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Grubenausbau, insbesondere Strebausbau.
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Die Erfindung betrifft einen Grubenausbau, insbesondere Strebausbau,
bestehend aus mehreren hydraulisch ausfahrbaren Ausbaustempeln, an deren oberem
Ende eine oder mehrere Kappen und an deren unterem Ende ein oder mehrere Stempelschuhe
angelenkt sind, wobei an einem rückwärtigen Teil des Stempelschuhes oder der Stempelschune
sowie an einem rückwärtigen Teil der Kappe oder der Kappen ein Schutzschild angelenkt
ist.
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Derartige Grubenausbaue werden allgemein für den Strebausbau, insbesondere
in Kohlebergwerken eingesetzt, wobei die Ausbaue längs des Kohlenstoßes in einigem
Abstand von demselben angeordnet sind und zwischen dem Grubenausbau und dem Kohlenstoß
ein Panzerförderer entlangläuft, welcher mit dem Grubenausbau über eine oder mehrere
doppeltwirkende Vorrückzylinder verbunden ist, sodaß die einzelnen Tröge des Förderers
entsprechend dem Vorrücken des Kohlenstoßes nach dem Durchlauf der Gewinnungseinrichtung
nachgerückt werden können, während der Ausbau sich am Hangenden abstützt. Wenn jedoch
der Ausbau wieder dem vorgerückten Panzerförderer nachgerückt werden muß, wird der
Druck in den Ausbaus tempeln gesenkt, um die Kappe oder die Kappen insgesamt oder
teilweise vom Hangenden zu lösen, sodaß durch die sich auf dem Förderer abstützenden
Vorrückzylinder der Ausbau nachgezogen wird, wobei gewöhnlich die Kappe oder die
Kappen sich in geringem Reibungskontakt mit dem Hangenden befinden.
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In der Praxis herrscht allerdings eine gegenseitige Bewegung zwischen
dem Hangenden und dem Liegenden, während außerdem die Möglichkeit besteht, daß die
Kappe oder die Kappen auf einen nach unten herabhängenden Vorsprung des Hangenden
treffen, während der Ausbau vorrückt. In beiden Fällen werden die oberen Enden der
Ausbau-stempel verschoben. Diese Verschiebung erfolgt gewöhnlich rückwärts oder
rückwärts und seitwärts, doch ist auch eine Vorwärtsverschiebung unter gewissen
Bedingungen nicht unbekannt. Um eine Beschädigung der Ausbaustempel durch diese
Verschiebung zu verhindern-, wurden bereits mehrere Vorschläge gemacht, um nicht
nur geringfügige Verschiebungen aufzufangen, sondern um auch die Ausbaus tempel
nach Lösen des Ausbaues vom
Hangenden wieder in eine vorgegebene
Position zurückzuführen.
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Derartige Vorschläge besitzen jedoch gewöhnlich eine Rückführungseinrichtung,
welche zwischen dem Stempelschuh oder den Stempelschuhen des Ausbaues und wenigstens
einem Ausbaustempel desselben reagiert. Dies führt zwangsläufig dazu, daß in den
Ausbaustempeln oder dem Ausbaus tempel Biegebeanspruchungen und Spannungen auftreten.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gesetzt, einen Grubenausbau
der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß die vorgenannten Nachteile
ausgeschaltet werden.
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Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßer Grubenausbau der eingangs
genannten Art im wesentlichen dadurch, daß eine über den Schutzschild die Kappe(n)
ständig derart beaufschlagende Einrichtung vorgesehen ist, daß eine Verschiebung
der Kappe(n) verhinderbar ist und bei ausreichendem Druckabfall in den Ausbaustempeln
jeder verschobene Ausbaus tempel in eine vorgegebene Position zurückführbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Grubenausbaues wird die
Übertragung der zur Rückführung einer Kappe oder mehrerer Kappen in eine vorgegebene
Position erforderlichen Kräfte über die Ausbaus tempel vermieden und/oder ein gewisser
Anfangswiderstand gegenüber einer derartigen Verschiebung der Kappe und/oder des
Ausbaustempels oder der Ausbaustempel erreicht. Die ständige Beaufschlagung der
Einrichtung führt auch zu dem Resultat, daß eine Rückführung aus einer verschobenen
Position durch Lösen des Ausbaustempels begonnen oder sogar teilweise vollendet
wird,
während die Kappe oder die Kappen nur an dem Hangenden anliegen
und wenn die Rückführungskräfte größer werden als die Reibungskräfte zwischen der
Kappe oder den Kappen und dem Hangenden.
