DE3000866A1 - Hydraulische steuerung fuer ein schreitausbaugestell - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerung für ein Schreitausbaugestell gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
• Der Abbau von Flözen im Strebbau verlangt eine sofortige Unterstützung des Hangenden durch den Ausbau, wenn das freigelegte Gestein nur eine geringe Festigkeit aufweist und daher zu Ausbrüchen neigt. Verschiedene Untersuchungen haben einen unmittelbaren Zusammenhang von der Ausbruchempfindlichkeit des Hangenden mit der sogenannten Ausbauverspätung ergeben.
• Die Häufigkeit und der Umfang von Ausbrüchen in einem Streb nimmt in dem Verhältnis zu, wie weit und wie lange das freigelegte Hangende nach der Gewinnung unverbaut bleibt. Das Problem der Ausbauverspätung stellt sich insbesondere in Hobelbetrieben, in denen der Abbau abschnittsweise in mehreren aufeinanderfolgenden Gewinnungsschnitten erfolgt und das freigelegte Hangende oft längere Zeit unverbaut bleibt, bis eine dem Schrittmaß des Ausbaus entsprechende Breite freigehobelt ist. Zwar wird in Flözen mit gebrächem Hangenden ein vorzeitiger Verzug mit Vorpfändkappen des Ausbaus vorgenommen. Der Erfolg der Vorpfändung ist jedoch vom Einsatz der Strebbelegschaft abhängig, wenn die Vorpfändkappen durch manuell betätigbare Steuergeräte ausgefahren werden. Da jedoch die Vorpfändkappen auf diese Weise nicht ständig auf breiter Front dem Abbaufortschritt folgend weiter ausgefahren werden können, erfolgen dennoch Ausbrüche.
• Es ist bereits eine Steuerung für hydraulische Schreitausbaugestelle bekannt (DE-OS 19 20 858), die das gleichmäßige Ausschieben der Rückzylinder von einer am Liegenden und einer unter den Kappen angeordneten Schreiteinrichtung bewirken soll, um eine Schiefstellung der Stempel beim Rücken zu vermeiden. Hierzu wird der Zulauf von Druckflüssigkeit zu den beiden Rückzylindern durch zwei Drosselventile in einem Fahrventil geregelt, die durch einen gemeinsamen Schalthebel gleichzeitig, jedoch gegensinnig aus einer Mittellage heraus so verstellbar sind, daß der Drosselquerschnitt des einen Ventils vergrössert und derjenige des anderen Ventils gleichzeitig verkleinert wird. Dem Bedienungsmann soll dadurch die Möglichkeit in die Hand gegeben werden, mit dem Fahrventil den Vorlauf eines der beiden Rückzylinder während des Rückens durch eine Verminderung des Flüssigkeitszulaufs zu bremsen, während das Ausfahren des zurückgebliebenen Rückzylinders durch einen vergrösserten Flüssigkeitszustrom beschleunigt werden soll. Diese Ausgleichssteuerung arbeitet jedoch sehr ungenau und wird bei einer Automatisierung durch zusätzliche winkel-oder lotabhängig gesteuerte Schaltorgane sehr kompliziert.
• Beim Stillstand eines Zylinders fährt der andere Zylinder weiter aus.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Vorschub einer Vorpfändkappe selbsttätig so zu steuern, daß das von der Gewinnungsmaschine freigelegte Hangende gleichlaufend mit dem jeweils erzielten Abbaufortschritt unterstützt wird.
• Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst. Die vorteilhafte Ausgesteltung der Erfindung ist Gegenstand der Unteransprüche.
• Mit der erfindungsgemäßen Steuerung werden die miteinander gekoppelten Arbeitszylinder des Schreltrllsbauqestells völlig gle chlaufend ausgefahren. Durch eine entsprechende Abstimmung der die Steuerflüssigkeit aufnehmenden Ringräume in den Kolbenstangen können auch Arbeitszvlinder mit unterschiedlichen Kolbenflächen im Gleichlauf ausqefahren werden. Die Erfindung wird insbesondere zur Steuerung eines Vorpfändzylinders in Verbindung mit dem Schreitzylinder eines Ausbaugestells verwendet, der während des Ausschiebens einen Förderer vordrückt.
