DE1289505B - Wandering longwall mining - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen wandernden Strebausbau als hydraulischen Ausbaurahmen oder Gespannen, deren Stempel mit der Sohlschiene und der Kappe sowie untereinander mit Lenkern, die an ihren an die Stempel angeschlossenen Enden Kugelgelenke aufweisen, gelenkig verbunden sind und mit Hilfe von Richtzylindem in eine ihnen vorgegebene Stellung mit Hilfe einer Steuerung gebracht werden.The invention relates to a migrating longwall construction as hydraulic Extension frames or harnesses, their stamp with the sole rail and the cap as well with one another with handlebars that have ball joints at their ends connected to the stamps have, are articulated and with the help of straightening cylinders in one of them predetermined position can be brought with the help of a control.

Ein derartiger wandernder Strebausbau gehört noch nicht zum Stande der Technik. In dem älteren Vorschlag ermittelt die Steuerung die Abweichungen der Stempel aus ihrer Sollage und steuert die Stempel mit Hilfe der Richtzylinder in diese zurück. Dadurch werden die Nachteile beseitigt, die unter anderem durch die bisher in den Rahmen und Gespannen verwendeten Blattfedern dadurch entstehen, daß die von diesen aufzubringenden Korrekturkräfte begrenzt sind.Such a wandering longwall mining is not yet a thing of the past of the technique. In the older proposal, the control determines the deviations in the Stamp out of its target position and controls the stamp with the help of the straightening cylinder this back. This eliminates the disadvantages caused, among other things, by the Leaf springs previously used in the frame and harnesses arise in that the corrective forces to be applied by these are limited.

Andererseits konnte bei dem älteren Vorschlag bisher nicht auf derartige Federelemente verzichtet werden, weil im entlasteten Zustand der Stempel in der Regel die von den die Stellenglieder bildenden Richtzylindem ausgeübten Reaktionskräfte nicht oder nicht ausreichend abgestützt werden konnten, was namentlich dann der Fall ist, wenn diese Richtzylinder auf benachbarten Ausbaurahmen, insbesondere deren Kappen, abgestützt werden und alle Stempel solcher Ausbaueinheiten geraubt werden müssen. Dann dienen die Stahlfedern dazu, ein Umfallen der Stempel in entlastetem Zustand des Ausbaues zu vermeiden.On the other hand, the older proposal has not yet been able to rely on such Spring elements are dispensed with, because in the relieved state of the stamp in the As a rule, the reaction forces exerted by the straightening cylinders forming the adjusting members could not be supported or insufficiently supported, which is then the case The case is when these straightening cylinders on adjacent expansion frames, in particular their Caps, are supported and all stamps of such expansion units are stolen have to. Then the steel springs serve to prevent the stamp from falling over in relieved To avoid state of expansion.

Stellt man andererseits die Kosten der bekannten und mit derartigen Stahlfederelementen versehenen hydraulischen Grubenausbaurahmen oder -gespanne zusammen, so ergibt sich, daß je nach der im Einzelfall vorliegenden Konstruktion die Hälfte oder mehr als die Hälfte der Gesamtkosten der Ausbaueinheit auf diese Elemente entfällt. Soll, wie es dem Bestreben nach weitgehender Rationalisierung des Ausbaus entspricht, der schreitende Rahmenausbau im überwiegenden Maße als Strebausbau verwendet werden, so ist es offensichtlich erforderlich, zur Erzielung der dann notwendigen Kostensenkung diese Elemente durch geeignete Maßnahmen in Fortfall zu bringen, weil der Aufwand hierfür auch noch progressiv mit der Strebmächtigkeit und dem Einfallen steigt. Dieses Problem löst die vorliegende Erfindung.If, on the other hand, the costs of the known hydraulic pit support frames or harnesses provided with such steel spring elements are put together, it follows that, depending on the construction in each individual case, half or more than half of the total costs of the support unit are attributable to these elements. If the progressive frame work is to be used predominantly as longwall support, as is the case for the extensive rationalization of the expansion, it is obviously necessary to eliminate these elements by taking appropriate measures to achieve the necessary cost reduction, because the effort involved also increases progressively with the striving power and the inclination. The present invention solves this problem.

Im Grundsatz geschieht das dadurch, daß die Kugelgelenke auf Auslenkmomente eingestellt sind, welche größer als die bei entlasteten Stempeln auf die Stempel wirkenden Verschwenkmomente, aber kleiner als die von den nach den Auslenkkräften beaufschlagten Richtzylindern gelieferten Verschwenkmomente sind.In principle, this is done by virtue of the fact that the ball joints respond to deflection moments are set, which are larger than those with relieved punches on the punches acting pivoting moments, but smaller than that of the after the deflection forces applied straightening cylinders are supplied pivoting torques.

