DE10138675B4 - Anordnung zur Sicherung von Gelenkbolzen - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus mehreren Elementen zur Sicherung von Gelenkbolzen an hydraulischen, Lenkergetriebe, insbesondere Lemniskatengetriebe (Viergelenkgetriebe) aufweisenden Schildausbaueinheiten, mit einem im wesentlichen scheibenförmigen, durch eine Schraubenbefestigung endseitig am Gelenkbolzen angeordneten, den Gelenkbolzen in Gelenkbolzenlöchern in der Liegendkufe der Schildausbaueinheit gegen Axialverschiebungen sichernden Riegelelement.
- In Bergbau-Untertagebetrieben kommen hydraulische Ausbaueinheiten in Gestalt von Ausbauböcken und Ausbauschilden zum Einsatz, die sich mit ihren Liegendkufen auf dem Liegenden abstützen und stempelunterstützte Kappen zur Abstützung des Hangenden aufweisen. Die Kappen sind mittels der Lenkersysteme schwenkbar an den Liegendkufen angeschlossen. Die Lenker selbst werden mit kräftigen Gelenkbolzen an der Kappe bzw. den Liegendkufen festgelegt, die gegen Herauswandern aus den Gelenkbolzenlöchern zuverlässig gesichert werden müssen. Die Sicherung der Bolzen erfolgte früher unter Zuhilfenahme von Riegelplatten bzw. Sicherungsscheiben, die endseitig an den Gelenkbolzen angeschraubt wurden. Hierbei bestand die Gefahr, daß sich die Schrauben im Einsatz unbeabsichtigt lockern und lösen konnten.
- Aus der dem Oberbegriff zugrundeliegenden
DE 39 19 013 A1 ist eine Gelenksicherung bekannt, bei der die Sicherungsscheibe mit axialem Spiel von einer Distanzhülse durchgriffen wird, die mit der Schraubenbefestigung an der Endseite des Gelenkbolzens verspannt wird. Da sich die auf der Distanzhülse gelagerte Sicherungsscheibe axial und rotatorisch bewegen kann, soll ein Losdrehen der Schraubbefestigung, hervorgerufen durch eine Relativbewegung zwischen Schraubenbolzen und Gelenkbolzen, weitestgehend verhindert werden. Die gattungsgemäßen Gelenkbolzensicherungen stehen außenseitig über die Seitenwange der Liegenkufen vor. Bei welligem Liegenden, bei eingefahrenen Verzugsblechen der Hangendkappe und bei den Schildausbaueinheiten im Strebendbereich bei der steilen Lagerung birgt die bekannte Anordnung der Gelenkbolzensicherung die Gefahr, daß die Verzugsbleche oder seitlich ausfahrbare Steuerelemente in unmittelbaren Kontakt mit den Gelenkbolzensicherungen kommen können und so ein ungehindertes Rücken der Schildausbaueinheiten behindern. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Sicherung der Lenker-Gelenkbolzen zu schaffen, bei der die vorgenannten Nachteile nicht auftreten, die das Herauswandern der Gelenkbolzen sicher verhindert und deren ordnungsgemäßer Riegelzustand leicht überprüft werden kann.
- Die vorgenannten Aufgaben werden durch in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Erfindungsgemäß ist in der Seitenwange der Liegendkufe eine als Aussparung ausgebildete, von wenigstens einem Abschlußelement nur teilweise überdeckte taschenförmige Riegelelementaufnahme vorgesehen, in die das Riegelelement in der Liegendkufe versenkt und selbst gegen Verdrehung gesichert einlegbar ist. Durch die versenkte Anordnung des Riegelelementes werden über die Außenseite der Seitenwange hinausragende Teile vollständig bzw. weitestgehend vollständig vermieden, so daß eine Behinderung durch die Gelenkbolzensicherung nicht mehr auftritt. Durch die versenkte Anordnung wird insbesondere auch Verschleiß, Abnutzung oder Abrieb der Schraubbolzenköpfe der Schraubenbefestigung verhindert, da die Köpfe durch das Abschlußelement seitlich geschützt sind.
- Die erfindungsgemäße Anordnung zur Gelenkbolzensicherung kann besonders vorteilhaft an Schildausbaueinheiten vorgesehen werden, bei denen an den Seitenwangen der Liegendkufen mit Gelenkbolzenlöchern versehene Verstärkungsbleche oder -ringe, die vorzugsweise an den Innenseiten der Seitenwangen angeschweißt sind, vorgesehen sind. Die innenseitig an den Seitenwangen angeschweißten Verstärkungsbleche verbessern die Verlagerung des Lenker-Gelenkbolzens und erhöhen seine Abstützfläche trotz der Reduzierung der zum Abstützen verbleibenden Tiefe der Gelenkbolzenlöcher in den Seitenwangen.
- Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform schließt jedes Abschlußelement bündig mit der Außenseite der Seitenwange ab, wobei die Abschlußelemente vorzugsweise am Innenrand der Riegelelementaufnahme bzw. der zugehörigen Aussparung in der Seitenwange angeschweißt sind. Bei dieser Ausgestaltung werden mithin sämtliche, die Außenseite der Seitenwange überragenden Teile vermieden, so daß die Liegendkufen benachbarter Schildausbaueinheiten seitlich unmittelbar aneinanderstoßen können, ohne das Rücken der Schildausbaueinheiten zu behindern. Zweckmäßigerweise weist bei dieser Ausgestaltung die Riegelelementaufnahme einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt auf, der das an seiner Außenwandung entsprechend komplementär ausgebildete Riegelelement formschlüssig gegen Verdrehen sichert. Die Riegelelementaufnahme und das Riegelelement können hierbei im wesentlichen reckteckförmig bzw. oval sein, wobei vorzugsweise zwei Abschlußelemente am Innenrand der Riegelelementaufnahme angeschweißt sind, die zueinander spiegelverkehrt montiert und/oder ausgebildet sein.
- Um die Riegelelemente montieren zu können, sind vorzugsweise in dem oder den Abschlußelementen Einlegeöffnungen ausgebildet, durch die hindurch das Riegelelement verdreht zu seiner den Gelenkbolzen sichernden Endlage in die Riegelelementaufnahme einsetzbar und erst dann in die Riegellage verschwenkbar ist. Die Einlegeöffnungen sorgen hierbei für eine Vergrößerung des freien, zum Einlegen der Riegelelemente verfügbaren Querschnitts, so daß die Riegelelemente in jeder anderen Lage als der Einlegelage gegen Herausfallen aus der Riegelelementaufnahme gesichert sind. Dies sichert gleichzeitig die Gelenkbolzen endseitig gegen Axialverschiebungen.
- In alternativer Ausgestaltung kann ein vorzugsweise ringförmig geschlossenes Abschlußelement an der Außenseite der Schildkufenseitenwange angeschweißt sein. Auch dieses Abschlußelement weist vorzugsweise hangend- und liegendseitig Einlegeöffnungen auf. Das Abschlußelement kann aus einem einfachen, rundum mit der Seitenwange verschweißten Ring bestehen, der zur Ausbildung der taschenförmigen Riegelelementaufnahme mit einer außenseitig in der Seitenwange ausgebildeten Aussparung zusammenwirkt, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Gelenkbolzenlochs ist. Das zugehörige Riegelelement weist zweckmäßigerweise eine über die Flachseite vorspringende Arretierungsnase auf, die zur Verdrehsicherung formschlüssig in eine der Einlegeöffnungen eingreift. Die Riegelelementaufnahme kann einen kreisförmigen Querschnitt und das Riegelelement einen im wesentlichen halbkreisförmigen Wandungsabschnitt aufweisen.
- Besonders zweckmäßig ist, wenn das Riegelelement etwa halb so groß wie die Riegelelementaufnahme ausgebildet ist, einen an die Innenwände der Riegelelementaufnahme angepaßten Außenrandabschnitt und einen sekantenartigen, oberen Randabschnitt aufweist, der mit einem Einschnitt zur Aufnahme einer Unterlegscheibe der Schraubenbefestigung versehen ist. Die Ausgestaltung mit Einschnitt im Riegelelementrand hat den Vorteil, daß die Schraubenbefestigung bei der erfindungsgemäßen Gelenkbolzensicherung nicht, wie beim gattungsgemäßen Stand der Technik, das Riegelelement durchgreift, sondern es ausschließlich durch Formschluß zwischen der Unterlegscheibe und dem Einschnitt in der Riegellage hält. Zwischen der Unterlegscheibe und dem Einschnitt verbleibt hierbei vorzugsweise ein gewisses Bewegungsspiel, so daß bei freier Drehbarkeit des Gelenkbolzen zusammen mit der Schraubenbefestigung keine Kräfte auf die Schraube und die Unterlegscheibe übertragen werden. Ein Losdrehen der Schraubenbefestigung wird konstruktiv verhindert. Für das Montage- und Bedienungspersonal ist außerdem von außen ersichtlich, ob die Gelenkbolzensicherung korrekt montiert ist.
