DE1000315B

DE1000315B - Mehrteiliges hydraulisches Stuetzelement fuer den Grubenausbau

Info

Publication number: DE1000315B
Application number: DESCH19818A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heusner
Original assignee: SCHWARZ HERMANN KG; Hermann Schwarz KG
Current assignee: SCHWARZ HERMANN KG; Hermann Schwarz KG
Priority date: 1956-03-23
Filing date: 1956-03-23
Publication date: 1957-01-10
Also published as: GB846730A

Description

Hydraulische mehrteilige Elemente zur Abstützung des Hangenden im Grubenausbau, insbesondere mit Wasser, öl, Preßluft oder einer Mischung von Wasser und öl gefüllte hydraulische Stempel für den wandernden Strebausbau, haben gegenüber mechanisch verspannten, mehrteiligen Ausbauelementen zur Zeit noch den Nachteil, daß sie nur eine beschränkte Last aufzunehmen in der Lage sind. Das hängt insbesondere mit der Schwierigkeit zusammen, zuverlässig arbeitende Überdruckventile herzustellen, mittels deren derartige Ausbauelemente gesteuert werden. Solche Überdruckventile, wenn sie auch bei einer bestimmten Belastung ansprechen, haben die Eigenschaft, sich nicht sofort wieder zu schließen; damit aber besteht die Gefahr, daß das Stützelement keine hinreichende Tragfähigkeit mehr behält.

Um insbesondere beim Arbeiten in Flözen geringer Mächtigkeit einfach zu handhabende Stützelemente großer Tragfähigkeit zur Verfügung zu haben, kann man hydraulische Wanderpfeiler oder Wanderböcke ao benutzen. Sie bestehen aus einem Zylinder mit für hohe Drücke ausreichender Wandstärke; in dem Zylinder gleitet ein Kolben. Nach der Zuführung des Druckmittels wird der Zylinder dicht verschlossen. Eine gewisse Nachgiebigkeit läßt sich durch eine hölzerne Quetschauflage erzielen. Soll nach dem Fortschreiten des Abbaues der Wanderbock geraubt werden, so wird aus gesicherter Stellung der Verschluß des Druckraumes geöffnet, das Druckmittel fließt aus, der Wanderbock kann nachgezogen, neu gesetzt und wieder unter Druck gebracht werden.

Es kann der Fall eintreten, daß auf einen solchen Wanderbock oder Wanderpfeiler oder ein anderes einfach gestaltetes, mehrteiliges hydraulisches Stützelement, das beispielsweise auf einen Druck von 100 atü ausgelegt ist, kurzzeitig noch höhere Belastungen einwirken. Dadurch könnte es zu einer in ihrem Ablauf nicht vorauszusehenden Zerstörung der Ausbauelemente und zu Unfällen kommen. Das Ziel der Erfindung geht dahin, für einfach ausgebildete hydraulische Stützelemente der geschilderten oder anderer Art ein bei Überschreiten des vorgegebenen Druckes im Druckraum wirksam werdendes, zuverlässig arbeitendes Sicherungselement zu schaffen, das eine Zerstörung des Stützelementes selbst ausschließt, darüber hinaus gegebenenfalls die Art der Überlastung <ter Stützelemente in gewissem Umfange hernach erkennen läßt.

Gemäß der Erfindung besteht ein derartiges Siche^rüngselement aus einem mit dem Druckraum in Verbindung stehenden Rohr und einem sich daran anschließenden, im Verhältnis zum Druckraum kleineren Sehälter: Im Betriebszustande sind das Rohr und der fö mit dem Druckmittel gefüllte Behälter durch Mehrteiliges hydraulisches Stützelement für den Grubenausbau

