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Gelenkverbindung für Schaleisen
Die Erfindung bezieht sich auf Gelenkverbindungen von Schaleisen miteinander.
Die für solche Verbindungen verwendeten Bolzen müssen, um ihr Verlorengehen zu verhüten, gegen die Möglichkeit des vollkommenen Lösens bzw. Heraustretensaus den sie aufnehmenden Bohrungen der Schlossteile der beiden Schaleisen gesichert werden.
Das erfolgt durch Massnahmen, die im wesentlichen auf dem Prinzip der für andere Zwecke, bei denen es sich ebenfalls darum handelt, den Gelenkbolzen von zwei durch einen solch schwenkbar miteinander verbundenen Bauteilen gegen vollkommenes Lösen zu sichern, üblichen Bolzensicherungen aufbauen.
Die Erfindung geht von einer für Schaleisenverbindungen bekannten Gelenkbolzensicherung aus, bei welcher der Bolzen eine blind endende Längsnut aufweist, in welche ein am Auge des Bolzenloches des einen der miteinander zu verbindenden Schaleisen fester, das vollkommene Herausziehen des Bolzens verhindernder Ansatz eingreift, der in der ändern Richtung gegen völliges Herausziehen durch seinen verstärkten Kopf gesichert ist. Dieser Ansatz ist bei den bekannten Konstruktionen entweder an den ihn tragenden Gabelteil angeschweisst, oder er wird durch eine in eine Bohrung desselben eingeschraubte Schraube gebildet bzw. gehalten.
Ein grundsätzlicher Mangel sowohl der einen wie der andern dieser Ausführungsformen ist der, dass die Sicherung des Bolzens mit dem Nachteil erkauft wird, dass sein völliges Herausnehmen eine Zerstörung des Ansatzes bedingt, die auch dann nicht zu umgehen ist, wenn der Ansatz durch eine Schraube gebildet oder befestigt ist, weil diese unter den Betriebsbedingungen unter Tage nach kürzester Zeit festrostet.
Die Möglichkeit eines völligen Herausnehmens des Bolzens muss aber immer für den Fall vorhanden sein, dass dieser, z. B. Infolge örtlicher Überbeanspruchungen, im Gebrauch deformiert worden ist, um ihn dann auswechseln zu können, oder wenn Reparaturen am Schaleisenschloss unter W rmebehandlung vor- genommen werden müssen, durch die der aus vergütetem Metall bestehende Bolzen leiden wUrde.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Möglichkeit, den Bolzen völlig herauszuziehen, ohne den an der Schlossgabel angeordneten Arretierungsansatz zerstören zu müssen, dadurch zu schaffen, dass an dem Bolzen selbst, dessen Nut hiebei durchläuft, die Nut sperrende, jedoch lösbare Mittel, in Gestalt eines in eine Bohrung des Bolzens eingesetzten Körpers angebracht werden. Auch dieser Vorschlag hat sich nicht als praktisch brauchbar erwiesen.
Die Erfindung schafft eine überraschend einfache Möglichkeit, den Bolzen erwünschtenfalls jederzeit völlig zu entfernen, ohne dass aber damit die Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens oder die Notwendigkeit der Zerstörung irgendwelcher Teile verbunden ist.
Gemäss der Erfindung weist der Bolzen ausser der blind endenden Längsnut, in der sich der an der Gabel des Schaleisens angeordnete Arretierungsansatz führt, eine gegenüber dieser Nut umfangsmässig versetzte, jedoch an der Bolzenspitze offen endende Längsnut, die mit der ersten Längsnut durch einen Querkanal in Verbindung steht, welcher in zu dem Querkanal fluchtender Lage des Ansatzes die Verdrehung des. Bolzens unter Durchtritt des Ansatzes in die aussen offene Nut und dann das vollkommene Herausziehen des Bolzens ermöglicht, auf.
Die zweite Nut kann gegenüber der ersten beliebig umfangsmässig versetzt sein. Wenn diese Versetzung nur wenig, z. B. 900 beträgt, so ist es zweckmässig, in dem Querkanal zusätzliche Siclierungsmassnahmen, z. B. in Gestalt eines in eine diesem Zwecke dienende, in den Kanal mündende Bohrung lösbar
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eingesetzten, den Kanal sperrenden Stiftes vorzusehen, um mit Sicherheit zu verhindern, dass der Ansatz den Querkanal unbeabsichtigt passiert.
