DE3021908A1

DE3021908A1 - Vorschubgetriebe, insbesondere fuer bergwerksmaschinen

Info

Publication number: DE3021908A1
Application number: DE3021908A
Authority: DE
Inventors: Jan Rynik
Original assignee: Politechnika Slaska im Wincentego Pstrowskiego
Current assignee: Politechnika Slaska im Wincentego Pstrowskiego
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1980-06-11
Publication date: 1981-01-08
Also published as: GB2054702A; BE883796A; FR2458722A1; GB2054702B; AT368802B; ATA307180A; CA1148179A; PL216335A2; PL120538B1; US4326753A; SU1097206A3

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Vorschubgetriebe, insbesonder für Bergwerksmaschinen, wie Abbau- und Lademaschinen sowie Stand- und Grubenbahnen. Es ' * sind Vorschubgetriebe mit einem Antriebsrad bekannt, welches mit einer starr an der Fahrbahn der Maschine befestigten 'Zahnstange in Angriff kommt. Die Segmente der Zahnstange besitzen Zähne, Sattel oder Bolzen, die zwischen zwei Leisten untergebracht sind und mit Zahnrädern, Daumen oder ähnlichen Elementen arbeiten. Ein grundsätzlicher Hachteil der bekannten Vorschubgetriebe, mit starr ander fahrbahn der Maschine befetigten Zahnstangen-Segmenten besteht in deren mangelhafter Arbeit auf gekrümmten Bahnen. Das Antriebsrad des Vorschubgetriebes nimmt auf den zu überwindenden Krümmungen der Fahrbahn verschiedene Lagen gegenüber der Zahnstange ein, und an den Kontaktstellen der zueinander gekrümmten Zahnstangensegmente treten wesentliche Teilungssteigerungen auf. Die an den Krümmungen entstehenden wesentlichen Störungen der Zusammenarbeit infolge der Lageänderung des Hades gegenüber der Längsachse der Zahnstange und der Änderungen der Teilungswerte an den Kontaktstellen der Fördererrinnen beschränken bedeutsam den Einsatzbereich dieser Getriebe und haben zahlreiche Ausfälle und eine niedrige Lebensdauer der Zahnstange und des Antriebsrades zur Folge.

Es ist auchais der polnischen Patentanmeldung Hr. P 206 703 eine Konstruktion bekannt, in welcher die Segmente wechselweis e fest und gelenkartig an der

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Fahrbahn der Haschine ,"befestigt werden. Jedes zweite, über der Verbindung der Fördererrinnen liegende Segment der Zahnstange "besitzt die Möglichkeit einer "begrenzten LängsverSchiebung dank zwei in Längslöchern des Zahnstangenkörpers "befestigten Pendelfuttern. ELn Nachteil dieser Konstruktion besteht in mangelhafter Zusammenarbeit des .Antriebsrades mit der Zahnstange auf einer gekrümmten Fahrbahn, insbesondere auf einer horizontalen Ebene, was durch Lagenänderung der Achse des Antriebsrades gegenüber der.Längsachse der Zahnstangensegmente verursacht ist. Auf einer geradlinigen Fahrbahn tritt auch bei dieser Konstruktion eine Lagenänderung des Rades gegenüber der Uennlage, im Bereich der Spiele zwischen den Maschinenbacken und den Zahnstangenleisten ein, was wesentlich die Zusammenarbeit des Eades mit der Zahnstange bei-.normalen Betriebsbedingungen -herabsetzt© Eine andere aus dem polnischen Patent Mr. 104 524 bekannte Kontruktion des Vorschubgetriebes besteht in einer gelenkartigen Befestigung der Zahnstangensegmente an der Fahrbahn. der Maschine mittels einer Mitnehmergabel_V} welche die Umdrehung und Querverschiebung sowie das Hochheben und Absenken des Zahnstangensegmentes auf der Schiebeverbindung des Gabelzapfens mit dem an ,der Fahrbahn der Maschine befestigten Fuß ermöglicht.

Eine andere aus der ^polnischen Patentanmeldung P 194 151 bekannnte Lösung besteht in einer gelenkartigen Befestigung der Zahnstangensegmente. und der Fahrbahn der Maschine mittels zwei miteinander durch eine Führung verbundenen Gelenken.

