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Ausbaugespann Der Abbau von mächtigen Kohleflözen erfordert einen
höheren Ausbauwiderstand als der Abbau von niedrigeren Flözen. Mit zunehmender Flözmächtigkeit
nehmen die Schwierigkeiten zu, die durch das Abböschen des Kohlenstoßes und durch
die Gefahr des hereinfallenden Bruchgesteins entstehen. Die freie Strebbreite am
Liegenden wird im Verhältnis zur Strebbreite am Hangenden mit wachsender Flözmächtigkeit
immer kleiner.
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Die Erfindung betrifft ein aus zwei V-förmigen Rahmen mit je einem
versatzseitig angeordneten, mit dem hinteren Stempel des V-förmigen Rahmens die
lange Seite eines Parallelogramms bildenden dritten tragenden Stempel bestehendes
Ausbaugespann, dessen Rahmen wechselseitig durch eine Schreiteinrichtung voranbewegt
und deren relativ zueinander veränderliche Schreitrichtungen durch mindestens eine
am Fördermittel befestigte Führungsstange in eine vorbestimmte Richtung gelenkt
werden.
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Ein derartiges aus zwei V-förmigen Rahmen bestehendes Ausbaugespann
ist mit je einem dritten tragenden, versatzseitig angeordneten Stempel deswegen
verbunden, weil ein allein V-förmiger Rahmenteil weder genügend Standfestigkeit
besitzt noch ausreichende Möglichkeiten dafür bietet, die übliche Schreiteinrichtung
unterzubringen. Außerdem wird dadurch sichergestellt, daß die Einleitung der Stützkräfte
zum Hangenden eine günstigere Verteilung im Kappensystem ermöglicht.
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Die kurzen Parallelogrammseiten eines derartigen Rahmens für das Gespann
werden in bekannter Weise am Liegenden durch eine kappenförmig ausgebildete Fußplatte
und die Federschwellenverbindung, am Hangenden durch die hintere Kappe gebildet,
und jeder Stempel ist für sich sowohl auf der Fußplatte als auch in der oberen Kappe
kugelig gelagert. Der obere Angriffspunkt der V-förmig gestellten Stempel ist dabei
so angeordnet, daß der Ausfallwinkel, den der vorderste Stempel mit der Bankrechten
bildet, so groß ist, wie es die Gegebenheiten im Streb, nämlich Fördermittel, Gewinnungsmaschine,
Flözmächtigkeit und Reibungswiderstand, zulassen Erfindungsgemäß kennzeichnet sich
das Ausbaugespann durch die bekannte Anordnung eines an den Federschwellen befestigten
Schreitzylinders und einer aus drei hydraulisch miteinander gekoppelten Zylindern
bestehenden, unterhalb des Kappenzuges angeordneten Ausgleichseinrichtung, welche
aus einem parallel zu dem unteren Schreitzylinder angeordneten Zylinder, der einen
größeren Hub als der untere Schreitzylinder aufweist, und zwei kurzen, senkrecht
zu dem oberen Schreitzylinder angeordneten Ausgleichszylindern besteht, die zwischen
dem Zylinder und einem Rahmen angelenkt sind, während der andere Rahmen über Verbindungslaschen
unmittelbar mit dem Zylinder verbunden ist.
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Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß auch bei mächtigen Flözen und
höherem Ausbauwiderstand die Stempel der Gespanne immer wieder bankrecht gestellt
werden, die Gespanne sich den Schwankungen der Flözmächtigkeit besser anpassen können
und ein einwandfreies und sicheres Vorschreiten des Ausbaus gewährleistet wird,
und zwar so, daß immer der untere Schreitzylinder voll ausgefahren werden kann,
also dessen Hub entsprechend der Notwendigkeit des Vorschreitens bei jedem Schritt
voll ausgenutzt wird.
