DE3931626C1 - Striding mine roof support - incorporates multiple control valve and double-sided cylinder and jack - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein unter Andruck rückbares Schreitausbaugestell ent­ sprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die doppelseitig beaufschlagbaren Stempel eines Schreit­ ausbaugestells werden während des Rückvorgangs aus ihrer Verspannung mit dem Hangenden gelöst, indem die an die Druckräume der Stempel angeschlossenen Steuerventile zur Tankleitung geöffnet und die Ringräume mit Druck aus der Hochdruckleitung beaufschlagt werden. Bei schlechten Hangendverhältnissen werden die Stempel jedoch nur so­ weit entlastet, daß die Kappen des Ausbaus auch während des Rückvorgangs den Kontakt zum Hangenden beibehalten. Die Druckräume der Stempel werden dann nur bis auf einen vorgegebenen Restdruck entlastet und das Ausbaugestell wird unter Andruck mit am Hangenden schleifenden Kappen gerückt. Der Andruck wird über ein einstellbares Druck­ begrenzungsventil erzeugt, das in der von den Druck­ räumen der Stempel zur Rücklaufleitung führenden Steuer­ leitung angeordnet ist (DE-PS 33 02 289).

Aus der DE-OS 15 33 757 ist es zudem bekannt, Druckflüs­ sigkeit während des Rückvorgangs sowohl in den Ringraum als auch gleichzeitig über eine Drossel in den Druckraum des Stempels einzuleiten. Ein zwischen der Drossel und dem Druckraum eingeschaltetes Druckbegrenzungsventil ist auf den vorgegebenen Restdruck eingestellt, um den ge­ wünschten Andruck während des Rückvorgangs aufrechtzuer­ halten. Im Falle einer auftretenden Streberweiterung kann über die Drossel Druckflüssigkeit in den Druckraum des Stempels nachströmen und der Stempel wird um das Maß der Divergenz ausgefahren. Diese Nachsetzsteuerung wird mit zwei Steuerventilen für die Steuerfunktionen Rück­ zylinder-fahren und Stempel-einrauben gleichzeitig ge­ schaltet. Elektro-hydraulische Ausbausteuerungen, mit denen die einzelnen Ausbaugestelle über eine Fernsteue­ rung von einer Steuerzentrale aus betätigt werden, be­ nötigen jedoch für jedes Ventil gesonderte Ansteuervor­ richtungen. Wird nun die bekannte Steuervorrichtung für das Rücken unter Andruck in Verbindung mit einer elektro-hydraulischen Ausbausteuerung eingesetzt, so erfordert dies einen zusätzlichen Schaltungsaufwand, weil für die beiden gleichzeitig zu schaltenden Funktionen jeweils eigene Ventile anzusteuern sind.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung zu schaffen, welche den Zustrom und den Ablauf von Druckflüssigkeit zu den Druckräumen der Stempel zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen An­ drucks beim Rücken des Ausbaus selbsttätig und mit ein­ fachen Mitteln einstellen kann.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Haupt­ anspruchs angegebenen Mitteln gelöst. Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung ist ein druckgesteuertes 2/2-Wege­ ventil vorgesehen, das zwischen der Drossel und hydrau­ lisch entsperrbaren Rückschlagventilen angeordnet ist und während des Rückvorgangs selbsttätig Druckflüssig­ keit aus der Steuerleitung des Rückzylinders bei einem Druckabfall in den Stempeln unter den vorgebenen Rest­ druck zuführt. Die Druckmittelzufuhr wird wieder unter­ bunden, sobald der während des Rückvorgangs vorgegebene Andruck der Stempel erreicht ist. Aus der Steuerleitung des Rückzylinders wird daher nur die Menge Druckflüssigkeit entnommen, die zur Aufrechterhaltung des Restdruckes erforderlich ist. Fällt der Druck in den Stempeldruckräumen bei Divergenz des Hangenden infolge einer Flözerweiterung ab, strömt Druckflüssigkeit aus der Steuerleitung des Rückzylinders über das offenge­ schaltete 2/2-Wegeventil nach. Umgekehrt wird der Druck­ anstieg bei Konvergenz mit dem auf den vorgegebenen Restdruck eingestellten Druckbegrenzungsventil der Steuervorrichtung ausgeglichen, wobei Druckflüssigkeit in die Tankleitung zum Tank abfließt.

