DE3000866C2

DE3000866C2 - Hydraulische Steuerung für ein Schreitausbaugestell

Info

Publication number: DE3000866C2
Application number: DE19803000866
Authority: DE
Inventors: Alfred 5600 Wuppertal Maykemper; Josef Welzel
Original assignee: Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik & Co 5600 Wuppertal De GmbH
Current assignee: Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik & Co 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1980-01-11
Filing date: 1980-01-11
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE3000866A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerung für ein Schreitausbaugestell gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Der Abbau von Flözen im Strebbau verlangt eine sofortige Unterstützung des Hangenden durch den Ausbau, wenn das freigelegte Gestein nur eine geringe Festigkeit aufweist und daher zu Ausbrüchen neigt. Verschiedene Untersuchungen haben einen unmittelbaren Zusammenhang von der Ausbruchempfindlichkeit des Hangenden mit der sogenannten Ausbau verspätung ergeben. Die Häufigkeit und der Umfang von Ausbrüchen in einem Streb nimmt in dem Verhältnis zu, wie weit und wie lange das freigelegte Hangende nach der Gewinnung unverbaut bleibt. Das Problem der Ausbauverspätung stellt sich insbesondere in Hobelbetrieben, in denen der Abbau abschnittsweise in mehreren aufeinanderfolgenden Gewinnungsschnitten erfolgt und das freigelegte Hangende oft längere Zeit unverbaut bleibt, bis eine dem Schrittmaß des Ausbaus entsprechende Breite freigehobelt ist. Zwar wird in Flözen mit gebrächem Hangenden ein vorzeitiger Verzug mit Vorpfändkappe η des Ausbaus vorgenommen. Der Erfolg der Vorpfändung ist jedoch von Einsatz der Strebbelegschaft abhängig, wenn die Vorpfändkappen durch manuell betätigbare Steuergeräte ausgefahren werden. Da jedoch die Vorpfändkappen auf diese Weise nicht ständig auf breiter Front dem Abbaufortschritt folgend weiter ausgefahren werden können, erfolgen dennnoch Ausbrüche.

Es ist bereits eine Steuerung für hydraulische Schreitausbaugestelle bekannt (DE-OS 19 20 858), die das gleichmäßige Ausschieben der Rückzylinder von einer am Liegenden und einer unter den Kappen angeordneten Schreiteinrichtung bewirken soll, um eine Schiefstellung der Stempel beim Rücken zu vermeiden. Hierzu wird der Zulauf von Druckflüssigkeit zu den beiden Rückzylindern durch zwei Drosselventile in einem Fahrventil geregelt, die durch einen gemeinsamen Schalthebel gleichzeitig, jedoch gegensinnig aus einer Mittellage heraus so verstellbar sind, daß der Drosselquerschnitt des einen Ventils vergrößert und derjenige des anderen Ventils gleichzeitig verkleinert wird. Dem Bedienungsmann soll dadurch die Möglichkeit in die Hand gegeben werden, mit dem Fahrventil den Vorlauf eines der beiden Rückzylinder während des Rückens durch eine Verminderung des Flüssigkeitszulaufs zu bremsen, während das Ausfahren des zurückgebliebenen Rückzylinders durch einen vergrößerten Flüssigkeitszustrom beschleunigt werden soll. Diese Ausgleichssteuerung arbeitet jedoch sehr un-

genau und wird bei einer Automatisierung durch zusätzliche winkel- oder loiabhängig gesteuerte Schaltorgane sehr kompliziert. Beim Stillstand eines Zylinders fährt der andere Zylinder weiter aus.

