DE2733270C2

DE2733270C2 - Ausbausteuerung für einen schreitenden hydraulischen Ausbau

Info

Publication number: DE2733270C2
Application number: DE2733270A
Authority: DE
Inventors: Harry 4170 Lüdinghausen Rosenberg; Walter 4600 Dortmund Weirich
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1977-07-22
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1984-07-19
Also published as: US4191498A; GB1587366A; DE2733270A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausbausteuerung für einen schreitenden hydraulischen Ausbau, insbesondere einen Schild- oder Schildbockausbau.

Die für die Hangendabstützung in Bergbau-Gewinnungsbctricbcn eingesetzten schreitenden hydraulischen Ausbaueinheiten in Gestalt von Ausbaurahmen, Ausbauböcken, Ausbauschilden u. dgl. weisen eine mit Steuerventilen ausgerüstete hydraulische Ausbausteuerung auf, mit welcher die notwendigen Arbeitsvorgänge, wie insbesondere Rauben, Setzen und Schreiten, durchgeführt wc, den. Die Ausbausteuerungen können dabei als Handsteuerung, z. B. in Form einer Nachbaroder Fernsteuerung, oder aber als Gruppensteuerung

ausgeführt werden.

Obwohl sich die bekannten Ausbausteuerungen in der Praxis durchaus bewährt haben, sind sie nicht frei von Nachteilen. Ein schwerwiegender Nachteil besteht vor allem darin, daß beim Rauben der Ausbaueinheilen das Maß, um welches die hydraulischen Stempel einschieben, allein abhängig ist von der Kontrolle des Bedienungspersonals. Es besteht infolgedessen die Gefahr, daß beim Rücken der Ausbaueinheit die Stempel unnötig weit eingefahren werden. Da-Jvr kann insbesondere in geringmächtigen Flözen die niedrigste zulässige Höhe des Fahrweges unterschritten werden. Im Extremfall kann beim Raubvorgang die Kappe so weit abgesenkt werden, daß es bei mangelnder Aufmerksamkeit zu schwerwiegenden oder sogar tödlichen Verletzungen

des Strebpersonals durch Einquetschen zwischen den sich absenkenden Ausbauteilen und der Liegendschwel-Ic kommen kann.

Aber auch bei größeren Bauhöhen des Strebausbaus wird häufig der Ausbau beim Rücken unnötig weit eingeraubt. Falls sich z. B. die benachbarten Ausbaueinheiten an den Seitenflächen ihrer Kappen gegeneinander abstützen und führen, kann bei unnötig weitem Absenken der Kappe die Abstützung und Führung aufgehoben werden, wodurch sich erhebliche Schwierigkeiten

Y) ergeben können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorzugsweise als Handsteuerung ausgebildete Ausbausteuerung in zweckdienlicher Weise so auszugestalten, daß die vorgenannten Gefahrenquellen und Schwierigkeiten wirk-

bo S(im behoben werden. Dabei soll insbesondere verhindert werden, daß beim Rauben des Ausbaus die niedrigste zulässige ßcfahrungshöhc unterschritten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausbausteueriing mit einer den Raubvorgang

hl bei einem vorbestimmten Stempeleinsehub selbsttätig sperrenden hydraulischen F.inniubspcrre versehen ist, welche ein in Abhängigkeil vom Stempeleinschub durch ein am Ausbau angeordnetes Schaltglicd od. dgl. betä-

Rfitigtes Sperrventil aufweist, und daß in einer zu dem SStempelringraum führenden Leitung ein Nachsaugei|ventil angeordnet ist, über welches nach Ansprechen ||des Sperrventils bei durch Oberlast bedingtem weiteslrem Stempeleinschub Druckflüssigkeit in den Stempelifiringraum nachsaugbar isL

Si Vorzugsweise ist dabei das Sperrventil in der zu dem «"Stempelringraum führenden Leitung angeordnet, welsche durch Betätigen eines Steuerventils wahlweise an gfdie hydraulische Druckleitung oder aber an den Rück- !!lauf angeschlossen werden kann. Bei dieser Anordnung Xf lassen sich die hydraulischen Stempel durch Druckbeii aufschlagung der Ringräume aktiv einrauben, wie dies •; an sich bekannt ist.

