zugleich wird vermieden, daß der Gelenkbolzen und entsprechende Schildteile überdimensioniert werden müssen.so matched to the breaking strength of the hinge pin, that at excessively high loads on the pin joint, the hydraulic locking of the same canceled and thus the pin joint is secured against overloading by pivoting the shield parts connected in the joint. the The risk of destroying the pin joint is thus effectively eliminated in a simple manner. At the same time it is avoided that the hinge pin and corresponding shield parts must be oversized.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 in Seitenansicht ein Schildausbaugestell gemäß der Erfindung;1 shows a side view of a shield support frame according to the invention;

Fig. 2 in einem Schaltschema den bei dem Schildausbaugestell gemäß Fig. 1 verwendeten Eckzylinder zusammen mit der ihm zugeordneten Druckbegrenzungsvorrichtung. Fig. 2 in a circuit diagram in the shield support frame 1 corner cylinder used together with the pressure limiting device assigned to it.

Das dargestellte Schildausbaugestell weist eine Liegendschwelle 10 sowie einen Bruchschild 11 auf, der von einem oder mehreren im Einfallen nebeneinander stehenden hydraulischen Stempeln 12 abgestützt ist. Die hydraulischen Stempel 12 sind über Kugelgelenke 13 und 14 mit der Liegendschwelle 10 bzw. dem Bruchschild 11 gelenkig verbunden. Mit I^ ist eine Schildstütze bezeichnet, die über ein Gelenk 16 mit dem hinteren Ende der Liegendschwelle 10 und über ein Gelenk 17 mit dem hinteren Ende des Bruchschil-The shield support frame shown has a lying threshold 10 and a breakage shield 11, which is of a or a plurality of hydraulic rams 12 standing next to one another in the collapse is supported. The hydraulic ram 12 are via ball joints 13 and 14 with the sleeper 10 or the fracture shield 11 is articulated. With I ^ a shield support is referred to, which has a joint 16 with the rear end of the lying sleeper 10 and via a joint 17 with the rear end of the breakage sign

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. - 4 - ■ - . 23U834. - 4 - ■ -. 23U834

des 11 verbunden ist.des 11 is connected.

Zwischen der Liegendschwelle 10 und der Schildstütze 15 ist ein Eckzylinder 18 eingeschaltet. Der Eckzylinder ist bei 19 an einer Konsole 20 der Liegendschwelle angelenkt. Seine Kolbenstange 21 ist über ein Gelenk 22 mit der Schildstütze 15 verbunden. Es ist erkennbar, daß beim Ein- und Ausschub des doppeltwirkenden Eckzylinders 18 die Schildstütze 15 um das Gelenk 16 verschwenkt wird, wobei dem Bruchschild 11 eine Bewegung zum Abbaustoß A hin oder in Gegenrichtung erteilt wird. Die gelenkig zwischen der Liegendschwelle und dem Bruchschild eingeschalteten hydraulischen Stempel 12 folgen dieser Bewegung, wobei sie ihre Neigung gegenüber der Lotrechten ändern. Durch Ausschub der hydraulischen Stempel 12 kann der Bruchschild 11 um das Gelenk 17 geschwenkt werden, um die am Bruchschild 11 angeordnete, als Vorpfändkappe ausgebildete Schildkappe in Anlage gegen das Hangende H zu bringen. Die Schildkappe 23 ist in einem Gelenk 24 nach Art eines zweiarmigen Waagebalkens derart gelagert, daß sie die Tendenz hat, mit ihrem abbaustoßseitigen Ende unter Einfluß der Schwerkraft in Pfeilrichtung 26 zu kippen. Um ein unerwünschtes Kippen der Schildkappe zu verhindern und sicherzustellen, daß sich die Schildkappe in jeder Mächtigkeitseinstellung des Ausbaus angenähert in der horizontalen HangendabStützposition befindet, ist ein Zugseil 27 vorgesehen, welches mit seinem einen Ende 28 im hinteren Bereich der Kappe 23 und mit sei-Between the sleeper 10 and the shield support 15 a corner cylinder 18 is switched on. The corner cylinder is articulated at 19 on a bracket 20 of the sleeper. Its piston rod 21 is connected to the shield support 15 via a joint 22. It can be seen that when entering and Extension of the double-acting corner cylinder 18, the shield support 15 is pivoted about the joint 16, with the Fractional shield 11 a movement towards the working face A or in the opposite direction is issued. The articulated between the lying threshold and the hydraulic ram 12, which is switched on, follow this movement, doing their Change inclination with respect to the vertical. By pushing out the hydraulic ram 12, the fracture shield 11 can be pivoted around the joint 17 around the fracture shield 11 arranged, designed as a pre-pledging cap in the system against the hanging wall H. The shield cap 23 is in a joint 24 in the manner of a two-armed Balance beam mounted in such a way that it has the tendency, with its working face-side end under the influence of gravity to tilt in the direction of arrow 26. To prevent undesired tilting of the shield cap and to ensure that the shield cap in each thickness setting of the extension approximated in the horizontal hanging support position is, a pull rope 27 is provided, which with its one end 28 in the rear area of the cap 23 and with its