• Die Vorpfändkappe wird unter Andruck während der Gewinnung im Rhythmus des Abbaufortschritts gleichzeitig mit dem Förderer ausgefahren, so daß das Hangende unmittelbar nach der Freilegung von der ausfahrenden Vorpfändkappe unterstützt wird.
• Auf diese Weise können Ausbrüche aus dem Flözhangenden mit großer Wahrscheinlichkeit völlig vermieden werden.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Anordnung für die erfindungsgemäße Gleichlaufsteuerung von zwei Zylindern eines Schreitausbaugestells in einer die wahren Größenverhältnisse nicht wiedergebenden, schematischen Darstellung. Es zeigen Fig. 1 - die Arbeitszylinder in eingefahrener Stellung, Fig. 2 - die Arbeitszylinder in ausgefahrener Stellung.
• Mit 1 ist das Zylinderrohr des Schreitzylinders eines im übrigen nicht dargestellten, beliebigen Schreitausbaugestells bezeichnet, das in seinen weiteren wesentlichen Bestandteilen aus einer Liegendkufenkonstruktion, darauf verlagerten, hydraulisch höhenverstellbaren Stempeln sowie einer davon unterstützten Hangendkappe besteht, an der eine gegen den Abbaustoß durch einen Vorpfändzylinder 2 ausschiebbare Vorpfändkappe verlagert ist. Die Versorgung mit Druckflüssigkeit erfolgt durch eine Pumpe-3 über Hochdruckleitungen P. Mit T sind die Leitungen für den Rücklauf der Druckflüssigkeit bezeichnet.
• Das Zylinderrohr des Schreitzylinders 1 ist auf der Liegendkufenkonstruktion verlagert und mit dem freien Ende der Kolbenstange 4 an einem ebenfalls nicht dargestellten, abbaustoßseitigen Widerlager, beispielsweise einem Förderer oder Rückbalken angeschlagen. Der Kolben 5 des Schreitzylinders 1 wird durch ein an die Hochdruckleitung P und die Rücklaufleitung T angeschlossenes Fahrventil 6 über die Leitung 7 zum Ausfahren auf der vollen Kolbenfläche und über die Leitung 8 zum Einfahren auf der Ringfläche mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Der Kolben 9 des Vorpfändzylinders 2 wird mit einem zweiten Fahrventil 10 über die Leitung 11 zum Ausfahren der Kolbenstange 12 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Das Einfahren beider Kolbenstangen 4 und 12 des Rückzylinders 1 und des Vorpfändzylinders 2 erfolgt gemeinsam, wobei von der Leitung 8 eine-Leitung 13 zur Ringfläche des Kolben59 abzweigt.
• In die Leitung 11 zur Beaufschlagung der vollen Kolbenfläche des Kolbens 9 ist ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil 14 eingebaut, das bei Beaufschlagung der Leitungen 8 und 13 zum Einfahren des Schreitzylinders 1 und des Vorpfändzylinders 2 geöffnet wird, so daß die unter dem Kolben 9 anstehende Druckflüssigkeit über die Leitung 11 zum Fahrventil 10 und weiter in die Rücklaufleitung T abströmen kann.
• Zum Ausschieben der Kolbenstange 4 des Schreitzylinders 1 wird das Fahrventil 6 betätigt. Es strömt Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung P über die Leitung 7 unter den Kolben 5 des Schreitzylinders 1. Hierbei wird eine als Flüssigkeitssäule in einem Ringraum 15 innerhalb der Kolbenstange 4 anstehende Steuerflüssigkeit gegen einen darin befindlichen und mit dem Zylinderrohr des Schreitzylinders 1 verbundenen Hilfskolben 16 gepresst. Die Steuerflüssigkeit wird beim Ausfahren der Kolbenstange 4 aus dem Ringraum 15 über eine ebenfalls mit Steuerflüssigkeit gefüllte Leitung 17 unter den mit einer Kolbenstange 18 versehenen Kolben 19 eines Vorsteuerzylinders 20'gedrückt. Dieser ist Bestandteil eines in seiner Gesamtheit mit 21 bezeichneten Schaltgeräts, das im weiteren aus einem 2/2-Wegeventil 22 mit einem Schließkörper 23 sowie einem Nachsteuerzylinder 24 mit einem Kolben 25 und einer Kolbenstange 26 besteht. Mit 21 ist in der Zeichnung die Grundplatte oder ein entsprechendes Gehäuse des Schaltgeräts angezogen, auf bzw.