Die Druckflüssigkeit strömt also nicht ständig aus der Steuerleitung über die Drossel zu den Stempeln, sondern nur bei einem Druckabfall. Somit wird verhindert, daß die während des Rückvorgangs über die Drossel einströ­ mende Druckflüssigkeit Verschleiß erzeugt und weitgehend ungenutzt durch das Druckbegrenzungsventil in die Tank­ leitung abfließt. Die Steuervorrichtung zeichnet sich somit durch eine hohe Betriebssicherheit aus. Sie ist aus wenigen Einzelelementen zusammengesetzt, die auf engem Raum in einem kompakten Steuergerät untergebracht sind, das als Zusatzgerät bei jeder vorhandenen Ausbau­ steuerung eingesetzt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein mit Schaltzeichen versehenes Schaltbild der Ausbausteuerung;

Fig. 2 den Aufbau einer in Längsschnitt dargestellten Steuerventilgruppe.

In dem Schaltbild der Steuerung, des im übrigen nicht weiter dargestellten Schreitausbaugestells, sind die Stempel mit 1 und Rückzylinder mit 2 bezeichnet. Zum Ausfahren der Stempel 1 sind deren Druckräume 3 über die Steuerleitungen 4 mit dem geöffneten Steuerventil 5 ver­ bunden, über das Druckflüßigkeit aus der Hochdruck­ leitung P zugeführt wird. Die Stempel 1 werden mit dem an die Steuerleitungen 6 angeschlossenen Steuergerät 7 auf den Ringräumen 8 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Die Steuergeräte 5 und 7 sind gleichfalls an die Tank­ leitung T angeschlossen. Die Druckräume 3 der Stempel sind gegenüber der Tankleitung T durch hydraulisch ent­ sperrbare Rückschlagventile 9 und durch Druckbegren­ zungsventile 10 in den Steuerleitungen 4 abgesichert. Die Druckbegrenzungsventile 10 sprechen auf den Nenn­ druck an, mit dem die maximale Lastaufnahme der Stempel 1 durch Gebirgsdruck vorgegeben ist.

Der Rückzylinder 2 wird mit den Steuerventilen 11 und 12 gesteuert, die wechselweise über die angeschlossenen Steuerleitungen 13 und 14 Druckflüssigkeit aus einer Niederdruckleitung P _N in den Druckraum 15 zum Vor­ schieben des nicht dargestellten Förderers und zum Rücken des Ausbaus Druckflüssigkeit aus der Hochdruck­ leitung P zum Ringraum 16 des Rückzylinders 2 zuführen.

Zu der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung gehören zwei hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile 17, ein druckgesteuertes 2/2-Wegeventil 18 sowie ein Druckbe­ grenzungsventil 18, das auf einen vorgegebenen Rest­ druck von beispielsweise 30 bar zum Andruck der Stem­ pel 1 während des Rückvorgangs eingestellt ist. Weiter­ hin ist eingangsseitig vor dem 2/2-Wegeventil 18 eine Drossel 20 angeordnet. Die vorgenannten Bauelemente 17 bis 20 sind - wie in Fig. 2 dargestellt - in einem Ventilgehäuse 21 untergebracht das mit dem Anschluß 22 an die während des Rückvorgangs mit Druckflüssigkeit beaufschlagbare Steuerleitung 14 des Rückzylinders 2 und mit dem Anschluß 23 an die Tankleitung T angeschlossen ist. Die von den Anschlüssen 24 und 25 am Ventilgehäuse 21 abgehenden Leitungen 26 und 27 verbinden die Rück­ schlagventile 17 der Steuervorrichtung mit den zu den Druckräumen 3 der Stempel 1 führenden Steuerleitungen 4. Somit sind die Druckräume 3 der Stempel 1 einerseits durch die hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 9 in der Steuerleitung 4 zum Steuerventil 5 und anderer­ seits durch die hydraulisch entsperrbaren Rückschlag­ ventile 17 gegenüber dem 2/2-Wegeventil 18 und dem Druckbegrenzungsventil 19 der Steuervorrichtung abgesichert.

Das 2/2-Wegeventil 18 ist ein Schieberkolbenventil, das einen in einer Längsbohrung 28 des Ventilgehäuses 21 verschiebbar geführten Schieberkolben 29 aufweist. Dieser ist auf der dem Rückschlagventilen 17 zugekehrten Stirnseite mit einer Steuerfläche 30 versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Schieberkolben auf einer Feder 31 in der Längsbohrung 28 abgestützt und in der gezeigten Öffnungsstellung gehalten. Im Schieber­ kolben 29 ist eine beidseitig verschlossene axiale Innenbohrung 32 vorgesehen, von der mit Abstand vonein­ ander vordere und hintere Radialbohrungen 33 und 34 ausgehen. Die vorderen Radialbohrungen 33 münden in einen vorderen Umlaufkanal 35 im Ventilgehäuse 21 ein, der in der Breite des Verschiebewegs des Schieberkolbens 29 ausgeführt und mit der Drossel 20 verbunden ist. Die hinteren Radialbohrungen 34 führen in der Öffnungs­ stellung des 2/2-Wegeventils 18 zu einem mittleren Umlaufkanal 36, und - nach der Verschiebung des Schieberkolbens 29 in die Schließstellung - zu einem hinteren Umlaufkanal 37, der an den Kanal 38 ange­ schlossen ist. Beim Verschieben überfahren die hinteren Radialbohrungen 34 den Dichtungsring 39. Weitere Dich­ tungsringe 40 dichten den Schieberkolben 29 zwischen den Umlaufkanälen 35, 36 und 37 ab.

