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WO2009067962A1 - Ausbaustütze für den untertägigen berg- und tunnelbau - Google Patents

Ausbaustütze für den untertägigen berg- und tunnelbau Download PDF

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WO2009067962A1
WO2009067962A1 PCT/DE2008/000375 DE2008000375W WO2009067962A1 WO 2009067962 A1 WO2009067962 A1 WO 2009067962A1 DE 2008000375 W DE2008000375 W DE 2008000375W WO 2009067962 A1 WO2009067962 A1 WO 2009067962A1
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valve
pressure
expansion
piston
valve block
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Manfred Koppers
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Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
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Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
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    • E21D15/50—Component parts or details of props
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    • E21D15/512—Arrangement of valves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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    • E21D15/51—Component parts or details of props specially adapted to hydraulic, pneumatic, or hydraulic-pneumatic props, e.g. arrangements of relief valves
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the invention relates to an outrigger for underground mining and tunneling according to the features in the preamble of claim 1.
  • Such a structural support is e.g. OS patent 310698 known. It consists of the upper punch, which is formed by the outer tube, the lower punch, formed by the inner tube slidably guided in the inner tube, at its end lying in the outer tube, a piston is fastened, which seals the pressure chamber above it by a built-seal to the atmosphere , the upper end of the pressure chamber forms a welded plate, which is equipped on its lying outside the pressure chamber upper side with a valve block, are screwed sealingly in the setting robbery and pressure relief valve.
  • the welded-in plate is positioned as close as possible to the top plate. This means, however, that the setting and the robbery valve are so high with long expansion supports that a stage or ladder is required for operation.
  • the invention is, starting from the prior art, the object of an expansion support to create, in which regardless of the extended length of the Actuators have a constant, always reachable height above the base plate, but at the same time is not contaminated by dirt on the footwall.
  • the provided with the seal piston is located directly under the top plate of the expansion post and rests on the upper end of the inner tube.
  • the pressure tube Centrally in the piston, the pressure tube is welded, to which at its lower end a valve block is welded, in which the setting and robbery valve and the pressure relief valve are screwed sealingly.
  • the setting and robbing valve exits through a bore in the inner tube of the lower punch to the outside and is fixed in position during assembly by a shoulder generated by a diameter reduction.
  • the passage of the robbery and setting valve in the inner tube is chosen so that it is as close as possible to the lower edge of the outer tube in the fully retracted state of the expansion post and thus has sufficient distance from the footwall. In this constructive arrangement, the setting and the robbery valve remain in a constant, reachable without auxiliary height above the base plate, regardless of the extended length of the expansion support.
  • the expansion post according to the proposal of the invention is operated in the open system.
  • the hydraulic fluid is supplied from the outside via a pressure line and occurs when loading the expansion support through the mountains via the pressure relief valve in the atmosphere.
  • the expansion post can be solved by regurgitation of the check valve from the hanging wall. In this case, the hydraulic fluid escapes via the setting and robbing valve into the atmosphere.
  • Figure 1 shows a vertical longitudinal section through the expansion prop in almost fully retracted state
  • Figure 2 shows a section through the setting and robbery valve with connected
  • Pressure pipe and Figure 3 shows a section through the setting and robbery valve with inserted robbery screw.
  • the outer tube 1 b is pressure-tight welded to the top plate 2.
  • the piston 4 which rests on the upper end 14 of the inner tube 6a, and seals the pressure chamber 13 through the seal 5 to the atmosphere.
  • the valve block 8 is welded pressure-tight.
  • the pressure relief valve 11 is screwed pressure-tight with the thread 17.
  • the setting and predation valve 9 is inserted and is screwed pressure-tight via the thread 16 in the valve block 8.
  • the bore 23 is reinforced by the welded-on perforated plate 10. The setting and robbery valve 9 comes with his shoulder 18 on the inner tube 6a to the plant so that it can not be pushed into the lower punch.
  • the valve block 8 can not be pulled out through the bore 23 due to its dimension.
  • the valve block 8 is fixed in position at the constant height H above the base plate 12, and the piston 4 secured against lifting from the upper end 14 of the inner tube 6a.
