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Schubkolbeneinheit
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Die Erfindung richtet sich auf eine Schubkolbeneinheit, insbesondere
für den Einsatz im untertägigen Grubenbetrieb, gemaß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Schubkolbeneinheiten dieser Bauart werden über Tage und unter Tage
überall dort mit Vorteil eingesetzt, wo gesteuerte oder auch ungesteuerte Relativbewegungen
zwischen zwei Bauteilen einer Maschine, einer Vorrichtung oder eines Aggregats stattfinden
müssen. Hier haben sie sich durchweg bewährt. Probleme stellen sich aber dann ein,
wenn eine solche Schubkolbeneinheit zwischen einer Druckfluid erzeugenden Quelle
und einem Verbraucher für das Druckfluid angeordnet wird. In diesen Fällen ist es
nämlich aufgrund der ständig andere Relativstellungen einnehmenden Bauteile zwecks
Uberbrückung der Schubkolbeneinheit erforderlich, in den das Arbeitsfluid führenden
Schläuchen entsprechend der Größe der jeweils maximal möglichen Relativbewegungen
mehr oder weniger große Schlaufen vorzusehen. Diese Schlauchschlaufen bilden folglich
bei allen sonstigen Vorteilen der Schubkolbeneinheiten ausgesprochene Schwachstellen
im jeweiligen hydraulischen System, weil sie leicht beschädigt werden können und
damit die Funktionssicherheit des hydraulischen Systems beeinträchtigen.
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Gerade der untertägige Grubenbetrieb kennt viele solcher Betriebspunkte
Aufgrund ihrer absehbaren Störanfälligkeit werden
sie daher von
vornherein mit Sorgfalt abgesichert und geschützt, was naturgemäß mit einem hohen
fertigungstechnischen und baulichen Aufwand verbunden ist. Dennoch ist es in vielen
Fällen nicht zu vermeiden, daß selbst diese besonderen Schutzmaßnahmen nicht angewendet
werden können, weil es die örtlichen Bedingungen nicht zulassen, und zwar insbesondere
bei fehlendem Aufstellungs- oder Montageraum. Eine Kürzung der Schläuche kommt zumeist
auch nicht in Frage, weil dann die Biegungen zu eng werden, wie dies bei nahezu
allen untertägigen Maschinen und Aggregaten der Fall ist.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schubkolbeneinheit
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Bauart so auszubilden, daß die
bislang durch die Verwendung von Schläuchen aufgetretenen Mängel in Fortfall gelangen.
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Gemäß der Erfindung besteht die Lösung dieser Aufgabe in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1.
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Danach wird nunmehr die zwischen einer Druckfluid erzeugenden Quelle
und einem Verbraucher für das Druck fluid eingegliederte Schubkolbeneinheit selber
unter Verzicht auf jegliche Rhläuche als längenveränderbarer Leitungsabschnitt für
das Druckfluid ausgebildet. Die Schubkolbeneinheit nimmt also zwei Funktionen parallel
nebeneinander wahr. Zum einen dient sie dazu, den Verbraucher für das Druckfluid
gegenüber der Druckfluidquelle relativ zu verlagern und zum anderen sorgt sie für
die Zu- und Abführung des Druckfluids vom und zum Verbraucher. Die Anschlüsse für
das Druckfluid einerseits am Vorsatzgehäuse und andererseits am freien Ende der
Kolbenstange sind bezüglich der ihnen zugeordneten Bauteile ortsunveränderbar, so
daß weitgehend
starre Leitungen mit allen ihnen anhaftenden Vorteilen
verwendet werden können. Dank der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, jetzt
auch dort die Vorteile der Schubkolbeneinheiten zu nutzen, wo sich bislang ihr Einsatz
wegen des zur Verfügung stehenden knappen Raums verbot beziehungsweise nur mit einem
erheblichen technischen Aufwand realisiert werden konnte.
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Die überführung des Druckfluids von der Quelle zum Verbraucher beziehungsweise
vom Verbraucher zur Druckquelle kann über eine einzige Schubkolbeneinheit erfolgen.
