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Titel: Einrichtung zur Synchronbetätigung von Rück-
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zylindern und Vorpfändzylindern bei hydraulischen Ausbausystemen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der hydraulischen Vorpfändzylinder
von Vorpfändkappen hydraulischer Schreitausbaueinheiten in Abhängigkeit von den
ein Schreitwiderlager, insbesondere den Förderer, rückenden, an den Schreitausbaueinheiten
abgestützten Rückzylindern, unter Verwendung von Dosierzylindern, deren Dosierkammern
mit den beim Vorschub der Vorpfändkappen beaufschlagten Zylinderräumen der Vorpfändzylinder
hydraulisch verbunden und im Dosiervolumen auf diese Zylinderräume derart abgestimmt
sind, daß die Vorpfändzylinder im Gleichlauf mit den Rückzylindern arbeiten.
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Aus der DE-OS 30 02 818 ist eine Einrichtung dieser Art bekannt, bei
der die als Schiebekappen ausgebildeten Vorpfändkappen im Gleichlauf zu den das
Schreitwiderlager rückenden Rückzylindern so gesteuert werden, daß die Vorpfändkappen
um das gleiche Maß gegen den Abbaustoß vorgeschoben werden wie das Schreitwiderlager.
Durch die Synchronbetätigung der Rück- und Vorpfändzylinder gelingt es, das Hangende
mit Hilfe der Vorpfändkappen stets bis unmittelbar an den Abbaustoß zu unterfangen.
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Bei der bekannten Gleichlaufsteuerung wird für die dosierte Beaufschlagung
des Vorpfändzylinders ein gesonderter Dosierzylinder verwendet, dessen Dosierkammer
mit dem sich beim Rücken des Förderers im Volumen verkleinernden Zylinderraum des
Rückzylinders verbunden ist, so daß die aus diesem Zylinderraum verdrängte Flüssigkeit
in die Dosierkammer gelangt. Durch Druckbeaufschlagung des Dosierkolbens wird anschließend
die Flüssigkeit aus der Dosierkammer in den Zylinderraum des Vorpfändzylinders ausgescho
ben, wodurch die Vorpfändkappe gegen den Abbaustoß ausgefahren wird.
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Ausgehend von einer Einrichtung der uStenannten Art liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, diese Einrichtung in ihrem Bauaufwand zu vereinfachen und
in der Funktionssicherheit zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dosierzylinder
mit den Rückzylindern integriert sind, wobei die Dosierkammer in der hohlen Kolbenstange
des Rückt zylinders liegt und der Dosierkolben in der hohlen Kolbenstange geführt
ist. Vorzugsweise ist der Dosierkolben mit seiner den Kolben des Rückzylinders durchgreifenden
Kolbenstange am Zylinderteil des Rückzylinders, zweckmäßig lose, abgestutzt.
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Es ist zwar bei Gleichlaufsteuerungen für Rück- und Vorpfändzylinder
aus der DE-OS 30 00 866 schon bekannt, im Inneren des Rückzylinders einen zusätzlichen
Kolben anzuordnen, der mit seiner Kolbenstange am Zylinderboden be-Sestigt und der
in einer Zylinderbohrung der RUckzylinder-Kolbenstange geführt ist. Es handelt sich
hier Jedoch nicht um einen Dosierkolben, sondern vielmehr um einen Hilf skolben,
der ein besonderes Schaltgerät mit Steuerflüssigkeit beaufschlagt, welches unter
anderem ein Wegeventil, einen Vorsteuerzylinder und einen Nachsteuerzylinder umfaßt,
wobei letzterer von einem im Vorpfändzylinder
angeordneten, zusätzlichen
Hilf skolben gesteuert wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Gleichlaufsteuerung sind
der Rückzylinder und der Dosierzylinder zu einer Baueinheit so vereinigt, daß eine
zuverlässige Synohronbetätigung des Vorpfändzylinders und des Rückzylin ders mit
absolutem Gleichlauf dieser Zylinder erreicht wird. Wird der Rückzylinder zum Rücken
des Förderers oder eines sonstigen Schreitwiderlagers, z.B. eines RUckbalkens oder
einer Gewinnungsmaschinenführung, beaufschlagt, so wird von dem am Zylinderteil
des Rückzylinders abgestutzen, vorzugsweise mit dem Zylinderteil unverbundenen Dosierkolben
die Druckflüssigkeit aus der Dosierkammer in den Druckraum des Vorpfändzylinders
ausgeschoben, so daß die Vorpfändkappe synchron mit dem Rüokvorgang gegen den Abbaustoß
vorgeschoben wird. Hat hierbei die Dosierkammer eine Querschnittsgröße, die der
Querschnittsgröße des beim Vorschub der Vorpfändkappe beaufschlagten Zylinderraum
des Vorpfändzylinders entspricht, so ist das Maß, um welches die Vorpfändkappe ausgeschoben
wird, genau gleich dem Naß, um welches der Rückzylinder oder ein sonstiges Sohreitwiderlager
gerückt wird.