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Vorzugsweise ist der Schutzschild über eine Lenkeranordnung am Stempelschuh
angelenkt, wobei diese Lenkeranordnung zwei parallele oder doch im allgemeinen parallele
Lenker aufweisen kann, welche übereinander und vorzugsweise an jeder Seite des Ausbaues
innerhalb dessen Gesamtbreite angeordnet sind.
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Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist -die Beaufschlagungseinrichtung
an der bzw. an den Kappen aufgehängt und wirkt auf einen oberen Teil des Schutzschildes
ein. Diese Beaufschlagungseinrichtung kann aus einer oder mehreren Federn, aus einem
oder mehreren Gummiblöcken oder auch aus Gaskapseln bestehen, vorzugsweise besteht
sie jedoch aus ständig unter Druck stehenden hydraulischen Kolbenzylinderaggregaten.
Bei einer derartigen Ausbildung weist jedes Kolbenzylinderaggregat ein Absperrventil
für die Druckmittelzufuhr und ein bei einem vorgegebenen Druck nachgebendes Entlastungsventil
auf. Dabei werden vorzugsweise zwei derartige Kolbenzylinderaggregate vorgesehen,
welche gegenüber der Mittellinie des Grubenausbaues in entgegengesetzter Richtung
schräg angeordnet sind. Auf diese Weise werden seitliche sowie rückwärts wirkende
Schubkräfte von Anfang an aufgefangen und, falls eine Verschiebung erfolgt, eine
Rückführung bewirkt.
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Dabei ist in einem vorgegebenen, nicht verschobenen Anfangszustand
die Kolbenstange eines jeden Aggregates voll ausgefahren
und stützt
sich auf einem in Querrichtung am oberen Ende des Schutzschildes angeordneten und
durch einen Längsschlitz in beiderseits der Kappe angeordneten Haltern hindurchgehenden
Tragbolzen ab. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer eventuellen rückwärtigen
Verschiebung der Kappe oder Kappen die Halter sich mit der Kappe oder den Kappen
bewegen und der in Querrichtung verlaufende Tragbolzen und der Kolben stehenbleiben,
während der Zylinder über den Kolben gleitet, sodaß das kreisringförmige Volumen
vergrößert wird. Die höchstzulässige Schräglage tritt dann ein, wenn die Kolbenzylinderaggregate
voll zurückgezogen sind. Wenn der Ausbau vom Hangenden abgezogen wird, wird durch
die erneute Zufuhr des Druckmediums zu den voll aufgebohrten Seiten der Kolbenzylinderaggregate
das während der Verschiebung der Kappe herausgedrückte Druckmittel wieder ersetzt,
sodaß die Aggregate sich auf dem Schutzschild abstützen und die Kappe bzw. die Kappen
in die vorgegebene Position zurückführen. Diese erneute Druckmittelzufuhr kann automatisch
erfolgen, indem die voll aufgebohrten Seiten des Kolbenzylinderaggregates ständig
mit der Haupt-Hydraulikleitung verbunden sind.
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Gemäß einer zweiten Ausbildung der Erfindung besitzt jedes Kolbenzylinderaggregat
zwei gegenläufige Kolben, welche vorzugsweise eine gemeinsame hydraulische Zufuhr
haben. Bei zwei zur Mittellinie des Grubenausbaues in entgegengesetzten Richtungen
schräg verlaufenden Aggregaten können die eine Verschiebung nach vorne sowie die
eine Verschiebung nach hinten und zur Seite bewirkenden Kräfte von Anfang an aufgefangen
werden, und, falls eine Verschiebung eintritt, kann eine Rückführung bewirkt werden.
