DE2733270A1

DE2733270A1 - Ausbausteuerung fuer einen schreitenden hydraulischen ausbau

Info

Publication number: DE2733270A1
Application number: DE19772733270
Authority: DE
Inventors: Harry Rosenberger; Walter 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: 1979-02-08
Also published as: US4191498A; DE2733270C2; GB1587366A

Description

Ausbausteuerung für einen schreitenden hydraulischen Ausbau

Die Erfindung betrifft eine Ausbausteuerung für einen schreitenden hydraulischen Auebau, insbesondere einen Schild- oder Sohildbockausbau.

Die für die Hangendabstützung in Bergbau-Gewinnungsbetrieben eingesetzten schreitenden hydraulischen Ausbaueinheiten in Gestalt von Ausbaurahmen, Auebauböcken, Ausbausohilden u.dgl. weisen eine mit Steuerventilen ausgerüstete hydraulische Ausbausteuerung auf, mit welcher die notwendigen Arbeitsvorgänge, wie insbesondere Rauben, Setzen und Schreiten, durchgeführt werden. Die Ausbausteuerungen können dabei als Handsteuerung, z.B. in Form einer Nachbar- oder 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 Ausbaueinheiten das MaB, um welches

809886/0116

Gewerkschaft Elsenhütte Westfalia Gw 7729 5

die hydraulischen Stempel einschieben, allein abhängig 1st von der Kontrolle des Bedienungspersonals. Es besteht Infolgedessen die Gefahr, daß beim Rücken der Ausbaueinheiten die Stempel unnötig weit eingefahren werden. Dabei 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 Liegendschwelle 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 Seltenflächen Ihrer Kappen gegeneinander abstützen und führen, kann bei unnötig weitem Absenken der Kappe die Abstützung und Führung aufgehoben werden, wodurch sich erhebliche Schwierigkelten ergeben können.

Aufgabe der Erfindung 1st es, eine vorzugsweise als Handsteuerung ausgebildete Ausbausteuerung In zweckdienlicher Welse so auszugestalten, daß die vorgenannten Gefahrenquellen und Schwierigkelten wirksam behoben werden. Dabei soll insbesondere verhindert werden, daß beim Rauben des Ausbau· die niedrigste zulässige Befahrungshöhe unterschritten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausbausteuerung mit einer den Raubvorgang bei einem vorbestimmten Stempeleinschub selbsttätig sperrenden hydraulischen Einraubsperre versehen ist, welohe ein in Abhängigkeit vom Stempeleinschub duroh ein am Aus-

809886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia 2733270

Gw 7729 ς

-J-

bau angeordnetes Schaltglied od.dgl. betätigtes Sperrventil aufweist, und daß in einer zu dem Stempelringraum führenden Leitung ein Nachsaugeventil angeordnet ist, über welches nach Ansprechen des Sperrventils bei durch Überlast bedingtem weiterem Stempeleinschub Druckflüssigkeit in den Stempelringraum nachsaugbar ist. Vorzugsweise ist dabei das Sperrventil in der zu dem Stempelringraum führenden Leitung angeordnet, welche durch Betätigen eines Steuerventils wahlweise an die hydraulische Druckleitung oder aber an den Rücklauf angeschlossen werden kann. Bei dieser Anordnung lassen sich die hydraulischen Stempel durch Druckbeaufschlagung der Ringräume aktiv einrauben, wie dies an sich bekannt ist.

Mit der erfindungsgemäßen Einraubsperre wird das Maß, um welches die Stempel beim Raubvorgang einschieben können, zwangsweise begrenzt und der Kontrolle des Bedienungspersonals entzogen, so daß ein im Hinblick auf die ordnungsgemäße Durchführung des Ausbau-Schreitvorgangs unnötig weites Einrauben verhindert 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 Einraubsperr· dar Ausbau im Uberlastfall durch Ansprechen der den hydraulischen Stempeln zugeordneten Uberlastventile noch weiter einschieben, so daß auch eine Überlastung des Ausbaus ausgeschlossen wird. Da der Ausbau im überlastfall nur sehr langsam einschiebt, stellt dies kein· ernsthaft· Gefahr für das Strebpersonal dar.