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Der Rückzylinder wird im allgemeinen zugleich als Schreitzylinder
für das Nachziehen der zugeordneten Ausbaueinheit verwendet, Dabei wird der Rückzylinder
bevorzugt in ein FUhrungsgestknge der Ausbaueinheit so eingeschert, daß er zum Rücken
des Förderers o.dgl. in Einschubrichtung beaufschlagt werden muß. Das bedeutet,
daß die Dosierkammer auf der der Kolbenstange des Dosierkolbens abgewandten Seite
des Dosierkolbens im Inneren der Rückzylinder-Kolbenstange liegt.
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Durch die bauliche Vereinigung von Dosierzylinder und Rückzylinder
wird dessen Baulänge nicht erhöht. Außerdem kommt man mit einem verhältnismäßig
geringen Steuerungsaufwand
aus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist in der Verbindung der Dosierkammer mit
dem Zylinderraum des Vorpfändzylinders ein hydraulisch gesteuertes Schaltventil
angeordnet, welches über mindestens eine Steuerleitung an eine das Steuerventil
des Rückzylinders mit seinem Druckraum verbindende Anschlußleitung angeschlossen
ist.- Falls das Schaltventil in beiden Schaltrichtungen hydraulisch gesteuert wird,
so wird es mit seinen beiden gegenläufig arbeitenden Steuerkolben an die beiden
Anschlußleitungen des Rückzylinders angeschlossen.
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Das Schaltventil verbindet beim Rücken des Förderers o.dgl.
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die Dosierkammer mit dem Zylinderraum des Vorpfändzylinders, während
es beim Nachziehen der Ausbaueinheit diese Verbindung sperrt.
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Ferner empfiehlt es sich, die beiden Zylinderräume des Vorpfändzylinders
über Anschlußleitungen mit den Ausgängen eines Wegeventils zu verbinden, das eingangsseitig
an die Druckleitung und an ion Rücklauf angeschlossen ist. Dabei wird in der einen
Anschlußleitung, die beim Ausschub des Vorpfändzylinders beaufschlagt wird, ein
hydraulisch gesteuertes Umschaltventil angeordnet, welches bei Druckbeaufschlagung
des Vorpfändzylinders in Ausschubrichtung den Durchfluß sperrt und bei Druckbeaufschlagung
des Vorpfändzylinders in Einschubrichtung den Durchfluß zu dem genannten Wegeventil
öffnet. Auch das Umschaltventil kann von dem hydraulischen Betriebsdruck gesteuert
werden. Dabei läßt sich die Anordnung so treffen, daß das Umschaltventil in beiden
Schaltrichtungen hydraulisch gesteuert wird, wobei es einerseits über eine Steuerleitung
mit der zu dem Ringraum des Vorpfändzylinders führenden Anschlußleitung des WecJc?venlils
und andererseits über eine weitere Steuerleitung mit der zu dem Ringraum des Rückzylinders
führenden Anschlußleitung verbunden ist. Auch das Wegeventil wird zweckmäßig hydraulisch
gesteuert; es ist hierbei über eine
Steuerleitung an die beim Ausbau-Sohreitvorgang
druckbeaufschlagte Anschlußleitung des Rückzylinders angeschlossen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung im Schaltbild dargestellt.
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Der Rüokzylinder 1 und der Vorpfändzylinder 2 sind derselben Ausbaueinheit,
z.B. einem Ausbaubock, einem Ausbauschild o.dgl., zugeordnet, wie dies in Fig. 1
der DE-OS 30 02 818 als Beispiel veranschaulicht ist. Der Rückzylinder 1 dient dabei
zum Rücken des Förderers oder eines sonstigen Schreitwiderlagers, während der Vorpfän.dzylinder
2 zum Vorschub einer Vorpfändkappe gegen den Abbaustoß verwendet wird, die als Schiebekappe
an der stempelunterstUtzten Hauptklappe der Ausbaueinheit angeordnet ist. Bei der
dargestellten Schaltungsanordnung ist davon ausgegangen, daß der Rückzylinder 1
in bekannter Weise in das Führungsgestänge der Ausbaueinheit so eingeschert ist,
daß er bei seiner Druckbeaufschlagung in Einschubrichtung den F6rderer o.dgl, über
das Führungagestänge gegen den Abbaustoß rückt und bei seiner Druckbeaufschlagung
in Aussohubrichtung die Ausbaueinheit unter Benutzung des Förderers als Rtekwiderlager
nachzieht. Statt dessen wäre es aber auch möglich, den Rückzylinder 1 so zwischen
der Ausbaueinheit und dem Förderer o.dgl. einzuschalten, daß er zum Rücken des Förderers
in Ausschubrichtung beaufschlagt werden muß.