% Mit der erfindungsgemäBen Einraubsperre wird das S Maß. um welches die Stempel beim Raubvorgang ein-■i schieben können, zwangsweise begrenzt und der Kontrolle des Bedienungspersonals entzogen, so daß ein im ,'Hinblick auf die ordnungsgemäße Durchführung des Ausbau-Schreitvorgangs unnötig weites Einrauben ver- ;: hindert und die hiermit verbundene Gefahr wirksam ; ausgeschaltet wird. Die Einraubsperre läßt sich dabei so ausbilden und einstellen, daß bei Erreichen der niedrigsten zulässigen Befahrungshöhe der Einschubvorgang selbsttätig unterbrochen wird. Andererseits kann aber selbst bei Wirksamwerden der Einraubsperre der Ausbau im Überlastfall durch Ansprechen der den hydraulischen Stempeln zugeordneten Überlastventile noch weiter einschieben, so daß auch eine Überlastung des Ausbaus ausgeschlossen wird. Da der Ausbau im überlastfall nur sehr langsam einschiebt, stellt dies keine . ernsthafte Gefahr für das Strebpersonal dar.

Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, daß sich das Maß, um welches die Stempel bis zum Ansprechen der Einraubsperre einschieben können, einstellen läßt. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß das Schaltglied gegenüber dem Sperrventil '■'; verstellbar am Ausbau angeordnet wird. Das .Schallglied wird zweckmäßig an einem sich beim Stempeleinschub einschiebenden oder absenkenden Teil des Ausbaus. insbesondere an der Kappe, dem Bruchschild oder einem mit der Kappe bzw. dem Bruchschild verbundenen Teil, angeschlossen. Dabei kann als Schaltgüed ein einfacher mechanischer Anschlag, 1. B. in Form einer Kulisse, eines Nockens oder einer Nockenbahn od. dgl.. Verwendung finden, der mit einem Stößel des Sperrventils zusammenwirkt.

In bevorzugter Ausführungsform besteht das Einraubventil aus einem federbelasteten Stößelventil, welches durch die vom Schaltglied bewirkte Slößelbetätigung gegen die Federkraft öffnet. Dies bedeutet, daß das Sperrventil im Normalfall geöffnet ist und erst dann schließt, wenn der Stößel bei erreichen des Sperrpunktes der Einraubsperrc durch das Schaltgüed freigegeben wird.

In weiterer Ausführung der erfindungsgemäßen Ausbausteuerung ist an die das Sperrventil mit dem Stempelringraum verbindende Leitung eine Steuerleitung angeschlossen, welche zu einem Servoventil führt, das in einer zu dem größeren Stempeldruckraum führenden Leitung angeordnet ist. Über die Steuerleitung wird der Servokolben des Servoventils gesteuert, so daß beim Einleiten des aktiven Raubvorgangs und bei der hierbei erfolgenden Druckbeaufschlagung der Stempclringräume das Servoventil zwangsweise über die Slcucrlcitung geöffnet und damit der Auslaß der Druckflüssigkeit aus den größeren Stempclräumen freigegeben wird. Das Servoventil wird zweckmäßig so ausgebildet, daß sein Schließglied einerseits durch den Servokolben und andererseits unmittelbar durch den Betriebsdruck des hydraulischen Druckmediums gegen eine Schließkraft öffnet. In diesem Fall wird auch beim Setzen des Ausbaus ■> und entsprechender Betätigung der Steuerventilvorrichtung das Servoventil automatisch geöffnet, so daß die Druckflüssigkeit in den Stempeldruckraum gelangen kann. Es empfiehlt sich ferner, die Verbindung zwischen dem Servoventil und dem größeren Stempeldruckraum, to der beim Stcmpclsetzen beaufschlagt wird, über ein Überlastventi! an den Rücklauf des hydraulischen Systems anzuschließen.

Das vorgenannte Nachsaugeventil besteht zweckmäßig aus einem einfachen Rückschlagventil, welches zwisehen die den Ausgang des Sperrventils mit dem Stempelringraum verbindende Leitung und den Rücklauf eingeschaltet ist Über das Nachsaugeventil kann Druckflüssigkeit in die Stempelringräume nachgesaugt werden, wenn die Stempel nach Wirksamwerden der Einraubsperre im Überlastfall noch weiter einfahren. An den Ausgang des Nachsaugeventils wir,' zweckmäßig die zu dem vorgenannten Servoventil fühi ende Sieuerleitung angeschlossen. Im übrigen wird die Anordnung vorteilhafterweisc so getroffen, daß das Sperrventil und das Servoventil in der Verbindung zwischen der das Setz- und Raubventil aufweisenden Steuerventilvorrichtung und den hydraulischen Stempeln der Ausbaueinheit angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang jo mit dem in der Zeichnung in Form eines Schaltplanes dargestellten Ausführungsbeispiel einer Ausbausteuerung näher erläutert.