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Ein Nachteil dieser bekannten Lösung der Vorschubgetriebe mit gelenkartiger Befestigung der Zahnstengensegmente besteht in der Kompliziertheit der Konstruktion land in bedeutendem Gewicht der Zahnstangen sowie in erschwerter Montage und Demontage der Elemente. Ein zusätzlicher Uachteil der Konstruktion gemäß dem Patent Hr. 104 524 besteht in einer ziemlich großen Breite der Hitnehmergabel und in einer komplizierten Ausbildung der Leisten der Zahnstangensegmente. Ein zusätzlicher Hachteil gegenüber der Konstruktion gemäß dem Patent Kr. P 194 151 besteht in der Anordnung der Gelenkachse unterhalb der Längsachse der Zahnstange, wodurch in der iuhrung der Maschine ein Drehmoment entsteht, das die Reibungswiderstände erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorschubgetriebe zu entwickeln, welches die oben erwähnten Nachteile beseitigen könnte. Der Zweck wurde durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung erracht.

Das erfindungsgemäße Vorschubgetriebe, insbesondere für Bergwerksmaschinen, besitzt ein Antriebsrad, das mit einer Zahnstange zusammenarbeitet, die aus Segmenten zusammengesetzt ist, die an der !fahrbahn der Maschine mittels eines einzelnen Pendelfutters befestigt werden, welches einen konstanten Abstand zwischen der Drehachse des Antriebsrades und der Längsachse der Zahnstangensegmente gewährleistet, unabhängig von der Art und dem Krümmungsgrad der Fahrbahn der Maschine. Der Einsatz eines Spannzeuges mit oberer Arbeitsfläche, die an die Zusammenarbeit mit dem Antriebsrad angepaßt ist, erlaubt es, das

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ORIGINAL INSPECTED

Zahnstangensegment gelenkartig in seiner Längsachse zu befestigen und Gleitführungen anzuordnen, welche eine konstante Lage des Antriebsrades gegenüber der Längsachse der Zahnstange erzwingen, unter den Leisten der Zahnstangensegmente, was wesentlich die Konstruktion der Leisten der Zahnstangensegemente und der Führungen vereinfacht.

Die erfindungsgemäß dargestellte gelenkartige Verbindung der Zahnstangensegmente mittels Zwischensegmenten und Gelenkverbinder erlaubt es, mindestens um das Vierfache die maximale Steigerung des Teilungswertes auf einer gekrümmten Fahrbahn der Maschine abzusenken, und sichert somit eine richtige Zusammenarbeit des .Antriebsrades mit der Zahnstange auf großen Krümmungen der Fahrbahn der Maschine. Durch Einführung der oben genannten Merkmale der Erfindung wurden die vorstehend beschriebenen wesentlichen Nachteile der Konstruktion behoben. Das erfindungsgemäße Getriebe gewährleistet die Nennlage der Drehachse des Antriebsrades gegenüber der Längsachse der Zahnstengensegmente unabhängig von der Art und dem Krümmungsgrad der Fahrbahn der Maschine. Die vorgestellte Einrichtung ist einfach .in ,Konstruktion und Betrieb dank der wesentlichen Vereinfachung der Konstruktion der Zahnstangensegmente, der Pendelfutter und der Führungen. Dank der einfachen Konstruktion ist die Einrichtung billiger und betriebssicherer und gewährleistet eine sehr gute und ruhige Arbeit bei schweren Bedingungen des Bergbaus.

Die vorgestellte Lösung des erfindungsgemäßen Betriebes ermöglicht sowohl eine senkrechte als auch um 90 gedrehte waagrechte Anordnung des Antriebsrades.

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Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs— Beispieles näher erläutert, worin die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht des Vorschubgetriebes mit einem Antriebsrad mit waagrechter Drehachse,

JIg; 2 Vorderansicht eines Zahnstangensegmentes •und eines Spannzeuges,

Fig. 3 Querschnitt durch die Fahrbahn der Maschine ,

SIg. 4 Vorderansicht der Zahnstangensegmente auf der gekrümmten Fahrbahn in senkrechter Ebene,

Fig. 5 Vorderansicht der nachgiebigen Befestigung des Zahnstangensegmentes in horizontaler Ebene mittels Gummieinlagen,

Fig. 6 Vorderansicht einer Führung der Zahnstangensegmente in Form einer Drehrolle,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch -die Verbindung der Zahnstangensegmente mittels eines Verbinders,

Fig. 8 Ansicht des Zahnstangensegmentes mit einem unterhalb der Zahnstange angeordneten Gelenkspannzeug,

Fig. 9 Ansicht eines Zahnstangensegmentes mit einem an den Körper der Fahrbahn neben der Seitenwand des Zahnstangensegmentes zu befestigenden Gelenkspannzeug,

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ORKaINAL INSPECTED

HLg. 10 Querschnitt durch das Zahnstangensegment mit einem zxiischen den Leisten des Zahnstangensegmentes liegenden Gelenkspannzeug,

51g. 11 Längsschnitt durch das Gelenkspannzeug und das Verbindungsstück der Zahnstangensegmente mit den aus den Leisten herausragenden Arbeitsbolzen, und

JIg. 12 Längsschnitt durch das in Fig., 11 dargestellte Verbindungsstück.

