DE2552730B1 - Steuergeraet fuer schreitenden grubenausbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für die Druckmittelzufuhr zu den hydraulischen Arbeitszylindern von schreitendem Grubenausbau mit einem im Gehäuse des Steuergeräts drehbar gelagerten Ventilkörper, in dem mindestens ein durch einen Schalthebel mittels einer Exzenterwelle über einen Stößel zu öffnendes Rückschlagventil und ein über eine Querbohrung mit dem Rückschlagventil verbundener, federbelasteter Dichtungskolben untergebracht sind, der durch Drehen des Ventilkörpers wahlweise mit einer von einer Mehrzahl in einer Bodenplatte des Gehäuses konzentrisch angeordneten Anschlußbohrungen für die Arbeitszylinder zur Deckung gebracht wird und bei Druckbeaufschlagung auf dieser abdichtend anliegt, wobei im Bereich der Anschlußbohrungen an der Unterseite des Ventilkörpers ein Ringkanal vorgesehen ist, über den die nicht beaufschlagten Anschlußbohrungen durch eine Winkelbohrung in dem Gehäuse mit einer Rücklaufleitung verbunden sind.

Es sind derartige Steuergeräte für schreitende Grubenausbaueinheiten bekannt, mit denen das Druckmittel zu den verschiedenen Arbeitszylindern zentral zugeführt wird. Durch Drehung und Betätigung des Schalthebels wird das Druckmittel über das in dem drehbar gelagerten Ventilkörper untergebrachte Rückschlagventil zu der angewählten Anschlußbohrung und weiter zu dem daran angeschlossenen Arbeitszylinder geführt. Auf diese Weise können nacheinander in beliebiger Reihenfolge alle Arbeitszylinder der Ausbaueinheit mit Druck beaufschlagt werden.

Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, daß bestimmte Arbeitsgänge nicht mit Hochdruck, sondern mit Niederdruck ausgeführt werden, so z. B. das Einschieben von Arbeitszylindern über die kleinere Ringkolbenfläche. Dies geschieht einmal aus konstruktiven Erwägungen heraus, da im allgemeinen das Drucklager eines Arbeitszylinders stärker als das Zuglager belastbar ist. Außerdem verringert sich die Ein- oder Ausschubgeschwindigkeit eines aus einer Niederdruckleitung gespeisten Zylinders infolge einer geringeren Zuflußmenge, die im allgemeinen über ein Druckminderventil aus der Hochdruckleitung entnommen wird, so daß die jeweiligen Steuervorgänge besser dosierbar sind. Da jedoch mit den bekannten Steuergeräten nur jeweils ein Druckmittelbereich gesteuert werden kann, sind bei der Verwendung einer Hoch- und einer Niederdruckleitung stets zwei Steuergeräte erforderlich.

Beim Rücken oder auch bei anderen Funktionen des Schreitausbaus kann es vorteilhaft sein, daß zwei Funktionen, wie beispielsweise Rückzylinderausfahren und Kappenanstellzylinder-Ausfahren gleichzeitig ausgeführt werden, um beim Rücken die Hangendkappe mit Niederdruck schleifend in Berührung mit dem Hangenden zu halten. Dabei sind zwei Steuergeräte gleichzeitig zu bedienen, was eine besondere Geschicklichkeit voraussetzt.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Funktionsund Anwendungsmöglichkeiten eines Steuergeräts der eingangs beschriebenen Art zu erweitern, um die Bedienung zu vereinfachen, wobei sichergestellt sein soll, daß Fehlschaltungen völlig ausgeschlossen sind. Weiterhin soll dem Bergmann die Möglichkeit an die Hand gegeben werden, die Steuerhebel in den notwendigen Betriebsstellungen bei geöffneter Druckmittelzufuhr zu arretieren.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in dem Ventilkörper neben einem die Druckmittelzufuhr einer Hochdruckleitung regelnden Rückschlagventil ein zweites die Druckmittelzufuhr einer Niederdruckleitung regelndes, konzentrisch zur Drehachse angeordnetes Rückschlagventil vorgesehen und durch einen zweiten parallel zum ersten angeordneten Schalthebel betätigbar ist, welches mit einem zweiten konzentrisch im Ventilkörper angeordneten Dichtungskolben verbunden ist, so daß in jeder Schaltstellung zwei einander konzentrisch gegenüberliegende Anschlußbohrungen von je einem Dichtungskolben überdeckt sind, und daß jedem Rückschlagventil ein radial in dem Ventilkörper verschiebbarer, federbelasteter Distanzstift unterschiedlicher Länge zugeordnet ist, der bei geschlossenem Rückschlagventil mit seinem nach innen gerichteten, ballig ausgebildeten Ende in eine trapezförmig umlaufende Ausnehmung eines gegen das Rückschlagventil in Öffnungsrichtung axial verschiebbar angeordneten Druckbolzens eingreift und der beim Öffnen des Rückschlagventils durch das Verschieben des Druckbolzens mit dem anderen nach außen gerichteten Ende gegen eine von in dem Gehäuse in Anzahl und Aufteilung mit den Anschlußbohrungen übereinstimmend angeordneten Sperrschrauben verschiebbar ist, wobei der dem Hochdruck-Rückschlagventil zugeord- 35-nete Distanzstift länger als der dem Niederdruck-Rückschlagventil zugeordnete Distanzstift ausgebildet ist und die den nicht mit Hochdruck beaufschlagbaren Anschlußbohrungen zugeordneten Sperrschrauben eine solche Länge aufweisen, daß der Druckbolzen des Hochdruck-Rückschlagventils infolge der sperrenden Anlage des längeren Distanzstiftes an den Sperrschrauben nicht in Öffnungsrichtung verschiebbar ist.