Werden in einem solchen Strebausbau die Stempel druckentlastet, so verhindern die Gelenke, daß der Ausbau in sich zusammenfällt. Wenn z. B. ein Ausbaurahmen einen Absatz im Hangenden unterfährt, so sind die auf seine Stempel wirkenden Verschwenkkräfte zu klein, um eine Auslenkung der Gelenke herbeiführen zu können. Andererseits lassen sich diese Gelenke von den Richtzylindem verschwenken und natürlich auch durch die bei belasteten Stempeln auftretenden Störgrößen der Steuerung bzw. des Reglers, so daß eine überbeanspruchung der Stempel verhindert wird.If the ram is relieved of pressure in such a longwall construction, so the joints prevent the expansion from collapsing. If z. B. an expansion frame drives under a ledge in the hanging wall, the pivoting forces acting on its stamp are too small to cause the joints to deflect. On the other hand let these joints pivot from the straightening cylinder and of course also through the disturbance variables of the control system or regulator when the stamps are loaded, so that overuse of the stamp is prevented.

Bisher war es hingegen lediglich bekannt, den gegenseitigen Anschluß von Stempeln über Kugelgelenke vorzunehmen und nur eine von der jeweiligen Schiefstellung der Stempel unabhängige Rückstellkraft mit den Zylindern aufzubringen.So far it was only known, however, the mutual connection of stamps via ball joints and only one of the respective misalignment the punch to apply independent restoring force with the cylinders.

Durch die Erfindung ergibt sich damit der Vorteil, daß der Aufbau von hydraulischen Ausbaurahmen durch den Fortfall der bisher notwendigen Federelemente, der von hydraulischen Ausbauböcken durch den Fortfall von Sohlschwellen wesentlich vereinfacht wird.The invention thus has the advantage that the structure of hydraulic expansion frames by eliminating the previously necessary spring elements, that of hydraulic jacks due to the elimination of sleepers is simplified.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung werden die Auslenkkräfte der Gelenke durch eine Einstellung der Gelenkreibung festgelegt. Die Gelenke sind dann als Reibungsgelenke ausgebildet.According to a further essential feature of the invention, the Deflection forces of the joints by adjusting the joint friction. the Joints are then designed as friction joints.

Praktisch kann dies durch eine mit dem Stempel verbundene innere Gelenkhälfte aus einer Kugelkalotte oder einer an beiden Polen abgeplatteten und senkrecht zu den Abplattungen von der Stempelachse durchsetzten Kugel und eine äußere Gelenkhälfte aus einer mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen Kugelpfanne, deren sie bildende Einzelabschnitte mit der inneren Gelenkhälfte verspannt sind, erreicht werden.In practice, this can be done by an inner joint half connected to the punch from a spherical cap or one flattened at both poles and perpendicular to the flattened areas of the punch axis interspersed with a ball and an outer joint half from a multi-part, in particular two-part ball socket, which they form Individual sections are braced with the inner joint half can be achieved.

Ein derartiges Gelenk läßt sich beispielsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch auf die erforderlichen Reibungskräfte und damit auf die gewünschte Auslenkkraft einstellen, daß die innere Gelenkhälfte einschließende und die Teile der Kugelpfanne durchsetzende Spannschrauben gegebenenfalls mit von ihnen belasteten Spannfedern eingebaut werden. Je nach Verdrehen der Muttern dieser Spannschrauben läßt sich die Anpreßkraft der äußeren Gelenkhälfte auf die innere Gelenkhälfte und damit das Reibmoment des Gelenkes vermindern.Such a joint can for example and according to another Feature of the invention thereby on the necessary frictional forces and thus set the desired deflection force that includes the inner joint half and clamping screws penetrating the parts of the ball socket, optionally with from loaded tension springs are installed in them. Depending on the twisting of the nuts this Clamping screws can be used to reduce the pressure of the outer joint half on the inner one Reduce the joint half and thus the friction torque of the joint.

