DE3700692A1 - Schildausbaugestell, insbesondere fuer den elektrohydraulisch gesteuerten strebausbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schildausbaugestell der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art, wie es aus der DE-OS 34 00 771 bekannt ist.

Bei diesem bekannten Schildausbaugestell lassen sich die beiden Liegendkufen mit ihren vorderen Kufenspitzen mittels hydraulischer Hubzylinder vom Liegenden abheben, um beim Schreitvorgang Stufen im Liegenden überwinden zu können oder ein ordnungsgemäßes Schreiten auch dann sicherzustellen, wenn sich die Liegendkufen unter der Stempellast mehr oder weniger tief in weiches Liegendgestein eingegraben haben. Die Lie­ gendkufen sind im vorderen Bereich über die Traverse gegen­ einander höhenbeweglich gekoppelt, die zu diesem Zweck in vertikalen (bankrechten) Langlöchern der Liegendkufen ge­ lagert ist. Der Schreitzylinder ist in Gelenken einerseits mit der Traverse und andererseits mit einem Führungsstück verbunden, das sich hinter der Traverse an den Liegendkufen führt und am Ende eines Führungsgestänges angeordnet ist, das die Verbindung zu dem Schreitwiderlager, im allgemeinen dem Strebförderer, herstellt.

Schildausbaugestelle der vorgenannten Art haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings besteht unter gewissen Betriebs­ bedingungen die Gefahr, daß die in den vertikalen Lang­ löchern geführte Traverse bei Druckbeaufschlagung des zur Liegendebene leicht geneigten Schreitzylinders schlagartig in den Langlöchern nach oben gedrückt wird, wenn die Reib­ kraft der Traverse in den Langlöchern überwunden wird. Die­ ses schlagartige Hochschnellen der Traverse in den Lang­ löchern kann eine Gefährdung für das Strebpersonal darstel­ len und kann außerdem zu einer Funkenbildung und zu einem Ausschlagen der Langlöcher führen. Diese Gefahr ist beson­ ders groß, wenn bei großen Schreitkräften mit sehr kurzen Ausbau-Umsetzzeiten, z.B. in der Größenordnung von drei bis vier Sekunden, gearbeitet wird, wie dies vor allem bei den bekannten Ausbausteuerungen, insbesondere den elektro­ hydraulischen Ausbausteuerungen, der Fall ist. Auch die extrem flache Lageanordnung des Schreitzylinders, wie sie zur Erzielung einer möglichst geringen eingefahrenen Aus­ bauhöhe des Schildausbaugestells angestrebt wird, begünstigt das Hochschnellen der Traverse in den Langlöchern, da hier der Reibschluß der Traverse erst dann überwunden wird, wenn sich im Schreitzylinder bereits ein hoher Druck aufgebaut hat.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei Wahrung der freien Höhenverstellbarkeit der Liegendkufen das gefährliche Hoch­ schlagen der Traverse während der Schreitphase mit einfachen Mitteln zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Traverse aufnehmenden Langlöcher der Liegendkufen unter einem spitzen Winkel zur Bankrechten nach hinten geneigt sind, so daß ihr unteres Lochende in Schreitrichtung vor ihrem oberen Lochende liegt, wobei dieser Neigungswinkel nicht größer ist als der um einen Toleranzbetrag von höch­ stens 3° erhöhte größte Neigungswinkel des Schreitzylinders gegenüber der Liegendebene, jedoch nicht kleiner ist als der kleinste Neigungswinkel des Schreitzylinders gegenüber der Liegendebene.

Nach der Erfindung ist also die Traverse in nach hinten ge­ neigten Langlöchern der Liegendkufe gelagert, wobei aber der Neigungswinkel so bemessen ist, daß die Schreitkräfte des zur Liegendebene nur schwach geneigten Schreitzylinders über dem gesamten Schreitweg innerhalb eines verhältnismäßig engen Toleranzbereiches angenähert rechtwinklig zur Traverse und deren Abstützflächen in den Langlöchern wirken, eine die Ver­ lagerung und inbesondere das Hochdrücken der Traverse in den Langlöchern erzwingende vertikale Kraftkomponente also nicht auftreten kann. Da die Neigung des Schreitzylinders und damit dessen Kraftrichtung sich beim Ein- und Ausschub innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Winkelbereiches ändert und auch von der Lage der Traverse innerhalb der Langlöcher abhängig ist, sollte der Neigungswinkel der Langlöcher nicht kleiner sein als der kleinste Neigungswinkel des Schreitzylinders gegenüber der Liegendebene und möglichst in Nähe des größt­ möglichen Neigungswinkels liegen, den der Schreitzylinder im eingefahrenen Zustand gegenüber der Liegendebene hat. Im all­ gemeinen empfiehlt es sich, den Neigungswinkel der Langlöcher so zu bemessen, daß er um etwa 2° bis 4° kleiner ist als der größtmögliche Neigungswinkel des Schreitzylinders gegenüber der Liegendebene. Bei einem größtmöglichen Neigungswinkel des eingefahrenen Schreitzylinders von etwa 10° zur Liegend­ ebene und einem kleinstmöglichen Neigungswinkel des ausgefah­ renen Schreitzylinders von etwa 4° kann der Neigungswinkel der Langlöcher zwischen 6° und 12°, vorzugsweise zwischen 7° und 10°, liegen.