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- 5 - ? 3 u 8 :u- 5 -? 3 u 8: u

nem anderen Ende an oder in Nähe des Bolzengelenks 19 an der Liegendschwelle angeschlagen ist. An der Konsole 20 ist im übrigen auch der Schreitzylinder 29 des Schildausbaugestells mit seiner Kolbenstange angelenkt.Another end at or near the pin joint 19 the lying threshold is posted. On the bracket 20 is also the stepping cylinder 29 of the shield support frame hinged with its piston rod.

Es ist erkennbar, daß ohne Beanspruchung des Bolzens 17 des den Bruchschild 11 mit der Schildstütze 15 verbindenden Gelenks nur Schwenkbewegungen in Richtung der Pfeile 30 möglich sind und daß jede andere Krafteinleitung in den Bruchschild 11 zu einer Beanspruchung des Bolzens 17 führt. Stößt z.B. die Schildkappe 23 beim Rücken des Ausbaugestells gegen eine Stufe oder Absetzung 31 des Hangenden H oder wirken aufgrund der Hangendkonvergenz Schubkräfte aus dem Hangenden in Pfeilrichtung 32 über die Schildkappe 23 auf den Bruchschild 11, so können sich an dem Bolzengelenk 17 außerordentlich große Kräfte einstellen, die selbst bei Überdimensionierung des Gelenkbolzens zu einem Bruch desselben führen können.It can be seen that without stressing the bolt 17 of the joint connecting the fracture shield 11 to the shield support 15 only pivoting movements in the direction of arrows 30 are possible and that any other introduction of force into the fracture shield 11 leads to stress on the bolt 17. Bumps e.g. the shield cap 23 at the back of the extension frame against a step or step 31 of the hanging wall H or act due to the hanging wall convergence thrust forces from the hanging wall in the direction of arrow 32 via the shield cap 23 on the Breaking shield 11, so can be extraordinarily on the pin joint 17 Set large forces which, even if the hinge pin is overdimensioned, cause it to break being able to lead.

Um eine Überbelastung des Bolzengelenks zu vermeiden, ist das Bolzengelenk 17 mit einer Bolzenbruchsicherung versehen, die aus einer den beiden Zylinderräumen des doppeltwirkenden hydraulischen Eckzylinders 18 zugeordneten Druckbegrenzungsvorrichtung besteht. Gemäß Fig. 2 umfaßt die Druckbegrenzungsvorrichtung zwei Überdruckventile 33 und 3^» von denen das eine 33 an eine zu dem Zylinderraum 35 des Eckzylinders führende Leitung 36 angeschlossen ist, während das andere Überdruckventil 34- mit einer Leitung 37 in Ver-In order to avoid overloading the pin joint, the pin joint 17 is provided with a pin break protection device, the pressure limiting device associated with the two cylinder chambers of the double-acting hydraulic corner cylinder 18 consists. According to Fig. 2, the pressure limiting device comprises two pressure relief valves 33 and 3 ^ »of which one 33 is connected to a line 36 leading to the cylinder space 35 of the corner cylinder, while the other pressure relief valve 34- with a line 37 in connection

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ORIGINAL INSPECTED
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bindung steht, die zu dem anderen Zylinderraum 38 des Eckzylinders führt. Mit 39 ist ein Schieberventil bezeichnet, welches eingangsseitig an die Strebdruckleitung P und an die Rücklaufleitung R und ausgangsseitig an die beiden Leitungen 36 und 37 angeschlossen ist. Das Ventil 39 weist drei Schaltstellungen a, b und c auf. In der Schaltstellung a ist der Zylinderraum 35 an den Rücklauf R und der Zylinderraum 38 an die Druckleitung P angeschlossen; der Eckzylinder 18 schiebt aus, wodurch die Schildstütze 15 zum Bruchraum hin geschwenkt wird. In der Sehaltstellung c steht der Zylinderraum 55 mit der Druckleitung P und der Zylinderraum 38 mit dem Rücklauf R in Verbindung; der Eckzylinder 18 schiebt ein, wodurch die Schildstütze 15 um das Gelenk 16 zum Strebraum hin schwenkt. In der mittleren Schaltstellung b sind die beiden Druckräume 35 1^a- 38 des Eckzylinders 18 hydraulisch verriegelt, wie dies im Normalbetrieb der lall ist.is binding, which leads to the other cylinder space 38 of the corner cylinder. 39 designates a slide valve which is connected on the inlet side to the face pressure line P and to the return line R and on the outlet side to the two lines 36 and 37. The valve 39 has three switching positions a, b and c. In the switching position a, the cylinder chamber 35 is connected to the return R and the cylinder chamber 38 to the pressure line P; the corner cylinder 18 pushes out, whereby the shield support 15 is pivoted towards the fracture space. In the holding position c, the cylinder space 55 is connected to the pressure line P and the cylinder space 38 is connected to the return R; the corner cylinder 18 pushes in, as a result of which the shield support 15 pivots about the joint 16 towards the wall space. In the middle switch position b, the two pressure chambers 35 1 ^ a- 38 of the corner cylinder 18 are hydraulically locked, as is the case in normal operation.