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Der zugleich als Schreitzylinder dienende Rückzylinder 1 besteht aus
dem Zylinderteil 3 und dem im Zylinderteil 3 geführten Kolben 4 mit der Kolbenstange
5, die als Hohlstange ausgebildet ist und zugleich den Dosierzylinder mit der Dosierkammer
6 bildet. In der hohlen Kolbenstange 5 ist der mit Kolbendichtung versehene Dosierkolben
7 geführt, der sich am Ende einer Kolbenstange 8 befindet, die sich mittig am Zylinderboden
9 des Zylinderteils 3 abstUtzen kann, ohne aber mit dem Zylinderteil 3 fest verbunden
zu sein. Die Kolbenstange 8 durchgreift den Kolben 4 unter
Abdichtung0
Der Vorpfändzylinder 2 weist einen kleineren Zylinder 10 mit darin geführtem Kolben
11 auf, dessen Kolbenstange 12 an der Vorpfändkappe angreift, während sich das Zylinderteil
10 an der stempelunterstützten Hauptkappe der Ausbaueinheit abstUtzt, Mit 13 und
14 sind die beiden Zylinderräume zu beiden Seiten des Kolbens 11 bezeichnet. Die
entsprechenden Zylinderräume des Rückzylinders 1 tragen die Bezugszeichen 15 und
16. Der auf der Kolbenstangenseite des Dosierkolbens 7 liegende Ringraum 17 ist
über eine Entlüftungsbohrung mit der Atmosphäre verbunden Die Steuereinrichtung
umfaßt ein Steuerventil 19, welches als 5/5-Wegeventil ausgebildet ist und die drei
Schaltstellungen a, b und c aufweist, Das Steuerventil 19 ist eingangsseitig an
die hydraulische Druckleitung P des Strebs, ferner an den hydraulischen Rücklauf
R sowie an eine hydraulische Niederdruckleitung ND angeschlossen0 Ausgangsseitig
ist das Steuerventil 19 über Leitungen 20 und 21 mit den beiden Druckräumen 15 und
16 des RUckzylinders 1 verbunden.
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In einer die Dosierkammer 6 mit dem Zylinderraum 14 des Vorpfändzylinders
2 verbindenden Leitung 22 liegt ein Schaltventil 23 sowie ein Rückschlagventil 24.
Ein Druckbegrenzungsventil 25 ist zwischen den Ventilen 23 und 24 an die Leitung
22 angeschlossen und sichert diese Leitung ab. Das Schaltventil 23 ist als in beiden
Schaitrichtungen hydraulisch gesteuertes Ventil ausgebildet. Der eine Steuerkolben
ist über eine hydraulische Steuerleitung 26 hinter dem Steuerventil 19 an die Anschlußleitung
21 des RUckzylinders 1 angeschlossen, während der andere Steuerkolben über eine
Steuerleitung 27 mit der anderen Anschlußleitung 20 des Rückzylinders 1 verbunden
ist. In einer die Leitung 21 mit der Dosierkammer 6 verbindenden Leitung 28 sitzt
ein Rückschlagventil 29.
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Die Schaltung umfaßt ferner ein Wegeventil 30, welches als 4/3-Wegeventil
ausgebildet ist und drei Schaltstellungen a, b und c aufweist. Das Wegeventil 30
ist eingangsseitig über Leitungen 31 und 32 an die Druckleitung P und den Rücklauf
R angeschlossen. Ausgangsseitig ist es über Leitungen 33 und 34 mit den beiden Druckräumen
14 und 13 des Vorpfändzylinders 2 verbunden. Das Wegeventil30 ist ebenfalls hydraulisch
gesteuert. Sein Steuerkolben wird über eine hydraulische Steuerleitung 35 beaufschlagt,
die an die Anschlußleitung 21 angeschlossen ist.
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In der zu dem größeren Zylinderraum 14 des Vorpfändzylinders 2 führenden
hydraulischen Anschlußleitung 33 isteein Umschaltventil 36 angeordnet, welches als
2/2-Wegeventil ausgebildet ist und ebenfalls in beiden Schaltrichtungen hydraulisch
gesteuert wird. Es ist einerseits über eine Steuerleitung 37 mit der Anschlußleitung
20 des Rückzylinders 1 und andererseits über eine Steuerleitung 38 mit der zu dem
ringförmigen Zylinderraum 13 des Vorpfändzylinders 2 führenden Leitung 34 verbunden.
