DE3910914C2

DE3910914C2 -

Info

Publication number: DE3910914C2
Application number: DE19893910914
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl.-Ing. 4175 Wachtendonk De Reisner; Manfred Ing.(Grad.) 4320 Hattingen De Fischbach
Original assignee: Hebben und Fischbach 4630 Bochum De GmbH; Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1991-03-28
Also published as: DE3910914A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Schnittiefe in Abbaurichtung eines Kohlenhobels während der Gewinnungsfahrt, der mit Bodenmeißeln be stückt und an einem Strebförderer in dessen Längsrich tung verfahrbar ist, wobei der Strebförderer über Schubkolben-Zylinder-Einheiten mit seiner Rampe an den Kohlenstoß angedrückt ist, die über Ventile und Steuer zylinder mit dem Druckversorger verbunden sind.

Im untertägigen Bergbau wird Steinkohle mit sogenannter schneidender oder schälender Gewinnung hereingewonnen. Bei der schälenden Gewinnung wird der Kohlenhobel, der am Strebförderer geführt ist, am Kohlenstoß entlangge zogen und dabei so angestellt, daß er die Kohle in ei ner bestimmten Schichtdicke abschält. Um dies zu errei chen, müssen die den Schwingen des Hobels zugeordneten Bodenmeißel auf eine bestimmte Art und Weise angeordnet und eingestellt werden. Außerdem wird der Strebförderer über Schubkolben-Zylinder-Einheiten an den Kohlenstoß angedrückt, um ihn auf diese Art und Weise zu zwingen, in die Kohle einzugreifen. Wenn gewährleistet ist, daß nach Durchgang des Hobels der Strebförderer durch die Schubkolben-Zylinder-Einheiten des Strebausbaus exakt um den vorgegebenen Betrag zum Kohlenstoß gedrückt wird, ist ein erfolgreiches Hobeln gewährleistet. Ge lingt es gleichzeitig, den Hobel genau auf der Grenz schicht von Kohle und Liegendem zu halten, so kann die Kohle in sogenannten langen Zügen gehobelt werden. Lei der ist dies aber in der Regel sehr schwierig zu errei chen. Verklemmte oder defekte Schreitwerke, Schubstan gen oder Schubzylinder verhindern den gleichmäßigen An druck des Strebförderers und damit des Hobels an den Kohlenstoß. Weitere Probleme sind im Streb vorhandene Sättel und Mulden, sowie das Falschsteuern der Hobelan lage. Die Folge beim Hobeln mit langen Zügen ist das Blockieren des Hobels in der Kohle, weil die Schnit tiefe plötzlich zu groß wird oder die Schnittiefe ist gleich Null, weil der Förderer nicht am Kohlenstoß an liegt. Die Folge davon ist ein Streb, der wie eine Ach terbahn aussieht. Die dabei gefahrenen Bögen müssen dann mit kurzen Hobelzügen wieder begradigt werden, was einen erheblichen Mehraufwand und eine verringerte För derung bedeutet. Vorgeschlagen - allerdings ohne Lösungsangabe - wird in DE-Zeitschrift "Glückauf" 124 (1988), Seiten 848-853, die Schnittiefeneinstellung durch einen definierten, weggesteuerten Rückvorgang vorzunehmen. Die DE 35 34 306 C2 sieht vor, daß das Einstellen der Schnittiefe mittels eines weggesteuerten Rückzylinders in Verbindung mit einer Auswerteeinheit und einer Ansteuereinheit für die Rückzylinder erfolgt.

Ähnlich erfolgt nach der älteren Anmeldung DE 38 08 326 A1 eine Einstellung des Fördererrückweges über Rückzy linder, denen Steuerzylinder vorgeschaltet sind. Nach teilig bei diesen Lösungen ist, daß ein Einstellen und ein Einhalten der Schnittiefe während der Gewinnungs fahrt nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Ho beln in langen Zügen durch Einstellen und Einhal ten der vorgegebenen Schnittiefe während der Ge winnungsfahrt, der Bewegung des Hobels zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventile als 4/3-Wegeventil ausgebildet sind, das einerseits mit der Schubkolben-Zylinder-Einheit direkt und andererseits über eine Ventilanordnung mit einem vorgeschalteten Druckreduzierventil und einer in der Zuleitung nachgeschalteten, wechselseitig ansprechbaren Dosierkolben-Zylinder-Einheit mit der Schubkolben-Zy linder-Einheit verbunden ist, wobei die Ventilanordnung aus einem mit der Dosierkolben-Zylinder-Einheit verbun denen Schaltventil besteht.