Vom mittleren Umlaufkanal 36 gehen Verbindungskanäle 41 aus und verzweigen sich zu einem Umlaufkanal 42 und einer Schaltfläche 43 am Druckbegrenzungsventil 19, zu den Ventilkörpern der entsperrbaren Rückschlagventile 17 und zu der stirnseitigen Steuerfläche 30 am Schieber­ kolben 29. Der Kanal 38 ist eingangsseitig vor der Drossel 20 mit dem Anschluß 22 der Steuerleitung 14 verbunden und zu den Schaltkolben 44 der entsperrbaren Rückschlagventile 17 weitergeführt.

Das Druckbegrenzungsventil 19 ist ebenfalls als Schieberkolbenventil ausgeführt und parallel zum 2/2-Wegeventil 18 im Ventilgehäuse 21 angeordnet. Der Schieberkolben 45 ist in der Bohrung 46 auf einer Ventilfeder 47 abgestützt, die entsprechend eines vorge­ gebenen Restdruckes von beispielsweise 30 bar gegen­ über der Schaltfläche 43 eingestellt ist. Der Schieber­ kolben 45 weist ebenfalls eine axiale Innenbohrung 48 auf, von der Radialbohrungen 49 und 50 ausgehen, die in der Schließstellung des Schieberkolbens 45 in den Um­ laufkanal 42 einmünden. In der Öffnungsstellung ist der Umlaufkanal 42 über die Radialbohrungen 49 und 50 mit dem Umlaufkanal 51 und weiter über den Anschluß 23 mit der Tankleitung T verbunden. Die Umlaufkanäle 42 und 51 sind durch Dichtungsringe 52 abgedichtet.

Beim Setzen der Stempel 1 wird das Steuerventil 5 be­ tätigt, mit dem Druckflüssigkeit aus der Hochdruck­ leitung P über die Steuerleitungen 4 zu den Druckräumen 3 der Stempel 1 gelangt. Die einströmende Druckflüssig­ keit öffnet die Rückschlagventile 9, während die Rück­ schlagventile 17 der Steuervorrichtung geschlossen bleiben. Das Steuerventil 12 ist zur Tankleitung T offengeschaltet, so daß auch das geöffnete 2/2-Wegeven­ til 18 und das geschlossene Druckbegrenzungsventil 19 über die Steuerleitung 14 drucklos geschaltet sind.

Der Rückvorgang des Schreitausbaugestells wird mit dem Steuerventil 12 ausgelöst. In der Steuerleitung 14 strömt Druckflüssigkeit zum Ringraum 16 des Rückzylin­ ders 2 und zum Anschluß 22 am 2/2-Wegeventil 14. Durch den Kanal 38 werden die Schaltkolben 44 beaufschlagt und die Rückschlagventile 17 entsperrt. Die Druckräume 3 der Stempel 1 sind dann über die Steuerleitung 4 sowie die Leitungen 26 und 27 mit dem sich mehrfach verzweigenden Verbindungskanal 41 verbunden. Die Druckflüssigkeit aus den Stempeln 1 wirkt auf die Steuerfläche 30 des 2/2- Wegeventils 18 sowie auf die Steuerfläche 43 des Druck­ begrenzungsventils 19, so daß beide Ventile 18 und 19 geschaltet werden. Der Schieberkolben 29 des 2/2-Wege­ ventils 18 geht in die Schließstellung, in der die beiden an den Kanal 38 angeschlossenen Umlaufkanäle 35 und 37 kurzgeschlossen und der mit dem Verbindungskanal 41 verbundene Umlaufkanal 36 abgedichtet ist.