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Im einzelnen kann ein beiden Kolben gemeinsamer Zylinder ohne Schwierigkeiten
an der Unterseite der Kappe oder der Kappen befestigt und aufgehängt werden. Der
Zylinder kann in einem am Schutzschild befestigten Kasten angeordnet sein, welcher
an jedem Ende eine Gegendruckplatte aufweist, wobei diese Gegendruckplatten in einem
derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Kolbenstangen eines jeden
Kolbens in voll ausgefahrener Lage, d.h. wenn keine Verschiebung der Kappe erfolgt
ist oder wenn die Kappe aus einer verschobenen Lage wieder zurückgeführt worden
ist, sich gerade auf ihnen abstützen. Zweckmäßigerweise ist jedes Ende des Zylinders
an der Kappe bzw. den Kappen durch zwei in einem gewissen Abstand voneinander nach
unten weisende Tragböcke aufgehängt, welche jeweils einen vom Zylinder nach oben
weisenden Ansatz umfassen, wobei durch Koaxiallöcher in diesen drei Elementen jeweils
gemeinsame Tragbolzen hindurchgehen. Dabei besitzt vorzugsweise einer der Tragzapfen
eine Uberlänge und geht damit durch einen in den beiden Seitenwandungen des Zylinderkastens
ausgebildeten Längsschlitz hindurch, sodaß der Kasten an dieser Stelle verschiebbar
abgestützt ist, während er am anderen Ende am Schutzschild angelenkt ist. Vorzugsweise
ist dabei zusätzlich zu den durch das gemeinsame hydraulische Druckmittel auseinandergedrückten
Kolben zwischen ihnen eine gemeinsame Druckfeder angeordnet. Dadurch wird der Zylinder
bzw. werden die Zylinder an der Kappe bzw. an den Kappen entsprechend einer Verschiebung
der Kappe oder der Kappen verschoben, während der Kasten feststeht, wodurch der
eine oder der andere Kolben in den Zylinder gepreßt wird, sodaß der Druck des im
Zylinder befindlichen Druckmittels bis auf einen gewünschten Maximaldruck
ansteigt,
bei welchem das Entlastungsventil sich öffnet, während die ständige Druckbeaufschlagung
des Zylinders oder der Zylinder den durch die Verschiebung der Kappe oder der Kappen
zurückgezogenen Kolben automatisch wieder aus dem Zylinder herausdrückt, während
die Kappe oder die Kappen wieder in die vorgegebene Position zurückgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Beaurschlagungseinrichtung
durch den einen der Lenker an jeder Seite des Grubenausbaues gebildet und ist als
hydraulisches Kolbenzylinderaggregat ausgebildet.
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In einem ursprünglichen, nicht verschobenen Zustand ist die Kolbenstange
voll zurückgezogen, wobei der kreisringförmige Zylinderraum unter Druck gesetzt
wird und sich während einer Verschiebung der Kappen ausdehnt.
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Sowohl bei der ersten wie bei der zweiten Ausführung läßt sich, wenn
nur eine rückwärtige oder eine rückwärtige und seitliche Bewegung aufgefangen und
wieder zurückgeführt wird, ohne weiteres die Arbeitsweise des Rückführungs-Kolbenzylinderaggregates
bzw. der Aggregate umkehren, wenn eine seltener zutreffende Vorwärtsbewegung des
Hangenden erfolgt, indem die andere Seite des Kolbenkopfes druckbeaufschlagt wird,
als bei einer rUckwertigen Bewegung. Für einen universellen Einsatz können daher
die Aggregate doppeltwirkend ausgebildet werden.
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Der Schutzschild kann im allgemeinen U-Profil besitzen und derart
ausgebildet sein, daß er sich bei eingefahrenem oder eingezogenem Grubenausbau über
ein hochragendes rückwärtiges Teil
des Stempelschuhes-hinwegschiebt,
sodaß dieses Teil des Stempelschuhes zunehmend freigelegt wird, wenn der Schutzschild
angehoben wird, bis die Kappe oder die Kappen am Hangenden angreifen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert; es zeigt Fig.1 eine seitliche Ansicht
des rückwärtigen Endes eines ersten Ausführungsbeispiels eines hydraulisch betätigten
Grubenausbaues mit vier Ausbaustempeln; Fig.2 eine Seitenansicht einer abgewandelten
Rückführungseinrichtung; Fig.3 eine Endansicht der Einrichtung aus Fig.2; Fig.4
eine Draufsicht auf das rückwärtige Ende eines hydraulisch betätigten Grubenausbaues
mit vier Ausbaus tempeln und zwei Rückführungseinrichtungen gemäß Fig.2 und 3; und
Fig.5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der Fig.1 entsprechenden
Darstellung.