• in der der Vorsteuerzylinder 20 und der Nachsteuerzylinder 24 befestigt sind. Mit dem Bezugszeichen 22 ist das einen Ventilsitz aufweisende Gehäuse des 2/2-Wegeventils angezogen. Die Ringflächen der Kolben 19 und 25 des Vorsteuerzylinders 20 und des Nachsteuerzylinders 24 sind ständig mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung P belastet und befinden sich bei eingefahrenem Schreitzylinder 1 und Vorpfändzylinder 2 in eingefahrener Stellung. Die Kolbenstange 26 des Nachsteuerzylinders 24 ist mit einem Verstellrahmen 27 gekoppelt, der seinerseits mit dem Ventilgehäuse 22 des 2/2-Wegeventils verbunden ist.
• Durch die Beaufschlagung des Kolbens 19 des Vorsteuerzylinders 20 über die Leitung 17 mit Steuerflüssigkeit aus dem Ringraum 15 beim Ausfahren des Schreitzylinders 1 wird der Kolben 19 gegen den im Ringraum anstehenden Hochdruck angehoben.
• Hierbei wird der Schließkörper 23 des 2/2-Wegeventils aufgestoßen. Aus der Hochdruckleitung P strom nun Druckflüssigkeit durch das geöffnete 2/2-Wegeventil 22 in die Leitung 28 und weiter in die Leitung 11, die in diesem Bereich durch das Rückschlagventil 14 gegenüber dem Fahrventil 10 gesperrt ist.
• Die über die Leitung 11 einströmende Druckflüssigkeit gelangt unter den Kolben 9 des Vorpfändzylinders 2, dessen Kolbenstange 12 nunmehr ausgeschoben wird. Der Vorpfändzylinder 2 ist in gleicher Weise konstruiert wie der Schreitzylinder 1 und besitzt ebenfalls eine Hohlkolbenstange 12 sowie eine darin befindliche Hilfskolbenstange 29. In der Kolbenstange 12 wird ein Ringraum 30 gebildet, von dem eine Leitung 31 zum Nachsteuerzylinder 24 unter dessen Kolben 25 hinführt. Der Ringraum 30 und die Leitung 31 sind ebenfalls mit einer Steuerflüssigkeit gefüllt.
• Beim Ausfahren der Kolbenstange 12 wird die im Ringraum 30 anstehende Flüssigkeitssäule ausgeschoben und unter den Kolben 25 des Nachsteuerzylinders 24 gedrückt, der angehoben wird und mit der Kolbenstange 26 den Verstellrahmen 27 sowie das Ventilgehäuse des 2/2-Wegeventils 22 von der Kolbenstange 18 des Vorsteuerzylinders 20 weghebt. Hierbei wird der Sitz des geöffneten 2/2-Wegeventils 22 auf den angehobenen Schließkörper 23 hin gewegt, bis das Ventil 22 wieder geschlossen ist und keine Druckflüssigkeit mehr zum Vorpfändzylinder 2 strömt.
• Dieser Vorgang wiederholt sich mit fortschreitender Gewinnung am Abbaustoß. Beim weiteren Ausfahren der Kolbenstange 4 des Schreitzylinders 1 wird erneut eine von der Ausfahrlänge bemessene Menge an Steuerflüssigkeit aus dem Ringraum 15 ausgeschoben und unter den Kolben 19 des Vorsteuerzylinders 20 geleitet. Das 2/2-Wegeventil 22 wird wieder geöffnet. Dadurch wird der Vorpfändzylinder 2 erneut mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung P beaufschlagt und weiter ausgefahren.
• Da die Volumina der beiden Ringräume 15 und 30 jeweils genau auf die Volumina der Hubräume der Steuerzylinder 20 und 24 abgestimmt sind, erfolgt durch den Austausch der Steuerflüssigkeit ein exakter Gleichlauf des Vorpfändzylinders mit dem Schreitzylinder 1 während des Ausfahrvorganges. Folglich wird in einem Hobelbetrieb eine in der Hangendkappe verlagerte und mit dem Vorpfändzylinder 2 ausschiebbare Vorpfändkappe synchron mit dem Förderer um jeweils den gleichen Längenbet-ag in Richtung auf den Abbaustoß bewegt. Das bei der Gewinnung freigelegte Hangende -;ird ohne Ausbauverspätung sofort von der Vorpfändkappe unterfa-ren und abgestützt.