Es ist bei Schildausbaugestellen, die keine Hubzylinder- Hubvorrichtung für das Anheben der Liegendkufenspitzen auf­ weisen, an sich bekannt, die der Aufnahme der Traverse die­ nenden Langlöcher der Liegendkufen nach hinten zu neigen, wobei mit dieser Maßnahme aber ein anderer Zweck verfolgt wird. Nach der DE-OS 34 01 009 sollen sowohl die Langlöcher der Liegendkufen als auch die Gelenkbolzenlöcher, in denen das Führungsgestänge des Schreitwerks am Strebförderer an­ geschlossen ist, nach hinten geneigt sein, um beim Schreit­ vorgang gezielt ein Anheben der Liegendkufenspitzen unter der Schreitzylinderkraft im Zusammenspiel zwischen dem Füh­ rungsgestänge und der sich hierauf abstützenden Traverse zu erzwingen, was eine verhältnismäßig große Neigung der Lang­ löcher voraussetzt und zu einem entsprechend großen Hubver­ lust des Schreitwerks führt. Bei einer anderen bekannten An­ ordnung gemäß der DE-OS 32 11 445 soll durch die Neigung der Liegendkufen-Langlöcher in der Anfangsphase des Schreitvor­ gangs eine Abwärtsbewegung der Traverse in den Langlöchern erzwungen werden, um ein an der Traverse fest angeordnetes Hubstück zur Abstützung am Führungsgestänge zu bringen und dadurch das Anheben der Liegendkufenspitzen zu erzwingen. Auch hier müssen die Langlöcher größere Neigungswinkel er­ halten, was zu einem entsprechend großen Hubverlust des Schreitzylinders führt. Die starke Neigung der Langlöcher erzwingt bei der Höheneinstellung der Liegendkufen eine Verschiebung derselben in ihrer Längsrichtung, was zu Pro­ blemen führen kann.

Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen wird bei dem er­ findungsgemäßen Schildausbaugestell durch die Neigung der die Traverse aufnehmenden Langlöcher keine gezielte Ver­ lagerung der Traverse innerhalb der Langlöcher unter der Schreitzylinderkraft angestrebt; vielmehr soll durch die vergleichsweise geringe Neigung der Langlöcher die Lage­ veränderung der Traverse in den Langlöchern tunlichst unter­ bunden werden, was dadurch erreicht wird, daß die Neigung der Langlöcher der Neigung des Schreitzylinders gegenüber der Liegendebene angepaßt wird, so daß sich im Betrieb keine Kraftkomponente einstellt, die eine Lageveränderung der Traverse unter Überwindung ihres Reibschlusses in den Langlöchern erzwingt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schildausbaugestell mit Schreitwerk in Seitenansicht;

Fig. 2 das Schildausbaugestell in Fig. 1 im Hori­ zontalschnitt mit Draufsicht auf seine Lie­ gendkufen und das Schreitwerk;

Fig. 3 das Schildausbaugestell nach Fig. 1 in einer Ansicht vom Abbaustoß her;

Fig. 4 das Schildausbaugestell in Seitenansicht in starker schematischer Vereinfachung zur Erläuterung der Änderung des Neigungswin­ kels des Schreitzylinders in Abhängigkeit von dessen Ausfahrzustand und von der Lage der Traverse innerhalb der Langlöcher;

Fig. 5 in größerem Maßstab ein einzelnes an einer Liegendkufe angeordnetes Langloch mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Neigung des­ selben.