Es sei angenommen, daß die z. B. aus einem Schildbock bestehende Ausbaueinheit insgesamt vier hydrau-J5 tische Stempel 10 bis (3 umfaßt, deren Ringräume 14 zum aktiven Rauben dieser Stempel von der hydraulischen Druckflüssigkeit beaufschlagbar sind. Um die Stempel mit der erforderlichen Setzlast zu setzen, werden die größeren Siempelräume 15 an den hydraiiisehen Betriebsdruck angeschlossen. Die Betriebsdrucklcitung ist mit Pund die Rücklaufleitung mit R bezeichnet.

Die Ausbausteuerung weist eine z. B. als Drehschieber ausgebildete, in der Zeichnung nur schemati.sch bei Ί5 16 angedeutete Steuerventilvorrichtung bekannter Art auf, durch deren Handbetätigung die verschiedenen Steuervorgänge, wie insbesondere Rauben, Schreiten und Setzen, durchgeführt werden. Dies erfolgt mit Hilfe der Steuerschieber 17, 18 und 19, die auch zu einem einzigen Steuerventil oder zu einem Steuerblock zusammengefaßt sein können. Die Steuerschieber 17 und 18 sind eingangsseilig über Leitungen 20 und 21 an die Druckleitung /»und den Rücklauf R angeschlossen. Entsprechet ist der Steuerschieber 19 eingangsseitig über Anschlußleitungen 22 und 23 an die beiden längs durch den Streb verlaufenden Leitungen Pund R ange>chlossen.

Ausgangsseitig ist der Steuerschieber 19 über eine Leitung 24 mit den Ringräumen 14 der vier hydraulisehen Stempel verbunden. In der Leitung 24 ist ein Sperrventil 25 angeordnet, welches in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellt ist. Das Sperrventil 25 ist ein Stößelventil, dessen durch eine Feder 26 in Schließrichtung belastetes Schließglicd 27 mittels eines b5 Stößels 28 von seinem Ventilsitz 29 abhebbar ist. Die Ventilbetätigung erfolgt mittels eines mechanischen Schaltgliedes, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Kulisse oder Nockenbahn 30

besteht, die an einem beim Stcmpelcinsehub einfahrenden bzw. sich absenkenden Teil der Ausbaueinheit, z. B. an deren Kappe oder Bruchschild, angeordnet ist. Die Kulisse 30 weist eine Nockenerhebung 31 auf, die sich über den größten Teil des Ausschubweges der Stempel erstreckt und die am unteren Ende in eine Ausnehmung oder Nockeneinziehung 32 übergeht. Der Stößel 28 stützt sich an der Nockenerhebung 31 ab, wodurch das Schließglied 27 gegen die Federrückstellkraft von seinem Ventilsitz abgehoben ist und damit die Verbindung zu den Stempelringräumen öffnet. Sobald der Stößel 28 durch die Nockenerhebung 31 freigegeben wird, schließt das Sperrventil unter der Kraft der Feder 26, wodurch die Leitung 24 hinter dem Steuerschieber 19 gesperrt wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß das Sperrventil 25 an dem sich einschiebenden bzw. absenkenden Ausbauteil und die Kulisse 30 an einem beim Raubvorgang feststehenden Ausbauteil angeordnet ist. Beim Stempeleinschub gelangt somit der Stößel 28 in die Nockenausnehmung 32, wodurch das Sperrventil schließt. Es versteht sich, daß die Anordnung auch umgekehrt getroffen werden kann, derart, daß das Sperrventil an einem beim Stempeleinschub feststehenden Ausbauteil und die Kulisse b/.w. Nockenbahn an einem sich absenkenden Ausbauteil angeordnet ist.

