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Bockausbaueinheit für den Strebausbau im untertägigen Gruben-
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betrieb Stand der Technik Ausbaueinheiten als sogenannte Schilde oder
Bockschilde sind in mannigfaltigen Ausführungsformen vorbekannt ("Gliickauf" 112
(1976) Nr. 18, Hahn und Irresberger, "Neuerungen und Trends beim Strebausbau auf
der Internationalen Bergbau-Ausstellung 1976" . Bei derartigen Schilden handelt
es sich um Ausbaueinheiten für extreme Beanspruchungen, bei denen das Kappenteil
und der sogenannte Bruchschild durch besondere Stempel und Eckzylinder gegeneinander
abgestützt sind.
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Dadurch bauen zahlreiche dieser Schilde in Richtung auf die Versatzseite
relativ groß, wobei bei den meisten Ausfiihrunfrs formen das Befahren unzureichend
ist.
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Vorbekannt ist auch eine Bockausbaueinheit, bei welcher zwischen einer
Sohlschwelle und einem Kappenteil eine Schwinge beidseitig gelenkig und an einer
Seite zusätzlich in Schreitrichtung verschiebbar gelagert ist. In der Kappe ist
zum Verschieben des Gelenkes der Schwinge in Schreitrichtung eine mit Druckmitteldruck
beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen. Dabei soll die Kolben-Zylinder-Einheit
als Gleichgang-zylinder ausgebildet sein, wobei die Kolbenstange an der Kappe beidseitig
befestigt ist, während am Zylinder das Gelenk der Schwinge angebracht wird. Das
verschiebbare Gelenk der Schwinge ist in einer Kulisse innerhalb der Kappe geführt.
Die Schwinge selbst ist durch
befestigt umsteckbare Lageroer hydraulisch
längenverstellbar und ist zwischen zwei versatzseitigen Stempeln der Ausbaueinheit
auf der Versatzseite angeordnet. Diese vorbekannte Bockausbaueinheit macht verhältnismäßig
zahlreiche fertigungstechnisch recht aufwendige Gelenke erforderlich, die sich unter
den rauhen Betriebsbedingungen des untertägigen Grubenbetriebes durch Staub, Gesteinssplitter
und aggressive Wässer bald nur noch schwer oder überhaupt nicht mehr handhaben lassen
und demgemäß reparaturanfällig sind. Die für die Längenverstellung der Schwinge
erforderlichen Umstecklöcher sind zwar hinter einer Bruchabschirmung angeordnet,
jedoch schließt dies nicht aus, daß - da die Bruchabschirmung nicht vollkommen geschlossen
ist - gerade in diesem Bereich Waschberge in die Bohrungen und Ausnehmungen sowie
in die Lagerungen der Schwinge hineingelangen und diese blockieren.
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Hinzukommt, daß diese vorbekannte Ausbaueinheit kaum ein Richten ermöglicht,
wobei zusätzlich die Gefahr besteht, daß die Schwinge unter den rauhen Betriebsbedingungen
des Untertagebergbaues seitliche Stöße - auch durch Gesteinsbrocken - erhält und
seitlich ausbeult oder doch so verkantet, daß ihre Führung im Kappenteil nicht mehr
funktionlrrt.
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Dabei besteht sogar die Gefahr, daß Stöße gegen die Schwinge durch
die Hebelarmwirkung derselben auf den Gleichgangzylinder erden im Kappenteil fortgeleitetund
dort die relativ hochwertig bearbeiteten Lager und Dichtungen beschädigen.
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Nachteilig ist bei zahlreichen Ausführungsformen außerdem, daß sie
sich wegen ihrer Konstruktion nicht oder nur bedingt für geringmächtige Flöze eignen.
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Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bockausbaueinheit
zu schaffen, die mit konstruktiv einfachen, robusten Mitteln auch bei extremen Beanspruchungen
unter Verzicht auf
eine komplizierte Lemniskate kurz baut und ein
gutes Richten von Kappen- und Sohlteil ermöglicht, und zwar bei extremer Verstellmöglichkeit,
, so daß sich die Bockausbaueinheit besonders für geringmächtige Flöze eignen soll.
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Lösung Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 wiedergegebenen Merkmale
gelöst.
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Einige Vorteile Eine erfindungsgemäße Bockausbaueinheit eignet sich
besonders für geringmächtige Flöze, da sich die Schubkolbengetriebe (beidseitig
abwechselnd mit Druckmittel beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheiten) bis annähernd
"auf Block" 9 d. h. so weit zusammenfahren lassen, daß ihre Längsachsen annähernd
parallel zur Kappe und zum Sohlteil verlaufen. Durch diese sehr große Höhenverstellbarkeit
läßt sich der betreffende Ausbaubock zum Transport raumsparend zusammenfahren. Auf
diese Weise ist der Ausbaubock auch relativ leicht im Streb und in der Strecke zu
transportieren. Auch bei geringmächtigen Flözen ist der Ausbaubock auf diese Weise
leicht aus dem Streb herausnehmbar.