Das dargestellte Schildausbaugestell 1 weist die beiden im Seitenabstand zueinander angeordneten Liegendkufen 2 und 3 auf, die im hinteren Bereich über Lenker 4 und 5 mit einem gemeinsamen Bruchschild 6 gekoppelt sind, der seinerseits in einem Bruchschildgelenk 7 an einer Kappe 8 gelenkig an­ geschlossen ist. Die hydraulischen Stempel 9 sind zwischen der Kappe 8 und den beiden Liegendkufen 2 und 3 gelenkig eingeschaltet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel stützen sich auf jeder der beiden Liegendkufen 2 und 3 zwei hydrau­ lische Stempel 9 in V-förmiger Anordnung in ihren Fußgelenken ab. Die rückwärtigen Stempel 9 können auch fehlen oder mit ihren Kopfgelenken, wie bekannt, ebenfalls an der Kappe 8 an­ geschlossen sein.

Im Zwischenraum zwischen den beiden etwa parallelen Liegend­ kufen 2 und 3 befindet sich das Schreitwerk 10 mit seinem doppeltwirkenden hydraulischen Schreitzylinder 11 und einem Führungsgestänge mit zwei im Seitenabstand zueinander ange­ ordneten, von elastischen Rundstangen gebildeten Führungs­ stangen 12. Letztere sind an ihren vorderen Enden in einem Stangenkopf 13 und an ihren rückwärtigen Enden über ein Gleitstück 14 verbunden. Der Stangenkopf 13 wird über ein Anschlußgelenk 15 mit parallel zum Abbaustoß verlaufender Gelenkachse mit einem Schreitwiderlager, hier einem rück­ baren Strebförderer 16 bekannter Art, verbunden. Die beiden Führungsstangen 12 sind an den Liegendkufen 2 und 3 in Schreitrichtung geführt. Zu diesem Zweck weisen die Liegend­ kufen 2 und 3 im rückwärtigen Bereich an ihren einander zu­ gewandten Seiten Führungsschienen 17 auf, an denen sich das Gleitstück 14 führt.

Der Schreitzylinder 11 ist in einem Gelenk 18 höhenverschwenk­ bar am Gleitstück 14 angeschlossen. Seine Kolbenstange 19 ist in einem Gelenk 20, dessen Gelenkachse parallel zu derjenigen des Gelenks 18 verläuft, mit einer Traverse 21 verbunden, welche die beiden Liegendkufen 2 und 3 im vorderen Bereich in ihrem Seitenabstand zueinander distanziert, jedoch eine relative Höhenbeweglichkeit der Liegendkufen gestattet. Letz­ tere weisen aufragende Wangenplatten 22 auf, die mit Lang­ löchern 23 für den Durchgriff der Traverse 21 versehen sind. Die Traverse 21 kann, wie bekannt, aus einem einfachen Bolzen bestehen. Vorzugsweise wird jedoch eine Flachtraverse bekann­ ter Art (DE-PS 28 03 907) vorgesehen.

Bei Druckbeaufschlagung des Schreitzylinders 11 in Einschub­ richtung wird das von dem Strebförderer 16 gebildete Schreit­ widerlager über das Führungsgestänge 12 in Richtung auf den Abbaustoß (in Fig. 1 nach links) vorgeschoben, wobei sich der Schreitzylinder 11 über die Traverse 21 an dem zwischen Hangendem und Liegendem verspannten Schildausbaugestell 1 abstützt. Um letzteres nachzuziehen, wird der Schreitzylin­ der 11 in Ausschubrichtung beaufschlagt, so daß die ausfah­ rende Kolbenstange 19 das eingeraubte Schildausbaugestell 1 über die Traverse 21 zum Förderer 16 hin vorschiebt. Falls beim Schreitvorgang die Liegendkufen 2 und 3 mit ihren vor­ deren Kufenenden gegen eine Stufe am Liegenden stoßen oder sich unter der Stempellast mit den Liegendkufen in das Lie­ gende eingedrückt haben, können die Liegendkufen 2 und 3 mit Hilfe einer Hubzylinder-Hubvorrichtung mit ihren vorderen Enden so weit angehoben werden, daß sie das Hindernis beim Schreitvorgang überlaufen können. Die Hubvorrichtung weist für jede der beiden Liegendkufen 2 und 3 einen gesonderten hydraulischen Hubzylinder 24 auf, wobei der eine Hubzylinder an der einen Liegendkufe 2 und der andere Hubzylinder an der anderen Liegendkufe 3 gelagert ist. Die beiden Hubzylinder 24 liegen hinter der Traverse 21 zu beiden Seiten neben der Kolbenstange 19 des Schreitzylinders 11. Die Hubzylinder 24 können jeweils an einem Zylinderhalter 26 gelagert sein, der an den Wangenplatten 22 oder aber an sonstigen Anschluß­ stücken der Liegendkufen 2 und 3 befestigt wird. Die Anord­ nung ist so getroffen, daß bei Druckbeaufschlagung der Hub­ zylinder 24 diese nach unten zum Liegenden hin ausfahren und durch Abstützung am Liegenden oder vorzugsweise durch Abstützen auf einer Gleitplatte 36, die an den beiden Füh­ rungsstangen 12 oberseitig befestigt ist, die zugeordnete Liegendkufe mit ihrem vorderen Ende vom Liegenden abhebt.

