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Einrichtung zur gemeinsamen hydraulischen Betätigung der Stützelemente eines Schlepprahmens oder Wanderpfeilers
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur gemeinsamen hydraulischen Betätigung der Stützelemente eines Schlepprahmens oder eines Wanderpfeilers für den Grubenausbau. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die zu den einzelnen Stützelementen führenden Leitungen über gesonderte, im Sinne der Druckgebung öffnende Rückschlagventile mit einer gemeinsamen Druckleitung und über wenigstens eine Kurzschlussleitung miteinander verbunden sind, welch letztere durch ein vorbelastetes Kurzschlussventil abgeschlossen ist, welches bei Erreichung eines vorbestimmten Druckes, zweckmässig des dem Setzen entsprechenden Flüssigkeitsdruckes, öffnet.
Auf diese Weise wird ermöglicht, dass bei geringen Drücken die hydraulischen Stützelemente gesondert betätigt werden, so dass ein gleichmässiges Anheben des Firstteiles des Schlepprahmens oder Wanderpfeilers bis zur Anlage an die Firste gewährleistet ist. Es wird dadurch die Stabilität des auf der Sohle stehenden Schlepprahmens oder Wanderpfeilers erhöht.
Wenn hingegen die Zylinder der einzelnen hydraulischen Stützelemente bereits vor Anlage des Firstteiles an die Firste miteinander kommunizieren würden, so wäre es möglich, dass ein Stützelement einsinkt und das andere dafür hochgeht, wodurch der Schlepprahmen oder Wanderpfeiler statisch unbestimmt wird. Unter Belastung hingegen ist es vorteilhaft, wenn die Zylinder der verschiedenen hydraulischen Stützelemente miteinander kommunizieren, so dass in den Zylindern aller Stützelemente der gleiche Druck herrscht, damit die Belastung gleichmässig auf den ganzen Schlepprahmen bzw. den ganzen Wanderpfeiler, d. h. also gleichmässig auf alle Stützelemente, verteilt wird.
Dies wird durch die die einzelnen hydraulischen Zylinder bzw. die zu diesen führenden Leitungen verbindende Kurzschlussleitung erreicht, u. zw. dadurch, dass diese Kurzschlussleitung durch das Kurzschlussventil bei Erreichung eines vorbestimmten Druckes freigegeben wird. Bei Überschreitung dieses vorbestimmten Druckes tritt dann ein Druckausgleich in den einzelnen hydraulischen Zylindern der Stützelemente ein, welcher die gleichmässige Belastung aller Stützelemente gewährleistet. Auf diese Weise wird ein leichtes Setzen des Schlepprahmens bzw. Wanderpfeilers und eine volle Ausnützung der Stützelemente bei Belastung gewährleistet, ohne dass die Gefahr in Kauf genommen werden muss, dass eines der Stützelemente überlastet wird.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist das Kurzschlussventil im Öffnungssinne vom Flüssigkeitsdruck in einer der zu den Stützelementen führenden Leitungen und im Schliesssinne durch eine vorgespannte Feder belastet.
Gemäss der Erfindung sind die Druckräume der einzelnen Stützelemente bzw. die zu diesen führenden Leitungen über gesonderte Druckentlastungsleitungen mit einem gemeinsamen Raubventil verbunden, so dass beim Rauben nur ein einziges Ventil, welches den Druckräumen aller Stützelemente zugeordnet ist, geöffnet werden muss. Hiebei ist erfindungsgemäss die Zusammen- flussstelle der einzelnen Druckentlastungsleitungen nach Art eines Injektors ausgebildet. Durch diese injektorartige Ausbildung der Zusammenfluss- stelle wird erreicht, dass beim Rauben die aus einem Zylinder ausströmende Druckflüssigkeit die Druckflüssigkeit aus den anderen Zylindern mit sich reisst.
Es entsteht auf diese Weise eine Wechselwirkung zwischen den einzelnen Zylindern der Stützelemente, so dass zwangsweise ungefähr gleiche Flüssigkeitsmengen aus allen Zylindern ausfliessen. Dies hat wieder zur Folge, dass alle Stützelemente mit dem Firstteil beim Rauben ungefähr gleichmässig abgesenkt werden und somit auch beim Rauben ein Schrägstellen des Firstteiles vermieden wird. Im Rahmen der Erfindung können auch die Druckräume aller Stützelemente mit einem gemeinsamen, entsprechend dem Maximaldruck vorbelasteten Überlastventil verbunden sein, wodurch auch wieder für alle Stützelemente eine gleiche Belastungsgrenze gesichert ist.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung sind alle Ventile und der Injektor in einem gemeinsamen Ventilblock vereinigt, welcher Anschlüsse für zu den Druckräumen der einzelnen Stützelemente führende Leitungen bzw. Schläuche und einen Anschluss für die Druckquelle sowie gegebenenfalls einen Anschluss für eine Ableitung oder Rückleitung der Druckflüssigkeit aufweist.