Ein derart ausgebildeter hydraulischer Grubenausbau kann völlig auf alle Mittel verzichten, die bisher vorgesehen werden mußten, um bei entlasteten Stempeln ein Zusammenbrechen der Rahmen zu verhindern, so daß der Grubenausbau nach der Erfindung Stempel verwendet, die an die Kappen und, soweit vorhanden, Sohlbalken und/oder Fußplatten freiverschwenkbar angeschlossen sind.Such a trained hydraulic pit lining can be completely forego all means that previously had to be provided in order to be relieved Stamp to prevent collapse of the frame, so that the pit lining after of the invention stamps used on the caps and, if present, base beams and / or base plates are connected so that they can pivot freely.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in den Zeichnungen wiedergegeben ist; es zeigt F i g. 1 schematisch und unter Fortlassung der für das Verständnis der Erfindung micht erforderlichen Einzelheiten in perspektivischer Darstellung einen hydraulischen Grubenausbau gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Seitenansicht eines hydraulischen Rahmens nach der Erfindung und F i g. 3 teilweise im Schnitt und in abgebrochener Darstellung einen Lenker mit dem dazugehörigen Verschwenkgelenk.For a better understanding, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment which is reproduced in the drawings; it shows F i g. 1 schematically and omitting the details not necessary for understanding the invention in a perspective view of a hydraulic pit lining according to the invention, FIG . 2 is a side view of a hydraulic frame according to the invention and FIG. 3 shows a handlebar with the associated pivot joint, partly in section and in a broken representation.

In F i g. 1 ist ein hydraulischer Grubenausbau an einem Förderer 1 dargestellt, der aus zwei Rahmen 2 und 3 besteht, die zu einem Gespann verbunden sind. Da die das Gespann bildenden Rahmen 2 und 3 identisch ausgebildet sind, genügt nachfolgend die Beschreibung eines dieser Rahmen.In Fig. 1 shows a hydraulic pit lining on a conveyor 1 , which consists of two frames 2 and 3 which are connected to form a team. Since the frames 2 and 3 forming the combination are identical, the description of one of these frames is sufficient below.

Die Rahmen besitzen jeweils eine Kappe 4 und zwei Stempel 5. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist jeder Stempel gelenkig bei 6 mit einer Sohlplatte 7 verbunden, die einen vorderen nach oben weisenden Teil 7 a besitzt, um über Unebenheiten des Liegenden gleiten zu können. Die Stempel sind im übrigen im Inneren der Kappe 4 ebenfalls gelenkig gelagert. Jeder Rahmen besitzt einen Regler, dessen Einzelheiten nicht dargestellt sind. Die Regelgröße dieses Reglers ist die Lage der Stempelachse im Raum, wobei die in F i g. 1 eingetragenen Pfeile 9 bzw. 10 die Abweichungen der Regelgröße von einem Sollwert darstellen, der beispielsweise die Lage der Stempelachse bei bankrechter Stellung der Stempel wiedergibt. Der Regler besitzt ein oder mehrere Stellglieder in Gestalt von an sich bekannten und daher nicht dargestellten Richtzylindern, welche Kräfte im Bereich der Kappe 4 quer und längs der Ebene des Ausbaurahmens gemäß den eingetragenen Pfeilen P 1 und P 2 ausüben können, um die Sollstellung der Stempel bei Abweichung der Regelgröße vom Sollwert wiederherzustellen.The frames each have a cap 4 and two stamps 5. As shown in FIG. 2, each punch is articulated at 6 with a base plate 7 , which has a front upwardly facing part 7 a in order to be able to slide over unevenness of the lying person. The stamps are also mounted in an articulated manner in the interior of the cap 4. Each frame has a regulator, the details of which are not shown. The controlled variable of this controller is the position of the stamp axis in space, with the values shown in FIG. 1 , arrows 9 and 10, respectively, represent the deviations of the controlled variable from a nominal value which, for example, reproduces the position of the punch axis when the punch is in the upright position. The controller has one or more actuators in the form of straightening cylinders known per se and therefore not shown, which forces can exert forces in the area of the cap 4 across and along the plane of the extension frame as indicated by the arrows P 1 and P 2 in order to achieve the desired position of the punch restore if the controlled variable deviates from the setpoint.