- Um in die frei drehbaren Gelenkbolzen, die weder mit der Riegelelementaufnahme noch mit den Riegelelementen in irgendeiner Weise verbunden sind, die Schraubbolzen der Schraubenbefestigung eindrehen zu können, sind die Gelenkbolzen endseitig vorzugsweise mit einer Haltenut versehen, in die ein Haltemittel während des Einschrauben der Schraube einsetzbar ist.
- Weitere Vorzüge und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gelenkbolzensicherungen ergeben sich nun aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:
-
1 in Seitenansicht einen Teil der Liegendkufe eines Ausbauschildes mit den daran angeschlossenen Lenkern; -
2 perspektivisch einen Ausschnitt aus einer Liegendkufe, an der ein Lenker mit einer Gelenkbolzensicherung nach einem ersten Ausführungsbeispiel gesichert ist; -
3 die Gelenkbolzensicherung nach2 in Seitenansicht; -
4 eine Schnittansicht entlang IV-IV in3 ; -
5 eine Gelenkbolzensicherung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht; und -
6 eine Schnittansicht entlang VI-VI in5 . -
1 zeigt schematisch von einer weiter nicht gezeigten hydraulischen bzw. elektrohydraulischen Ausbaueinheit eine Liegendkufe1 , an der zwei Lenker2 eines Lenkergetriebes, insbesondere eines Lemniskatengetriebes (Viergelenkgetriebe), in insgesamt mit9 bezeichneten Gelenken angeschlossen sind. Die Gelenke9 jeden Lenkers2 umfassen einen Gelenkbolzen3 , der in zugehörigen Gelenkbolzenlöchern in der Liegendkufe1 und im Lenker2 drehbar aufgenommen ist und mittels insgesamt mit10 bezeichneter Anordnungen zur Gelenkbolzensicherung an der Liegendkufe1 bzw. den Seitenwangen1' der Liegendkufe1 gegen axiales Herauswandern aus diesen gesichert ist. Die in1 gezeigte Gelenkbolzensicherung10 gemäß einer ersten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die2 bis4 näher erläutert. - Jede Liegendkufe
1 weist zwei im wesentlichen vertikale Seitenwangen1' auf, an deren einander zugewandten Innenseiten Verstärkungsbleche4 angeschweißt sind. Im montierten Zustand liegen die Lenkerwandungen2' des Lenkers2 zwischen den Verstärkungsblechen4 und der Gelenkbolzen3 bildet das Schwenkgelenk. Wie4 verdeutlicht, werden die als Bohrungen ausgeführten, zueinander fluchtenden Gelenkbolzenlöcher5 und6 in der Lenkerwandung2' bzw. dem Verstärkungsblech4 vollständig und das Gelenkbolzenloch7 in der Seitenwange1' der Liegendkufe teilweise vom Gelenkbolzen3 durchgriffen. Der Durchmesser der Gelenkbolzenlöcher5 ,6 ,7 ist derart angepaßt, daß sich der Gelenkbolzen3 ungehindert und verschleißarm in der von den Gelenkbolzenlöchern5 ,6 ,7 gebildeten Gelenkbolzenaufnahme drehen kann. Die der axialen Festlegung des Gelenkbolzens3 dienende Gelenkbolzensicherung10 umfaßt ein ringscheibenförmiges Abschlußelement11 , das außenseitig an der Seitenwange1' , beispielsweise über eine umlaufende Schweißnaht, angeschweißt ist. Das ringförmige Abschlußelement11 hat einen eine Innenöffnung12' begrenzenden Innenrand12 , deren Durchmesser gleich oder größer als der Außendurchmesser des Gelenkbolzens3 ist, um den Gelenkbolzen3 durch die Innenöffnung12 des Abschlußelementes11 hindurch montieren bzw. demontieren zu können. Die axiale Sicherung des Gelenkbolzens3 erfolgt mittels eines halbkreisförmigen, scheibenartigen Riegelelementes14 , das, wie insbesondere die3 und4 zeigen, mit seiner halbkreisförmigen Außenwandung15 in einer Riegelelementaufnahme16 liegt, die als Tasche zwischen dem Abschlußelement11 und der stirnseitigen Innenwand17 der Seitenwange1' angeordnet bzw. ausgebildet ist. Die Seitenwange1' ist hierzu mit einer kreisförmigen Aussparung bzw. Vertiefung versehen, deren Außendurchmesser größer als der Durchmesser des Gelenkbolzenlochs7 in der Seitenwange1' ist. Zur Montage des Riegelelementes14 , dessen Außenwandung15 einen größeren Radius als der Radius des Gelenkbolzens3 hat, ist das Abschlußelement11 liegendseitig und hangendseitig jeweils mit einer Einlegeöffnung18 versehen, die die Innenöffnung12' nach oben und unten erweitert. Die Dimensionierung und Abmessung der Einlegeöffnung18 ist an die Abmessungen des Riegelelementes14 angepaßt, so daß dieses in Ausrichtung um 90° gedreht zu der in3 gezeigten Stellung bei demontierter Befestigungsschraube8 und demontierter Unterlegscheibe20 durch die Innenöffnung12' hindurchgeschoben und in die in3 gezeigte Riegellage gedreht werden kann. In dieser Lage sitzt, wie4 zeigt, das Riegelelement mit begrenztem axialen Spiel in der Riegelelementaufnahme16 endseitig vor dem Gelenkbolzen3 , so