DE3104940C2 - Einrichtung zur Steuerung des Andruckes eines unter Teillast rückbaren Ausbaugestelles - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Deckenausbausystem für eine Grube, bei dem beim Vorrücken des Ausbaus in Richtung auf einen Förderer der Deckenträger in Kontakt mit dem Hangenden gehalten wird, indem die Stempel des Ausbaus mit einem Niederdruckflüssigkeitsrohr verbunden werden, das eine kleine Bohrung besitzt. Um den Aufbau eines Gegendrucks im Rohr zu verhindern, der das Vorrücken des Ausbaus stört, wenn sich das Hangende und das Liegende einander nähern, ist ein druckbetätigtes Ventil im Niederdruckflüssigkeitsversorgungskreis der Stempel vorgesehen. Dieses Ventil verbindet normalerweise die Stempel mit dem Niederdruckrohr. Wenn sich ein Gegendruck in den Stempeln aufbaut, so verschiebt dieser das Ventil, so daß die Stempel mit der üblichen Rückführleitung in Verbindung stehen, bis der Druck abgebaut ist, wonach sich das Ventil in seine Normallage bewegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Andrucksteuerung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.

Beim Rücken eines Ausbaugestelles im Streb ist es ggfs. von Vorteil, wenn die Hangendkappe nicht vollständig vom Hangenden abhebt, sondern mit dem Hangenden (unter Teillast) in Berührung bleibt, um zumindest eine gewisse Abstützfunktion während des Rückvorgangs auszuüben.

Bei einer in Großbritannien Untertage vorbenutzten Andrucksteuerung sind zu diesem Zweck die Druckräume der Stempel während des Rückvorganges kontinuierlich mit einer Niederdruckleitung relativ kleinen Durchflußquerschnitts verbunden. Hierdurch soll bei einer Streberweiterung oder -verringerung in den Druckräumen der Stempel der in der Niederdruckleitung herrschende Druck aufrechterhalten werden. Da jedoch die Niederdruckleitung einen sehr kleinen Durchflußquerschnitt hat und die Druckräume der Stempel während des Rückvorgangs nicht mit der Hauptrückflußleitung verbunden sind, können bei der vorbenutzlen Andrucksteuerung plötzliche Druckänderungen in den Druckräumen der Stempel nur verzögert ausgeglichen werden. Dies führt insbesondere dann zu Schwierigkeiten, wenn die Hangendkappe des Ausbaugestelles beim Rückvorgang auf eine plötzliche Höhenverringerung des Hangenden auftrifft.

Bei einer vorbekannten Andrucksteuerung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung (DE-OS 15 33 730) ist die die Stempeldruckräume mit der Hauptrückflußleitung verbindende Zwischenleitung während des Rückvorganges mit den Druckräumen des Rückzylinder verbindbar. Hierdurch soll beim Rück-Vorgang die vom Rückzylinder verdrängte Hydraulikflüssigkeit den Stempeldruckräumen zugeführt werden, wenn dies zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Stempelandn.Jcks erforderlich ist, wenn also beispielsweise der Stempelandruck in den Druckräumen des Stempels auf Grund einer Streberweiterung abzusinken droht Da jedoch das vom Rückzylinder verdrängte Flüssigkeitsvolumen beschränkt ist, besteht hierbei die Gefahr, daß in Extremsituationen ein Druckabfall in den Stempeldrackräumen nicht zufriedenstellend ausgeglichen werden kann.

Bei einer weiteren vorbekannten Andrucksteuerung etwas anderer Gattung (DE-AS 19 29 530) erfolgt wie bei der vorerwähnten Andrucksteuerung der Druckausgleich während des Rückvorgangs über den Rückzylinder. Bei einer weiteren vorbekannten Andrucksteuerung (DE-OS 15 33 757) werden die Stempeldruckräume im Bedarfsfall über die Hauptspeiseleitung »nachgefüllt«. Hierbei besteht allerdings die Gefahr, daß bei einem relativ hohen Speisedruck der Andruck des Ausbaugestelles nicht präzise genug steuerbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Andrucksteuerung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß der Stempelandruck während des Rückvorganges unabhängig von der vom Rückzylinder verdrängten Flüssigkeit mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine gesonderte Niederdruckleitung vorgesehen, die über die druckbetätigbare Ventileinrichtung mit den Druckräumen des Stempels verbunden wird, wenn der Druck in den Stempeldruckräumen während des Rückvorgangs abzusinken droht. Hierdurch läßt sich der Andruck des Ausbaugestelles auch bei relativ plötzlichen Streberweiterungen völlig unabhängig vom Rückzylinder mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Ausbaugeslelles und