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Dadurch, daß die Schubkolbengetriebe jeweils paarweise überkreuz angeordnet
sind, ergibt sich eine gute Stabilität nach allen Seiten, da sich die paarweise
überkreuz angeordneten Schubkolbengetriebe in der Jeweils zweckmäßigsten Art und
Weise an der Kappe und am Sohlteil anlenken lassen. Dabei empfiehlt es sich 9 die
Schubkolbengetriebe sowohl an der Kappe als auch am Sohlteil raumgelenkig anzuordnen.
Durch unterschiedliches Beaufschlagen mit Druckmittel lassen sich die Ausbauböcke
richten.
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Außerdem kann durch entsprechendes Beaufschlagen mit Druckmittel einzelner
Schubkolbengetriebe die Kappe vorgefahren9 aber auch seitwärts und erforderlichenfalls
auch zur Versatzseite
bewegt werden.
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In den Fällen, in denen zum Transport des Ausbaubockes die Schubkolbengetriebe
bis in eine horizontale oder annähernd horizontale Lage, also auf Block gefahren
werden, werden diese Schubkolbengetriebe zum Einbringen in die Einbaustellung um
ein gewisses Maß auseinandergezogen, so daß durch Druckmittelbeaufschlagung eine
resultierende Kraft entsteht, die Kappe und Sohlteil auseinanderdrückt. Im Rahmen
des Erfindungsgedankens (Aufgabe und Lösung) liegen allerdings auch Ausführungsformen,
bei denen den Schubkolbengetrieben bzw. Kappe und Sohlteil mindestens ein Enhnschlag
zugeordnet ist, der verhindert, daß die Schubkolbengetriebe in eine Lage zusammengefahren
werden können in der die Längsachsen der Schubkolbengetriebe parallel zz Kappe bzw.
zum Sohlteil verlaufen. Auf diese Weise wird erreicht, daß durch Druckmittelbeaufschlagung
von Anfang an eine resultierende Kraft entsteht, die Kappe und Sohlteil auseinanderdrückt.
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Weitere Ausführungsformen Bei Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ergibt
sich eine allseitig gute Stabilität des betreffenden Ausbaubockes.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Anspruch 4 beschrieben.
Dadurch, daß auf jeder Seite der Längsachse des betreffenden Ausbaubockes ein Schubkolbengetriebepaar
und ein Schubkolbengetriebepaar versatzseitig sowie quer zur Ausbaubocklängsachse
angeordnet ist, ergibt sich einerseits eine gute Stabilität der betreffenden Bockausbaueinheit,
andererseits
wird sichergestellt, daß die Kappe in der jeweils gewünschten Richtung durch entsprechende
Druckmittelbeaufschlagung von Schubkolbengetrieben in dem erforderlichen Maße ausgerichtet
bzw. in Abbaurichtung vorbewegt werden kann.
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In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Ausführungsform nach
Anspruch 5 zu wählen, bei der mehrere Schubkolbengetriebepaare parallel zur Bockausbaulängsachse
angeordnet sind.
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Zusätzlich kann ein Schubkolbengetriebepaar quer zur Bockausbaulängsachse
versatzseitig vorgesehen sein. Die Bockausbaueinheit gemäß Anspruch 6 ermöglicht
ein extremes Zusammenfahren der Schubkolbengetriebe und damit eine minimale Transporthöhe
des betreffenden Ausbaubockes.
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In Anspruch 7 wird eine Alternative beschrieben, bei welcher Endanschläge
das bei dieser Ausführungsform unerwünschte zu weite Herunterfahren der Kappe und
damit einen zu weite Schwenkung der Schubkolbengetriebe in die Horizontale verhindert.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der Zeichnung, in der die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht ist.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Bockausbaueinheit in perspektivischer Darstellung;
Fig. 2 eine Bockausbaueinheit gemäß Fig. 1, bei welcher die Kappe heruntergefahren
ist; Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in Anwendung auf eine Bockausbaueinheit
veranschaulicht, die mit besonderem Vorteil beispielsweise im untertägigen Kohlebergbau,
und zwar vornehmlich
in geringmächtigen Flözen, anwendbar ist.
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Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Kappe, während 2 ein Sohlteil
ist, das - was in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt ist - mit einem ebenfalls
nicht veranschaulichten Strebfördermittel in geeigneter Weise, beispielsweise durch
abwechselnd mit Druckmittel beaufschlagbare Rückzylinder, gekuppelt ist.
