-
Die Erfindung betrifft einen wandernden Strebausbau als hydraulischen
Ausbaurahmen oder Gespannen, deren Stempel mit der Sohlschiene und der Kappe sowie
untereinander mit Lenkern, die an ihren an die Stempel angeschlossenen Enden Kugelgelenke
aufweisen, gelenkig verbunden sind und mit Hilfe von Richtzylindem in eine ihnen
vorgegebene Stellung mit Hilfe einer Steuerung gebracht werden.
-
Ein derartiger wandernder Strebausbau gehört noch nicht zum Stande
der Technik. In dem älteren Vorschlag ermittelt die Steuerung die Abweichungen der
Stempel aus ihrer Sollage und steuert die Stempel mit Hilfe der Richtzylinder in
diese zurück. Dadurch werden die Nachteile beseitigt, die unter anderem durch die
bisher in den Rahmen und Gespannen verwendeten Blattfedern dadurch entstehen, daß
die von diesen aufzubringenden Korrekturkräfte begrenzt sind.
-
Andererseits konnte bei dem älteren Vorschlag bisher nicht auf derartige
Federelemente verzichtet werden, weil im entlasteten Zustand der Stempel in der
Regel die von den die Stellenglieder bildenden Richtzylindem ausgeübten Reaktionskräfte
nicht oder nicht ausreichend abgestützt werden konnten, was namentlich dann der
Fall ist, wenn diese Richtzylinder auf benachbarten Ausbaurahmen, insbesondere deren
Kappen, abgestützt werden und alle Stempel solcher Ausbaueinheiten geraubt werden
müssen. Dann dienen die Stahlfedern dazu, ein Umfallen der Stempel in entlastetem
Zustand des Ausbaues zu vermeiden.
-
Stellt man andererseits die Kosten der bekannten und mit derartigen
Stahlfederelementen versehenen hydraulischen Grubenausbaurahmen oder -gespanne zusammen,
so ergibt sich, daß je nach der im Einzelfall vorliegenden Konstruktion die
Hälfte oder mehr als die Hälfte der Gesamtkosten der Ausbaueinheit auf diese Elemente
entfällt. Soll, wie es dem Bestreben nach weitgehender Rationalisierung des Ausbaus
entspricht, der schreitende Rahmenausbau im überwiegenden Maße als Strebausbau verwendet
werden, so ist es offensichtlich erforderlich, zur Erzielung der dann notwendigen
Kostensenkung diese Elemente durch geeignete Maßnahmen in Fortfall zu bringen, weil
der Aufwand hierfür auch noch progressiv mit der Strebmächtigkeit und dem Einfallen
steigt. Dieses Problem löst die vorliegende Erfindung.
-
Im Grundsatz geschieht das dadurch, daß die Kugelgelenke auf Auslenkmomente
eingestellt sind, welche größer als die bei entlasteten Stempeln auf die Stempel
wirkenden Verschwenkmomente, aber kleiner als die von den nach den Auslenkkräften
beaufschlagten Richtzylindern gelieferten Verschwenkmomente sind.
-
Werden in einem solchen Strebausbau die Stempel druckentlastet, so
verhindern die Gelenke, daß der Ausbau in sich zusammenfällt. Wenn z. B. ein Ausbaurahmen
einen Absatz im Hangenden unterfährt, so sind die auf seine Stempel wirkenden Verschwenkkräfte
zu klein, um eine Auslenkung der Gelenke herbeiführen zu können. Andererseits lassen
sich diese Gelenke von den Richtzylindem verschwenken und natürlich auch durch die
bei belasteten Stempeln auftretenden Störgrößen der Steuerung bzw. des Reglers,
so daß eine überbeanspruchung der Stempel verhindert wird.
-
Bisher war es hingegen lediglich bekannt, den gegenseitigen Anschluß
von Stempeln über Kugelgelenke vorzunehmen und nur eine von der jeweiligen Schiefstellung
der Stempel unabhängige Rückstellkraft mit den Zylindern aufzubringen.