Vorteilhafter ist es jedoch, wenn jeweils nur eine Strömungsrichtung des Druckfluids
durch eine Schubkolbeneinheit geführt wird. Dies allein schon deshalb, weil der
Aufbau einer Schubkolbeneinheit einfacher wird und weil in den meisten Fällen aus
praxisnahen Gründen wenigstens zwei Schubkolbeneinheiten zwischen den Anschlußstellen
vorgesehen sind, die einmal Bestandteil einer Druckfluid erzeugenden Quelle und
zum anderen Bestandteil eines Verbrauchers für das Druckfluid bilden. In diesem
Zusammenhang sieht dann die Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vor,
daß die Kolbenstange hohl ausgebildet und mit dem Inneren des Vorsatzgehäuses fluidleitend
verbunden ist. Demnach kann das Druckfluid sowohl vom Anschluß an der Kolbenstange
zum Anschluß am Vorsatzgehäuse als auch vom letzteren zum Anschluß an der Kolbenstange
geführt werden. Dabei sorgt die fluiddichte Durchführung der Kolbenstangenveringerung
durch das gehäuseseitige Zylinderstirnende dafür, daß die Funktionsbereiche Axialverlagerung
einerseits und "DruckSluid-überführung" andererseits einwandfrei voneinander getrennt
werden.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schubkolbeneinheit
in der Seitenansicht, teilweise im vertikalen Längsschnitt; Fig. 2 in schematischer
Darstellung den Schrämarm einer Schrämmaschine in der Seitenansicht, teilweise im
vertikalen Längschnitt, mit einer paarweisen Anordnung von Schubkolbeneinheiten
gemäß der Ausführungsform der Fig. 1; Fig. 3 in der Stirnansicht eine in Längsrichtung
einer untertägigen Strecke verlagerbare Arbeitsbühne, ebenfalls mit paarweise angeordneten
Schubkolbeneinheiten gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 und Fig. 4 die Arbeitsbühne
der Fig. 3 in der Seitenansicht.
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In der Fig. 1 ist mit 1 der Zylinder einer hydraulisch beaufschlagbaren
Schubkolbeneinheit 2 bezeichnet. Der Zylinder 1 ist endseitig durch Stirnplatten
3, 4 dicht verschlossen. In der Nähe der Stirnplatten 3, 4 befinden sich auch die
Anschlüsse 5, 6 für das Arbeitsfluid.
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Im Zylinder 1 ist ein Kolben 7 axial geführt. Der Kolben 7 weist
umfangsseitige Dichtringe 8 auf, die an der Innenwand 9 des Zylinders 1 anliegen.
Der Kolben 7 bildet Bestandteil einer hohlen Kolbenstange 10, die mit einem Längenabschnitt
11 durch die Stirnplatte 4 relativ verschieblich hindurchgeführt ist. In der Stirnplatte
4 befinden sich Dichtringe 12, die am Außenumfang 13 der Kolbenstange 10 anliegen.
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Am freien Ende der Kolbenstange 10 ist ein Anschlußgehäuse 14 vorgesehen,
das einen Anschluß 15 für ein beim Ausführungsbeispiel hydraulisches Druckfluid
besitzt. In der Wand der
Kolbenstange 10 ist eine Querbohrung 16
vorgesehen, die die Längsbohrung 17 in der Kolbenstange 10 mit dem Anschluß 15 verbindet.
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Über ein Kupplungsauge 18 kann die Kolbenstange 10 an eine entsprechend
gestaltete Anschlußstelle angeschlossen werden, die beispielsweise Bestandteil eines
hydraulischen Verbrauchers bildet.
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Die hohle Kolbenstange 10 ist über den Kolben 7 hinaus verlängert
und auch durch die Stirnplatte 3 des Zylinders 1 hindurchgeführt. Ein Dichtring
19 übernimmt hier die Abdichtung zwischen der Stirnplatte 3 und dem Außenumfang
13 der Kolbenstange 10. Die Kolbenstange 10 ragt in das Innere 20 eines Vorsatzgehäuses
21 hinein, das an der Stirnplatte 3 befestigt ist. Die bevorzugt durch Schraubbolzen
22 gebildeten Befestigungsmittel für die Stirnplatten 3, 4 und das Vorsatzgehäuse
21 sind in der Darstellung gemäß Fig 1 lediglich schematisch veranschaulicht.