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Es ist beispielsweise nach der deutschen Auslegeschrift 1126 821 bekannt,
neben einem unteren Schreitzylinder lenkerartige, aus doppelt beaufschlagten, einmal
hinter und einmal vor den Stempeln der Rahmen, in der Mittelebene der Rahmen kardanähnlich
oder kugelig aufgehängten Druckmittelzylindern bestehende Elemente zu verwenden
und einen ebenfalls doppelt beaufschlagten, diagonal angeordneten, in der gleichen
Weise aufgehängten Haltezylinder vorzusehen, wobei die Vorschübe der drei Druckmittelzylinder
mit dem Vorschub des unteren Schreitzylinders hydraulisch oder mechanisch gekuppelt
sind. Durch diese Ausbildungsform soll erreicht werden, daß die Druckkomponente,
die der Rahmen durch sein Eigengewicht erzeugt und die gegen die Vorschubrichtung
wirkt und die Stempel innerhalb der Rahmenebene gegen die Rückstellkraft der Federn
im Untergestell mit den Kappen und dem Untergestell- zusammen zu einem Parallelogramm
zu verschieben sucht, sich nicht auswirken kann. Es soll erreicht _ tverden, den
gerückten Rahmen immer wieder in genau bankrechte Stellung
zu bringen.
Diese Ausbildungsform hat allerdings den Nachteil, daß beim Vorschreiten eines Ausbaugespanns
jeder Zylinder betätigt werden muß, wenn man keine Schwenkbewegungen der Stempel
in Kauf nehmen will. Den Schwankungen der Flözmächtigkeit, insbesondere wenn sich
das Hangende neigt oder hebt, ist dieses bekannte Ausbaugespann nicht in einwandfreier
Weise gewachsen. Bei der Erfindung dagegen ist ein unterschiedlicher Betätigungsvorgang
zwischen dem unteren Schreitzylinder einerseits und der oberen Ausgleichseinrichtung
andererseits immer nur dann notwendig, wenn wesentliche Schwankungen der Flözmächtigkeit
eintreten. Dadurch, daß der parallel zum unteren Schreitzylinder angeordnete Zylinder
der Ausgleichseinrichtung einen größeren Hub als der untere Schreitzylinder aufweist,
d. h. dadurch, daß der eine Zylinder dem anderen Zylinder um ein vorbestimmtes Maß
vor- bzw. nachlaufen kann, wird sichergestellt, daß der untere Schreitzylinder unabhängig
von der Notwendigkeit der Bankrechtstellung der Stempel immer voll ausgefahren werden
kann, sein Hub also bei jedem Vorschreitschritt voll ausnutzbar ist. Beim Abnehmen
der Flözmächtigkeit in Verhiebrichtung, z. B. durch Ansteigen des Liegenden, erfolgt
das Wirksamwerden des oberen, parallel zu dem unteren Schreitzylinder angeordneten
Ausgleichszylinders, bezogen auf seine Hublänge gegenüber dem unteren Schreitzylinder,
mit einem kürzeren Hub. Die Begrenzung des Hubes erfolgt dabei - unter dem Normalhub
bleibend oder darüber hinausgehend - automatisch, z. B. durch Fühler oder durch
eine Pendelsteuerung, oder auch von Hand. Die Einsatzgegebenheiten des Ausbaus nach
der Erfindung sind aus diesem Grunde von besonderer Allgemeinheit.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausbildungsform des Ausbaugespanns,
und zwar zeigt F i g. 1 den Ausbau in Seitenansicht mit teilweisen Schnitten, F
i g. 2 in Vorderansicht, ebenfalls teilweise geschnitten, und F i g. 3 in Draufsicht.
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Wie aus den Abbildungen erkennbar ist, sind die Rahmen aus jeweils
drei Stempeln 1, 2, 3, 4, 5, 6 aufgebaut. Die Stempel bestehen in bekannter Weise
aus zwei ineinandergleitenden, unempfindlichen Rohren 7 und 8, deren unteres den
kleinen Durchmesser hat und mit dem kugeligen Stempelfuß 9 verschweißt ist. In diesem
unteren kleineren Rohr 7 befindet sich die eigentliche Hydraulikpatrone 10, die
in der bekannten Ausbildung mit ihrem Schulterring 11 auf dem oberen Rand des Rohres
7 aufgehängt ist. Der Kolben der Hydraulikpatrone 10 arbeitet völlig im Schutz des
oberen Rohres 8 und hat keine Führungsaufgabe zu erfüllen. Diese wird allein von
den beiden ineinandergleitenden Rohren 7 und 8 übernommen. Der Kolbenschaft 12 endet
oben in einer zylindrischen Bohrung des Kugelkopfes 13, der das obere Ende des größeren
Rohres 8 darstellt und die Kraft der Hydraulikpatrone 10 auf eine entsprechende
Kalotte innerhalb der Kappe 14 überträgt. Die Druckmittelzufuhr geschieht in der
ebenfalls bekannten Weise durch den Kolbenschaft 12. Zwischen den beiden Rahmen
des Ausbaus befindet sich eine die Rahmen wechselseitig voranbewegende, in ihren
Einzelheiten bekannte untere Schreiteinrichtung 15, die auf den Federschwellen 16
befestigt ist und mit ihrem doppelt beaufschlagten Schreitzylinder die daran befestigten
Rahmen im Wechselschritt voranbewegen kann. Durch die Führungsstangen
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ist die Möglichkeit gegeben, die relativ zueinander veränderlichen Schreitrichtungen
der mit der unteren Schreiteinrichtung 15 gekoppelten Rahmen in an sich bekannter
Weise in eine vorbestimmte Richtung zu lenken.