-
Durch die Erfindung ergibt sich damit der Vorteil, daß der Aufbau
von hydraulischen Ausbaurahmen durch den Fortfall der bisher notwendigen Federelemente,
der von hydraulischen Ausbauböcken durch den Fortfall von Sohlschwellen wesentlich
vereinfacht wird.
-
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung werden die
Auslenkkräfte der Gelenke durch eine Einstellung der Gelenkreibung festgelegt. Die
Gelenke sind dann als Reibungsgelenke ausgebildet.
-
Praktisch kann dies durch eine mit dem Stempel verbundene innere Gelenkhälfte
aus einer Kugelkalotte oder einer an beiden Polen abgeplatteten und senkrecht zu
den Abplattungen von der Stempelachse durchsetzten Kugel und eine äußere Gelenkhälfte
aus einer mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen Kugelpfanne, deren sie bildende
Einzelabschnitte mit der inneren Gelenkhälfte verspannt sind, erreicht werden.
-
Ein derartiges Gelenk läßt sich beispielsweise und gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung dadurch auf die erforderlichen Reibungskräfte und damit auf
die gewünschte Auslenkkraft einstellen, daß die innere Gelenkhälfte einschließende
und die Teile der Kugelpfanne durchsetzende Spannschrauben gegebenenfalls mit von
ihnen belasteten Spannfedern eingebaut werden. Je nach Verdrehen der Muttern dieser
Spannschrauben läßt sich die Anpreßkraft der äußeren Gelenkhälfte auf die innere
Gelenkhälfte und damit das Reibmoment des Gelenkes vermindern.
-
Ein derart ausgebildeter hydraulischer Grubenausbau kann völlig auf
alle Mittel verzichten, die bisher vorgesehen werden mußten, um bei entlasteten
Stempeln ein Zusammenbrechen der Rahmen zu verhindern, so daß der Grubenausbau nach
der Erfindung Stempel verwendet, die an die Kappen und, soweit vorhanden, Sohlbalken
und/oder Fußplatten freiverschwenkbar angeschlossen sind.
-
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend an Hand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in den Zeichnungen wiedergegeben ist;
es zeigt F i g. 1 schematisch und unter Fortlassung der für das Verständnis
der Erfindung micht erforderlichen Einzelheiten in perspektivischer Darstellung
einen hydraulischen Grubenausbau gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Seitenansicht
eines hydraulischen Rahmens nach der Erfindung und F i g. 3 teilweise im
Schnitt und in abgebrochener Darstellung einen Lenker mit dem dazugehörigen Verschwenkgelenk.
-
In F i g. 1 ist ein hydraulischer Grubenausbau an einem Förderer
1 dargestellt, der aus zwei Rahmen 2 und 3 besteht, die zu einem Gespann
verbunden sind. Da die das Gespann bildenden Rahmen 2 und 3
identisch ausgebildet
sind, genügt nachfolgend die Beschreibung eines dieser Rahmen.
-
Die Rahmen besitzen jeweils eine Kappe 4 und zwei Stempel
5. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist jeder Stempel gelenkig bei
6 mit einer Sohlplatte 7 verbunden, die einen vorderen nach oben weisenden
Teil 7 a besitzt, um über Unebenheiten des Liegenden gleiten zu können. Die
Stempel sind im übrigen im Inneren der Kappe 4 ebenfalls gelenkig gelagert.
Jeder
Rahmen besitzt einen Regler, dessen Einzelheiten nicht dargestellt sind. Die Regelgröße
dieses Reglers ist die Lage der Stempelachse im Raum, wobei die in F i
g. 1 eingetragenen Pfeile 9 bzw. 10 die Abweichungen der Regelgröße
von einem Sollwert darstellen, der beispielsweise die Lage der Stempelachse bei
bankrechter Stellung der Stempel wiedergibt. Der Regler besitzt ein oder mehrere
Stellglieder in Gestalt von an sich bekannten und daher nicht dargestellten Richtzylindern,
welche Kräfte im Bereich der Kappe 4 quer und längs der Ebene des Ausbaurahmens
gemäß den eingetragenen Pfeilen P 1
und P 2 ausüben können, um die
Sollstellung der Stempel bei Abweichung der Regelgröße vom Sollwert wiederherzustellen.