Durch die gemeinsame Zuführung von Hochdruck und Niederdruck über nur ein Steuergerät wird der Anwendungsbereich des Steuergeräts wesentlich erweitert und die Steuerung einer mit einer Vielzahl von Arbeitszylindern versehenen Ausbaueinheit erheblich vereinfacht. Insbesondere können parallel auszuführende Arbeitsgänge zweier Arbeitszylinder gleichzeitig gesteuert werden, wovon wiederum auch jeder Arbeitsgang für sich allein ausführbar ist. Durch eine funktionsgerechte Anordnung von Sperrschrauben, die von außen zugänglich leicht austauschbar sind, können bestimmte Arbeitsgänge nur mit Niederdruck ausgeführt werden. Dazu werden diejenigen Schaltstellungen, die nicht mit Hochdruck beaufschlagt werden dürfen, durch lange Sperrschrauben von dem dem Hochdruck-Rückschlagventil zugeordneten längeren Distanzstift gesperrt, so daß nachteilige Fehlschaltungen mit Sicherheit ausgeschlossen sind. Zweckmäßigerweise ist die Länge der Distanzstifte so bemessen, daß in einer Zwischenstellung des Ventilkörpers zwischen zwei Schaltstellungen die Druckbolzen nicht in Öffnungsrichtung verschiebbar sind. ⁶S

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der Ebene der Exzenterwelle ein radial verschiebbarer Arretierungsstift vorgesehen, der selbsthemmend in eine ihm in Öffnungsstellung des Schalthebels gegenüberliegende Bohrung in der Exzenterwelle einschiebbar ist. Der in an sich bekannter Weise selbsttätig aus der Öffnungsstellung in die Nullstellung zurückspringende Schalthebel wird mit dem eingeschobenen Arretierungsstift festgehalten, um beispielsweise den Förderer mit dem dafür vorgesehenen Arbeitszylinder für längere Zeit an den Kohlenstoß zu drücken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein im Längsschnitt dargestelltes Steuergerät, das in seinem unteren, die Anschlußstellen aufweisenden Bereich in Ansicht gezeichnet ist.

Fig.2 einen Längsschnitt des Steuergeräts entlang der Schnittlinie A-A von F i g. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt des Steuergeräts entlang der Schnittlinie B-B von F i g. 1,

F i g. 4 eine Draufsicht auf das Steuergerät.

Im zylinderförmigen Innenraum des Gehäuses 1 des Steuergeräts ist ein die Druckmittelzufuhr zu den nicht dargestellten Arbeitszylindern einer schreitenden Grubenausbaueinheit regelnder Ventilkörper 2 drehbar gelagert. Dieser gliedert sich in einen in die Bodenplatte 3 des Gehäuses 1 eingreifenden zylindrischen Zapfen 4, einen unteren Drehkörperteil 5, der an einem in den Innenraum des Gehäuses 1 vorspringenden, ringförmigen Ansatz 6 drehbar anliegt, sowie einen oberen Drehkörperteil 7. Darauf befindet sich ein Lagerkopf 8 zur Aufnahme zweier Teilstücke einer Exzenterwelle 9, an der zwei parallel zueinander angeordnete, einzeln oder gemeinsam von Hand betätigbare Schalthebel iQa/b angreifen. Die Drehachse der Exzenterwelle 9 ist gegenüber der Drehachse des Ventilkörpers 2 seitlich versetzt angeordnet.