Die Leitung 24 ist hinter dem Sperrventil 25 über ein Nachsaugeventil 33 an den Rücklauf R angeschlossen. Das Nachsaugeventil besteht aus einem einfachen Rückschlagventil. Ferner ist die Leitung 24 hinter dem Sperrventil 25 über eine Steuerleitung 34 mit zwei parallelgeschalteten Servoventilen 35 und 36 gleicher Ausbildung verbunden, deren Servokolbcn mit 37 und deren durch Schließfedern 38 belastete Schließglieder mit 39 bezeichnet sind.

Solange die Steuerleitung 34 und damit die Servokolben 37 drucklos sind, werden die Schließglieder 39 von den Schließfedern 38 gegen ihren Ventilsitz 40 gedrückt.

Die beiden parallel angeordneten Steuerschieber 17 und 18 sind ausgangsseitig über Leitungen 41 und 42 an die beiden Servoventil 35 und 36 angeschlossen, die ihrerseits ausgangsseitig über Leitungen 43 und 44 mit Leitungen 45 und 46 verbunden sind. Die Leitung 45 führt zu den Druckräumen 15 der beiden Stempel 10 und 11, während die Leitung 46 an die Druckräume der beiden Stempel 12 und 13 angeschlossen ist. Hinter jedem Servoventil 35 und 36 ist zwischen die Leitungen 43 bzw. 44 und den Rücklauf R ein Überlastventil 47 bzw. 48 eingeschaltet.

Die vorstehend beschriebene Ausbausteuerung arbeitet wie folgt:

In der dargestellten Schaltstellung sind die Ventile auf Rauben geschaltet. Die Druckleitung P ist demgemäß über die Leitung 22. das geöffnete Steuerventil 19, die Leitung 24 und das durch Nockcnanschlag geöffnete Sperrventil 25 mit den Ringräumen 14 der vier Stempel verbunden, so daß diese aktiv eingeschoben werden. Dabei strömt die Druckflüssigkeit aus den Stempeldruckräumen 15 über die Leitungen 45 und 43 bzw. 46 und 44. über die beiden geöffneten Servoventilc 35 und 36, über die Leitungen 41 und 42 und die Steuerventile 17 und 18 in den Rücklauf R. Die Servoventil 35 und 36 sind dadurch geöffnet, daß bei geöffnetem Sperrventil 25 der hydraulische Betriebsdruck über die Steuerleitung 34 auf die Servokolben 37 wirkt.

Sobald beim Einraubvorgang der Siößel 28 des Sperrventils 25 von der Kulisse 30 freigegeben wird.

schließt das Sperrventil unter der Kraft seiner Schließfeder 26, wodurch der Zulauf zu den Stempelringräumen 14 über die Leitung 24 gesperrt wird. Zugleich wird die Steucrlcitung 34 drucklos, so daß auch die Servokol- > ben 37 der beiden Servoventil 35 und 36 entlastet und damit die Servoventile geschlossen werden. Der Einraubvorgang wird somit zwangsweise beendet, wobei sich die Atisfahrposition der Stempel, bei welcher der Einraubvorgang gesperrt wird, durch entsprechende

in Einstellung des aus der Kulisse bestehenden Schaltgliedes 30 und des Sperrventils 25 beliebig einstellen läßt.

Nach Ansprechen der Einraubsperre, d. h. nach Schließen des Sperrventils 25, können die Stempel 10 bis 13 im Überliistfall weiter einschieben, da ihre Stempel-

i^r> druckräume 15 über die Uberlastventile 47 und 48 an den Rücklauf R angeschlossen sind.

Zum Set/.cn der Stempel werden die Ventile 17 bis 19 so geschaltet, daß die Leitungen 41 und 42 mit der Druckleitung P und die Leitung 24 mit dem Rücklauf R verbunden werden. Der über die Leitungen 41 und 42 auf die Schließglieder 39 der Servoventile 35 und 36 wirkende Betriebsdruck öffnet diese Ventile, so daß die Druckflüssigkeit in die Stempeldruckräume 15 gelangen kann. Beim Ausschub der Stempel fließt die Flüssigkeit

2!5 aus den Stempelringräumen 14 über die Leitung 24 und die geöffneten Ventile 25 und 19 in den Rücklauf R.