Der Anschluss für die Druckquelle kann hiebei als Schnellverschluss ausgebildet sein, so dass unter Vermittlung einer zu einer Druckquelle
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führenden Druckleitung oder eines ortsbeweglichen Pumpenaggregates bzw. einer Setzpistole ein schnelles Setzen des Schlepprahmens bzw. des Wanderpfeilers ermöglicht ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches auf einen Schlepprahmen mit zwei Stützelementen bezogen ist, erläutert. Die Erfindung kann aber auch für einen Schlepprahmen oder einen Wanderpfeiler mit mehr als zwei hydraulisch betätigten Stützelementen Anwendung finden.
Fig. 1 zeigt ein Schema der Ventilanordnung, die Fig. 2 und 3 zeigen einen nach diesem Schema ausgebildeten Ventilblock, wobei Fig. 2 einen
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stellt. Fig. 4 zeigt die Verwendung eines solchen Ventilblocks nach Fig. 2 und 3 bzw. nach dem Schema der Fig. 1 bei einem Schlepprahmen.
In dem Schema nach Fig. 1 stellt 1 die gemeinsame Druckleitung dar, an welche die Druckquelle angeschlossen bzw. die Setzpistole angesetzt wird. 2 stellt die zum hydraulischen Zylinder des einen Stützelementes, welches in Fig. 4 mit 3 bezeichnet ist, führende Leitung und 4 die zum hydraulischen Zylinder des andern Stützelementes, welches in Fig. 4 mit 5 bezeichnet ist, führende Leitung dar. Die Leitung 2 steht mit der gemeinsamen Druckleitung 1 über ein Rückschlagventil 6 in Verbindung, welches im Sinne der Druckgebung öffnet. Die Leitung 4 steht über ein Rückschlagventil 7 mit der gemeinsamen Druckleitung 1 in Verbindung, welches gleichfalls im Sinne der Druckgebung öffnet. In die gemeinsame Druckleitung 1 ist ein von einem Rückschlagventil gebildetes Schutzventil 8 eingeschaltet, welches ebenfalls im Sinne der Druckgebung öffnet.
Die beiden Leitungen 2 und 4 sind durch eine Kurzschlussleitung 9 miteinander verbunden, welche durch die Stirnfläche 10 eines Ventilkolbens 11 abgeschlossen ist. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sind beide Leitungen 2 und 4 unabhängig voneinander und stehen nicht miteinander in Kommunikation, so dass die Druckräume der beiden Stützelemente 3 und 5 voneinander getrennt sind. Bei dieser Ventilstellung kann der Firstteil. M des Schlepprahmens angehoben werden, wobei infolge der Trennung der beiden Leitungen 2 und 4 ein gleichmässiges Anheben beider Stützelemente 3 und 5 begünstigt ist.
Sobald der Firstteil J an den Firsten anliegt, erhöht sich der Druck in den Kolben der beiden Stützelemente 3 und 5. Die Stirnfläche 10 des Kolbens 11 wird durch eine Feder 12 in die Abschlussstellung, in welcher sie die Kurzschlussleitung 9 abschliesst, gedrückt. Entgegen dieser Feder wirkt auf die Stirnfläche 10 der Druck in der Leitung 4, welcher durch die Kurzschlussleitung 9 übertragen wird. Die Feder 12 ist so abgestimmt, dass bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes in der Leitung 4, welcher beispielsweise dem Setzdruck entspricht, das Kolbenventil 11 öffnet.
Nun kommunizieren die beiden Leitungen 2 und 4 und damit die Zylinderräume der beiden Stützelemente 3 und 5 miteinander, und es erfolgt von nun an eine völlig gleichmässige Auflastung der beiden Stützelemente. Über Leitungen 14 und 15 stehen die beiden Leitungen 2 und 4 bzw. die Druckräume der Kolben der beiden Stützelemente 3 und 5 mit einem gemeinsamen Überlastventil 16 in Verbindung, welches durch eine mittels einer Schraube 32 vorgespannte Feder 17 entsprechend dem bei der maximal zulässigen Belastung auftretenden maximalen Flüssigkeitsdruck vorbelastet ist. Bei Überschreitung des zulässigen maximalen Druckes öffnet das Überlastventil 16 die Verbindung zu einer Ableitung oder Rückleitung 18.
In die Leitungen 14 und 18 sind Rückschlagventile 19 und 20 eingeschaltet, um bei abgeschlossener Kurzschlussleitung 9 eine Kommunikation der beiden Leitungen 2 und 4 über die Leitungen 14 und 15 zu vermeiden.
Über die Leitungen 14 und 15 stehen die beiden Leitungen 2 und 4 auch in Verbindung mit einem Raubventil21, bei dessen Öffnung die Leitungen 14 und 15 mit der Ableitung oder Rückleitung 18 verbunden werden. Die Zusammenflussstelle 22 der beiden Leitungen 14 und 15 ist injektorartig ausgebildet, so dass die durch eine der beiden Leitungen 14 oder 15 strömende Flüssigkeit die Flüssigkeit aus der jeweils andern Leitung mit sich reisst, wodurch ein gleichmässiges Absinken der beiden Stützelemente 3 und 5 bzw. des Firstteiles 13 gewährleistet ist.