Zu dem Steuergerät führen insgesamt fünfzehn Druckmittel-Zuführungs- und Abgangsleitungen, deren Anschlußstellen 11 bis 14 sämtlich in der Bodenplatte 3 angeordnet sind und eine raumpsarende Schlauchführung zulassen. Der Anschluß 11 für die Hochdruckleitung HD liegt in der Drehachse des Ventilkörpers 2 an der unteren Stirnseite der Bodenplatte 3. Konzentrisch dazu sind die insgesamt zwölf Anschlüsse 12a bis m für die zu den Arbeitszylindern führenden Abgangsleitungen L angeordnet. Die Niederdruckleitung ND und die Rücklaufleitung RL sind in die seitlich liegenden Anschlüsse 13 bzw. 14 eingeführt.

Im unteren Drehkörperteil 5 des Ventilkörpers 2 sind zwei je einen Ventilsitz \5a/b und einen federbelasteten Ventilkegel 16a/£> aufweisende Rückschlagventile \7a/b einander konzentrisch zur Drehachse gegenüberliegend untergebracht, wovon das Rückschlagventil 17a an die Niederdruckleitung ND und das Rückschlagventil 17b an die Hochdruckleitung HD angeschlossen sind. Von dem Anschluß 11 der Hochdruckleitung HD führt eine axiale Bohrung 18 über eine Stichbohrung 19 zu dem Hochdruck-Rückschlagventil 176. Das Niederdruck-Rückschlagventil 17a ist über eine achsparallel gerichtete Bohrung 20, die in eine Ringnut 21 im Zapfen 4 des Ventilkörpers 2 einmündet, und von da über eine radial gerichtete Bohrung 22 mit dem Anschluß 13 der Niederdruckleitung ND verbunden. Von den im Lagerkopf 8 des Ventilkörpers 2 auf dem bei den Teilstücken der Exzenterwelle 9 gelagerten, einzeln oder gemeinsam betätigbaren Schalthebel lOa/ö sind der eine 10a dem Niederdruck-Rückschlagventil 17a und der andere \Qb dem Hochdruck-Rückschlagventil 176 zugeordnet. Zum öffnen der Rückschlagventile 17a/b werden die Schalthebel 10a/b aus der waagerech-

ten in eine senkrechte Stellung verschwenkt, wobei durch mit den entsprechenden Teilstücken der Exzenterwelle 9 verbundene Exzenterscheiben 23a/b in den Achsen der Rückschlagventile 17a/b angeordnete Druckbolzen 24a/b und Ventilstößel 25a/b nach unten bewegt werden, so daß die Ventilkegel \%a/b von ihren Sitzen \5a/b abheben. Die Druckmittel HD und ND strömen daraufhin voneinander getrennt über die Ringräume 26a/f> und über Querbohrungen 27'a/b zu konzentrisch im Drehkörperteil 7 des Ventilkörpers 2 einander gegenüberliegende, federbelastete Dichtungskolben 2Sa/b. Diese werden in der jeweils angewählten Schaltstellung des Ventilkörpers 2 auf je zwei einander gegenüberliegende Anschlußstellen von 12a bis m führende Anschlußbohrungen 29a bis m abdichtend angedrückt, so daß die Druckmittel HD und ND über die angewählten Anschlüsse von 12a bis m zu den daran angeschlossenen Arbeitszylindern gelangen. Die nicht beaufschlagten Anschlußbohrungen 29a bis m sind über einen Ringkanal 30 an der Unterseite des Ventilkörpers 2 und über eine Winkelbohrung 31 in der Bodenplatte 3 des Gehäuses 1 mit dem Anschluß 14 der Rücklaufleitung RL verbunden.

Bei dieser Anordnung kann der Ventilkörper 2 in jede beliebige Schaltstellung verdreht und jede der zwölf Anschlußbohrungen 29a bis m sowohl mit Hochdruck HD als auch mit Niederdruck ND beaufschlagt werden. Um zu erreichen, daß zu bestimmten Anschlußbohrungen 29/ bis m aus funktioneilen oder konstruktiven Gründen nur Niederdruck ND und mit Sicherheit kein Hochdruck HD zugeführt wird, sind in dem oberen Drehkörperteil 7 des Ventilkörpers 2 für jedes Rückschlagventil \7a/b'm radial gerichteten Bohrungen 32a/b Distanzstifte 33a/b unterschiedlicher Länge radial verschiebbar gelagert.