Es ist auch bekannt, eine an der Hangendkappe verlagerte und mittels eines doppelt beaufschlagbaren Vorpfändzylinders verstellbare Vorpfändkappe in Abhängigkeit von der Ausfahrlänge des Schreitzylinders in Richtung auf den Abbaustoß auszuschieben (Glückauf 114 (1978), Nr. 15, S. 641, DE-OS 29 17 609). Hierzu ist ein Steuerventil mit einem federbelasteten Schalthebel vorgesehen, der beim Ausschieben des Schreitzylinders auf dessen Mantelfläche angebrachte Steuernocken überfährt Beim Oberfahren einer Steuernocke öffnet das Schaltventil und es strömt Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung unter die Kolbenfläche eines Dosierzylinders, wodurch die in einem Dosierraum befindliche, zuvor aus der Rücklaufleitung angesaugte Flüssigkeit zum Hubraum des Vorpfändzylinders angeschoben wird. Die Vorpfändkappe bewegt sich nun um einen bestimmten Betrag auf den Abbaustoß zu. Das Steuerventil wird geschlossen, wenn dessen Schalthebe! in eine Vertiefung zwischen zwei St;uernocken eintaucht Dann wird die Ringfläche des Dosierkolbens mit Druckflüssigkeit beaufschlagt so daß dieser in die Ausgangsstellung zurückkehrt wobei der Dosierraum wiederum mit Flüssigkeit aus der Rücklaufleitung gefüllt wird. Der Vorpfändzylinder wird also mechanisch gesteuert in Intervallen zur Ausfahrlänge des Schreitzylinders stufenweise ausgefahren. Die Vertiefungen zwischen den Steuernocken des liegendseitig angeordneten Schreitzylinders können jedoch im Untertagebetrieb leicht verschmutzen, so daß der Dosierraum nicht mehr aufgefüllt wird. Nach Stillstandszeiten kann es vor allem in einfallenden Streben vorkommen, daß die Rücklaufleitung leergelaufen ist und der Füllvorgang nicht ausgeführt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Vorschub der Vorpfändkappe in Abhängigkeit von der Ausfahrlänge des Schreitzylinders hydraulisch so zu steuern, daß das von der Gewinnungsmaschine freigelegte Hangende kontinuierlich gleichlaufend mit dem jeweils erzielten Abbaufortschritt unterstützt wird.

Diese Aufgabe wird mit dem im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst. Die vorteilhafie Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.

Die wechselweise Ver'agerung der in den R'ngräumen der Kolbenstangen beider Arbeitszylinder anstehenden S teuer flüssigkeit und die Beaufschlagung des Vorpfändzylinders mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung gewährleistet ein kontinuierliches, störungsfreies Arbeiten der erfindungsgemäßen Gleichlaufsteuerung. Durch eine entsprechende Abstimmung der die Steuerflüssigkeit aufnehmenden Ringräume in den Kolbenstangen können auch Arbeitszylinder mit unterschiedlichen Kolbenflächen im Gleichlauf ausgefahren werden. Die Erfindung wird insbesondere zur Steuerung eines Vorpfändzylinders in Verbindung mit dem Schreitzylinder eines Ausbaugestells verwendet, der während des Ausschiebens einen Förderer vordrückt. Die Vorpfändkappe wird unter Andruck während der Gewinnung im Rhythmus des Abbaufortschritts gleichzeitig mit dem Förderer ausgefahren, so daß das Hangende unmittelbar nach der Freilegung von der ausgefahrenen Vorpfändkappe unterstützt wird. Auf diese Weise können Anbrüche aus dem Flözhangenden mit großer Wahrscheinlichkeit völlig vermieden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert Die Zeichnung zeigt eine Anordnung für die erfindungsgemäße Gleichlaufsteuerung von zwei Zylindern eines Schreitausbaugestells in einer die wahren Größenverhältnisse nicht wiedergebenden, schematischen Darstellung. Es zeigt

ίο Fig. 1 die Arbeitszylinder in eingefahrener Stellung, F i g. 2 die Arbeitszylinder in ausgefahrener Stellung. Mit. 1 ist das Zylinderrohr des Schreitzylinders eines im übrigen nicht dargestellten, beliebigen Schreitausbaugestells bezeichnet das in seinen weiteren wesentlichen Bestandteilen aus einer Liegendkufenkonstruktion, darauf verlagerten, hydraulisch höhenverstellbaren Stempeln sowie einer davon unterstützten Hangendkappe besteht an der eine gegen dsn Abbaustoß durch einen Vorpfändzylinder 2 ausschiebbare Vorpfändkappe verlagert ist Die Versorgung mit Druckflüssigkeit erfolgt durch eine Pumpe 3 über Hochdruckleitungen P.