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Andrucksteüerung für das Ausbaugestell der F i g. 1.

Der Strebausbau umfaßt eine Reihe von Ausbaugestellen, von denen jedes, wie in F i g. 1 gezeigt, eine Sohlschiene 1, eine Hangendlcappe 2, zwei hydraulisch ausfahrbare Stempel 3, 4 und eine Rückvorrichtung 5 um-

faßt, die bei 6 am vorderen Ende der Sohlschiene 1 gelenkig angebracht ist

Der freie Endabschnitt der Rückvorrichtung 5 ist über eine Schubstange 8 mit einem Förderer 7 verbunden, so daß die Rückvorrichtung 5 das Ausbaugestell vorrücken kann, wenn dieses vom Hangenden gelöst ist, und den Förderer 7 vorrücken kann, wenn sich das Ausbaugestell mit dem Hangenden in Eingriff befindet.

Wie in F i g. 2 dargestellt, erstrecken sich vier flexible, bruchfeste Leitungen 11, 12, 13 und 14 entlang der gesamten Reihe der Ausbaugestelle. Die Leitung 11 ist eine Hauptspeiseleitung zum Zuführen von unter hohem Druck stehender Hydraulikflüssigkeit zu den Stempeln. Die Leitung 12 ist eine Hauptrückflußleitung zum Abführen der von den Stempeln abgegebenen Flüssigkeit Die Leitung 13 ist eine Steuerleitung, die unter relativ geringem Druck stehende Flüssigkeit zum Betätigen der den Ausbaubetrieb steuernden Ventile führt. Die Leitung 13 schließlich ist eine Niederdruckleitung, die dazu dient, beim Rückvorgang unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit den Stempeldruckräumen zuzuführen, um die Ausbaugestell unter Andruck (Teillast) rücken zu können. Während die Hauptspeiseleitung 11 und die Hauptrückflußleitung 12 einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt haben, handelt es sich bei der Steuerleitung und der Niederdruckleitung 14 um Leitungen relativ geringen Strömungsquerschnitts.

Der Druck in der Niederdruckleitung 14 reicht gerade aus, um das Strebausbaugestell beim Rücken in leichter Berührung mit dem Hangenden zu halten. Der Druck in der Niederdruckleitung 14 wird von einem vorzugsweise manuell einstellbaren einzigen Steuerventil (nicht gezeigt) an einem Ende des Strebes gesteuert.

Zum Ausfahren und Absenken der Stempel 3, 4 sind zwei doppelt wirkende, durch Steuerdruck betätigte Schaltventile 15, 16 vorgesehen, die mit den Stempeldruckräumen über Leitungen 17, 18 verbunden sind. Beide Schaltventile 15,16 sind so federzentriert, daß sie normalerweise die Leitungen 17,18 von den Leitungen 11,12 und 14 trennen.

Der Betrieb des Ausbaugestelles wird durch eine Hauptsteuerventileinrichtung 19 gesteuert, die den zu betätigenden Ventilen, wie den Schaltventilen 15, 16 Steuerdruck zuführt. Zusätzlich können auch andere Ventile (nicht gezeigt) durch die Steuerventileinrichtungen 19 gesteuert werden, wie beispielsweise die zur Betätigung der Rückvorrichtung 5 verwendeten Ventile. Die hierbei verwendeten Steuerdrucksignale können derart kombiniert werden, daß gleichzeitig die Stempel vom Hangenden gelöst und das Ausbaugestell gerückt werden können.