Die Distanzstifte 33a/b greifen bei geschlossenen Rückschlagventilen YJa/b mit ihren ballig ausgebildeten, nach innen gerichteten Enden in trapezförmig ausgebildete, umlaufende Ausnehmungen 34a/Z> der Druckbolzen 24a/Z> ein und stützen sich über Druckfedern 35a/b an Hülsen 36a/b an den nach außen gerichteten, glatten Enden der Distanzstifte 33a/b ab, die ihrerseits mit kegelförmig abgeschrägten Enden in jeder Schaltstellung in eine der an der Außenseite des Gehäuses 1 über den Umfang verteilt angebrachten Außenbohrungen 37a bis m einrasten. Die Anordnung der einzelnen Außenbohrungen 37a bis m ist mit der Anordnung der einzelnen Anschlußbohrungen 29a bis m identisch. In den Außenbohrungen 37a bis m werden von außen Sperrschrauben 3Sa/b unterschiedlicher Länge eingesetzt, wobei in diejenigen Außenbohrungen 37a bis m, denen nur mit Niederdruck ND beaufschlagbare Anschlußbohrungen 29a bis m zugeordnet sind, längere Sperrschrauben 38a eingesetzt werden, während in diejenigen Außenbohrungen 37a bis m, denen mit Hochdruck HD oder auch mit Niederdruck ND beaufschlagbare Außenbohrungen 29a bis m zugeordnet sind, kurze Sperrschrauben 380 eingesetzt werden. Entsprechend angepaßt ist die Länge der gegen die Sperrschrauben 3Sa/b verschiebbaren Distanzstifte 33a/b. Der dem Niederdruck-Rückschlagventil 17a zugeordnete Distanzstift 33a hat eine kürzere Länge als der dem Hochdruck-Rückschlagventil 176 zugeordnete Distanzstift 336, wobei die Länge beider Distanzstifte 33a/b außerdem so bemessen ist, daß die Druckbolzen 24a/b in einer Zwischenstellung des Ventilkörpers 2 zwischen zwei durch die Anschlußbohrungen 29a bis m vorgegebenen Schaltstellungen nicht in Öffnungsrichtung verschiebbar sind. Wird der Ventilkörper 2 in eine falsche Schaltstellung gedreht, dann Hegt der der Hochdruckseite zugeordnete lange Distanzstift 33b der Niederdruckseite zugeordnete langen Sperrschraube 38a gegenüber, so daß der Druckbolzen 24a nicht in Öffnungsrichtung verschoben und der Schalthebel \0b nicht betätigt werden kann.

Die einzelnen Arbeitszylinder-Anschlußstellen werden durch symbolische Markierungen an dem Gehäuse gekennzeichnet. Dabei sind die Zylinder zweckmäßig in der Reihenfolge des vorgegebenen Funktionsablaufs an das Steuergerät angeschlossen, so daß die einzelnen Anschlüsse nacheinander anwählbar sind. Gleichzeitig mit Hochdruck HD einerseits und mit Niederdruck ND andererseits zu beaufschlagende Zylinderpaare werden am Steuergerät in um 180° einander gegenüberliegende Anschlüsse 12a bis m eingeführt. Mit den Schalthebeln iOa/b wird der Ventilkörper 2 in die einzelnen Schaltstellungen gedreht, wobei die in die Außenbohrungen 37a bis m einrastenden federbelasteten Hülsen 36a/b die einzelnen Schaltstellungen anzeigen. Zur gemeinsamen Öffnung der Rückschlagventile VJa/b werden beide Schalthebel 10a/ö aus der horizontalen Null-Stellung in die vertikale Öffnungsstellung verschwenkt. Jeder Schalthebel 10a/b kann auch in beliebiger Reihenfolge einzeln betätigt werden. Da die Exzenterscheiben 23a/b in der Öffnungsstellung eine labile Gleichgewichtslage einnehmen, springen die Schalthebel iOa/b selbsttätig in die Nullstellung zurück.