Über das Druckreduzierventil wird der anstehende Streb hydraulikdruck auf ein Maß reduziert, das die Schubkol ben-Zylinder-Einheit auch bei Dauerbetrieb aushalten kann. Dabei handelt es sich in der Regel um einen Wert von etwa 100 bis 200 bar. Das Schaltventil sorgt dafür, daß das über das 4/3-Wegeventil zugeführte Druckmedium zunächst einmal in der Dosierkolben-Zylinder-Einheit gesammelt wird, bis die für die jeweils vorgesehene Schnittiefe erforderliche Menge an Druckmedium vorhan den ist, mit deren Hilfe dann die Schubkolben-Zylinder- Einheit ausgefahren wird. Sobald also die Menge er reicht ist, schaltet das Schaltventil um und die in der Dosierkolben-Zylinder-Einheit gesammelte Druckmedium menge wird der Schubkolben-Zylinder-Einheit zugeführt, die dann um einen entsprechenden, vorher genau zu be stimmenden Wert ausfährt. Überraschenderweise ist es so möglich, jeweils die vorgegebene Schnittiefe von Hobel vorgang zu Hobelvorgang genau vorzugeben und auch einzuhalten, weil die über die Dosierkolben-Zylinder- Einheit zugeführte Druckmediummenge genau bemessen ist und weil sie im Zylinder so lange gehalten wird, bis der nächste Schnittvorgang abgelaufen ist. Dann wird die Dosierkolben-Zylinder-Einheit wieder in ihre Ausgangs lage zurückbewegt, um die nächste Druckmediummenge auf zunehmen und anschließend der jeweiligen Schubkolben- Zylinder-Einheit zuzuführen. Vorteilhaft ist die vor handene Automatik, die das Eingreifen des Menschen un nötig macht. Auch bei langsfristigem Einsatz kann die gesamte Ventilanordnung bzw. Vorrichtung quasi ohne jegliche Regeleingriffe arbeiten.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung ist vorgesehen, daß der Hub der Dosierkolben-Zylinder-Einheit über mechani sche Begrenzung einstellbar ist. Damit ist auf einfache und zweckmäßige Weise die Möglichkeit gegeben, die jeweilige Schnittiefe den Vorgaben entsprechend zu va riieren, so daß auch bei auftretenden Problemen jeweils genau vorgegebene Schnittiefen erreichbar sind, und da mit ein kontinuierlicher Betrieb bzw. das Hobeln in langen Zügen.

Eine vorteilhafte Automatik beim Umschalten des Schalt ventils ist erreichbar, wenn das Schaltventil über eine mechanische, über die Kolbenstange der Dosierkolben-Zy linder-Einheit beeinflußte Umsteuerung und einen über den Druck im Kolbenraum der Schubkolben-Zylinder-Ein heit beeinflußten Druckschalter verfügt. Damit steuert sich das System praktisch selbst, da die Dosierkolben- Zylinder-Einheit sich praktisch selbst in Arbeitsstel lung bringt, indem zunächst einmal der Kolben so weit einfährt, bis die Kolbenstange die Umsteuerung beein flußt, so daß der schon vorher angelaufene Füllvorgang des Kolbenraums abgeschlossen werden kann, bevor dann durch entsprechendes Ansprechen des Druckschalters das Druckmedium der Schubkolben-Zylinder-Einheit zugeführt wird. Der Druckschalter wird dabei über die Schubkol ben-Zylinder-Einheit selbst beeinflußt, der sich quasi selbsttätig das für den nächsten Hub benötigte Medium aus der Dosierkolben-Zylinder-Einheit holt.

Der Hub der Dosierkolben-Zylinder-Einheit ist über eine mechanische Begrenzung anpaßbar bzw. veränderbar, so daß entsprechend auch die jeweilige Menge verändert werden kann. Ähnlich kann auch der Ansprechpunkt den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden, bei dem der Druckschalter tätig wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Druckschalter einen federbelasteten Stößel auf weist, wobei die Federspannung als solche einstellbar ist. Eine gute Anpassung des Gesamtsystems an jeweils geänderte bzw. sich ändernde Anforderungen ist damit gegeben.