Die Stempel jedes Rahmens sind, wie F i g. 2 zeigt, durch starre Lenker 12 miteinander verbunden. Die Lenkerenden sind mit dem jeweils zugeordneten Stempel 5 über ein Verschwenklager 13 verbunden. Die Einzelheiten dieser Verschwenklager ergeben sich aus der Darstellung nach F i g. 3 in Verbindung mit der Zeichnung nach F i g. 2.The stamps of each frame are as shown in FIG. 2 shows, connected to one another by rigid links 12. The handlebar ends are connected to the respectively assigned punch 5 via a pivot bearing 13 . The details of this pivot bearing result from the illustration according to FIG. 3 in conjunction with the drawing according to FIG. 2.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Reibungsgelenke. Jedes Gelenk besitzt eine innere Gelenkhälfte 14, die aus einer Kugelkalotte bzw. gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer an beiden Polen abgeplatteten Kugel 15 besteht. Senkrecht zu den Abplattungen 15 a, 15 b verläuft die Achse des zugeordneten Stempels 5. In der Praxis wird die an ihren Polen abgeplattete Kugel 15 nach Abnehmen der Stempelfußplatte 7 auf den Außenstempel aufgeschoben und dort in geeigneter Weise axial festgelegt.In the illustrated embodiment, there are friction joints. Each joint has an inner joint half 14 which consists of a spherical cap or, according to the illustrated embodiment, a ball 15 flattened at both poles. The axis of the associated punch 5 runs perpendicular to the flattened areas 15 a, 15 b . In practice, the ball 15 flattened at its poles is pushed onto the outer punch after removing the punch foot plate 7 and axially fixed there in a suitable manner.

Das Gelenk besitzt ferner eine äußere Gelenkhälfte 16. Diese besteht, wie sich insbesondere aus F i g. 3 ergibt, aus einer zweiteiligen Kugelpfanne 17 bzw. 18, wobei die Hälften 17 und 18 miteinander durch Spannschrauben 19 bzw. 20 von unter sich identischer Ausbildung verbunden und mit der inneren Gelenkhälfte 14 verspannbar sind.The joint also has an outer joint half 16. This consists, as can be seen in particular from FIG. 3 results from a two-part ball socket 17 and 18, the halves 17 and 18 being connected to one another by clamping screws 19 and 20 of identical design and being braced with the inner joint half 14.

Diese Spannschrauben schließen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die innere Gelenkhälfte 14 und damit den Stempel 5 zwischen sich ein. Sie besitzen Schraubenbolzen 21, über deren Enden Spannfedern, beispielsweise in Gestalt von Federpaketen 22, aufgezogen sind, auf die sich über eine Scheibe verdrehbare Muttern 23 abstützen.In the illustrated embodiment, these clamping screws enclose the inner joint half 14 and thus the punch 5 between them. They have screw bolts 21, over the ends of which tension springs, for example in the form of spring assemblies 22, are drawn, on which nuts 23, which can be rotated via a washer, are supported.

Es ist ersichtlich, daß durch verschieden starkes Anziehen der Muttern 23 die Gelenkreibung verändert und auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann, der einer definierten Auslenkkraft entspricht.It can be seen that the joint friction can be changed by different degrees of tightening of the nuts 23 and can be set to a certain value which corresponds to a defined deflection force.

Diese Auslenkkraft wird so eingestellt, daß sie kleiner als die von den die Stellglieder des Reglers bildenden Rückzylindern ausgeübten Kräfte P 1, P 2 ausfällt. Das hat zur Folge, daß die Gelenke unter dem Einfluß der Stellglieder des Reglers betätigt werden können und daß ihre Betätigung außerdem möglich ist, falls auf die Stempel von dem Gebirge so große Kräfte ausgeübt werden, daß die Stempel 5 nachgeben müssen, um bleibenden Verformungen oder Beschädigungen zu entgehen.This deflection force is set so that it is smaller than the forces P 1, P 2 exerted by the return cylinders forming the actuators of the controller. This has the consequence that the joints can be operated under the influence of the actuators of the controller and that their operation is also possible if so great forces are exerted on the stamp by the mountains that the stamp 5 must yield to permanent deformations or To avoid damage.

Andererseits ist die Auslenkkraft jedes Gelenkes 13 so eingestellt, daß sie größer ist als die bei entlasteten Stempeln wirkenden Störkräfte des Reglers, d. h. also, größer als die Summe der Kräfte, welche bestrebt sind, die Achsen der Stempel in der aus den Pfeilen 9 und 10 ersichtlichen Weise auszulenken. Infolgedessen verhalten sich die Gelenke 13 bei entlasteten Stempeln 5 starr gegenüber solchen Kräften, wodurch der Ausbau daran gehindert wird, in sich zusammenzufallen.On the other hand, the deflection force of each joint 13 is set so that it is greater than the disruptive forces of the controller acting when the rams are relieved, i.e. H. that is, greater than the sum of the forces which strive to deflect the axes of the punches in the manner shown by arrows 9 and 10. As a result, the joints 13 behave rigidly with relieved punches 5 with respect to such forces, whereby the expansion is prevented from collapsing.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind nicht nur die Stempel der Rahmen durch Lenker 12 miteinander verbunden, sondern es befinden sich weitere Lenker 33 zwischen den Rahmen, die aber ebenfalls an die Gelenke angeschlossen sind. Der Anschluß von an den Kappen vorgesehenen weiteren Verbindungsgliedern 34 ist grundsätzlich beliebig.In the exemplary embodiment shown, not only are the stamps of the frames connected to one another by means of links 12, but there are also further links 33 between the frames, which, however, are also connected to the joints. The connection of further connecting links 34 provided on the caps is basically arbitrary.