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Mit Rücksicht auf die Höhe der Rahmen und das Gewicht der Kappen ist
am oberen Ende des Gespanns eine Ausgleichseinrichtung 18 vorgesehen, die aus einem
oberen Schreitzylinder 19 und zwei senkrecht zu diesem angeordneten kurzen Ausgleichszylindern
20 und 21 besteht. Die Ausgleichseinrichtung 18 dient insbesondere der Stabilisierung
des Gespanns und ist in dem oberen Bereich des V-förmigen Rahmenteils etwa unter
dem Schwerpunkt des Kappenzuges eingebaut. Dadurch wird der freie Durchgang im Portal
des Gespanns zwischen den hinteren Stempeln 2 und 5 und den parallel hierzu gestellten
Stempeln 3 und 6 sichergestellt. Alle dem Voranschreiten bzw. der Stabilisierung
dienenden Zylinder 15,19, 20 und 21 sind doppelt beaufschlagt und können somit einzeln
oder gleichzeitig sowohl aus- als auch eingefahren werden. Der Hub des oberen Schreitzylinders
19 ist in der erfindungsgemäßen Kombination etwas größer als der Hub des unteren
Schreitzylinders 15 und mit diesem derart hydraulisch gekoppelt, daß der eine dem
anderen um ein vorbestimmtes Maß vor- bzw. nachlaufen kann.
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Die senkrecht zum oberen Schreitzylinder 19 angeordneten kürzeren
Zylinder 20 und 21 haben die Aufgabe, zum Zwecke der Abstandsveränderung die in
einfallenden Streben unvermeidliche Auswanderung der Oberteile des gesamten Gespanns
gegenüber den Unterteilen durch Handbetätigung oder automatisch, z. B. durch Fühler,
durch die die Betätigung ausgelöst wird, auszugleichen. Dabei stehen erfindungsgemäß
die Kolben der beiden Zylinder 20 und 21 in hydraulisch blockiertem Zustand in Mittelstellung
und werden in dieser so festgehalten, was z. B. durch federbelastete Ventile geschehen
kann, daß die durch das Eigengewicht der Rahmen hervorgerufenen Zug- bzw. Druckkräfte
nicht in der Lage sind, die Rahmen aus ihrem vorbestimmten Abstand fallen zu lassen.
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Der obere Schreitzylinder 19 liegt in gleichem Maße wie der
untere Schreitzylinder 15 in an sich bekannter Weise geschützt in zwei ineinandergleitenden
Rohren, die die Seitenkräfte aufnehmen. Das äußere dieser Rohre ist längsgeschlitzt
und läßt zwei am inneren Rohr angeschweißte Ausleger 22 und 23 durchtreten. Diese
umfassen mit rohrförmig angebogenen Enden 24 und 25 in bekannter Weise eine zylindrische
Führungsstange 26, die an der äußeren Seite des entsprechenden V-förmigen Rahmens,
z. B. an den Stempeln 4 und 5, befestigt ist und eine konstruktionsbedingte Längsverschieblichkeit
zuläßt.
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An dem äußeren der beiden ineinandergleitenden Rohre gegenüber dem
Längsschlitz sind zwei Halterungen 27 und 28 vorgesehen, die im eingeschobenen Zustand
der Rohre den am inneren Rohr angeschweißten Auslegern 22 und 23 gegenüber stehen.