Um eine genaue Dosiermenge zu garantieren, sieht die Erfindung vor, daß der Kolbenraum der Dosierkolben- Zylinder-Einheit gegenüber dem Schaltventil einerseits und der Schubkolben-Zylinder-Einheit andererseits durch Rückschlagventile gesichert ist. Dadurch können Fehl ströme nicht bei Wechsel von einem zum anderen Ar beitstakt eintreten. Der gesamte Kolbenraum ist gegen die Umwelt abgeschottet bzw kann nur mit dem Zylinder bzw. dem Kolbenraum verbunden werden, wenn das Schalt ventil entsprechend angesprochen hat.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Dosierkolben-Zylinder-Einheit dem das Schaltventil aufweisenden Gehäuse kolbenstangenar tig zugeordnet ist. Damit kann die Bewegung des Kolbens für die Steuerung des Schaltventils ohne Probleme be nutzt werden, und eine automatische Betätigung bzw. ein automatisches Ansprechen des Schaltventils ist auf ein fache Art und Weise erreicht.

Die vorliegende Erfindung hat deutliche Vorteile. Es ist sichergestellt, daß bei einem vorgegebenen Druck der Strebförderer über die gesamte Strebfront jeweils nur um den vorgegebenen Wert der vorgegebenen Schnit tiefe zum Kohlenstoß hin verschoben wird. Der Druck wird dann abgesperrt, bis der Hobel den nächsten Zug an dieser Stelle gemacht hat. Reicht der eingestellte Nie derdruck an einer bestimmten Schubkolben-Zylinder-Ein heit nicht aus, um den Strebförderer zum Kohlenstoß zu schieben, wird so lange Druck aufgebaut, bis die Schub kolben-Zylinder-Einheit ihren Sollweg ausgefahren hat. Auf diese Art und Weise ist das Hobeln von Bögen ausge schlossen, da mit vorteilhaft langen Zügen gehobelt werden kann. Höhere Abbauleistung und größere Schonung des eingesetzten Materials sind so zu erreichen.

Anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren wird die Erfindung weiter erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Schaltanordnung und

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der Ventilanord nung.

In Fig. 1 ist ein Schaltschema wiedergegeben, anhand dessen die Funktionsweise der Ventilanordnung erläutert werden soll.

Die Schubkolben-Zylinder-Einheit 1 ist über die Zulei tung 2 mit dem Ventil 3 verbunden. Über das als 4/3-We geventil ausgebildete Ventil 3 wird die Schubkolben-Zy linder-Einheit 1 zunächst eingefahren und in ihre Aus gangsstellung gebracht. Danach erfolgt die Beaufschla gung des Systems wiederum durch das 4/3-Wegeventil 3, wobei zunächst der anstehende Strebdruck von 350 bar im Druckreduzierventil 4 auf rund 100-200 bar reduziert wird. Danach erreicht das Druckmedium die Ventilanord nung 5.

Die Ventilanordnung 5 besteht zunächst einmal aus dem als 4/3-Wegesetzventil ausgebildeten Schaltventil 6 so wie dem zugeordneten und von diesem Schaltventil 6 be schickte Dosierkolben-Zylinder-Einheit 7. Zu Beginn des Füllens der Schubkolben-Zylinder-Einheit 1 wird zunächst einmal der Kolbenringraum 13 der Dosierkolben- Zylinder-Einheit 7 mit Druckmedium beaufschlagt. Der Kolben 11 mit der Kolbenstange 10 der Dosierkolben-Zy linder-Einheit 7 fährt so weit ein, bis der mit der Kol benstange 10 gekoppelte oder dem zugeordneten Stößel der mechanischen Umsteuerung 8 erreicht und beeinflußt ist, so daß nun das Schaltventil 6 geöffnet wird. Da durch fließt das Druckmedium nunmehr in den Kolbenraum 12 der Dosierkolben-Zylinder-Einheit 7 ein, die in die ser Endlage stehen bleibt, bis sich der Druck im Kol benraum 20 der Schubkolben-Zylinder-Einheit 1 nach der Vorbeifahrt des Hobels abbaut und dann durch die ent sprechende Vorspannung der dem Druckschalter 9 zuge ordneten Druckfeder 16 überwunden wird. Der dabei ausfahrende Stößel 18 des Kolbens 17 leitet das Um schalten des Schaltventils 6 ein, so daß nun die Do sierkolben-Zylinder-Einheit 7 zurückfährt und dabei das Druckmedium im Kolbenraum 12 unter Druck setzt und in den Kolbenraum 20 der Schubkolben-Zylinder-Einheit 1 eindrückt. Der Zylinder führt dabei einen der verdräng ten Menge entsprechenden Hub aus.