daß dieser nicht mehr aus der Seitenwange1' herauswandern kann. Die Riegellage des Riegelelementes14 wird mittels der Unterlegscheibe20 ausschließlich durch Formschluss gesichert, da die Unterlegscheibe20 in einen randseitigen Einschnitt21 in dem in3 oberen, sekantenartigen Randabschnitt19 des Riegelelementes14 einfaßt und sich parallel zum Riegelelement14 befindet. Der Randabschnitt19 verbindet die Endbereiche des runden Wandungsabschnitts15 . Die Verdrehsicherung des Riegelelementes14 in der kreisförmigen Riegelelementaufnahme16 erfolgt mittels einer als Steg ausgeführten Arretierungsnase22 , die auf einer der Flachseiten des ansonsten scheibenförmigen Riegelelementes14 aufgeschweißt ist. Der Schraubbolzen8 durchgreift die Unterlegscheibe20 und greift vorzugsweise selbsthemmend in die zugehörige Gewindebohrung23 im Gelenkbolzen3 ein. - Bei dem in den
5 und6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung50 zur axialen Sicherung des Gelenkbolzens3 vollständig in die Seitenwange1' der Liegendkufe versenkt. Der Gelenkbolzen3 stützt sich an der Liegendkufe ausschließlich über das Gelenkbolzenloch6 im Verstärkungsblech4 ab, während er in der Seitenwange1' der Liegendkufe seitlich nicht fixiert ist. Stattdessen weist die Seitenwange1' eine Innenaussparung52 auf, deren Querschnitt größer als der Durchmesser des Gelenkbolzens3 ist und von einer kreisrunden Form abweicht. Am Innenrand53 der Innenaussparung52 sind zwei etwa sichelförmige Abschlußelemente51A ,51B befestigt, die zueinander spiegelverkehrt ausgebildet und am linken bzw. rechten Abschnitt des Innenrandes53 angeschweißt sind. Die gekrümmten Innenflanken54 der Abschlußelemente51A ,51B sind kreisrund und haben einen Durchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Gelenkbolzens3 ist, so daß dieser an den Abschlußelementen51A ,51B vorbei in die von Gelenkbolzenloch6 im Verstärkungsblech4 gebildete Gelenkaufnahme eingeschoben werden kann. Bei der Gelenkbolzensicherung50 ist die Riegelelementaufnahme56 als Tasche bzw. Zwischenraum zwischen den Abschlußelementen51A ,51B und der Außenseite57 der Verstärkungsbleche4 ausgebildet. Die axiale Sicherung der Gelenkbolzen3 erfolgt mittels eines endseitig in der Riegelelementaufnahme56 angeordneten, im wesentlichen reckteckförmigen Riegelelementes54 , dessen Außenwandung55 an den Öffnungsquerschnitt der Innenaussparung52 angepaßt ist, so daß hier über Formschluß eine Verdrehsicherung zwischen Riegelelement54 und der Innenaussparung52 in der Seitenwange1' erfolgen kann. - Wie beim ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel sind für die Montage des Riegelelementes
54 Einlegeöffnungen58 zwischen den einander zugewandten Stirnseiten65 bzw.66 der Abschlußelemente51A ,51B ausgebildet. Der Abstand zwischen den Stirnseiten65 ,66 ist größer als die Höhe des Riegelelementes54 , so daß dieses bei demontierter Befestigungsschraube8 und demontierter Unterlegscheibe20 in einer zu5 um 90° gedrehten Lage an den Abschlußelementen55 vorbeigeschoben und in die hinter diesen ausgebildete, taschenförmige Riegelelementaufnahme56 unter Einnahme der Riegellage eingeschoben werden kann. Das Riegelelement54 wird mittels der durch die selbsthemmende Befestigungsschraube8 an der Stirnseite des Gelenkbolzens3 festgelegten Unterlegscheibe20 , die sich im montierten Zustand parallel zum Riegelelement54 befindet, gesichert. Das Riegelelement54 hat hierzu im oberen Randabschnitt59 einen Einschnitt61 mit hier annähernd rechteckförmigem Querschnitt. - Um die Befestigungsschraube
8 bei beiden Ausführungsbeispielen in den Gelenkbolzen3 einschrauben zu können, ist dieser wenigstens an einer seiner Stirnseiten außermittig mit einer Haltenut30 versehen, in die ein ein Verdrehen des Gelenkbolzens3 verhinderndes Montagewerkzeug beim Anziehen der Schraube8 eingesteckt werden kann. Im Betrieb kann sich der Gelenkbolzen3 in den zugehörigen Gelenkbolzenlöchern frei drehen. Auf die Unterlegscheibe20 und die Befestigungsschraube8 werden keine Kräfte übertragen, so daß ein Losdrehen der Befestigungsschraube8 verhindert wird. Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Gelenkbolzensicherungen10 bzw.50 sind vorzugsweise auch am gegenüberliegenden Gelenkbolzenende vorgesehen, um die Gelenkbolzen3 von beiden Seiten her montieren zu können. Ferner versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Gelenkbolzensicherungen auch zur Sicherung von Gelenkbolzen an den Kappen der Schildausbaueinheiten Verwendung finden können.