  • the inner tube 6a is welded at the lower end 24 with the base plate 12 is not sealing, so that liquid that exits from the pressure relief valve 11 when reaching the maximum load capacity of the expansion support 1, flows to the lying down.
  • a bore 3 is introduced, emerges from the after passing through the seal 5 hydraulic fluid and further extension of the support 1 is not possible.
  • Figure 2 shows a vertical section through the setting and robbery valve 9 with the inserted pressure line 28 which is held by the locking pins 19 in position.
  • a shut-off device not shown, for example, a commercial ball valve
  • the pressure line 28 By opening a shut-off device, not shown, for example, a commercial ball valve, in the pressure line 28 is used to set the Expansion support 1 Pressure fluid via the check ball 25, the valve block 8 and the pressure tube 7 passed into the pressure chamber 13, and the support post moves out until it comes to an abutment, eg the hanging walls, to the plant and is braced. If the pressure hose 28 is released from the setting and robbery valve 9, the check ball 25 is pressed by the pressure in the pressure chamber 13 on the sealing seat 30 and prevents the escape of hydraulic fluid.
  • a shut-off device not shown, for example, a commercial ball valve
  • Figure 3 shows a vertical section through the setting and robbery valve 9 with inserted predator screw 15. This raises when screwing the check ball 25 from the sealing seat 30 and the pressure fluid escapes from the pressure chamber thirteenth

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ausbaustütze (1) des offenen System für den Tunnel- und Bergbau bestehend aus einem, den Oberstempel (1a) bildenden Außenrohr (1b) und einem den Unterstempel (6) bildenden Innenrohr (6a), das in das Außenrohr eingeführt ist und an seinem oberen Ende (14) mit einem Kolben (4) versehen ist. Der Kolben wird durch Zufuhr von Druckflüssigkeit im Oberstempel dichtend verschoben, wobei zum Befüllen des Druckraumes (13) ein Ventilblock (8) im Inneren des Unterstempels (6) unterhalb des Kolbens (4) vorgesehen ist, der über ein Druckrohr (7) fest mit dem Kolben (4) verbunden ist und dadurch eine konstante Höhe (H) zur Fußplatte (12) der Ausbaustütze (1) hat.

Description

Ausbaustütze für den untertägigen Berg- und Tunnelbau
Die Erfindung betrifft eine Ausbaustütze für den untertägigen Berg- und Tunnelbau gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Ausbaustütze ist z.B. OS Patentschrift 310698 bekannt. Sie besteht aus dem Oberstempel, der durch das Außenrohr gebildet wird, dem Unterstempel, gebildet durch das im Oberstempel gleitend geführte Innenrohr, an dessen im Außenrohr liegenden Ende ein Kolben befestigt ist, der den über ihm liegenden Druckraum durch eine eingebaute Dichtung zur Atmosphäre hin abdichtet, den oberen Abschluss des Druckraumes bildet eine eingeschweißte Platte, die auf ihrer außerhalb des Druckraumes liegenden oberen Seite mit einem Ventilblock bestückt ist, in dem Setz- Raub- und Überdruckventil dichtend eingeschraubt sind. Um der Ausbaustütze die größtmögliche Verstellbarkeit zu erreichen, ist die eingeschweißte Platte so dicht wie möglich an der Kopfplatte positioniert. Die bedeutet aber, dass das Setz- und das Raubventil bei langen Ausbaustützen so hoch liegen, dass zur Bedienung eine Bühne oder Leiter erforderlich ist.
Der Erfindung liegt, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde eine Ausbau- stütze zu schaffen, bei der unabhängig von der ausgefahrenen Länge die Betätigungselemente eine konstante, immer erreichbare Höhe über der Fußplatte haben, die aber gleichzeitig nicht durch Schmutz auf dem Liegenden verunreinigt wird.
Die Lösung der Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruches 1.