Mit T sind die Leitungen für den Rücklauf der Druckflüssigkeit bezeichnet

Das Zylinderrohr des Schreitzylinders 1 ist auf der Liegendkufenkonstruktion verlagert und mit de.ii freien Ende der Kolbenstange 4 an einem ebenfalls nicht dargestellten, abbaustoßseitigen Widerlager, beispielsweise einem Fördere¹· oder Rückbalken angeschlagen. Der Kolben 5 des Schreitzylinders 1 wird durch ein an die Hochdruckleitung P und die Rücklaufleitung T angeschlossenes Fahrventil 6 über die Leitung 7 zum Ausfahren auf der vollen Kolbenfläche und über die Leitung 8 zum Einfahren auf der Ringfläche mit Druckflüssigkeit beaufschlagt Der Kolben 9 des Vorpfändzylinders 2 wird mit einem zweiten Fahrventil

10 über die Leitung 11 zum Ausfahren der Kolbenstange 12 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Das Einfahren beider Kolbenstangen 4 und 12 des Rückzylinders 1 und des Vorpfändzylinders 2 erfolgt gemeinsam, wobei von der Leitung 8 eine Leitung 13 zur Ringfläche des Kolbens 9 abzweigt In die Leitung 11 zur Beaufschlagring der vollen Kolbenfläche des Kolbens 9 ist ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil 14 eingebaut das bei Beaufschlagung der Leitungen 8 und 13 zum Einfahren des Schreitzylinders ί und des Vorpfändzylinders 2 geöffnet wird, so daß die unter dem Kolben 9 anstehende Druckflüssigkeit über die Leitung

11 zum Fahrventil 10 und weiter in die Rücklaufleitung Γ abströmen kann.

Zum Ausschieben der Kolbenstange 4 des Schreitzylinders 1 wird das Fahrventil 6 betätigt. Es strömt Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung P über die Leitung 7 unter den Kolben 5 des Schreitzylindei s 1. Hierbei wird eine als Flüssigkeitssäule in einem Ringraum 15 innerhalb der Kolbenstange 4 anstehende Steuerflüssigkeit gegen einen darin befindlichen und mit dem Zylinderrohr des Schreitzylinders 1 verbundenen Hilfskolben 16 gepreßt. Die Steuerflüssigkeit wird beim Ausfahren der Kolbenstange 4 aus dem Ringraum 15 über eine ebenfa'Is mit Steuerflüssigkeit gefüllte Leitung 17 unter den mit einer Kolbenstange 18 versehenen Kolben 19 eines VorsteuerzyÜnders 20 gedrückt. Dieser ist Bestandteil eines in seiner Gesemtneit mit 21 bezeichneten Schaltgeräts, das im weiteren aus einem 2/2-Wegeventil 22 mit einem Schließkörper 23 sowie einem Nachsteuer^ylinder 24 mit einem Kolben 25 und einer Kolbenstange 26 besteht. Mit 21 ist in der Zeichnung die Grundplatte oder ein entsprechendes

Gehäuse des Schaltgeräts angegeben, auf bzw. in der der Vorsteuerzylinder 20 und er Nachsteuerzylinder 24 befestigt sind. Mit dem Bezugszeichen 22 ist das einen Ventilsitz aufweisende Gehäuse des 2/2-Wegeventils angegeben. Die Ringflächen der Kolben 19 und 25 des Vorsteuerzylinders 20 und des Nachsteuerzylinders 24 sind ständig mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung P belastet und befinden sich bei eingefahrenem Schreitzylinder 1 und Vorpfändzylinder 2 in eingefahrener Stellung. Die Kolbenstange 26 des Nachsteuerzylinders 24 ist mit einem Verstellrahmen 27 gekoppelt, der seinerseits mit dem Ventilgehäuse 22 des 2/2-Wegeventils verbunden ist.