Ist jedoch ein längeres Verbleiben eines Schalthebels iOa/b in der Öffnungsstellung notwendig, so wird dieser durch einen in dem Lagerkopf 8 des Ventilkörpers 2 in der Ebene der Exzenterwelle 9 angeordneten Arretierungsstift 39 in der Öffnungsstellung arretiert, der in eine durch die Drehachse der Exzenterwelle 9 gerichtete Bohrung 40 eingeschoben wird. Gleichzeitig wird eine den Arretierungsstift 39 umgebende federbelastete Hülse 41, auf deren Außenwandung eine ringförmige Ausnehmung 42 vorgesehen ist, zur Exzenterwelle 9 hin verschoben. Ein darin einrastender Stößel 43, der beim Verschieben der Hülse 41 in eine Vertiefung 44 des Ansatzes 6 ausweicht, drückt dann die Hülse 41 in ihrer eingeschobenen Stellung festklemmend gegen ihre Außenwandung. Durch erneuten Druck wird die selbsthemmende Arretierung wieder gelöst und in ihre Ausgangslage zurückgebracht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuergerät für die Druckmittelzufuhr zu den hydraulischen Arbeitszylindern von schreitendem Grubenausbau mit einem im Gehäuse des Steuergerätes drehbar gelagerten Ventilkörper, in dem mindestens ein durch einen Schalthebel mittels einer Exzenterwelle über einen Stößel zu öffnendes Rückschlagventil und ein über eine Querbohrung mit dem Rückschlagventil verbundener, federbelasteter Dichtungskolben untergebracht sind, der durch Drehen des Ventilkörpers wahlweise mit einer von einer Mehrzahl in einer Bodenplatte des Gehäuses konzentrisch angeordneten Anschlußbohrungen für die Arbeitszylinder zur Deckung gebracht wird und bei Druckbeaufschlagung auf dieser abdichtend anliegt, wobei im Bereich der Anschlußbohrungen an der Unterseite des Ventilkörpers ein Ringkanal vorgesehen ist, über den die nicht beaufschlagten Anschlußbohrungen durch eine Winkelbohrung in dem Gehäuse mit einer Rücklaufleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilkörper (2) neben einem die Druckmittelzufuhr einer Hochdruckleitung (HD) regelnden Rückschlagventil (176) ein zweites die Druckmittelzufuhr einer Niederdruckleitung (ND) regelndes, konzentrisch zur Drehachse angeordnetes Rückschlagventil (17a) vorgesehen und durch einen zweiten, parallel zum ersten angeordneten Schalthebel (10a) betätigbar ist, welches mit einem zweiten, konzentrisch im Ventilkörper (2) angeordneten Dichtungskolben (28a) verbunden ist, so daß in jeder Schaltstellung zwei einander konzentrisch gegenüberliegenden Anschlußbohrungen (29a bis k) von je einem Dichtungskolben (28a/6) überdeckt sind, und daß jedem Rückschlagventil (Yla/b) ein radial in dem Ventilkörper (2) verschiebbarer, federbelasteter Distanzstift (33a/6) unterschiedlicher Länge zugeordnet ist, der bei geschlossenem Rückschlagventil (17a/6) mit seinem nach innen gerichteten, ballig ausgebildeten Ende in eine trapezförmig umlaufende Ausnehmung (34a/6) eines gegen das Rückschlagventil (Yla/b) in Öffnungsrichtung axial verschiebbar angeordneten Druckbolzens (24a/6) eingreift und der beim Öffnen des Rückschlagventils (17a/6) durch das Verschieben des Druckbolzens (24a/6) mit dem anderen, nach außen gerichteten Ende gegen eine von in dem Gehäuse (1) in Anzahl und Aufteilung mit den Anschlußbohrungen (29a bis m) übereinstimmend angeordneten Sperrschraube (38a/6) verschiebbar ist, wobei der dem Hochdruck-Rückschlagventil (176) zugeordnete Distanzstift (336) länger ausgebildet ist als der dem Niederdruck-Rückschlagventil (17a) zugeordnete Distanzstift (33a) und die den nicht mit Hochdruck (HD) beaufschlagbaren Anschlußbohrungen (29a bis w) zugeordneten Sperrschrauben (38a) eine solche Länge aufweisen, daß der Druckbolzen (24b) des Hochdruck-Rückschlagventils (176) infolge der sperrenden Anlage des längeren Distanzstiftes (336) an den Sperrschrauben (38a) nicht in Öffnungsrichtung verschiebbar ist.

2. Steuergerät für schreitenden Grubenausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Distanzstifte (33a/6) so bemessen ist, daß in einer Zwischenstellung des Ventilkörpers (2) zwischen zwei Schaltstellungen die Druckbolzen (24a/6) nicht in Öffnungsrichtung verschiebbar sind.

3. Steuergerät für schreitenden Grubenausbau nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der Exzenterwelle (9) ein radialverschiebbarer Arretierungsstift (39) vorgesehen ist, der selbsthemmend in eine ihm in Öffnungsstellung des Schalthebels (106) gegenüberliegende Bohrung (40) in der Exzenterwelle (9) einschiebbar ist.