Der mit der Dichtung versehene Kolben liegt direkt unter der Kopfplatte der Ausbaustütze und liegt auf dem oberen Ende des Innenrohres auf. Zentrisch im Kolben ist das Druckrohr eingeschweißt, an dem an seinem unteren Ende ein Ventilblock angeschweißt ist, in dem das Setz- und Raubventil sowie das Überdruckventil dichtend eingeschraubt sind. Das Setz- und Raubventil tritt durch eine Bohrung im Innenrohr des Unterstempels nach außen aus und wird bei der Montage durch eine, durch eine Durchmesserverkleinerung erzeugte Schulter lagefixiert. Der Durchtritt des Raub- und Setzventils im Innenrohr ist so gewählt, dass er möglichst nah an der Unterkante des Außenrohres im ganz eingefahrenen Zustand der Ausbaustütze liegt und somit genügend Abstand vom Liegenden hat. Bei dieser konstruktiven Anordnung bleiben das Setz- und das Raubventil in einer konstanten, ohne Hilfseinrichtung erreichbaren Höhe über der Fußplatte, unabhängig von der ausgefahrenen Länge der Ausbaustütze.
Die Ausbaustütze nach dem Vorschlag der Erfindung wird im offenen System betrieben. Die Druckflüssigkeit wird hierbei von außen über eine Druckleitung zugeführt und tritt beim Auflasten der Ausbaustütze durch das Gebirge über das Überdruckventil in die Atmosphäre aus. Über das Setz- und Raubventil kann die Ausbaustütze durch Aufstoßen des Rückschlagventils vom Hangenden gelöst werden. Hierbei tritt die Druckflüssigkeit über das Setz- und Raubventil in die Atmosphäre aus.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von drei Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die Ausbaustütze im nahezu ganz eingefahrenen Zustand;
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das Setz- und Raubventil mit angeschlossener
Druckleitung und Figur 3 zeigt einen Schnitt durch das Setz- und Raubventil mit eingesetzter Raubschraube.
In Figur 1 ist das Außenrohr 1 b mit der Kopfplatte 2 druckdicht verschweißt. Im Außenrohr 1b befindet sich der Kolben 4, der auf dem oberen Ende 14 des Innenrohres 6a aufliegt, und den Druckraum 13 durch die Dichtung 5 zur Atmosphäre hin abdichtet.
In der zentral angeordneten Bohrung 20 im Kolben 4 steckt auf der dem Druckraum 13 abgewandten Unterseite 21 des Kolbens 4 das Druckrohr 7, das mit dem Kolben 4 druckdicht verschweißt ist. Am unteren Ende 22 des Druckrohres 7 ist der Ventilblock 8 druckdicht angeschweißt. In den Ventilblock 8 ist das Überdruckventil 11 mit dem Gewinde 17 druckdicht eingeschraubt. Durch die Bohrung 23 im Innenrohr 6a ist das Setz- und Raubventil 9 durchgesteckt und ist über das Gewinde 16 in den Ventilblock 8 druckdicht eingeschraubt. Die Bohrung 23 ist durch das aufgeschweißte Lochblech 10 verstärkt. Das Setz- und Raubventil 9 kommt mit seiner Schulter 18 am Innenrohr 6a zur Anlage, sodass es nicht in den Unterstempel hineingedrückt werden kann. Der Ventilblock 8 kann aufgrund seiner Abmessung nicht durch die Bohrung 23 herausgezogen werden. Somit ist der Ventilblock 8 in der konstanten Höhe H über der Fußplatte 12 lagefixiert, und der Kolben 4 gegen Abheben vom oberen Ende 14 des Innenrohres 6a gesichert. Das Innenrohr 6a ist am unteren Ende 24 mit der Fußplatte 12 nicht dichtend verschweißt, so dass Flüssigkeit, die beim Erreichen der maximalen Tragkraft der Ausbaustütze 1 aus dem Überdruckventil 11 austritt, auf das Liegende abfließt. Im Außenrohr 1 b des Oberstempels 1a ist eine Bohrung 3 eingebracht, aus der nach dem Überfahren durch die Dichtung 5 Druckflüssigkeit austritt und ein weiteres ausfahren der Ausstütze 1 nicht möglich ist.