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Zwischen Kappe 1 und Sohlteil 2 sind bei der dargestellten Ausführungsform
insgesamt sechs Schubkolbengetriebe 3, 4, 5, 6, 7 und 8 angeordnet. Als Schubkolbengetriebewerden
im Rahmen der Erfindung abwechselnd durch Druckmittel, vornehmlich durch eine geeignete
Hydraulikflüssigkeit, beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten verstanden. Die
Schubkolbengetriebe 3 bis 8 sind bei der dargestellten Ausführungsform jeweils an
beiden Enden, also beispielsweise bei 9 und 10 durch Raumgelenke mit der Kappe 1
bzw. dem Sohlteil 2 verbunden.
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Wie die Fig. 1 deutlich erkennen läßt, sind jeweils zwei Schubkolbengetriebe
überkreuz verlaufend angeordnet.
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Das versatzseitige Schubkolbengetriebepaar 7 und 8 ist quer zur Längsachse
11 des Sohlteils angeordnet, derart, daß die Längsachse 11 mittig zwischen den aufeinander
zugeneigten Zylindern 7a und 8a verläuft. Eine zu den Längsachsen der Schubkolbengetriebe
7 und 8 parallel verlaufende Ebene schneidet die Längsachse 11 unter einem rechten
Winkel.
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Dagegen sind die Schubkolbengetriebe 3, 4 diesseits und die Schubkolbengetriebe
5, 6 Jenseits der Längsachse 11 angeordnet, derart, daß jeweils eine parallel zu
den Längsachsen der Schubkolbengetriebe 3, 4 bzw. 5, 6 verlaufende Ebene die Längsachse
11 unter einem spitzen Winkel ->» schneidet.
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Die Abstände zwischen den Anlenkpunkten der Schubkolbengetriebe an
der Kappe 1 und am Sohlteil 2 sind verhältnismäßig groß bemessen. Dies erkennt man
besonders deutlich, wenn man z. B.
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das Schubkolbengetriebe 3 betrachtet. Der Zylinder 3a ist im Bereich
der abbaustoßseitigen Begrenzung des Sohlteils 2 elapert, während seine Kolbenstange
3b im Bereich des versatzseitigen Endteils der Kappe 1 angelenkt ist. Sinngemäß
das gleiche gilt für das Schubkolbengetriebe 5.
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Der Zylinder 8a des Schubkolbengetriebes 8 ist im Bereich der längsseitigen
Begrenzung des Sohlteils 2 angelenkt, während die zugeordnete Kolbenstange 8b im
gleichen Abstand von der diametral gegenüberliegenden Längsbegrenzung der Kappe
angelenkt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine verhältnismäßir große Schrägstellung
der Schubkolbengetriebe 3 bis 8, und zwar auch dann, wenn diese vollständig ausgefahren
sind.
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Diese vollständig ausgefahrene Stellung ist in Fig. 1 beispielsweise
dargestellt. Fig. 3 läßt außerdem deutlich erkennen, daß die einander entsprechenden
Gelenke der Schubkolbengetriebe 3, 5 bzw. 4, 6 jeweils auf einer Linie 12 bzw. 13
liegen, die die Längsachse 11 rechtwinklig schneiden.
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Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform lassen sich
die Schubkolbengetriebe 3 bis 8 so weit zusammenfahren, daß die Gesamthöhe des Ausbaubockes
nur noch 40 cm beträgt.
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Von dieser geringen Bauhöhe läßt sich die Kappe 1 durch entsprechende
Druckmittelbeaufschlagung der Schubkolbengetriebe 3 bis 8 wieder hochfahren, ohne
daß irgendwelche Manipulationen besonderer Art, beispielsweise ein vorheriges Auseinanderziehen
der Schubkolbengetriebe 3 bis 8, erforderlich ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die Anzahl der paarweise und überkreuz
angeordneten Schubkolbengetriebe begrenzt. Vielmehr sind Abwandlungen je nach den
vorliegenden Betriebsbedingungen möglich. Beispielsweise kann auch eine größere
Anzahl Schubkolbengetriebe vorgesehen werden als dies in der Zeichnung dargestellt
ist.
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Es leuchtet ein, daß bei entsprechender Druckmittelbeaufschlagung
die Kappe in Richtung des Abbaufortschrittes vorgerückt werden kann. Ebenso ist
es durch unterschiedliche Druckmittelbeaufschlagung auch möglich, die Kappe seitwärts
zu bewegen oder sie gar um ein gewisses Winkelmaß in Bezug auf das Sohlteil 2 nach
beiden Richtungen zu drehen.
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Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen
und aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen
Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Literaturverzeichnis DE-OS 25 58 776 Glückauf 112 (1976) Nr. 18,
Aufsatz von Hahn und Irresberger, Feuerungen und Trends beim Strebausbau auf der
Internationalen Bergbau-Ausstellung 1976"