Auf die Anordnung eines Sicherungsstiftes im Querkanal kann umso eher verzichtet werden, je geringer die Toleranz ist, unter der die lichte Weite des Querkanals mit den Abmessungen des Arretierungsansatzes übereinstimmt. Hiedurch kann planmässig die Einführung des Ansatzes in den Querkanal so erschwert werden, dass sie nur In einer ganz bestimmten Stellung möglich ist, die sich von selbst nicht einstellt, son- dern erst durch besondere Manipulation des Bolzens erreicht werden kann.
Diese Wirkung wird in besonders vorteilhafter Weise erzielt, wenn die Stärke des Arretierungsansatzes in der Achsrichtung des Bolzenloches und damit die lichte Weite des Querkanals möglichst klein, d. h. so klein, wie dies aus Festigkeitsgründen möglich ist, gehalten wird.
Hiedurch wird gleichzeitig das Problem gelöst, zu verhindern, dass etwa. eine Kante der Zunge des durch den Bolzen gekuppelten Schaleisens in den Kanal eintritt und dann das Verschieben des Bolzens und damit das Entkuppeln der Verbindung verhindert oder den den Querkanal sperrenden Stift erfasst und abbricht. Diese Gefahr ist dadurch gegeben, dass infolge des erheblichen Spiels in dem die Kappen miteinander verbindenden Schloss praktisch immer, besonders dann, wenn der Bolzen bei belasteter Kappe herausgeschlagen werden muss, Verkantungen der Schlossteile zueinander eintreten. Von der unbedingten Verhinderung von Einwirkungen solcher Verkantungen auf die Relativbewegung von Arretierungsansatz und Querkanal ist aber die Wirkung der Anordnung gemäss der Erfindung entscheidend abhängig.
Der in der Wandung des Bolzenloches angeordnete Arretierungsansatz kann durch Einbiegen oder Einpressen von aus dem Randbereich des Loches verdrängtem Werkstoff gebildet werden.
Eine demgegenüber noch vorteilhaftere Möglichkeit, ihn den oben gestellten Forderungen entsprechend auszubilden, ist die, ihn aus einem stehengebliebenen Teil des nach dem Schmieden des Bolzenloches ausgestanzten Spiegels zu bilden. Hiebei ergibt sich eine primäre Gestaltung des Ansatzes unter Einstellung seiner Stärke in der axialen Richtung des Bolzenloches auf das gewünschte Mindestmass.
In der gleichen Weise wie beidemoben beschriebenen Lösevorgang ermöglicht die neuartige Bolzensicherung auch das Wiedereinbringen des Bolzens in die Gabel in der umgekehrten Reihenfolge der Arbeits- vorgänge.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der vorstehend aufgezeigten Möglichkeiten zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch das Bolzengelenk zweier durch ein aus Gabelkopf und in diesen eingreifender Zunge gebildetes Schloss miteinander verbundener Schaleisen; die Fig. 2 und 4 zeigen in Teildarstellung in zwei verschiedenen Seitenansichten und Fig. 3 im Schnitt nach Linie A-A der Fig. 2 den hiebei verwendeten Bolzen ; die Fig. 5 und 7 zeigen in den Fig. 2 und 4 entsprechender Darstellung die Möglichkeit, eine zusätzliche Sicherung zur Verhinderung des unbeabsichtigten Eintritts des Arretierungsansatzes in den Querkanal vorzusehen und Fig. 6 den Schnitt nach Linie B-B der Fig. 5.
In den Zeichnungen sind mit a und b die beiden mit Gabel und Zunge ineinander eingreifenden Enden der durch den Bolzen c gelenkig miteinander zu verbindenden Schaleisen bezeichnet. Der Bolzen c weist die übliche Längsnut d auf, in der sich der an dem einen Gabelschenkel des Schaleisens b feste Ansatz e führt.
Diese Längsnut ist an ihrem vorderen, der Bolzenspitze zugewendeten Ende geschlossen. Mit f ist die umfangsmässig gegenüber 'ex Nut d um einen zweckentsprechenden Winkelabstand, gemSss demn'AusfNh- rungsbeispiel um 1800 versetzte, nach der Bolzenspitze zu offene Nut bezeichnet, die sich beliebig weit nach hinten auf dem Bolzenkörper erstrecken kann.