Dsr. vorgenannte Nachsaugeventil 33 hat vor allem die Au^r2abc, einen weiteren Stempeleinschub nach Ansprechen der Einraubsperre bzw. des Sperrventils 25 im

Überlastfall zu ermöglichen. Beim Ansprechen der beiden Uberlastventile 47 und 48 wird über die Leitung 24 und das sich bei Unterdruck öffnende Nachsaugeventil 33 Flüssigkeit in die Stempelringräume 14 nachgesaugt, so daß hier kein Unterdruck entstehen kann.

j$ Mit der Erfindung wird Schutz beansprucht nicht nur für die erfindungsgemäße Ausbausteuerung, sondern auch für den mit dem Sperrventil und dem ihm zugeordneten Schaltglied ausgerüsteten Ausbau, bei welchem das Schaltglied und/oder das Sperrventil am Ausbau einstellbar so angeordnet ist, daß sich der Einschubweg, bei welchem die Einraubsperre anspricht, einstellen läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1 Ausbausteuerung für einen schreitenden hydraulischen Ausbau, insbesondere einen Schild- oder Schildbockausbau, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer den Raubvorgang bei einem vorbestimmten Stempeletnschub selbsttätig sperrenden hydraulischen Einraubsperre versehen ist, welche ein in Abhängigkeit vom Stempeleinschub durch ein am Ausbau angeordnetes Schaltglied (30) betätigtes Sperrventil (25) aufweist, und daß in einer zu dem Stempelringraum (14) führenden Leitung (24) ein Nachsaugeventil (33) angeordnet ist, über welches nach Ansprechen des Sperrventils bei durch Überlast bedingtem weiterem Stempeleinschub Druckflüssigkeit in den Stempelringraum nachsaugbar ist
2. Ausbausteuerung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (25) in der zu dem Sternpeirihgraum (J4) führenden, durch Betätigen eines Steuerventils (19) wahlweise an eine hydraulische Druckleitung (P) oder an den Rücklauf (R) anschließbaren Leitung (24) angeordnet ist.
3. Ausbausteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (25) aus einem federbelasteten, durch Stößelbetätigung gegen die Federkraft öffnenden Stößelventil besteht, und daß als Schaltglied (30) ein mit dem Stößel (28) zusammenwirkender Ansprechpunkt den Stößel freigebender mechanischer Anschlag, wie z. B. eine Kulisse, eine Nockenbahn od. dgl- vorgesehen ist.
4. Ausbausteuerung nacri einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die das Sperrventil (25) mit dem Stempelnngraum (14) verbindende Leitung (24) eine Steuerleitung (34) angeschlossen ist, welche zu einem Servoventil (35, 36) führt, das in einer zu dem größeren Stempeldruckraum (15) führenden Leitung angeordnet ist.
5. Ausbausteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (39) des Scrvoventils (35,36) einerseits durch den Scrvokolbcn (37) und andererseits unmittelbar durch den Betriebsdruck des hydraulischen Druckmediums gegen eine Schließkraft öffnet.
6. Ausbausteuerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Servoventil (35,36) und dem größeren Stempeldruckraum (15) über ein Obcrlastventil (47, 48) an den hydraulischen Rücklauf ^angeschlossen ist.
7. Ausbausteueriing nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachsaugeventil (33) aus einem Rückschlagventil besteht, welches zwischen die den Ausgang des Sperrventils (25) mit dem Siempclringraum (14) verbindende Leitung

(24) und den Rücklauf (7?J eingeschaltet ist.
8. Ausbausteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Nachsaugever.tils (33) die zu dem Servoventil (35, 36) führende Steuerleitung (34) angeschlossen ist.
9. Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche I bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil

(25) und das Servoventil (35, 36) in der Verbindung zwischen einer das Set/- und Raubventil aufweisenden Steuerventilvorriehtung (17, 18, 19) und den hydraulischen Stempeln (10 bis 13) ungeordnet sind.
10. Ausbausteuerting nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglicd

(30) zur Einstellung des Ansprechpunktes des Sperrventils (25) gegenüber dem Sperrventil verstellbar ist.
11. Ausbausteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das. vorzugsweise aus einer Kulisse. Nockenbahn od. dgl. bestehende Sperrglied an der Kappe oder dem Bruchschild der Ausbaueinheii oder an einem mit der Kappe bsw. dem Bruchschild verbundenen Teil verstellbar angeordnet ist, wobei das Sperrventil (25) getrennt von der Steuerventilvorrichtung (16) im Bewegungsbereich des Schaltglicdcs am Ausbau festgelegt ist.