In den kastenförmig ausgebildeten Bodenteil 23 des Schlepprahmens (s. Fig. 4) ist ein Ventilblock 24 eingebaut, an welchen ein zum Stützelement 3 führender Schlauch 25 und ein zum Stützelement 5 führender Schlauch 26 angeschlossen ist. Ein Schlauch oder Rohr 27 bildet die Ableitung oder Rückleitung für die aus dem Ventilblock beim Rauben oder durch das Überlaufventil 16 austretende Flüssigkeit.
In den Fig. 2 und 3 ist der Ventilblock 24 in grösserem Massstab im Schnitt dargestellt. Die dem Schema nach Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
28 stellt einen Schnellverschluss dar, welcher durch einen Staubdeckel 29 abgeschlossen ist.
An diesen Schnellverschluss wird die Setzpistole oder sonstige Druckquelle angeschlossen. Über das Rückschlagventil 8 gelangt die Druckflüssig- keit in einen die gemeinsame Druckleitung bildenden Kanal 1 und von diesem über die beiden Rückschlagventile 6 und 7 zu den beiden Leitungen 2 und 4. Die Kurzschlussleitung 9 ist durch die Stirnfläche 10 des Kolbens 11 abgeschlossen, der durch die Feder 12 belastet ist.
An die Leitung 2 ist unter Vermittlung eines Nippels 30 der in Fig. 4 dargestellte, zum Stützelement 3 führende Schlauch 25 angeschlossen. An die Leitung 4 ist unter Vermittlung eines Nippels 31 der zum Stützelement 5 führende
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Schlauch 26 angeschlossen. In Fig. 3 sind die Leitungen 14 und 15 ersichtlich, welche über die Rückschlagventile 19 und 20 die Leitungen 4 und 2 mit dem Überlastventil 16 verbinden. Die Spannung der Feder 17, welche den Maximaldruck bestimmt, ist durch eine Stellschraube 32 einstellbar.
Das Raubventil 21 ist aus Fig. 2 ersichtlich.
Die Betätigung dieses Raubventiles erfolgt durch einen verdrehbaren Nocken 33, welcher unter Vermittlung eines Hebels 34 verdreht wird und in einem angesetzten Teil 35 gelagert ist. Dieser Nocken 33 wirkt mit dem Ventilschaft 36 des Raubventiles 21 zusammen. Durch eine Feder 37 wird das Raubventil 21 in der Schliessstellung gehalten. Um eine feinfühlige Betätigung des Raubventiles 21 zu ermöglichen, ist der Ventilschaft 36 hohl ausgebildet und innerhalb dieses Ventilschaftes ist der Schaft 38 eines kleineren Ventiles 39 geführt, welcher über den Ventilschaft 36 vorsteht und daher zuerst betätigt wird. Das Raubventil 21 ist als Sitz für das kleinere Entlastungsventil 39 ausgebildet und beim Anheben des Ventiles 39 kann die Druckflüssigkeit durch kleine Bohrungen 40 ausströmen.
Da dieses Entlastungsventil 39 bei Betätigung des Raubventiles 21 auf jeden Fall zuerst angehoben wird, hat dieses Entlastungsventil 39 zwei Funktionen. Es kann durch eine kleine Verdrehung des Nockens 33 lediglich dieses Entlastungsventil 39 angehoben werden und damit der Druck in den hydraulischen Zylindern der Stützelemente 3 und 5 langsam und geringfügig abgesenkt werden, oder es kann dieses Entlastungsventil nur als Entlastungsventil funktionieren, um dadurch, dass dieses Ventil 39 früher geöffnet wird, die Öffnung des grossen Raubventiles 21 zu erleichtern. Wie die Zeichnung zeigt, wirkt die Feder 37 unter Vermittlung des Entlastungsventiles 39 auf das Raubventil 21.
Die Räume hinter dem Raubventil 21 und hinter dem Überlastventil 16 stehen mit der Ableitung oder Rückleitung 18 in Verbindung, an welche, wie Fig. 4 zeigt, das Rohr oder der Schlauch 27 angeschlossen ist.
Die injektorartige Ausbildung der Zusammenflussstelle 22 der Leitungen 14 und 15 ist aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, wobei der Injektor durch einen Schraubeinsatz 41 gebildet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur gemeinsamen hydraulischen Betätigung der Stützelemente eines Schlepprahmens oder Wanderpfeilers, dadurch gekennzeichnet, dass die zu den einzelnen Stützelementen führenden Leitungen über gesonderte, im Sinne der Druckgebung öffnende Rückschlagventile mit einer gemeinsamen Druckleitung und über wenigstens eine Kurschlussleitung miteinander verbunden sind, welch letztere durch ein vorbelastetes Kurzschlussventil abgeschlossen ist, welches bei Erreichung eines vorbestimmten Druckes, zweckmässig des dem Setzen entsprechenden Flüssigkeitsdruckes, öffnet.