Wenn die Steuerventileinrichtung 19 zum Ausfahren der Stempel 3, 4 betätigt wird, wird Flüssigkeit aus der Steuerleitung 13 einer Leitung 20 zugeführt, um die Schaltventile 15, 16 zu betätigen. Durch diese Betätigung gelangt Flüssigkeit aus der Hauptspeiseleitung 11 über die Leitungen 17,18 zu den Stempeldruckräumen.

Wenn die Steuerventileinrichtung 19 zum Lösen der Stempel und zum Rücken des Ausbaugestelles betätigt wird, gelangt Flüssigkeit aus der Steuerleitung 13 in eine Leitung 21, wodurch die Schaltventile 15, 16 im entgegengesetzten Sinn betätigt werden. Hierdurch werden die Slempeldruckräume über die Leitungen 17, 18 mit einer Zwischenleitung 22 verbunden.

Die Zwischenleitung 22 ist an einer druckbetätigten Ventileinrichtung 23 angeschlossen, die die Aufgabe hat, die Zwischenleitung 22 entweder mit der Hauptrückflußleitung 12 oder mit der Niederdruckleitung 14 zu verbinden.

Die druckbetätigte Ventileinrichtung 23 umfaßt ein Gehäuse 24, in dem ein hohler Stufenkolben 25 gleitet, um das Zusammenwirken eines Schließkörpers 26 mit einem Ventilsitz 27 zu steuern. Der Ventilsitz 27 steht mit der Hauptrückflußleitung 12 in Verbindung. Eine den Schließkörper umgebende ringförmige Kammer 28 im Gehäuse 24 ist über einen Kanal 29 mit der Zwischenleitung 22 verbunden. Ein ringförmiger Druckraum 30 des Gehäuses 24, der sich auf der der Kammer 28 abgewandten Seite des Stufenkolbens 25 befindet, steht mit der Niederdruckleitung 14 in Verbindung. Ein federbelastetes Rückschlagventil mit einem im Stufenkolben 25 angeordneten Schließkörper 31 ist zwischen dem Kanal 29 und dem Druckraum 30 angeordnet und steuert die Strömungsverbindung zwischen der Niederdruckleitung 14 und der Zwischenleitung 22. An dem Ventilkörper 31 greift eine Feder 32 an, die sicherstellt, daß sich die Ventilkörper 31 und 26 nicht gleichzeitig von ihrem Ventilsitz abheben können.

Wenn das entsprechende Ventil in der Steuerventileinrichtung 19 zum Entlasten des Ausbaugestelles und zum Betätigen der Rückvorrichtung betätigt wird, so werden die Schaltventile 15, 16 beaufschlagt, wodurch die Stempeldruckräume in der Zwischenleitung 22 verbunden werden. Flüssigkeit wird von den Stempeldruckräumen in den Kanal 29 abgegeben, wodurch der Druck in der Ventilkammer 28 ansteigt. Innerhalb des Druckraumes 30 wirkt unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit der Niederdruckleitung 14. Die in der Kammer 28 und dem Druckraum 30 herrschenden Drücke wirken in entgegengesetzten Richtungen auf den Stufenkolben 25 ein. Die der Kammer 28 zugewandte wirksame Fläche des Stufenkolbens 25 ist geringfügig kleiner als die dem Druckraum 30 zugewandte wirksame Fläche des Stufenkolbens 25. Wenn somit der Druck in der Zwischenleitung 22 den Druck in der Niederdruckleitung 14 geringfügig übersteigt, bewegt sich der Stufenkolben 25 aus seiner Ruhestellung heraus, wobei es den Schließkörper 26 vom Ventilsitz 27 abhebt und den Kanal 29 und somit die Zwischenleitung 22 mit der Hauptrückflußleitung 12 verbindet. Der Spalt zwischen dem Ventilkörper 26 und dem Ventilsitz 27 bildet eine veränderliche Drossel, an der die von der Zwischenleitung 22 kommende Flüssigkeit Druck verliert und sich somit an den Druck in der Rückführleitung angleicht.
Auf Grund der Abstufung des Stufenkolbens 25 ist die Drossel selbst regulierend, derart, daß sie den Druck in der Zwischenleitung 22 geringfügig über dem Druck in der Niederdruckleitung 14 hält, so daß die Stempel 3, 4 während des Rückvorganges die Hangendkappe 2 mit geringem Druck gegen das Hangende andrücken. Stattdessen kann der Druck so bemessen sein, daß er die Hangendkappe mit dem Hangenden lediglich in Berührung hält, ohne das Hangende in irgendeiner Weise abzustützen.
Wenn das Ausbaugestell während des Rückvorganges auf eine Strebverengung trifft, baut sich in der Zwischenleitung 22 ein höherer Druck auf. Der Schließkörper 26 bewegt sich dann von seinem Ventilsitz 27 weiter weg, so daß mehr Flüssigkeit an die Hauptrückflußleitung 12 abgegeben werden kann, bis die Hangendkappe wieder mit dem gewünschten Druck gegen das Hangende angedrückt wird oder sich ohne Andruck nur in Berührung mit dem Hangende befindet. An diesem Punkt hat der Schließkörper 26 seine vorherige Position