Über einen mechanischen Anschlag, der hier nicht wiedergegeben ist, kann die Hublänge der Dosierkolben- Zylinder-Einheit 7 und somit die Dosiermenge jeweils verändert und eingestellt werden. Der Steuervorgang wiederholt sich jedesmal, wenn sich der Druck im Kol benraum 20 der Schubkolben-Zylinder-Einheit 1 abbaut und das infolge der Vorbeifahrt des Kohlenhobels. Zum Zurückfahren der Schubkolben-Zylinder-Einheit 1 kann der Kolbenringraum 21 zusätzlich beaufschlagt werden, um so den entsprechenden Taktvorgang zu verkürzen.

Die gesamte Ventilanordnung 5 ist, wie Fig. 2 verdeut licht, einem Gehäuse 19 zugeordnet, an dem auch das Druckreduzierventil 4 befestigt ist. Auf der einen Seite dieses Gehäuses 19 ist der Druckschalter 9 ange ordnet und ausgebildet, der mit seinem Stößel 18 das Schaltventil 6 beeinflußt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 19 ist die Dosierkolben-Zylinder- Einheit 7 so angeordnet, daß die Kolbenstange 10 genau auf die mechanische Umsteuerung 8 einwirken kann. Aus Platzgründen ist hier die Dosierkolben-Zylinder-Einheit 7 mit senkrecht verlaufender Kolbenstange 10 wiederge geben. Im Einsatzfall wirkt die Kolbenstange 10 genau auf die mechanische Umsteuerung des Schaltventils 6 ein.

Bezugszeichenliste

1 Schubkolben-Zylinder-Einheit
2 Zuleitung
3 Ventil
4 Druckreduzierventil
5 Ventilanordnung
6 Schaltventil
7 Dosierkolben-Zylinder-Einheit
8 mechanische Umsteuerung
9 Druckschalter
10 Kolbenstange von 7
11 Kolben von 7
12 Kolbenraum von 7
13 Kolbenringraum zu 7
14 Rückschlagventil zu 6
15 Rückschlagventil zu 1
16 Druckfeder für 9
17 Kolben für 9
18 Stößel für 9
19 Gehäuse von 5
20 Kolbenraum von 1
21 Kolbenraum von 1

Claims

1. Vorrichtung zum Einstellen der Schnittiefe in Abbau richtung eines Kohlenhobels während der Gewinnungs fahrt, der mit Bodenmeißeln bestückt und an einem Strebförderer in dessen Längsrichtung verfahrbar ist, wobei der Strebförderer über Schubkolben-Zylinder- Einheiten mit seiner Rampe an den Kohlenstoß angedrückt ist, die über Ventile und Steuerzylinder mit dem Druck versorger verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile als 4/3-Wegeventil (3) ausgebildet sind, das einerseits mit der Schubkolben-Zylinder-Einheit (1) direkt und andererseits über eine Ventilanordnung (5) mit einem vorgeschalteten Druckreduzierventil (4) und einer in der Zuleitung (2) nachgeschalteten, wechsel seitig ansprechbaren Dosierkolben-Zylinder-Einheit (7) mit der Schubkolben-Zylinder-Einheit verbunden ist, wo bei die Ventilanordnung (5) aus einem mit der Dosier kolben-Zylinder-Einheit verbundenen Schaltventil (6) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Dosierkolben-Zylinder-Einheit (7) über eine mechanische Begrenzung einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (6) über eine mechanische über die Kolbenstange (10) der Dosierkolben-Zylinder-Einheit (7) beeinflußte Umsteuerung (8) und einen über den Druck im Kolbenraum (20) der Schubkolben-Zylinder-Einheit (1) beeinflußten Druckschalter (9) verfügt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (9) einen federbelasteten Stößel (18) aufweist, wobei die Federspannung einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenraum (12) der Dosierkolben-Zylinder-Ein heit (7) gegenüber dem Schaltventil (8) einerseits und der Schubkolben-Zylinder-Einheit (1) andererseits durch Rückschlagventile (14, 15) gesichert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkolben-Zylinder-Einheit (7) dem das Schaltventil (6) aufweisenden Gehäuse (19) kolbenstan genseitig zugeordnet ist.