Schildausbaugestelle der vorstehend beschriebenen Art mit Schreitwerk und Hubzylinder-Hubvorrichtung sind aus der DE-OS 34 00 771 bekannt, so daß insoweit hierauf Bezug genommen werden kann. Das gesamte Schildausbaugestell läßt sich mit Hilfe einer Ausbausteuerung, vorzugsweise einer an sich bekannten elektrohydraulischen Ausbausteuerung, deren Steuergerät in Fig. 3 bei 25 gezeigt ist, steuern, wobei die Steuerung ein selbsttätiges Umsetzen des Schildausbaugestells ermöglicht.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß der Schreitzylinder 11 mit geringer Neigung zur Liegendebene zwischen der Traverse 21 und dem Führungsstück 14 angeordnet ist. Fig. 4 zeigt den Schreitzylinder 11 in verschiedenen Neigungen, die er im Betrieb einnehmen kann. Mit 11′ ist der voll ausgefahrene Schreitzylinder und mit 11′′ der voll eingefahrene Schreit­ zylinder bezeichnet, in beiden Fällen unter der Voraus­ setzung, daß sich die Traverse 21 am oberen Ende der Lang­ löcher 23 befindet. In dieser Lage der Traverse 21 schließt die Zylinderachse 27 des ausgefahrenen Schreitzylinders 11′ mit der Liegendebene (Horizontalebene) den Winkel y′ von z.B. 6,5° ein, während der eingefahrene Schreitzylinder 11′′ mit der Zylinderachse 27 den Winkel y′′ von z.B. 10° zur Liegend­ ebene bildet. Die Lage der Zylinderachse 27 für den Fall, daß sich die Traverse 21 in den Langlöchern 23 unten befindet, ist durch die Zylinderachsen 27′ angedeutet. Bei voll ausgefah­ renem Schreitzylinder 11′ ist seine Zylinderachse 27′ unter dem Winkel y′′′ von z.B. 4° zur Liegendebene geneigt, während bei voll eingefahrenem Schreitzylinder 11′′ die Zylinderachse 27′ unter dem Winkel y′′′′ von z.B. 6° zur Liegendebene geneigt ist. Es ist erkennbar, daß die Neigung des Schreitzylinders 11 zur Liegendebene bei eingefahrenem Schreitzylinder und bei Anordnung der Traverse 21 im oberen Bereich der Lang­ löcher 23 größer ist als bei ausgefahrenem Schreitzylinder und Anordnung der Traverse 21 im unteren Bereich der Lang­ löcher 23.