Ee empfiehlt sich, dl· Anordnung so zu treffen, daß sich das NaB, um welches die Stempel bis zum Anspreohen der

809886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia *

Ow 7729 ^

Einraubsperre einschieben können, einstellen IaBt. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß das Schaltglied gegenüber dem Sperrventil verstellbar am Ausbau angeordnet wird. Das Schaltglied 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 Schaltglied ein einfacher mechanischer Anschlag, z.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 Stößelbetätigung 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 Einraubsperre durch das Schaltglied 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 Servoventile gesteuert, so daß beim Einleiten des aktiven Raubvorgangs und bei der hierbei erfolgenden Druckbeaufschlagung der Stempelringräume das Servoventil zwangsweise über die Steuerleitung geöffnet und damit der Auslaß der Druckflüssigkeit aus den größeren Stempelräumen freigegeben wird. Das Servoventil wird zweckmäßig so ausgebildet, daß sein Schließglied einerseits durch den

809886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia 2733270

Ow 7729 $

Servokolben und andererseits unmittelbar durch den Betriebsdruck des hydraulischen Druckmediums gegen eine Sohließkraft 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. Eb empfiehlt sich ferner, die Verbindung zwischen dem Servoventil und dem größeren Stempeldruokraum, der beim Stempelsetzen beaufschlagt wird, über ein Überlastventil an den Rücklauf des hydraulischen Systeme anzuschließen.

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

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung in Form eines Sohaltplanes dargestellten AusfUhrungsbeispiel einer Ausbausteuerung näher erläutert.

Es sei angenommen, daß die z.B. aus einem Schildbook bestehende Ausbaueinheit insgesamt vier hydraulische Stern-

809886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Weetfalia 2733270

Gw 7729 _α

pel 10 bis 13 umfaßt, deren Ringräume 14 zu» aktiven Rauben dieser Stempel von der hydraulischen Druckflüssigkeit beaufschlagbar sind. Um die Stempel mit der erforderlichen Setzlast zu setzen» werden die größeren Stempelräume 15 an den hydraulischen Betriebsdruck angeschlossen. Die Betriebsdruckleitung ist mit P und die RUcklaufleitung mit R bezeichnet.

Die Ausbausteuerung weist eine z.B. als Drehschieber ausgebildete, in der Zeichnung nur sohematisch bei 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 eingangsseitig über Leitungen 20 und 21 an die Druckleitung P und den Rücklauf R angeschlossen· Entsprechend ist der Steuerschieber 19 eingangsseitig über Ansohlußleltungen 22 und 23 an die beiden längs durch den Streb verlaufenden Leitungen P und R angeschlossen.

Ausgangsseitig ist der Steuerschieber 19 über eine Leitung 24 mit den Ringräumen 14 der vier hydraulischen Stempel verbunden. In der Leitung 24 ist ein Sperrventil 25 angeordnet, welches in der Zeiohnung lediglich sohematisch dargestellt 1st. Das Sperrventil 25 ist ein Stoßelventil, dessen duroh eine Feder 26 in Sohlieeriohtung belastetes Sohließglied 27 mittel· eines StOSeIs 28 von seinem Ventilsitz 29 abhebbar ist. Die Ventilbetätigung erfolgt mittels eines mechanischen Sohaltgliedes, welches bei dem dargestellten Ausftthrungsbelspiel aus einer Kulisse oder Noekenbahn 30 besteht, die an einem beim Stempeleinsohub

109886/011«

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia Gw 7729

alia 27332 /ö

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 Ausf Uhrungsbeispiel 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 bzw· Nockenbahn an einem sich absenkenden Ausbauteil angeordnet ist.

Die Leitung 24 ist hinter dem Sperrventil 25 über ein Nachsaugeventil 33 an den Rüoklauf 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 Servokolben mit 37 und deren durch Schließfedern 38 belastete Schließglieder mit 39 bezeichnet sind.

809886/0116

9733270

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia *·**«.