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Das in Fig.l dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt
einen auf dem Liegenden 2 ruhenden Stempelschuh 1, eine am Hangenden 4 anliegende
Kappe 3, wobei der Stempelschuh 1 und die Kappe 3 durch zwei vorne angeordnete hydraulisch
ausfahrbare
nicht dargestellte Ausbaustempel und zwei gleiche rückwärts
angeordnete Ausbaustempel 5 untereinander verbunden sind. Jeder Ausbaustempel ist
am Stempelschuh 1 und an der Kappe 3 in an sich bekannter Weise über kreisbogenförmige
Lagerflächen 6 bzw.
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7 angelenkt. An einem rückwärtigen Teil des Stempelschuhes 1 ist ein
Schutzschild 8 angelenkt, und zwar über jeweils zwei an jeder Seite übereinander
angeordnete parallele Lenker 9, während er mittels eines Snhwenkzapfens 10 an einem
rückwärtigen Teil der Kappe 3 angelenkt ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 besitzt der Grubenausbau
zwei in einigem Abstand voneinander angeordnete Beaufschlagungseinrichtungen 11,
deren jede einen Zylinder 12 aufweist, welcher über einen Gelenkzapfen 15 an einem
Halter 14 angelenkt ist, der von der Unterseite der Kappe 3 nach unten ragt, wobei
die volle Bohrung 15 des Zylinders 12 ständig mit einem hydraulischen Druckmittel
druckbeaufschlagt ist, sodaß der Kolben 16 normalerweise in die strichpunktierte
Lage gepreßt wird und ein Ende 17 einer Kolbenstange 18 gegen den Tragbolzen 10
drückt, welcher in Schlitze 19 in einem Halter 20 eingreift, welcher ebenfalls an
der Unterseite der Kappe 3 befestigt ist.
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Wie Fig.4 zeigt, ist jede Druckbeaufschlagungseinrichtung 11 längs
einer zur Mittellinie 21 des Grubenausbaues schräg laufenden Achse angeordnet.
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In Fig.1 ist der Grubenausbau mit seiner Kappe 5 in nicht verschobenem
Zustande dargestellt. Wenn eine rückwärtige Verschiebung des oberen Endes der Ausbaustempel
5 eintritt, beispielsweise durch natürliche Rückwärtsbewegung des Hangenden 4 oder
während
eines Vorrückens des Grubenausbaues zum Kohlenstoß bleibt der Tragbolzen 10 stehen
oder doch im wesentlichen stehen, da sich der Schutzschild 8 nicht bewegt, während
die Beaufschlagungseinrichtung 11, welche an der Kappe 3 aufgehängt ist, sich nach
rückwärts bewegt. Dadurch widersetzt sich der Tragbolzen0 einer entsprechenden Bewegung
der Kolbenstange 18, wodurch der Druck in der vollen Bohrung 15 des Zylinders 12
ansteigt, und zwar so lange, bis ein maximal zulässiger Druck erreicht ist, woraufhin
sich ein nicht dargestelltes Entlastungsventil öffnet, wobei der Widerstand gegenüber
einer Rückwärtsbewegung der Kappe 3 durch die Beaufs ohlagungseinri chtung 11 so
lange fortgesetzt wird, bis der Kolben 16 wieder voll in den Zylinder 12 zurückgezogen
ist, während der Tragbolzen 10 am linken Ende der Schlitze 19 in Fig.1 liegt. Bei
einem Lösen oder beim Zurückziehen der Ausbaustempel 5 hat die ständige Druckbeaufschlagung
der vollen Bohrungen 15 durch eine nicht dargestellte Speiseleitung die automatische
Wirkung, daß die Kolbenstange 18 aus dem Zylinder 12 herausragt, wenn durch das
auf die Tragbolzen 10 wirkende Kolbenende 17 die Rückführung bewirkt wird, wodurch
letzterer zum rechten Ende der Schlitze 19 (Fig.1) bewegt wird. Durch die Schräglage
der in Fig.4 dargestellten Beaufschlagungseinrichtungen 11 werden auch die seitlich
wirkenden Kräfte aufgefangen} und nach einer Verschiebung der Kappe 5 und der Ausbaustempel
5 durch seitlich wirkende Kräfte wird eine Rückführung in eine vorgegebene Position
erreicht.