Die beiden Nuten d und f sind durch die Umfangsausnehmung g des Bolzens miteinander verbunden, die gemäss dem Ausftthrungsbeispiel nach den Fig. 1-4 an einer vergleichsweise weit hinter der Bolzenspitze liegenden Stelle angeordnet Ist. In diesem Falle sind zusätzliche Sicherungsmassnahmen, um ein ungewolltes Verdrehen des Bolzens zu verhindern, insbesondere dann in der Regel nicht erforderlich, wenn gemäss dem oben erläuterten besonderen Merkmal der Erfindung die Dicke des Arretierungsansatzes in der axialen Richtung des Bolzenloches und dementsprechend der Querschnitt der Umfangsausnehmung so aufeinander abgestimmt werden, dass derAtretierungsansatz bei Verdrehung des Bolzens gerade eben passieren kann.
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des Loches erkennen.
Die demgegenüber vorteilhaftere Ausbildung des Ansatzes aus einem stehenbleibenden Teil des nach Schmieden des Bolzenloches ausgestanzten Spiegels ist in den Figuren nicht dargestellt.
Bei der in den Fig. 5-7 dargestellten Ausführungsform liegt die die beiden Nuten d und f verbindende Umfangsausnehmung g'nahe an der Bolzenspitze. Bei dieser Ausfuhrungsfonn sind die beiden Längs-
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nuten d und f nichtwie bei dem Ausführungsbeispielgemäss den Fig. 1-4 um 1800, sondern nur 900 gegeneinander versetzt, so dass die Länge der Ausnehmung im Umfangssinne auf ein Minimum verkleinert ist.
In diesem Falle werden die zusätzlichen Sicherungsmassnahmen, gemäss dem die vorzugsweise Ausführungsform darstellenden Ausfilhrungsbeispiel in Gestalt eines Spannstiftes h, der mit Presssitz in einer zu diesem Zwecke angeordneten Querbohrung i des Bolzens sitzt und die Verbindung zwischen den beiden Nuten sperrt, vorgesehen.
Der Durchmesser der Bohrung zur Aufnahme des Spannstiftes ist aus baulichen Gründen relativ beschränkt. Wenn unter diesen Umständen ein normal ausgebildeter Spannstift von entsprechend geringem Durchmesser den an ihn zu stellenden Festigkeitsanforderungen nicht genagt, wird gemäss einem besonderen Merkmal der Erfindung als Sicherung ein Doppe1spannstift verwendet, der aus einem grossen äusseren und einem mit Spannung in dem Hohlraum dieses äusseren Stiftes passenden zweiten Spannstift besteht.
Dieser Spannstift ist durch die oben erläuterte möglichst schmale Ausbildung des Durchtrittskanals vor Beschädigungen durch die Kante des Loches in der Zunge des Schaleisens a, die er passieren muss, geschützt.
Er kann, wenn der Bolzen als solcher vollkommen von der Kappe, der er zugeordnet ist, entfernt werden soll, ohne Schwierigkeit mittels eines Dorns aus der Bohrung herausgedrückt oder herausgeschlagen werden und gibt dann den Querkanal frei, über den dann der Ansatz e in die Nut f eintreten kann.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen. Die neue lösbare Bolzensicherung ist ferner nicht nur für Bolzenverbundungen von Gelenkschaleisen wie sie z. B. im Grubenbau Verwendung finden, sondern auch für andere Fälle, in denen die gleiche Aufgabe vorliegt, anwendbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gelenkverbindung von Schaleisen miteinander mittels eines gegen völliges Lösen gesicherten Bolzens mit einer blind endenden Längsnut, in welche ein am Auge des Bolzenloches des einen der miteinander zu verbindenden Schaleisen fester, das vollkommene Herausziehen des Bolzens verhindernder Ansatz eingreift, gekennzeichnet durch eine umfangsmässig gegenüber der blind endenden Nut versetzte, jedoch an der Bolzenspitze offen endende Längsnut, die mit der ersten Längsnut durch einen Querkanal in Verbindung steht, welcher in zu dem Querkanal fluchtender Lage des Ansatzes die Verdrehung des Bolzens unter Durchtritt des Ansatzes in die aussen offene Nut und dann das vollkommene Herausziehen des Bolzens ermöglicht.