Anmelder: Hermann Schwarz K. G., Wattenscheid

Wilhelm Heusner, Bochum-Weitmar, ist als Erfinder genannt worden

eine als Bruchsicherung wirkende Scheibe voneinander getrennt. Solche Bruchsicherungen entsprechen etwa denjenigen, wie man sie bei Verbrennungskraftmaschinen benutzt und ähneln den Blindflanschen, die man bei wassergekühlten Motoren benutzt, um bei eintretender Überhitzung und übermäßiger Dampfbildung die Zerstörung des Motorgehäuses durch eine Explosion auszuschließen, indem durch die Zerstörung der Bruchsicherung dem Dampf bzw. Wasser die Möglichkeit gegeben wird, ins Freie auszuströmen. Der Unterschied gegenüber diesen bekannten Einrichtungen besteht allerdings darin, daß sich hinter der Scheibe, die als Bruchsicherung im vorliegenden Falle dient, der geschlossene Behälter befindet; dieser ist bei Inbetriebnahme des Stützelementes leer und kann bei Überlastung und dadurch hervorgerufenen Bruch der Scheibe nur eine begrenzte Flüssigkeitsmenge aufnehmen. Das bedeutet, daß das Stützelement, z. B. der Wanderbock, um ein gewisses Maß nachgibt, um alsdann wieder auf volle Tragfähigkeit zu kommen.

Dieser bei Inbetriebnahme des Stützelementes zunächst noch nicht mit Flüssigkeit gefüllte Behälter kann gemäß der weiteren Erfindung als Zylinder ausgebildet und in demselben ein Kolben derart angeordnet sein, daß er im Falle des Bruches der Scheibe den Behälterraum freigibt. Der Kolben kann mit einer Anzeigevorrichtung versehen sein, die seine Stellung im Zylinder von außen, insbesondere erkennen läßt, ob der Behälter mit Flüssigkeit gefüllt ist oder nicht; z. B. kann die Kolbenstange über eine Stopfbüchse im Zylinderdeckel hinausgeführt sein; ragt die Kolbenstange weit heraus, so ist die Sicherung zu Bruch gegangen.

Man kann mehrere derartige Sicherungselemente an dem gleichen Stützelement hintereinanderschalten, und zwar so, daß beim Bruch der Scheibe des ersten Elementes nur der Behälter dieses ersten Elementes sich mit dem Druckmittel füllt und nun erst das Druckmittel an die Scheibe des zweiten Behälters

Claims

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gelangt; bei einem weiteren Druckstoß wird dann die Weise ist dafür gesorgt, daß der Kolben 14, solange

Scheibe des zweiten Elemente« zerstört, und der Be- dk Scheibe 12 nicht zu Bruch gegangen ist und keine

halter des zweiten Elementes wird mit dem Druck- Flüssigkeit im Raum 13 steht, am Flansch 29 anliegt,

mittel gefüllt und gibt, falls auch ein drittes Element also die in der Zeichnung ausgezogen dargestellte

vorhanden ist, nunmehr dem Druckmittel den Weg zu 5 Stellung einnimmt.

der als Bruchsicherung wirkenden Scheibe des dritten Tritt nun ein solcher Druck im Raum 26 auf, daß

Elementes frei. In dieser Weise kann während des Be- die Scheibe 12 zu Bruch geht, so wird der Kolben 14

triebes festgestellt werden, in welchem Umfange Über- bis vor den Deckel des Zylinders 11 gedrückt und

lastungen der einzelnen Stützelemente bereits statt- damit der Flüssigkeit der Weg zum Eintritt in das

gefunden haben; der Bergmann kann daraus Schlüsse 10 Rohr 17 freigegeben, welches zu dem nächsten Siche-

über das Verhalten des Gebirges und die zweckmäßig rungselement führt. Der Stift 15 wird herausgedrückt,

zu treffenden Maßnahmen ziehen. so daß der Bruch der Scheibe 12 sogleich erkennbar ist.