In diesen Halterungen 27 und 28 sind ebenfalls zwei Ausleger 29 und 30 befestigt,
die jedoch kein rohrförmig angebogenes Ende besitzen, sondern in Durchtritten von
Konsolen 31 und 32 gleiten, die
wiederum auf einer zylindrischen
Führungsstange 33 gleiten, die an dem entsprechenden V-förmigen Rahmen an seiner
Außenseite befestigt ist, z. B. an den Stempeln 1 und 2. Die Stabilisierungszylinder
20
und 21 sind außerhalb des V-förmigen Bereiches der Stempel 1 und 2 angeordnet;
sie können wahlweise aber auch innerhalb dieses Bereiches vorgesehen sein.
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Die Durchbohrungen der beiden Konsolen 31 und 32 sind engpassend für
die beiden Ausleger 29 und 30 ausgebildet, weisen jedoch seitlich genügend Spiel
auf, damit die Ausleger 29 und 30 gegenüber dem Kappenzug eine begrenzte Schrägstellung
einnehmen können. Die Lagerungen 34 und 35 für die beiden kurzen Zylinder 20 und
21 befinden sich ebenfalls auf der Führungsstange 33, im Falle der Anordnung der
Zylinder 20 und 21 innerhalb des V-förmigen Bereiches an den beiden durchbohrten
Konsolen 31 und 32. Ihre Gegenlagerungen 36 und 37 sind an der Ausgleichseinrichtung
18 vorgesehen. Im Falle der Anordnung der Zylinder 20 und 21 innerhalb des V-förmigen
Bereiches werden sie an den Halterungen 27 und 28 vorgesehen, an denen auch die
beiden Ausleger 29 und 30 befestigt sind. Durch diese Lagerung können in beiden
Fällen die Ausleger 29 und 30 bei der Beaufschlagung der kurzen Zylinder 20 und
21 durch die Konsolen 31 und 32 hindurchgleiten.
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Wenn einer der beiden Rahmen gelöst wird, kann der andere relativ
zu diesem angezogen oder abgestoßen oder auch bei unterschiedlicher Beaufschlagung
der Zylinder 20 und 21 in seiner Richtung verändert werden. Dabei kann der obere
Schreitzylinder 19 zu einer eventuell notwendig gewordenen Korrektur von Hand ein
Stück vorgefahren oder zurückgeholt werden. Dadurch, daß die Lagerstellen 24 und
25 der Ausleger 22 und 23 des inneren Führungsrohres des oberen Schreitzylinders
19 und die Lagerung der Konsolen 31 und 32, durch die die Ausleger 29 und 30 des
äußeren Führungsrohres des oberen Schreitzylinders 19 hindurchtreten, drehbar sind,
ist gewährleistet, daß die Rahmen beim Einsinken nicht behindert werden.
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Die Fußplatten 38 und 39 sind miteinander durch federnde Verbindungselemente
40 verbunden, die sicherstellen, daß die Platten sich gegeneinander in ausreichendem
Maß verstellen können. Das gleiche gilt durch entsprechende Elemente 41 für den
oberen Kappenzug 42 und 14. Zusätzlich ist dieser Kappenzug 14, 42 noch mit einer
volltragenden, jedoch abnehmbaren Spitze 43 versehen, deren Länge etwa einer Gewinnungsbreite
entspricht. Dabei ist die Kappenspitze so ausgebildet, daß sie bei normalem Hangenden
grundsätzlich zur Anlage kommt, also bei dem Punkt 44 immer trägt. Mit Hilfe einer
Andruckfeder 45 wird die Kappenspitze 44 noch zusätzlich angedrückt. Bei Ausschöpfung
des Federweges überträgt die Kappenspitze das volle Biegungsmoment über den Anschlag
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Am oberen Teil 47 bzw. 48 der jeweils dritten hinteren tragenden Stempel
3 und 6 ist ein Versatzschild 49 zur Verhinderung des Hereinrollens von Bruchgestein
vorgesehen. Der Versatzschild 49 ist mit Langlöchern 50 versehen, durch die Zapfen
51 gleiten können, an denen der Schild 49 befestigt ist. Die Zapfen 51 sind ihrerseits
an dem einen Oberteil, beispielsweise 48, mit drehbaren Schellen angeschlagen, an
dem anderen Oberteil, z. B. 47, mit festen Schellen. Dadurch kann sich der Versatzschild
49 schräg stellen und dem Rahmen beim Rücken folgen.