Pierwszenstwo: 12. V. 1962. Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 28. III. 1966 51099 KI. 5c, 10/01 MKP E 21 d 4S/M4 C2YTLLNIA UKD Urzedu Patentowego P-^HJ IZHfflajyjMj LnifBieJ Twórca wynalazku wlasciciel patentu: Dipl. inz. Karl Maria Groetschel, Bochum (Nie¬ miecka Republika Federalna) Urzadzenie do dodatkowego zwiekszenia podpornosci hydrauli¬ cznych stojaków kopalnianych Wynalazek dotyczy urzadzenia do zwiekszenia podpornosci hydraulicznych stojaków kopalnia¬ nych w stosunku do podpornosci osiagnietej przez nacisk czynnika roboczego na powierzchnie tloka.Stojaki hydrauliczne skladajace sie z telesko¬ powo nasadzonej czesci wewnetrznej i czesci zewnetrznej oraz stosowane w ciagle przestawia¬ nej lub kroczacej obudowie scianowej sa osa¬ dzane zwykle z podpornoscia okreslona wielko¬ scia cisnienia panujacego w przewodzie doprowa¬ dzajacym czynnik roboczy. Zawór bezpieczenstwa w tych stojakach jest nastawiony na nacisk stro¬ pu odpowiadajacy z reguly zgodnie z przepisami cisnieniu 750 atm.Zakladajac, ze cisnienie czynnika roboczego w przewodzie doprowadzajacym wynosi np. 100 atm, przy osadzaniu stojaka o obciazeniu nomi¬ nalnym wynoszacym 30 ton osiaga sie tylko tak mala podpornosc, ze w tej fazie podsadzania moz¬ liwosci obciazenia stojaka sa wykorzystane tylko w drobnej czesci.W licznych przypadkach, zwlaszcza przy zalo¬ zeniu, ze dotycza one nowoczesnych zmechanizo¬ wanych metod urabiania, szczególnie urabiania wegla z kroczaca obudowa hydrauliczna, jest jednak pozadane posiadanie stojaków o duzo wiekszej podpornosci w celu mozliwie zupelnego zabezpieczenia stropu. To ma miejsce przede wszystkim przy prowadzeniu obudowy za pomoca jednostek przesuwnych, zwlaszcza takich których 10 15 20 25 2 tylny czlon stanowi trzy lub czterostopkowa pod¬ pore, a przedni czlon jest jednym hydraulicznym stojakiem.W toku rozwijania wlasnie tego sposobu obu¬ dowy zachodzi dlatego potrzeba zastosowania prostego i skutecznego urzadzenia, umozliwiaja¬ cego wydatne zwiekszenie podpornosci przede wszystkim stojaka przedniego takiej jednostki obudowy. Stwarza to mozliwosc zwiekszenia pod¬ pornosci przy dopiero co odkrytym ociosie i to znacznie ponad podpornosc znanych hydraulicznych stojaków o normalnej srednicy, mozliwie az do jej zwielokrotnienia.Aby takie urzadzenie moglo pelnic swe zadanie, powinno byc tak wykonane, aby zwiekszenie pod¬ pornosci nastepowalo w dowolnym czasie, to zna¬ czy w pozadanym przypadku nie powinno ono nastepowac natychmiast po osadzeniu stojaka z jego normalna podpornoscia, lecz dopiero w dowolynm pózniejszym czasie, wybranym w zaleznosci od stanu stropu oraz w pozadanym przypadku moze byc ono uruchamiane w sposób zróznicowany. Miara zwiekszenia podpornosci powinna byc przy tym ustalona uprzednio oraz dominujaca w realizacji.Hydrauliczny stojak zaopatrzony w urzadzenie do zwiekszenia podpornosci, podobnie jak stojak bez takiego urzadzenia, powinien równiez nadawac sie do latwej i szybkiej wymiany. Zastosowanie urzadzenia do zwiekszania podpornosci nie po • 5109951099 3 winno zbyt mocno ograniczac mozliwosci wysu¬ wania sie wyposazonego w nie stojaka, albo przy przejsciowej obudowie wymagac zwiekszenia dlu¬ gosci skokowej stojaka, które nie daloby gwaran¬ cji istnienia natychmiastowej zdolnosci podsadza¬ nia kazdego uzytego w wyrobisku stojaka.Wynalazek dotyczy urzadzenia do zwiekszania podpornosci stojaka, odpowiadajacego wszystkim 4agn wymaganiom. Urzadzenie to sklada sie w jrsjbcie swej samoistnego hydraulicznego silownika o krótkim skoku w porównaniu ze skokiem sto¬ jaka, otaczajacego koniec zaopatrzonego w niego stojaka i którego czynna powierzchnia tloka utrzymujacego bezposrednio stojak jest znacznie wieksza, co najmniej dwukrotnie wieksza od po¬ wierzchni czynnej stojaka. Tlok na stronie nie zasilanej czynnikiem jest wydrazony tak, ze ota¬ cza koniec stojaka osadzony w tym wydrazeniu.Ten silownik jest osadzony korzystnie wspólosio¬ wo do stojaka.Z reguly stojak i dodatkowy silownik sa zasi¬ lane tym samym czynnikiem roboczym, jednak istnieje równiez mozliwosc polaczenia komory cylindra silownika z innym przewodem, dopro¬ wadzajacym czynnik roboczy o duzo wiekszym cisnieniu.Z reguly silownik jest osadzony przy dolnym koncu stojaka. Mozna jednak osadzic go równiez na glowicy zwyklego stojaka, przy czym wów¬ czas najkorzystniej wewnetrzna powierzchnia dna wydrazonego, jak w pierwszym przypadku, tloka posiada skierowany ku dolowi wystep, któ¬ ry z odpowiednim wycieciem w glowicy zwyklego poza tym iw kazdym czasie latwo i szybko wy¬ miennego stojaka, tworzy razem przegub, dopusz¬ czajacy ograniczone mozliwosci wzglednego prze¬ chylania sie polaczonych ze soba czesci. W oby¬ dwóch przypadkach zachowana zostaje zdolnosc latwej zamiany stojaka.Dzialanie tego nowego urzadzenia w najprost¬ szym przypadku jego zastosowania do podsadza¬ nia zwyklego pojedynczego stojaka jest nastepu¬ jace: najpierw zostaje wysuniety na cala dlugosc stojak wyposazony w ten silownik i podparty jak kazdy zwykly stojac hydrauliczny z sila od¬ powiadajaca jego wlasnej i stosunkowo malej podpornosci.W dowolnie wybranym czasie, wydrazony tlok silownika zostaje obciazony czynnikiem roboczym, doprowadzonym najkorzystniej zwyklym prze¬ wodem stojaka, dzieki czemu stojak osiaga po¬ zadana podpornosc, to znaczy docisk stojaka do stropu zostaje zwiekszony odpowiednio do sto¬ sunku w jakim powierzchnia robocza tloka si¬ lownika jest wieksza od powierzchni tloka sto¬ jaka.W przykladzie liczbowym, w którym cisnienie czynnika roboczego wynosi 100 aitm. nowe urza¬ dzenie umozliwia zwiekszenie np. podpornosci 4 ton osiaganej zwykle w stojaku o nominalnym obciazeniu wynoszacym 30 tony, na 20 ton wów¬ czas gdy powierzchnia tloka silownika jest pie¬ ciokrotnie wieksza od powierzchni tloka stojaka np. gdy powierzchnia tego ostatniego wynosi 40 4 om2, powierzchnia tloka silownika wynosi 200 cm2.Taka sama podpomosc mozna byloby osiagnac równiez inaczej jedynie przez odpowiednie po- 5 wiekszenie srednicy stojaka i tym samym po¬ wierzchni roboczej tloka stojakowego, co ze wzgledów ekonomicznych i ruchowych jest nie¬ pozadane.Szczególne korzysci stwarza zastosowanie no¬ wego urzadzenia do zwiekszania podpornosci co najmniej w przednim stojaku wzglednie przednim czlonie jednostki obudowy wyposazonej ponadto w dosuwany czlon tylny.Jezeli przykladowo tylny czlon takiej jednost¬ ki obudowy jest wyposazony w cztery stojaki z tlo¬ kami o powierzchni 40 cm2 kazdy, wówczas pod wplywem czynnika hydraulicznego doprowadzonego pod cisnieniem 100 atm. osiaga sie w calym tyl¬ nym czlonie podpornosc wynoszaca 16 ton.JezeU razem z takim czterostojakowym czlo¬ nem tylnym zostanie zastosowany jednostojakowy czlon przedni, którego czynna powierzchnia tloka wynosi 50 cm2, wówczas przy tym samym cisnie¬ niu czynnika hydraulicznego podpornosc tego sto¬ jaka wyniesie 5 ton. "W wyniku zastosowania urzadzenia wedlug wynalazku, którego powierz¬ chnia tloka wynosi 160 era2 lub 200 cm2, wówczas ta podpornosc wzrosnie do podpornosci tylnego czlonu wynoszacej 16 ton, albo wzrosnie jeszcze wiecej do 20 ton.Nie trzeba wyjasniac szczególowo, ze uprzed¬ nio opisany dokladnie projekt wedlug wynalazku nie wiaze sie w niczym ze znanymi poczynaniami dotyczacymi osadzania zwyklego stojaka na hy¬ draulicznym urzadzeniu podciagowym, które po¬ winno sluzyc jedynie do uproszczenia operacji podsadzania i do przedluzenia stojaka.Dalsze szczególy i cechy urzadzenia wedlug wynalazku wynikaja z dalszego opisu jego przy¬ kladowego zastosowania w zwyklym hydraulicz¬ nym stojaku, przy czym na rysunku jest przed¬ stawiona postac wykonania wynalazku bardziej ulepszona w stosunku do uprzednio opisanej szczególowo postaci wykonania tego nowego urza¬ dzenia.Jak widac na rysunku, liczba 1 jest oznaczony tlok tworzacy czesc wewnetrzna stojaka, zas licz¬ ba Z — cylinder tworzacy czesc zewnetrzna nor¬ malnego stojaka hydraulicznego. Stopa 3 czesci zewnetrznej 2 jest osadzona we wnetrzu wydra¬ zonego tloka 4 isilownika zwiekszajacego podpor¬ nosc i otaczajacego te stope.Kubkowata komora wewnetrzna tloka 4 otacza koniec stopy 3 czesci zewnetrznej 2 stojaka z okreslonym odstepem, który jest wypelniony sprezysta wkladka naprowadzajaca wychylony w bok stojak do polozenia srodkowego.Silownik do zwiekszania podpornosci stojaka sklada sie w szczególnosci z cylindra 6, w którym jest prowadzony tlok 4 i który jest wyposazony w górny pierscien zderzakowy 12 ograniczajacy skok tloka. Liczba 28 jest oznaczone przylacze, przez które nastepuje welyw i wyplyw czynnika roboczego i które zgodnie z przedstawionym ko¬ rzystnym przykladem wykonania jest polaczone 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 51099 6 z przewodem doprowadzajacym zwykle czynnik roboczy do stojaka, przy czym przylacze to moze byc równiez przylaczone do specjalnego przewodu doprowadzajacego czynnik roboczy o wiekszym od poprzedniego cisnieniu.Jak widac, czynna powierzchnia tloka 4 jest znacznie wieksza od czynnej powierzchni tloka 1 tworzacego czesc wewnetrzna stojaka.Biorac pod uwage zamierzone i osiagane dzia¬ lanie, jest obojetne czy urzadzenie do wzmacnia¬ nia podpornosci jest osadzone na glowicy czy przy stopie stojaka, którego podpornosc ma byc zwiekszona.Na rysunku przedstawiona jest równiez ta dru¬ ga mozliwosc zgodnie z która silownik w istocie swej taki sam jak opisany uprzednio, jest nasa¬ dzony na glowice 15 czesci wewnetrznej stojaka.Silownik ten sklada sie z cylindra lfr z otworem wlotowym i wylotowym 16 oraz z tloka 19 wy¬ drazonego równiez w postaci naczynia.Wewnetrzna powierzchnia dna tego tloka jest wyposazona, zgodnie z przedstawiona korzystna postacia wykonania, w nasade 20 wystajaca na dól i wchodzaca w wydrazenie czolowe glowicy stojaka tworzac z nim przegub. Liczba 18 oznaczony jest pierscien przylaczony do cylindra 17 i ogra¬ niczajacy skok tloka. Równiez w tym przypadku przestrzen istniejaca miedzy obwodem czesci zewnetrznej stojaka a wewnetrzna scianka tloka 19 jest wypelniona korzystnie sprezysta wkladka.Jezeli okreslony stan stropu tego wymaga, ist¬ nieje mozliwosc zastosowania jednoczesnie dol¬ nego i górnego silownika, przy czym w celu zu¬ pelnego wykorzystania mozliwosci osadzania, te dwa silowniki sa wyposazone w tloki z róznymi powierzchniami czynnymi. Jest przy tym obojet¬ ne wzglednie okreslone celowo rozwazanie, czy silownik z mniejsza lub wieksza powierzchnia tloka jest przewidziany na .glowicy czy przy sto¬ pie stojaka.W przedstawionym przykladzie wykonania urza¬ dzenie do zwiekszania podpornosci, w którym osadzona jest czesc zewnetrzna stojaka, jest ulep¬ szone jeszcze, zgodnie z podstawowym celem ^wynalazku, w ten sposób, ze cylinder 6 pierwsze¬ go silownika istanowi tlok drugiego silownika i jest osadzony w dolnym cylindrze 25 wyposazonym w otwór wlotowy i wylotowy 28, oraz w zderzak 27a ograniczajacy równiez skok tloka 6 i wspól¬ dzialajacy ze zderzakiem 27 cylindra 6. Dzieki te¬ mu stwarza sie dodatkowe mozliwosci zwieksze¬ nia podpornosci stojaka.Silowniki nowego urzadzenia do zwiekszania podpornosci nie musza byc* z reguly wyposazone we wlasne zawory nadmiarowe, poniewaz wlasci¬ wie dobrana liczba i podpornosc stojaków stosu lub ramy do obudowy wyrobiska nie naraza na niebezpieczenstwo usztywnienia stojaka w przy¬ padku jego calkowitego zsuniecia sie pod wply¬ wem nacisku stropu. Przed przeciazeniem zabez¬ piecza je ten sam zawór nadmiarowy, który za¬ bezpiecza sam stojak przed przeciazeniem.Zawory, dwu lub wielodrogowe kurki lub inne tego rodzaju urzadzenia stosowane do regulacji doplywu i odplywu czynnika roboczego nie sa przedstawione na rysunku.Oczywiscie wynalazek nie ogranicza sie do przedstawionej na rysunku i opisanej szczególowo postaci wykonania, lecz mozliwe jest równiez zastosowanie róznych zmian bez wykraczania po¬ za zakres wynalazku. PL