Mit Hilfe der neuen Sicherungselemente läßt sich Das nächste Sicherungselement ist in gleicherweise

auch ein sehr unempfindliches Meßwerkzeug aufbauen, ausgebildet. Zwischen Flansch 19' und 29' ist wieder

mit dem man die auf das Stützelement während seines 15 eine als Bruchsicherung wirkende Scheibe 12' an-

Einsatzes einwirkenden Höchstbelastungen feststellen geordnet, die den Eintritt des Druckmittels in den von

kann. Anstatt mehrere Sicherungselemente, wie be- dem Zylinder 11 umschlossenen Raum 13'verhindert,

reits beschrieben, hintereinanderzuschalten, kann man Ein Kolben 14' mit der als Stift 15' ausgebildeten

nämlich an einem mit dem Druckraum des Stütz- Kolbenstange wirkt in gleicher Weise. An dem Zylin-

elementes in Verbindung stehenden Rohr eine Reihe ao der 11' ist ein weiteres Rohr 17' angeschlossen, das zu

von Sicherungselementen parallel anschließen. Jedes dem dritten Zylinder 11" führt, der in gleicher Weise

Sicherungselement besteht aus Anschlußrohr, druck- ausgebildet ist.

mdttelfreiem Behälter und dazwischenliegender, als Die Bemessung der Scheiben 12, 12' und 12" kann Bruchsicherung wirkender Scheibe. Die Scheiben der so erfolgen, daß sie bei unterschiedlichen Druckwerten einzelnen Sicherungselemente sind nun bezüglich des as zu Bruch gehen. Aus der Stellung der Stifte 15, 15' Druckes, bei dem sie zu Bruch gehen sollen, abgestuft, usw. hat man Anhaltspunkte dafür, daß das Ausbauindem man ihnen eine verschiedene Wandstärke gibt element verschiedentlich hohen Druckbelastungen aus- oder sie aus unterschiedlichem Werkstoff herstellt. Ist gesetzt wurde. Durch die Sicherungselemente wird jeder einzelne Behälter mit einer Einrichtung ver- das Ausbauelement kurzzeitig entlastet, ohne daß ein sehen, durch die man erkennen kann, ob er mit Druck- 30 nennenswerter Druckmittelverlust und ein wesentfiüssigkeit gefüllt ist oder nicht, so läßt sich aus der liches Absinken der von dem Ausbauelement aufFeststellung, weiche Behälter gefüllt sind und welche zunehmenden Last eintritt. Im übrigen ist eine Zernicht, hernach ablesen, welche Größe die Höchst- störung des Ausbauelementes selbst ausgeschlossen, belastung des Sicherungselementes hatte. Eine der- Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist an einem mit artige Reihe parallel geschalteter Sicherungselemente 35 dem Druckraum 26 in Verbindung stehenden Rohr 30 der beschriebenen Art ist erheblich unempfindlicher eine ganze Reihe von Sicherungselementen 31, 32, 33, ails diejenigen z. B. selbstschreibenden Meßvorrich- 34 usw. angeschlossen. Zwischen den Flanschen 35 tungen, welche man unter Zuhilfenahme von Meß- der Anschlußrohre 36 und den entsprechenden Flandosen sonst für die Beobachtung des Verhaltens von sehen der Sicherungselemente 31, 32, 33 usw. sind die Grubenstempeln und Ausbauelementen benutzt. 40 als Bruchsicherung wirkenden Scheiben 41, 42 usw.

In der Zeichnung ist ein Wanderbock dargestellt, vorgesehen. Auch hier sind in den Zylindern Kolben

der mit Sicherungselementen gemäß der Erfindung vorgesehen, die zunächst in der tieferen Stellung sich

ausgerüstet ist, und zwar zeigt befinden. Erst wenn das Druckmittel die Bruchsiche-

Abb. ι den Wanderbock in Ansicht; rung durchschlagen hat, befinden sich die Kolben in

Abb. 2 zeigt in größerem Maßstabe den Anschluß 45 der oberen Stellung, was durch das Herausstehen der

einer Reihe hintereinandergeschalteter Sicherungs- Stifte aus den Zylindern erkennbar ist.

elemente; Die einzelnen, als Bruchsicherung wirkenden Schei-

Abb. 3 zeigt eine Reihe parallel geschalteter Siehe- ben 41, 42 usw. können nun so bemessen sein, daß sie

rungselemente mit unterschiedlicher Bruchsicherung. einer bestimmten Skala von Drücken, z. B. 80 t, 82 t,

Der Wanderbock, der eine Abstützung zwischen 50 84 t, 86 t und so fort entsprechen. Aus der Stellung uem Liegenden 20 und Hangendem 21 schafft, be- der Stifte läßt sich dann feststellen, welchem Höchststeht aus einem auf einer Fußplatte 22 stehenden druck das Ausbauelement im Betriebe unterworfen dickwandigen Zylinder 23, in den der gleichzeitig als war.