erreicht.

Wenn das Ausbaugestell während des Rückens auf eine Streberweiterung trifft, wird der in der Kammer 28 wirkende Druck der Flüssigkeit in der Zwischenleitung 22 geringfügig kleiner als der im Druckraum 30 wirkende Druck der Niederdruckleitung 14. Der Schließkörper 26 legt sich an seinen Ventilsitz 27 an, während der Schließkörper 31 sich von seinem Ventilsitz wegbewegt, so daß die Flüssigkeit von der Niederdruckleitung 14 in die Zwischenleitung 22 strömen kann, um die Stempel 3, 4 weiter auszufahren und die Hangendkappe 2 in der gewünschten Weise an das Hangende anzudrücken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

■ —

20

25

40

45

50

55

60

65

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung des Andruckes eines unter Teillast rückbaren Ausbaugestelles, bei der die Druckräume der Stempel über entsprechende Schaltventile mit der Hauptspeise- und Hauptrückflußleitung verbindbar sind, mit einer die aus den Druckräumen der Stempel bei deren Entlastung abfließende Hydraulikflüssigkeit abführenden Zwischenleitung, die über eine druckbetätigbare Ventileinrichtung in Abhängigkeit von der Druckhöhe der von ihr geführten Hydraulikflüssigkeit mit der Hauptrückflußleitung verbindbar ist und der während des Rückvorganges im Bedarfsfalle zur Aufrech terh al tung des vorgegebenen Stempelandrukkes Hydraulikflüssigkeit zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Niederdruck führende Hydraulikleitung geringen Querschnitts (Niederdruckleitung 14) über die druckbetätigbare Ventileinrichtung (23) in Abhängigkeit der Druckhöhe der von der Zwischenleitung (22) geführten Hydraulikflüssigkeit mit der Zwischenleitung (22) verbindbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die druckbetätigbare Ventileinrichtung einen eine Strömungsverbindung zwischen der Zwischenleitung und der Hauptrückflußleitung steuernden Ventilschließkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbetätigbare Ventileinrichtung (23) zur Betätigung des Ventilschließkörpers (26) einen Stufenkolben (25) aufweist, dessen eine Seite dem Druck in der Niederdruckleitung (14) und dessen andere Seite dem Druck in der Zwischenleitung (22) ausgesetzt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbetätigbare Ventileinrichtung (23) ein federbelastetes Rückschlagventil (31) enthält, das eine Strömungsverbindung zwischen der Niederdruckleitung (14) und der Zwischenleitung (22) steuert und in Strömungsrichtung von der Niederdruckleitung (14) zur Zwischenleitung (22) öffnet.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (31, 32) einen im Stufenkolben (25) gleitend geführten Ventilschließkörper (31) aufweist, der durch eine im Stufenkolben (25) abgestützte Feder (32) in Richtung auf einen in einer Bohrung des Stufenkolbens (25) gebildeten Ventilsitzes vorgespannt ist.