Durch die Beaufschlagung des Kolbens 19 des Vorsteuerzylinders 20 über die Leitung 17 mit Steuerflüssigkeit aus dem Ringraum 15 beim Ausfahren des Schreitzylinders 1 wird der Kolben 19 gegen den im Ringraum anstehenden Hochdruck angehoben. Hierbei wirr! der SrhlieQliörner 23 des 2/2-Wegeventils aufgestoßen. Aus der Hochdruckleitung P strömt nun Druckflüssigkeit durch das geöffnete 2/2-Wegeventil 22 in die Leitung 28 und weiter in die Leitung 11, die in diesem Bereich durch das Rückschlagventil 14 gegenüber dem Fahrventil 10 gesperrt ist. Die über die Leitung 11 einströmende Druckflüssigkeit gelangt unter den Kolben 9 des Vorpfändzylinders 2, dessen Kolbenstange 12 nunmehr ausgeschoben wird. Der Vorpfändzylinder 2 ist in gleicher Weise konstruiert wie der Schreitzylinder 1 und besitzt ebenfalls eine Hohlkolbenstange 12 sowie eine darin befindliche Hilskolbenstange 29. In der Kolbenstange 12 wird ein Ringraum 30 gebildet, von dem eine Leitung 31 zum Nachsteuerzylinder 24 unter dessen Kolben 25 hinführt. Der Ringraum 30 und die Leitung 31 sind ebenfalls mit einer Steuerflüssigkeit gefüllt.

Beim Ausfahren der Kolbenstange 12 wird die im Ringraum 30 anstehende Flüssigkeitssäule ausgeschoben und unter den Kolben 25 des Nachsteuerzylinders 24 gedruckt, der angehoben wird und mit der Kolbenstange 26 den Verstellrahmen 27 sowie das Ventilgehäuse des 2/2-Wegeventils 22 von der Kolbenstange 18 des Vorsteuerzylinders 20 weghebt. Hierbei wird der Sitz des geöffneten 2/2-Wegeventils 22 auf den angehobenen Schließkörper 23 hin bewegt, bis das Ventil 22 wieder geschlossen ist und keine Druckflüssigkeit mehr zum Vorpfändzylinder 2 strömt. Dieser

ί Vorgang wiederholt sich mit fortschreitender Gewinnung am Abbaustoß. Beim weiteren Ausfahren der Kolbenstange 4 des Schreitzylinders 1 wird erneut eine von der Ausfahrlänge bemessene Menge an Steuerflüssigkeit aus dem Ringraum 15 ausgeschoben und unter

ίο den Kolben 19 des Vorsteuerzylinders 20 geleitet. Das 2/2-Wegeventil 22 wird wieder geöffnet. Dadurch wird der Vorpfändzylinder 2 erneut mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung P beaufschlagt und weiter ausgefahren. Da die Volumina der beiden Ringräume 15

Ii und 30 jeweils genau auf die Volumina der Hubräume der Steuerzylinder 20 und 24 abgestimmt sind, erfolgt durch den Austausch der Steuerflüssigkeit ein exakter Gleichlauf des Vorpfändzylinders mit dem Schreitzylinder 1 während des Ausfahrvorganges. Folglich wird in

>n einem Hobelbetrieb eine in der Hangendkappe verlagerte und mit dem Vorpfändzylinder 2 ausschiebbare Vorpfändkappe synchron mit dem Förderer um jeweils den gleichen Längenbetrag in Richtung auf den Abbaustoß bewegt. Das bei der Gewinnung freigelegte

2Ί Hangende wird ohne Ausbauverspätung sofort von der Vorpfändkappe unterfahren und abgestützt.

Der Vorpfändzylinder 2 kann jedoch auch über eine Betätij»-<ng des als 3/2-Wegeventil wirkenden Fahrventils 10 ausgefahren werden. Durch das zur Hochdruck-

» leitung P geöffnete Fahrventil 10 strömt Druckflüssigkeit in die Leitung 11 und über das sich öffnende Rückschlagventil t4 unter den Kolben 9 des Vorpfändzylinders 2. wobei die aus dem Ringraum anstehende Flüssigkeit über die Leitung 13 und das zur Rücklauflei-