Claims (11)
- Anordnung zur Sicherung von Gelenkbolzen an hydraulischen, Lenkergetriebe, insbesondere Lemniskatengetriebe aufweisenden Schildausbaueinheiten, mit einem im wesentlichen scheibenförmigen, durch eine Schraubenbefestigung endseitig am Gelenkbolzen angeordneten, den Gelenkbolzen in Gelenkbolzenlöchern in der Liegendkufe gegen Axialverschiebungen sichernden Riegelelement, gekennzeichnet durch eine als Aussparung in der Seitenwange (
1' ) der Liegendkufe (1 ) ausgebildete, von wenigstens einem Abschlußelement (11 ;51A ,51B ) teilweise überdeckte Riegelelementaufnahme (16 ;56 ), in die das Riegelelement (15 ;54 ) in der Liegendkufe (1 ) versenkt und gegen Verdrehung gesichert einlegbar ist. - Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an den Seitenwangen (
1' ) der Liegendkufe (1 ) vorzugsweise angeschweißte, mit Gelenkbolzenlöchern (6 ) versehene Verstärkungsbleche (4 ). - Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abschlußelement (
51A ,51B ) bündig mit der Seitenwange (1' ) abschließt und vorzugsweise am Innenrand (53 ) der Riegelelementaufnahme (56 ) bzw. Aussparung angeschweißt ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelelementaufnahme (
56 ) einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, der das entsprechend komplementär ausgebildete Riegelelement (54 ) formschlüssig gegen Verdrehen sichert. - Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelelementaufnahme (
56 ) und das Riegelelement (54 ) im wesentlichen rechteckförmig oder oval sind und vorzugsweise zwei Abschlußelemente (51A ,51B ) am Innenrand (53 ) der die Riegelelementaufnahme (56 ) bildenden Aussparung (52 ) in der Seitenwange (1' ) angeschweißt sind. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oder zwischen den Abschlußelementen (
11 ;51A ,51B ) Einlegeöffnungen (18 ;58 ) ausgebildet sind, durch die hindurch das Riegelelement (14 ;54 ) verdreht zu seiner den Gelenkbolzen (3 ) sichernden Endlage in die Riegelelementaufnahme (16 ;56 ) einsetzbar ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise ringförmig geschlossenes Abschlußelement (
11 ) an der Außenseite der Schildkufenseitenwange (1' ) angeschweißt ist. - Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement (
14 ) eine über die Flachseite vorspringende Arretierungsnase (22 ) aufweist, die zur Verdrehsicherung formschlüssig in eine der Einlegeöffnungen (18 ) eingreift. - Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelelementaufnahme (
16 ) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und das Riegelelement (14 ) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Wandungsabschnitt (15 ) aufweist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement (
14 ;54 ) etwa halb so groß wie die Riegelelementaufnahme (16 ;56 ) ausgebildet ist und vorzugsweise einen an die Innenränder der Riegelelementaufnahme (16 ;56 ) angepaßten Außenrandabschnitt (15 ;55 ) und einen sekantenartigen Randabschnitt (19 ;59 ) aufweist, der mit einem Einschnitt (21 ;61 ) zur Aufnahme einer Unterlegscheibe (20 ) der Schraubenbefestigung versehen ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbolzen (
3 ) wenigstens an einer Endseite mit einer Haltenut (30 ) versehen sind, in die ein Haltemittel beim Einschrauben der Schraubenbefestigung (20 ;8 ) einsetzbar ist.
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