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Bei der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Abwandlung ist jede Beaüfschlagungseinrichtung
11 an den beiden Enden ihres Zylinders 12 an der Unterseite der Kappe 3 durch zwei
in einem gewissen
Abstand voneinander nach unten weisende, einen
nach oben weisenden Ansatz 25 des Zylinders 12 umfassende Tragböcke 22 aufgehängt,
wobei zwei gemeinsame Tragbolzen 24 durch koaxiale Löcher 25 in den drei Elementen
22, 23, 22 hindurchgehen. Der Zylinder 12 ist in einer Art Kasten 26 untergebracht,
welcher zwei parallele Seitenwände 27, eine Bodenplatte 28 und an jedem Ende jeweils
eine Gegendruckplatte 29 aufweist, an welcher das Ende 17 einer jeden Kolbenstange
18 anliegt, wobei diese beiden Kolben 16 gemeinsam im Zylinder 12 angeordnet sind
und die Vollbohrung 15 desselben mit hydraulischem Druckmittel gefüllt zwischen
beiden Kolben liegt. Während letztere durch dieses hydraulische Druckmittel auseinandergedrückt
werden, werden sie außerdem noch durch eine gemeinsame Druckfeder 50 nach außen
beaufschlagt.
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Der Kasten 26 ist an einem Teil 8A des Schutzschildes 8 über einen
Drehzapfen 31 befestigt, während jede Seitenwandung 27 einen Längsschlitz 52 auSweist,
durch welchen die verlängerten Enden 24A des einen Tragbolzens 24 als Führungsorgane
hindurchgehen. Im Betrieb wird der Zylinder eines jeden Aggregates 11, der an der
Kappe 5 befestigt ist, entsprechend einer Verschiebung der Kappe verschoben, während
der Kasten 26 stehenbleibt, sodaß der eine oder der andere der Kolben 16 in den
Zylinder 12 hineingedrückt wird, bis das Druckmedium in der vollen Bohrung 15 einen
durch ein nicht dargestelltes Entlastungsventil eingestellten vorgegebenen Druck
erreicht, wenn eine Entlastung erfolgt, wobei die ständige Druckbeaufschlagung der
vollen Bohrung 15 automatisch jeweils den Kolben aus dem Zylinder herausdrUckt,
welcher vorher durch die Verschiebung des Zylinders in denselben hineingezogen wurde,
wodurch infolge der Reaktion über die zugeordnete Gegendruckplatte 29 und damit
des Kastens 26 auf den Schutzschild 8 die Kappe wieder zurückgeführt wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 wird die BeauSschlagungseinrichtung
11 durch zwei hydraulische Kolbenzylinderaggregate 32 gebildet, welche an jeder
Seite des Ausbaues angeordnet mit dem einen Ende am Stempelschuh 1 und mit dem anderen
Ende am Schutzschild 8 angelenkt sind und obere Lenker bilden. Bei der dargestellten
Ausgangslage, d.h. in nicht verschobenem Zustande ist die Kreisringseite des Kolbens
16 ständig druckbeauSschlagt, sodaß die Kolbenstange 18 voll in den Zylinder zurückgezogen
ist. Sobald auf die Kappe 3 irgendwelche Kräfte einwirken, welche diese Kappe und
damit die oberen Enden der Ausbaustempel 8 nach hinten pressen, so werden diese
Kräfte über den Schutzschild 8 an die Einrichtung 11 übertragen und es ergibt sich
ein Widerstand, da die Kolbenstangen 18 entgegen diesen Zugkräften druckbeaufschlagt
sind. Sollten die Kolbenstangen 18 durch die Stärke der auf die Kappe 3 einwirkenden
Kräfte herausgezogen werden, wodurch in den kreisringförmigen Zylinderräumen ein
den Entlastungsdruck übersteigender Druck entsteht und damit das zugeordnete Entlastungsventil
geöffnet wird, so werden bei Entlastung des Druckes in den Ausbaus tempeln 5 durch
die ständige Verbindung der kreisringförmigen Zylinderräume mit der Druckmittel-Hauptleitung
die Kolbenstangen 18 zurückgezogen, wodurch die Kappe 3 und die Ausbaus tempel 5
in. ihre vorgegebene Position zurückgeführt werden.
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