Claims (1)

1. Hydraulische Steuerung für ein Schreitausbaugestell Patentansprüche: 1. Hydraulische Steuerung für ein Schreitausbaugestell, das als wesentliche Bauteile eine Liegendkufen-Konstruktion, hydraulisch höhenverstellbare Stempel, eine darauf aufliegende Hangenkape sowie eine daran verlagerte und mittels eines Vorpfändzylinders in Kichtung auf den Abbaustoß ausfahrbare Vorpfändkappe und einen Schreitzylinder aufweist, der mit dem Zylinderrohr auf der Liegendkufen-Konstruktion verlagert und mit der Kolbenstange an einem abbaustoßseitigen Widerlager angeschlagen ist und der mit einem Fahrventil zum Vordrücken des Widerlagers unter der Kolbenfläche und zum Rücken des Ausbaus auf der Ringfläche über eine Hochdruckleitung mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ausfahrende Kolbenseite des Vorpfändzylinders (2) zur Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit an ein in Abhängigkeit von der Ausfahrlänge des Schreitzylinders (1) hydraulisch regelbares Schaltgerät (21) angeschlossen ist, so daß der Vorpfändzylinder (2) gleichlaufend zur Ausfahrlänge des Schreitzylinders (1) ausschiebbar ist 2. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerät (21) ein wechselweise von einem Vorsteuerzylinder (20) und von einem Nachsteuerzylinder (24) verstellbares, zur Hochdruckleitung (P) öffnendes 2/2-Wegeventil (22) aufweist.

   3. Hydraulische Steuerung nach Ansprucn 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Kolben (19) und einer Kolbenstange (18) versehene Vorsteuerzylinder (20) des Schaltgeräts (21) auf der Ringfläche mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung (P) belastet und auf der vollen Kolbenfläche mit einer Steuerflüssigkeit beaufschlagbar ist, die bei eingefahrenem Schreitzylinder (1) als Flüssigkeitssäule in einem Ringraum (15) innerhalb der Kolbenstange (4) ansteht und beim Ausfahren des Schreitzylinders (1) von einer mit dessen Zylinderrohr verbundenen Hilfskolbenstange (16) ausgeschoben wird.

   4. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Kolben (25) und einer Kolbenstange (26) versehene Nachsteuerzylinder (24) des Schaltgeräts (21) auf der Ringfläche mit Druckflüssigkeit aus der Hochdruckleitung (P) belastet und auf der vollen Kolbenfläche mit einer Steuerflüssigkeit beaufschlagbar ist, die bei eingefahrenem Vorpfändzylinder (2) als Flüssigkeitssäule in einem Ringraum (30) innerhalb der Kolbenstange (12) ansteht und beim Ausfahren des Vorpfändzylinders (2) von einer mit dessen Zylinderrohr verbundenen Hilfskölbenstange (29) ausgeschoben wird.

   5. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (23) des 2/2-Wegeventils (22) durch die Kolbenstange (18) des Vorsteuerzylinders (20) in die Öffnungsstellung verschiebbar ist und daß das mit einem Ventilsitz versehene Gehäuse des 2/2-Wegeventils (22) durch einen Verstellrahmen (27) mit der Kolbenstange (26) des Nachsteuerzylinders (24) verbunden und von dieser gegen den geöffneten Schließkörper (24) verschiebbar ist.

   6. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Flüssigkeitssäule im Ringraum (15) des eingefahrenen Schreitzylinders (1) und das Volumen im Hubraum unter dem Kolben (19) des ausgefahrenen Vorsteuerzylinders (20) einerseits sowie das Volumen der Flüssigkeitssäule im Ringraum (30) des eingefahrenen Vorpfändzylinders und das Volumen im Hubraum unter dem Kolben (25) des ausgefahrenen Nachsteuerzylinders (24) andererseits jeweils gleichgroß bemessen ist.