Der Schieberkolben 45 des Druckbegrenzungsventils 19 wird in die Öffnungsstellung gedrückt, in der der Um­ laufkanal 42 über die axiale Innenbohrung 48 und die Radialbohrung 49 und 50 mit dem Umlaufkanal 51 und weiter über den Anschluß 23 mit der Tankleitung T ver­ bunden ist. Es strömt dann Druckflüssigkeit aus den Druckräumen 3 der Stempel 1 in die Tankleitung T ab, wodurch der Druck abfällt und die Stempel 1 für den Rückvorgang entlastet werden. Die Entlastung geht jedoch nur so weit, bis der Schieberkolben 45 das Druckbegren­ zungsventil 19 unter der Wirkung der auf den vorgege­ benen Restdruck eingestellten Feder 47 wieder in die Schließstellung zurückkehrt. Das Druckbegrenzungsventil 19 hält dann die Druckflüssigkeit in den Druckräumen 3 der Stempel bei dem vorgegebenen Restdruck, so daß das Schreitausbaugestell mit am Hangenden schleifender Kappe unter Andruck gerückt werden kann. Das Druckbegrenzungs­ ventil 19 öffnet erneut, sobald der Druck in den Stempeln 1 infolge einer Flözverengung wieder ansteigt.

Der Schieberkolben 29 wird von der Feder 31 in die Öffnungsstellung des 2/2-Wegeventils 18 zurückgedrängt, wenn der Druck auf der Steuerfläche 30 unter den ein­ gestellten Wert abfällt, was beim Durchfahren einer Flözerweiterung der Fall sein kann. In der Öffnungs­ stellung ist der Umlaufkanal 36 wieder mit dem Umlauf­ kanal 35 verbunden, so daß Druckflüssigkeit aus der Steuerleitung 14 des Rückzylinders 2 über die Drossel 20 zu den Druckräumen 3 der Stempel 1 nachströmt und der Andruck der Kappe am Hangenden wieder hergestellt wird.

Claims (7)

1. Steuervorrichtung für ein unter Andruck rückbares Schreitausbaugestell, das Steuerventile und Steuer­ leitungen für die Betätigung der doppelseitig beauf­ schlagbaren Rückzylinder und Stempel aufweist, deren durch hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile und Druckbegrenzungsventile für den Nenndruck gesicherte Druckräume während des Rückvorgangs an eine mit Druckflüssigkeit beaufschlagbare Drossel und ein Druckbegrenzungsventil zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Restdruckes in den Stempeln anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (3) der Stempel (1) bei Druckabfall über ein druckgesteuertes 2/2-Wege­ ventil (18), das im Anschluß an die Drossel (20) parallel neben dem den Restdruck steuernden Druck­ begrenzungsventil (19) im Ventilgehäuse (21) ange­ ordnet ist, mit der Steuerleitung (14) des Rück­ zylinders (2) verbindbar sind, wobei jedem Stempel (1) ein weiteres vom Druck in dieser Steuerleitung hydraulisch entsperrbares Rück­ schlagventil (17) zugeordnet ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das 2/2-Wegeventil (18) bei entsperrten Rückschlagventilen (17) an die Druck­ räume (3) der Stempel (1) anschließbar und bei Er­ reichen des Restdruckes in die Schließstellung verstellbar ist, wobei die Schaltkolben (38) der Rückschlagventile (17) mit der Druckflüssigkeit aus der Steuerleitung (14) des Rückzylinders (2) entsperrbar sind.

3. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das 2/2-Wegeventil (18) als Schieberkolbenventil ausgebildet ist, das einen stirnseitig mit einer Steuerfläche (30) versehenen Schieberkolben (29) aufweist, der in einer Längs­ bohrung (28) des Ventilgehäuses (21) gegen die Kraft einer Feder (31) verschiebbar geführt ist.

4. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkolben (29) des 2/2-Wegeventils (18) eine beidseitig verschlos­ sene axiale Innenbohrung (32) aufweist, von der mit Abstand voneinander vordere und hintere Radial­ bohrungen (33 und 34) ausgehen, die in durch Dichtungsringe (39, 40) voneinander getrennte Umlaufkanäle (35, 36 bzw. 35, 37) im Ventilgehäuse (21) einmünden.

5. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Umlaufkanal (35) des 2/2-Wegeventils (18) in der Breite des Verschiebewegs des Schieberkolbens (29) ausgeführt ist und über die Drossel (20) mit der Steuerleitung (14) des Rückzylinders (2) verbunden ist.

6. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der hinteren Umlaufkanäle (37) in der Öffnungsstellung des 2/2-Wegeventils (18) mit dem Druckbegrenzungsventil (19) und der andere der hinteren Umlaufkanäle (36) in der Schließ- stellung mit der Steuerleitung (14) des Rückzylinders (2) verbunden ist.

7. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungs­ ventil (19) einen Schieberkolben (45) aufweist, dessen Schaltfläche (43) bei entsperrten Rückschlag­ ventilen (17) mit den Druckräumen (3) der Stempel (1) verbunden ist.