)■> tung Tgeöffnete Fahrventil 6 abfließt. Gleichzeitig wird die Steuerflüssigkeit aus dem Ringraum 30 über die Leitung 31 unter den Kolben 25 des Nachsteuerzylinders 24 gedrückt, der in die in Fi g. 2 gezeigte Stellung geht. Da jedoch der Kolben 19 des Vorsteuerzylinders 20 auf seiner Ringfläche ständig mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung ^beaufschlagt ist, verharrt dieser in der in F i g. 1 gezeigten Stellung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Hydraulische Steuerung für ein Schreitausbaugestell, das als wesentliche Bestandteile eine Sohlkonstruktion, hydraulisch höhenverstellbare Stempel, eine von letzteren getragene Hangendkappe sowie eine daran verlagerte und mittels eines doppelt beaufschlagbaren und über ein Fahrventil betätigbaren Vorpfändzylinders in Richtung auf den Abbaustoß ausfahrbare Vorpfändkappe sowie einen Schreitzylinder aufweist, der mit dem Zylinderrohr auf der Sohlkonstruktion verlagert und mit der Kolbenstange an einem abbaustoßseitigen Widerlager angeschlagen ist und der mit einem Fahrventil zum Vordrücken des Widerlagers unter der Kolbenfläche und zum Rücken des Ausbaus auf der Ringfläche über eine Hochdruckleitung mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei der unter der ausfahrbaren Kolbenfläche vorgesehene Druckraum des Vorpfändzylinders zur Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit mit einem Schaltgerät hydraulisch verbunden ist, welches in Abhängigkeil von der Ausfahrlänge des Schreitzylinders derart steuerbar ist, daß der Vorpfändzylinder gleichlaufend zur Ausfahrlänge des Schreitzylinders ausschiebbar ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden Merkmale:

a) Das Schaltgerät (21) weist ein wechselweise von einem Vorsteuerzylinder (20) und einem Nachsteuerzylinder (24) verstellbares, zur Hochdrucklerung (P) öffnendes 2/2-Wegeventil (22) auf.

b) Der mit einem Kolben (19) und einer Kolbenstange (18) versehene Versteuerzylinder (20) des Schaltgerätes (21) ist auf der Ringfläche des Kolbens (19) mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung (P) belastet und auf der vollen Kolbenfläche mit einer Steuerflüssigkeit beaufschlagbar, die bei eingefahrenem Schreitzylinder (1) als Flüssigkeitssäule in einem Ringraum (15) innerhalb der Kolbenstange (4) des Schreitzylinders (1) ansteht und beim Ausfahren des Schreitzylinders (1) von einer mit dessen Zylinderrohr verbundenen Hilfskolbenstange (16) ausgeschoben wird.

c) Der mit einem Kolben (25) und einer Kolbenstange (26) versehene Nachsteuerzylinder (24) des Schaltgerätes (21) ist auf der Ringfläche des Kolbens (25) mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung (P) belastet und auf der vollen Kolbenfläche mit einer Steuerflüssigkeit beaufschlagbar, die bei eingefahrenem Vorpfändzylinder (2) als Flüssigkeitssäule in einem Ringraum (30) innerhalb der Kolbenstange (12) ansteht und beim Ausfahren des Vorpfändzylinders (2) von einer mit dessen Zylinderrohr verbundenen Hilfskolbenstange (29) ausgeschoben wird.

d) Der Schließkörper (23) des 2/2-Wegeventils (22) ist durch die Kolbenstange (19) des Vorsteuerzylinders (20) in die Öffnungsstellung verschiebbar und das mit einem Ventilsitz versehene Gehäuse des 2/2-Wegeventils (22) ist durch einen Verstellrahmen (27) mit der Kolbenstange (26) des Nachsteuerzylinders (24) fest verbunden und von dieser gegen den geöffneten Schließkörper (23) verschiebbar.

2, Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Flüssigkeitssäule im Ringraum (15) des eingefahrenen Schreitzylinders (1) und das Volumen im Hubraum unter dem Kolben (19) des ausgefahrenen Vorsteuerzylinders (20) einerseits sowie das Volumen der Flüssigkeitssäule im Ringraum (30) des eingefahrenen Vorpfändzylinders und das Volumen im Hubraum unter dem Kolben (25) des ausgefahrenen Nachsteuerzylinders (24) andererseits jeweils gleich groß bemessen sind.