Der Ansprechdruck der Überdruckventile 33 und 34- liegt über dem Druck in der Strebdruckleitung P; er ist auf die Bruchfestigkeit des Gelenkbolzens 17 so abgestimmt, daß bei übermäßig hohen Belastungen aus dem Hangenden die hydraulische Verriegelung des Eckzylinders 18 aufgehoben und damit das Bolzengelenk durch Verschwenken der im Gelenk verbundenen Schildteile 11, 15 gegen Überbelastung gesichert wird. Erhöht sich also in einem der beiden Zylinderräume 35 und der Druck über den Ansprechdruck des zugeordneten Überdruck-The response pressure of the pressure relief valves 33 and 34- is above the pressure in the face pressure line P; it is matched to the breaking strength of the hinge pin 17 so that when excessively high loads from the hanging wall, the hydraulic locking of the corner cylinder 18 is lifted and thus the Bolt joint is secured against overloading by pivoting the shield parts 11, 15 connected in the joint. Elevated So in one of the two cylinder chambers 35 and the pressure is above the response pressure of the associated overpressure

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- 7 - 2 3 U im- 7 - 2 3 U im

ventils 33 bzw. 34-» so kann der Eckzylinder 18 ein- oder ausschieben, wodurch das Bolzengelenk 17 gegen Überlastung gesichert wirdt ohne daß jedoch der Eckzylinder 18 seine Funktion verliert.valve 33 and 34- "so the Eckzylinder can be switched on or eject 18, thereby ensuring the bolt joint 17 against overload t but without the Eckzylinder 18 loses its function.

Anstelle der Überdruckventile 33 und 34- könnten auch hydropneumatisch^ Druckspeicher an die Zylinderräume 35 und 38 angeschlossen werden, welche ähnlich den Überdruckventilen den Druck in den Zylinderräumen begrenzen. Es wäre auch möglich, einen einzigen Druckspeicher an die Leitungen 36 und 37 anzuschließen.Instead of the pressure relief valves 33 and 34 could also be hydropneumatic ^ Pressure accumulators are connected to the cylinder chambers 35 and 38, which are similar to the pressure relief valves limit the pressure in the cylinder chambers. It would also be possible a single pressure accumulator on lines 36 and 37 to be connected.

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Claims (1)

- 8 - 23U834- 8 - 23U834 Anspruchclaim Schildausbaugestell nach Patent ... (Patentanmeldung P 23 04- 528.5), dessen von mindestens einem gelenkig eingeschalteten hydraulischen Stempel getragener Bruchschild mit einer Schildstütze über ein Bolzengelenk verbunden ist, wobei zwischen Liegendschwelle und Schildstütze ein hydraulischer Eckzylinder eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bolzengelenk (17) des Bruchschildes (11) mit einer Bolzenbruchsicherung versehen ist, die aus einer den beiden Zylinderräumen (55» 38) des doppeltwirkenden hydraulischen Eckzylinders (18) zugeordneten Druckbegrenzungsvorrichtung, wie insbesondere einem Überdruckventil (33» oder einem hydropneumatisehen Druckspeicher, besteht.Shield support frame according to patent ... (patent application P 23 04-528.5), whose of at least one articulated switched on hydraulic ram-borne rupture shield is connected to a shield support via a pin joint, a hydraulic corner cylinder is connected between the sleeper and the shield support, characterized in that that the pin joint (17) of the fracture shield (11) is provided with a pin break protection, which consists of one of the two cylinder chambers (55 »38) of the double-acting hydraulic Corner cylinder (18) associated pressure limiting device, such as in particular a pressure relief valve (33 » or a hydropneumatic pressure accumulator. 409841/0425409841/0425 LeerseiteBlank page
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