-
Die Stempel jedes Rahmens sind, wie F i g. 2 zeigt, durch starre
Lenker 12 miteinander verbunden. Die Lenkerenden sind mit dem jeweils zugeordneten
Stempel 5 über ein Verschwenklager 13 verbunden. Die Einzelheiten
dieser Verschwenklager ergeben sich aus der Darstellung nach F i g. 3 in
Verbindung mit der Zeichnung nach F i g. 2.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Reibungsgelenke.
Jedes Gelenk besitzt eine innere Gelenkhälfte 14, die aus einer Kugelkalotte bzw.
gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer an beiden Polen abgeplatteten
Kugel 15
besteht. Senkrecht zu den Abplattungen 15 a,
15 b
verläuft die Achse des zugeordneten Stempels 5. In der Praxis
wird die an ihren Polen abgeplattete Kugel 15 nach Abnehmen der Stempelfußplatte
7 auf den Außenstempel aufgeschoben und dort in geeigneter Weise axial festgelegt.
-
Das Gelenk besitzt ferner eine äußere Gelenkhälfte 16. Diese
besteht, wie sich insbesondere aus F i g. 3
ergibt, aus einer zweiteiligen
Kugelpfanne 17 bzw. 18, wobei die Hälften 17 und
18 miteinander durch Spannschrauben 19 bzw. 20 von unter sich identischer
Ausbildung verbunden und mit der inneren Gelenkhälfte 14 verspannbar sind.
-
Diese Spannschrauben schließen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die innere Gelenkhälfte 14 und damit den Stempel 5 zwischen sich ein. Sie
besitzen Schraubenbolzen 21, über deren Enden Spannfedern, beispielsweise in Gestalt
von Federpaketen 22, aufgezogen sind, auf die sich über eine Scheibe verdrehbare
Muttern 23 abstützen.
-
Es ist ersichtlich, daß durch verschieden starkes Anziehen der Muttern
23 die Gelenkreibung verändert und auf einen bestimmten Wert eingestellt
werden kann, der einer definierten Auslenkkraft entspricht.
-
Diese Auslenkkraft wird so eingestellt, daß sie kleiner als die von
den die Stellglieder des Reglers bildenden Rückzylindern ausgeübten Kräfte P
1, P 2 ausfällt. Das hat zur Folge, daß die Gelenke unter dem Einfluß
der Stellglieder des Reglers betätigt werden können und daß ihre Betätigung außerdem
möglich ist, falls auf die Stempel von dem Gebirge so große Kräfte ausgeübt werden,
daß die Stempel 5
nachgeben müssen, um bleibenden Verformungen oder Beschädigungen
zu entgehen.
-
Andererseits ist die Auslenkkraft jedes Gelenkes 13 so eingestellt,
daß sie größer ist als die bei entlasteten Stempeln wirkenden Störkräfte des Reglers,
d. h. also, größer als die Summe der Kräfte, welche bestrebt sind, die Achsen
der Stempel in der aus den Pfeilen 9 und 10 ersichtlichen Weise auszulenken.
Infolgedessen verhalten sich die Gelenke 13 bei entlasteten Stempeln
5 starr gegenüber solchen Kräften, wodurch der Ausbau daran gehindert wird,
in sich zusammenzufallen.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind nicht nur die Stempel
der Rahmen durch Lenker 12 miteinander verbunden, sondern es befinden sich weitere
Lenker 33 zwischen den Rahmen, die aber ebenfalls an die Gelenke angeschlossen
sind. Der Anschluß von an den Kappen vorgesehenen weiteren Verbindungsgliedern 34
ist grundsätzlich beliebig.
-
Der Hauptvorteil des vorstehend beschriebenen Ausbaus besteht darin,
daß er keinerlei Federn oder ähnliche Mittel benötigt, um bei entlasteten Stempeln
seine Standfestigkeit zu behalten. Diesip Mittel sind vielmehr durch die Gelenke
13 an den Lenker 12 ersetzt, wobei auf die Lenker 12 sehr kleine Kräfte wirken,
was zur Folge hat, daß die Lenker sehr leicht ausgebildet sein können und dadurch
den Ausbau nicht verteuern.