Stempelkopf dienende Kolben 24 hineinragt, auf dem Bei der dargestellten Ausführungsform muß zum

Quetschhölzer 25 zur Auflage kommen können. Der 55 Ersatz zerstörter Bruchsioherungen durch neue der

Druckraum hat einen festen Verschluß. Flansch 29 vom Flansch 19 bei der Anordnung nach

Mit dem Druckraum 26 steht, wie insbesondere aus Abb. 2 gelöst werden. Man kann die Konstruktion Abb. 2 näher erkennbar ist, das Innere eines Rohres aber auch so treffen, daß die Bruchsicherungen etwa 10 in Verbindung, welches in einen Flansch 19 aus- wie die Zündkerzen in einem Verbrennungsmotor einmündet, auf welchen sich ein entsprechender Flansch 60 und ausgebaut werden können.
29 des Zylinders 11 aufsetzt, der den zunächst nicht
mit dem Druckmittel gefüllten Raum 13 umschließt.

Dieser Raum 13 ist von dem Inneren des Rohres 10 PatentanspbCche:
durch die Scheibe 12 abgeschlossen, welche zwischen

die beiden Flanschen 19 und 29 eingesetzt ist. Diese 65 1. Hydraulisches mehrteiliges Stützelement für

Scheibe wirkt als Bruchsicherung. In dem Zylinder 11 denGrubenausbaumiteinem bei Überschreiten eines

ist der Kolben 14 angeordnet, dessen Kolbenstange vorgegebenen Druckes im Druckraum wirksam wer-

durch einen Stift 15 gebildet wird. Dieser Stift 15 ist denden Sicherungselement, dadurch gekennzeichnet,

durch eine Stopfbüchse 16 im Deckel des Zylinders daß dieses Sicherungselement aus einem mit dem

abgedichtet. Durch eine Federkraft oder in anderer 70 Druckraum in Verbindung stehenden Rohr (10)

und einem sich daran anschließenden, im Verhältnis zum Druckraum kleinen Behälter (13) besteht, wobei zu Beginn des Betriebszustandes das Rohr (10) und der nicht mit dem Druckmittel gefüllte Behälter (13) durch eine als Bruchsicherung wirkende Scheibe (12) voneinander getrennt sind.
2. Stützelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (13) als Zylinder (11) ausgebildet und in demselben ein Kolben (14) so angeordnet ist, daß er im Falle des Bruches der Scheibe (12) den Behälter (13) für das Druckmittel freigibt.
3. Stützelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist, die seine Stellung im Zylinder (11) von außen leicht erkennen läßt.
4. Stützelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) über eine Stopfbüchse (16) im Deckel des Zy- so linders (11) ins Freie geführt ist.
5. Mehrteiliges hydraulisches Stützelement für den Grubenausbau, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sicherungselemente gemäß den vorhergehenden Ansprüchen derart hintereinandergeschaltet sind, daß beim Bruch der Scheibe (12) des ersten Elementes der Behälter (13) des ersten Elementes sich mit dem Druckmittel füllt und nun erst an die Scheibe (12') des zweiten Elementes gelangt und gegebenenfalls so fort, falls mehr als zwei Elemente vorhanden sind.
6. Mehrteiliges hydraulisches Stützelement für den Grubenausbau, dadurch gekennzeichnet, daß an ein mit dem Druckraum (26) desselben in Verbindung stehendes Rohr (30) mehrere Sicherungselemente parallel angeschlossen sind, von denen jedes aus Anschlußrohr (36), druckmittelfreiem Behälter (31, 32, 33, 34) und dazwischenliegender, als Bruchsicherung wirkender Scheibe (41,42 usw.) besteht, wobei die Scheiben (41,42 usw.) bezüglich des Druckes abgestuft sind, bei dem sie zu Bruch gehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609740/102 12.56