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Am freien Ende des Vorsatzgehäuses 21 ist ebenfalls ein Kupplungsauge
23 zum Anschluß an einen Bauteil vorgesehen, der beispielsweise Bestandteil einer
Druckfluidquelle bildet. Mit 24 ist ein Anschluß für ein Druckfluid bezeichnet.
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Die Fig. 2 veranschaulicht die Verwendung der Schubkolbeneinheit
2 gemäß Fig. 1 bei einem Schrämarm 25 einer Schrämmaschine 26. Es ist zu erkennen,
daß zwei Schubkolbeneinheiten 2a und 2b im Innern des in Axialrichtung teleskopierbaren
Schrämarms 25 angeordnet sind. Dabei ist zu sehen, daß die endseitig der Vorstzgehäuse
21 befindlichen Kupplungsaugen 23 über Konsolen 27 mit dem unteren Längenabschnitt
28 des Schrämarms 25 und die endseitig der Kolbenstangen 10 vorgesehenen Kupplungsaugen
18
über Konsolen 29 mit dem oberen Längenabschnitt 30 des Schrämarms 25 verbunden sind.
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Am freien Ende des Schrämarms 25 sitzt eine Schrämwalze 31 mit einem
eingebauten Hydraulikmotor 32.
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Die nicht näher veranschaulichte Druckfluid erzeugende Quelle ist
in der Schrämmasdine 26 angeordnet. Die Druckleitung P ist an die Schubkolbeneinheit
2b und die Rückleitung T an die Schub-kolbeneinheit 2a angeschlossen. Von den Anschlüssen
15 endseitig der Kolbenstangen 10 führen entsprechende Leitungen 33> 34 zum Hydraulikmotor
32. Es ist zu ersehen, daß unabhängig von den Relativbewegungen der Schubkolbeneinheiten
2a, 2b und damit auch der beiden Längenabschnitte 28, 30 des Schrämarms 25 keine
Schlauchverbindungen zwischen der Druckfluid erzeugenden Quelle in der Schrämmaschine
26 und dem Hydraulikmotor 32 angeordnet sind.
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In den Fig. 3 und 4 ist mit 35 eine in Längsrichtung einer Strecke
bewegbare Arbeitsbühne bezeichnet. Die Arbeitsbühne 35 kann auf der Streckensohle
rollend abgestützt oder am Strekkenausbau hängend geführt sein. Auch ist es möglich,
daß die Arbeitsbühne 35 seitliche Stützräder hat, die sich auf entsprechenden Schienen
entlang bewegen, die am Streckenausbau befestigt sind.
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Auf der Arbeitsbühne 35 ist eine Arbeitsplattform 36 quer verschieblich
angeordnet. Die Führungen für die Arbeitsplattform 36 an der Arbeitsbühne 35 entlang
sind mit 37 bezeichnet. Auf der Arbeitsplattform 36 ist als Arbeitsgerät beispielsweise
ein Kran 38 mit einem nicht näher dargestellten Verbraucher für ein Druckfluid angeordnet.
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Zur Relativverschiebung von Arbeitsbühne 35 und Arbeitsplattform
36 dienen zwei parallel im Abstand nebeneinander angeordnete Schubkolbeneinheiten
2c, 2d gemäß der Ausführungsform der Fig. 1. Die Vorsatzgehäuse 21 sind über die
Kupplungsaugen 23 und Konsolen 39 mit der Arbeitsbühne 35 und die Kolbenstangen
10 über die Kupplungsaugen 18 und Konsolen 40 mit der Arbeitsplattform 36 verbunden.
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Ein Druckfluid wird von einer Druckquelle 41 über eine Druckleitung
P zum Vorsatzgehäuse 21 der Schubkolbeneinheit 2c und über die Schubkolbeneinheit
2c zu einem Steuerstand 42 auf der Arbeitsplattform 36 geführt. Entsprechend gelangt
dann das verbrauchte Fluid über die Rückflußleitung T und die parallele Schubkolbeneinheit
2d zum Versorgungsaggregat 41 zurück.