Gw 7729

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 Servoventile 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 Uberlastventil 47 bzw. 48 eingeschaltet·

Die vorstehend beschriebene Ausbaueteuerung 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 Nockenanschlag 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 Servoventile 35 und 36, über die Leitungen 41 und 42 und die Steuerventile 17 und 18 in den Rücklauf R. Die Servoventile 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 Stößel 28 des Sperrventils 25 von der Kulisse 30 freigegeben wird, schließt das Sperr-

609886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia *· ' * * ^

Ow 7729

ventil unter der Kraft seiner Schließfeder 26, wodurch der Zulauf zu den Stempelringräumen 14 über die Leitung

24 gesperrt wird. Zugleich wird die Steuerleitung 34 drucklos, so daß auch die Servokolben 37 der beiden Servoventile 35 und 36 entlastet und damit die Servoventile geschlossen werden. Der Einraubvorgang wird somit zwangsweise beendet, wobei sich die Ausfahrposition der Stempel, bei welcher der Einraubvorgang gesperrt wird, durch entsprechende 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 überlastfall weiter einschieben, da ihre Stempeldruckräume 15 Über die überlastventile 47 und 48 an den Rücklauf R angeschlossen sind.

Zum Setzen 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 aus den Stempelringräumen 14 über die Leitung 24 und die geöffneten Ventile

25 und 19 in den Rücklauf R.

Das vorgenannte Naehsaugeventil 33 hat vor allem die Aufgabe, einen weiteren Stempeleinachub naoh Ansprechen der Kinraubsperre bzw. des Sperrventils 25 im überlastfall zu ermöglichen. Beim Anspreohen der beiden Überlastventile 47 und 48 wird über die Leitung 24 und das sich bei Unterdruok öffnende Naohsaugeventil 33 Flüssigkeit in die Stem-

809886/011*

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia Gw 7729

pelringräume 14 nachgesaugt, so daß hier kein Unterdruck entstehen kann.

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.

ÖU9886/01 16

-Au-

Leerseite

Claims

Ansprüche:

1. Ausbausteuerung für einen schreitenden hydraulischen Ausbau, insbesondere einen Schild- oder Schildbockausbau, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer den Raubvorgang bei einem vorbestimmten Stempeleinschub 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 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (25) in der zu dem Stempelringraum (14) führenden, durch Betätigen eines Steuerventils (19) wahlweise an eine hydraulische Druckleitung (P) oder an den Rücklauf (R) anschließbaren Leitung (24) angeordnet ist.

«09886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia * 7 3 3 I I U

Gw 7729

- H -9.

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, im Ansprechpunkt den Stößel freigebender mechanischer Anschlag, wie z.B. eine Kulisse, eine Nockenbahn od.dgl., vorgesehen ist.

4. Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» da durch gekennzeichnet, daß an die das Sperrventil (25) mit dem Stempelringraum (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 Servoventils (35, 36) einerseits durch den Servokolben (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 Uberlastventll (47» 48) an den hydraulischen Rücklauf (R) angeschlossen ist.

7· Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß das Nach» saugeventil (33) aus einem Rückschlagventil besteht, welches zwischen die den Ausgang des Sperrventils (25)

809886/0116

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia *

7 O Ol /U

Gw 7729 3,

- IZl -

mit dem Stempelringraum (1A) verbindende Leitung (24) und den Rücklauf (R) eingeschaltet ist.

8. Ausbausteuerung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Nachsaugeventils (33) die zu dem Servoventil (35, 36) führende Steuerleitung (34) angeschlossen ist.

9. Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (25) und das Servoventil (35, 36) in der Verbindung zwischen einer das Setz- und Raubventil aufweisenden Steuerventilvorrichtung (17, 18, 19) und den hydraulischen Stempeln (10 bis 13) angeordnet sind.

10. Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (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 Ausbaueinheit oder an einem mit der Kappe bzw. dem Bruchschild verbundenen Teil verstellbar angeordnet ist, wobei das Sperrventil (25) getrennt von der Steuerventilvorrichtung (16) im Bewegungsbereich des Schaltgliedes am Ausbau festgelegt ist.

809886/0116