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Die Dosierkammer 6 des Rückzylinders 1 hat eine Querschnittsgröße,
die der Querschnittsgröße des Zylinderraums 14 des Vorpfändzylinders 2 entspricht.
Infolgedessen i t der Hub des Kolbens 11 des Vorpfändzylinders 2 gleich dem Hub
des Dosierkolbens 7 innerhalb der Dosierkammer 6 beim Einschub des Rückzylinders
1. Auf diese Weise wird ein Gleichlauf zwischen Rückzylinder 1 und Vorpfändzylinder
2 erzwungen.
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Zum Rücken des Förderers oder eines sonstigen Schreitwiderlagers wird
das Steuerventil 19 in die Schaltposition a geschaltet, in der die Anschlußleitung
20 mit der Niederdruckleitung ND und die andere Anschlußleitung 21 mit dem Rücklauf
R verbunden ist. Dadurch wird der Ringraum 15 des Rückzylinders 1 vom hydraulischen
Druck beaufschlagt, so
daß der Kolben 4 mit der Kolbenstange 5
des RUckzylinders einfährt, wodurch bei eingeschertem Rilokzylinder 1 der Förderer
odgl. gerückt wird. Bei diesem Vorgang wird von dem Dosierkolben 7 Druokflüssigkeit
aus der Dosierkaser 6 über die Leitung 22 und das sich öffnende Rückschlagventil
24 in den Zylinderraum 14 des Vorpfändzylinders 2 verdrängt, wodurch über die Kolbenstange
12 die Vorpfändkappe zum Abbaustoß vorgeschoben wird. Das Schaltventil 23 ist hierbei
über die druckführende Steuerleitung 27 in der Öffnungsstellung a. Da die Querschnittsabmessungen
der Dosierkammer 16 und des Zylinderraumes 14 des Vorpfändzylinders gleich groß
sind, wird die Vorpfändkappe um das gleiche Maß zum Abbaustoß hin vorgeschoben wie
der Förderer. Beim Aussohub des Vorpfändzylinders 2 befindet sich das Umschaltventil
36 in der dargestellten Sperrstilung a.
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Die aus dem Ringraum 15 des Vorpfändzylinders 2 verdrängte Flüssigkeit
fließt über die Anschlußleitung 34 und das in der Schaltstellung b befindliche Wegeventil
30 in den RUcklauf R.
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Um die Ausbaueinheit nachzuholen, muß der Rüokzylinder 1 in Ausschubrichtung
beaufschlagt werden. Gleichzeitig muß der Vorpfändzylinder 2 eingefahren werden.
Zum Einschub des Rückzylinders 1 wird das Steuerventil 19 in die Schaltstellung
c gebracht, so daß der Zylinderraum 16 des Rückzylinders 1 mit der Druckleitung
P und der kleinere Druckraum 15 des Rückzylinders 1 mit dem Rücklauf R verbunden
wird. Über die Steuerleitung 26, die mit der druckführenden Anschlußleitung 21 verbunden
ist, wird das Schaltventil 23 in die Schaltstellung b geschaltet, in der die An
schlußleitung 22 zur Druckseite hin gesperrt ist. Gleich zeitig mit der Druckbeaufschlagung
des Zylinderraumes 16 des Rückzylinders 1 wird auch über die Anschlußleitung 21
und die Leitung 28 sowie das sich öffnende Rtokschlagventil 29 die Dosierkammer
16 vom Druck beaufschlagt, so daß der Rückzylinder mit großer Kraft ausfährt. Zugleich
wird über die Steuerleitung 35 das Wegeventil 30 in die Schalt-
Stellung
a geschaltet, so daß über die Leitungen 31 und 34 der Ringraum 13 des Vorpfändzylinders
2 mit der Druckleitung P verbunden wird. Das Umschaltventil 36 wird über die hydraulische
Steuerleitung 38 in die Schaltstellung b gebracht, in der der Zylinderraum 14 des
Vorpfändzylinders 2 Uber das Wegeventil 30 mit dem Rücklauf R verbunden ist.
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Der Vorpfänd2ylinder 2 wird daher beim Aussohub des Rfickzylinders
1 ingefahren. Gleichzeitig wird die Dosierkammer 6 mit Druckflüssigkeit gefüllt.
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Die dem Vorpfändzylinder 2 zugeordnete Vorpfändkappe kann durch Schalten
des Wegeventils 30 in die Schaltstellung c bei Bedarf auch unabhängig vom Rückzylinder
1 ausgefahren werden.
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Die vorstehend beschriebene Steuerung läßt sich ohne weiteres auch
dann verwirklichen, wenn das Rücken des Förderers mit dem vollen Pumpendruck in
der Druckleitung P durchge-Fahrt wird. In diesem Fall kann die Niederdruckleitung
ND entfallen.