Figur 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch das Setz- und Raubventil 9 mit der eingesteckten Druckleitung 28, die durch die Sicherungsstifte 19 in Position gehalten wird.
Durch Öffnen einer nicht dargestellten Absperrvorrichtung, z.B. einen handelsüblichen Kugelhahn, in der Druckleitung 28 wird zum Setzen der Ausbaustütze 1 Druckflüssigkeit über die Rückschlagkugel 25, den Ventilblock 8 und das Druckrohr 7 in den Druckraum 13 geleitet, und die Ausbaustütze fährt aus, bis sie an einem Widerlager, z.B. dem Hangenden, zur Anlage kommt und verspannt wird. Wird der Druckschlauch 28 vom Setz- und Raubventil 9 gelöst, wird die Rückschlagkugel 25 vom Druck im Druckraum 13 auf den Dichtsitz 30 gepresst und verhindert das Austreten von Druckflüssigkeit.
Figur 3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch das Setz- und Raubventil 9 mit eingesetzter Raubschraube 15. Diese hebt beim Einschrauben die Rückschlagkugel 25 vom Dichtsitz 30 an und die Druckflüssigkeit entweicht aus dem Druckraum 13.
Bezugszeichen:
1 - Ausbaustütze 1a- Oberstempel 1b- Außenrohr
2- Kopfplatte
3 - Bohrung
4 - Kolben
5 - Dichtung
6 - Unterstempel 6a - Innenrohr
7 - Druckrohr
8 - Ventilblock
9 - Setz- und Raubventil 10- Lochblech
11 - Überdruckventil
12- Fußplatte
13- Druckraum
14 - oberes Ende v.6a
15- Entlastungsschraube
16- Gewinde
17- Gewinde
18- Schulter
19- Sicherungsstift
20 - Bohrung
21 - Unterseite v.4
22 - unteres Ende v.7 23- Bohrung
24 - unteres Ende v.6a
25 - Rückschlagkugel
26 - Feder
27- O-Ring-Dichtung 28 - Druckleitung - Stopfen - Dichtsitz - O-Ring-Dichtung- O-Ring-Dichtung - Höhe über 12

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulische Ausbaustütze (1) des offenen System für den Tunnel- und Bergbau bestehend aus einem, den Oberstempel (1a) bildenden Außenrohr (1b) und einem den Unterstempel (6) bildenden Innenrohr (6a), das in das Außenrohr eingeführt ist und an seinem oberen Ende (14) mit einem Kolben (4) versehen ist, der durch Zufuhr von Druckflüssigkeit im Oberstempel dichtend verschoben wird, dadu rch geken nzeich net, dass zum Befüllen des Druckraumes (13) ein Ventilblock (8) im Inneren des Unterstempels (6) unterhalb des Kolbens (4) vorgesehen ist, der über ein Druckrohr (7) fest mit dem Kolben (4) verbunden ist und dadurch eine konstante Höhe (H) zur Fußplatte (12) der Ausbaustütze (1) hat.
2. Ausbaustütze nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeichnet, dass der Ventilblock (8) mit Bohrungen versehen ist, in die das kombinierte Setz- und Raubventil (9) und das Überdruckventil (11) über Gewinde (16/17) eingeschraubt sind.
3. Ausbaustütze nach Anspruch 1, dad u rch gekennzeichnet, dass das kombinierte Setz- und Raubventil (9) durch eine Bohrung (23) in der Wand des Innenrohres (6a) nach innen in den Ventilblock (8) eingeschraubt ist und durch die Schulter (18) lagefixiert ist.
4. Ausbaustütze nach Anspruch 3, dad u rch gekennzeichnet, dass das Entlasten der Ausbaustütze (1) durch eine, im Setzventil (9) temporär eingebrachte und fixierte Schraube (15) vorgenommen wird.
5. Ausbaustütze nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeichnet, dass das Außenrohr (1b) mit einer Bohrung (3) versehen ist, durch die nach dem überfahren mit der Dichtung (5) Flüssigkeit nach außen austritt und so verhindert wird, dass der Oberstempel (1a) weiter ausgefahren werden kann.
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