Erfindungsgemäß sind die Langlöcher 23, wie in Fig. 5 angege­ ben, nach hinten unter einem spitzen Winkel zur Bankrechten (Vertikalen) geneigt, derart, daß ihr unteres Lochende 23′ in Schreitrichtung 28 des Schildausbaugestells 1 vor ihrem oberen Lochende 23′′ liegt. Der Neigungswinkel der Längsachse der Langlöcher 23 gegenüber der bankrechten (vertikalen) Ebene ist in Fig. 5 durch den Winkel X angegeben. Dieser Winkel X ist auf den Neigungswinkel y des Schreitzylinders 11 abgestimmt, und zwar derart, daß die Kraftrichtung des Schreitzylinders 11 innerhalb eines gewissen Toleranz­ bereiches senkrecht auf die Traverse 21 und deren Abstütz­ fläche 29 innerhalb der Langlöcher 23 steht. In Fig. 5 ist die Kraftrichtung des Schreitzylinders 11 durch den Pfeil 30 angedeutet, der unter einem rechten Winkel zu der die Ab­ stützfläche für die Traverse bildenden Fläche 29 der Lang­ löcher 23 steht. Im Idealfall sollte die Kraftrichtung 30 des Schreitzylinders 11 zur Liegendebene (Horizontalebene) den Winkel y = X zur Liegendebene (Horizontalebene) ein­ schließen, so daß bei Druckbeaufschlagung des Schreitzylin­ ders 11 in Ausschubrichtung keine vertikale Kraftkomponente entsteht, die eine Verlagerung der Traverse 21 innerhalb der Langlöcher 23 bewirkt. Da, wie dargelegt, der Schreitzylin­ der 11 je nach Ausfahrzustand und Lage der Traverse 21 inner­ halb der Langlöcher 23 unterschiedliche Winkel zur Liegend­ ebene einnehmen kann, wird der Neigungswinkel X der Lang­ löcher in enger Annäherung dem zwischen y′ und y′′′ variieren­ den Winkel y angepaßt. Dabei wird die Anordnung so getroffen, daß der Neigungswinkel X der Langlöcher 23 nicht größer ist als der um einen Toleranzbetrag von höchstens 3° erhöhte größte Neigungswinkel y′′ des Schreitzylinders 11 gegenüber der Liegendebene, jedoch nicht kleiner ist als der kleinste Neigungswinkel y′′′ des Schreitzylinders gegenüber der Lie­ gendebene. Vorzugsweise wird der Neigungswinkel X der Lang­ löcher 23 etwa dem größten Neigungswinkel y′′ angepaßt, dies unter Berücksichtigung eines Toleranzbereiches. Im allgemei­ nen empfiehlt es sich, den Neigungswinkel X um etwa 2° bis 4° kleiner zu bemessen als den größtmöglichen Neigungswinkel y′′ des Schreitzylinders 11. Bei den angegebenen Winkelbeträ­ gen für den Schreitzylinder 11 liegt der Neigungswinkel X der Langlöcher 23 zweckmäßig zwischen 6° und 12°, vorzugs­ weise zwischen 7° und 10°. Damit ist sichergestellt, daß beim Schreitvorgang die Traverse 21 sich nicht innerhalb der Langlöcher 23 verlagert, vor allem nicht unter Überwin­ dung des Reibschlusses an den Anlageflächen 29 der Lang­ löcher in diesem nach oben schlägt. Demzufolge ergibt sich auch unter der Kraftwirkung des Schreitzylinders keine Kraftkomponente, die die Liegendkufen 2 und 3 vom Liegen­ den abheben kann. Das Abheben der Liegendkufen vom Liegen­ den kann, falls erforderlich, mit Hilfe der beschriebenen Hubzylinder-Hubvorrichtung 24 bewirkt werden.

Claims (3)

1. Schildausbaugestell, insbesondere für den elektro­ hydraulisch gesteuerten Strebausbau, mit im Abstand zueinander angeordneten Liegendkufen, mit in Stempel­ fußlagern auf den Liegendkufen abgestützten hydrauli­ schen Stempeln, die in Kopfgelenken eine Hangendkappe tragen, mit einem an der Hangendkappe gelenkig ange­ schlossenen Bruchschild, der über Lenker eines Lemniskatengetriebes mit den Liegendkufen verbunden ist, und mit einem zwischen den Liegendkufen angeord­ neten Schreitwerk, dessen doppeltwirkender Schreit­ zylinder mit seiner Kolbenstange an einer die Liegend­ kufe in ihrem Seitenabstand höhenbeweglich distanzie­ renden Traverse gelenkig angeschlossen ist, die in Langlöchern der beiden Liegendkufen gelagert ist, und dessen Zylinderteil in einem Anschlußgelenk höhen­ verschwenkbar an einem am rückwärtigen Ende des Füh­ rungsgestänges angeordneten Führungsstück angeschlossen ist, das sich an in Schreitrichtung erstreckenden Füh­ rungen der Liegendkufen führt, und mit einer an den Liegendkufen angeordneten, gegen das Liegende ausfahr­ baren Hubzylinder-Hubvorrichtung für das Anheben der abbaustoßseitigen Liegendkufenenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Traverse (21) aufnehmenden Langlöcher (23) der Liegendkufen (2, 3) unter einem spitzen Winkel (X) zur Bankrechten nach hinten geneigt sind, so daß ihr unteres Lochende (23′) in Schreitrichtung (Pfeil 28) vor ihrem oberen Lochende (23′′) liegt, wobei dieser Neigungswinkel (X) nicht größer ist als der um einen Toleranzbetrag von höchstens 3° erhöhte größte Neigungswinkel (y′′) des Schreitzylinders (11) gegenüber der Liegendebene, je­ doch nicht kleiner ist als der kleinste Neigungswinkel (y′′′) des Schreitzylinders (11) gegenüber der Liegend­ ebene.

2. Schildausbaugestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Nei­ gungswinkel (X) um etwa 2° bis 4° kleiner ist als der größtmögliche Neigungswinkel (y′′) des Schreitzylinders (11) gegenüber der Liegendebene.

3. Schildausbaugestell nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der genannte Neigungswinkel (X) der Langlöcher (23) bei 6° bis 12°, vorzugsweise zwischen 7° und 10°, liegt.