Der Hauptvorteil des vorstehend beschriebenen Ausbaus besteht darin, daß er keinerlei Federn oder ähnliche Mittel benötigt, um bei entlasteten Stempeln seine Standfestigkeit zu behalten. Diesip Mittel sind vielmehr durch die Gelenke 13 an den Lenker 12 ersetzt, wobei auf die Lenker 12 sehr kleine Kräfte wirken, was zur Folge hat, daß die Lenker sehr leicht ausgebildet sein können und dadurch den Ausbau nicht verteuern.The main advantage of the extension described above is that it does not require any springs or similar means in order to maintain its stability with relieved punches. Theseip means are rather replaced by the joints 13 on the handlebars 12, with very small forces acting on the handlebars 12, with the result that the handlebars can be made very light and therefore do not make the expansion more expensive.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Wandernder Strebausbau aus hydraulischen Ausbaurahmen oder Gespannen, deren Stempel mit der Sohlschiene und der Kappe sowie untereinander mit Lenkem, die an ihren an die Stempel angeschlossenen Enden Kugelgelenke aufweisen, gelenkig verbunden sind und mit Hilfe von Richtzylindem in eine ihnen vorgegebene Stellung mit Hilfe einer Steuerung gebracht werden, d a - durch gekennzeichnet, daß die Kugelgelenke auf Auslenkmomente eingestellt sind, welche größer als die bei entlasteten Stempeln auf die Stempel wirkenden Verschwenkmomente, aber kleiner als die von den nach den Auslenkkräften beaufschlagten Richtzylindem gelieferten Verschwenkmomente sind. Claims: 1. Wandering longwall construction made of hydraulic support frames or sideboards, the stamps of which are articulated with the sole rail and the cap as well as with each other with links that have ball joints at their ends connected to the stamps, and with the help of straightening cylinders in a predetermined position With the help of a controller, d a - characterized in that the ball joints are set to deflection moments which are greater than the pivoting moments acting on the punch when the stamps are relieved, but smaller than the pivoting moments supplied by the straightening cylinders acted upon by the deflection forces. 2. Wandernder Strebausbau nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk eine mit dem Stempel verbundene innere Gelenkhälfte (14) aus einer Kugelkalotte oder einer an beiden Polen abgeplatteten und senkrecht zu den Abplattungen (15 a, 15 b) von der Stempelachse durchsetzten Kugel (15) und eine äußere Gelenkhälfte (16) aus einer mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen, Kugelpfanne (17, 18), deren sie bildende Einzelabschnitte mit der inneren Gelenkhälfte (14) verspannt sind, aufweist. 3. Wandernder Strebausbau nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zur Einstellung der Reibungskräfte und damit der Auslenkkraft des Gelenkes (13) dienende, die innere Gelenkhälfte (14) einschließende und die Teile (17, 18) der Kugelpfanne durchsetzende Spannschrauben (20), gegebenenfalls mit von ihnen belasteten Spannfedern (22). 4. Wandernder Strebausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (5) an die Kappen (4) und, soweit vorhanden, Sohlbalken und/oder Fußplatten (7) freiverschwenkbar angeschlossen sind.2. Wandering longwall structure according to claim 1, characterized in that the ball joint penetrates an inner joint half connected to the punch (14) from a spherical cap or one flattened at both poles and perpendicular to the flattened areas (15 a, 15 b) from the punch axis Ball (15) and an outer joint half (16) made of a multi-part, in particular two-part, ball socket (17, 18), the individual sections of which are braced to the inner joint half (14). 3. Wandering longwall construction according to claim 2, characterized by the setting of the frictional forces and thus the deflection force of the joint (13) serving, the inner joint half (14) enclosing and the parts (17, 18) of the ball socket penetrating clamping screws (20), optionally with tension springs loaded by them (22). 4. Wandering longwall construction according to claim 1, characterized in that the stamps (5) are freely pivotable connected to the caps (4) and, if present, base beams and / or foot plates (7).