Das Vorschubgetriebe ist mit einem Antriebsrad versehen, das von dem Antriebsgetriebe der Maschine (1^) angetrieben wird«, Das Antriebsrad (2.) kommt mit den Segmenten der Zahnstange (c3) in Form von an zwei Seitenleisten (12:) befestigten Bolzen in Eingriff. Die Zahnstangensegmente (8) werden gelenkartig an der Fahrbahn (3.) der Maschine (1_) befestigt, welche aus den Fördererrinnen, einem Führungsrohr (6), einer Sperre des Förderers (j?) und einer an den Schlitten (2_) der Maschine (1_) befestigten Backe (4) zusammengebaut ist. Die Zahnstangensegmente (iS) besitzen eine gegenüber dem Antriebsrad (7.) konstante Lage, welche durch das Führungsstück (23.) erzwungen wird, das das Antriebsrad (7.) umfaßt. Der konstante Abstand (A) zwischen der Längsachse (16} der Zahnstangensegmente und der Drehachse (31.) des Antriebszahnrades (2.) wird durch Stützflächen (22_) des Führungsstückes (23) unabhängig von der Art und dem Krümmungsgrad der Fahrbahn der Maschine (1_) erzwungen. Das gelenkartig das Zahnstangensegment (8} an der

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Fahrbahn der Maschine (I_-) befestigende Spannzeug (9,) besitzt eine Arbeitsfläche (10),welche mit dem Antriebsrad (7.) zusammenarbeitet und die Zapfen (11}, auf welchen gelenkartig die Seitenleisten (12} des Zahnstangensegmentes (8} gesetzt sind. Das Spannzeug (9) des Zahnstangensegmentes wird an den Korper der Fahrbahn der Maschine mittels Bolzen (14) befestigt. Die Umdrehung des Zahnstangensegmentes (8} gegenüber den unbevreglichen Zapfen (11} des Spannzeuges (9.) in der zu den Seit enM.s ten (12)senkrechten Ebenen wird beispielsweise mittels eines Spieles in den Löchern dieser Leisten (12} erreicht. Die Zahnstangensegmente (8_) sind miteinander gelenkartig mittels eines Verbindungsstückes (17.) verbunden, welches aus zwei in den Langlöchern (20_) der Seitenleisten (12} gesetzten Bolzen (18} und (19.) zusammengesetzt ist.

Eine Abart der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Umdrehung des Zahnstangensegmentes (8_) gegenüber den unbeweglichen .Zapf en (1I_-) des Spannzeuges (9} in der zu den Seitenleisten (12} senkrechten Ebene, welche mittels nachgiebiger Gummieinlagen (IJ?) erreicht wird, die in den Löchern der Seitenleisten (12) sitzen. Die nachgiebigen Einlagen (15) beeinflussen günstig die Druckverteilung an den Zapfen (11} und dämpfen bedeutend die Kraftüberschüsse an dynamischen Kräften in der Zahnstange. Eine andere Abart der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß zwischen den Zahnstangensegmenten (8_) Zwischensegmente (21} angeordnet sind, die ge-

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ORIGINAL INSPECTED

lenkartig mit den Segmenten (8_)mittels Verbindungsstücken (17.) verbunden sind, wobei die Bolzen (18) und (19.) des Verbindungsstückes (17.)in den Längslöehern (20) des Zahnstangen-Segmentes (8) und des Zwischensegmentes (2I_-)-sitzen. Bei" der normalen ITennlage auf einer geradlinigen !Fahrbahn der Maschine sind die Längslöcher (20)des Zahnstangensegmentes (8_) und des Zwischensegmentes (21_) längs der Längsachse (16) der Zahnstange nach der Kante (32) des Zahnstangensegmentes (J3) und der daneben befindlichen Kante (55) des Zwischensegmentes (21_) erweitert. Eine solche Yerbindungsart der gelenkartig zu befestigenden Zahnstangensegmente (8_) erlaubt es, um· das Vierfache die maximale Teilungssteigerung zu verringern, welche Steigerung infolge des Auseinanderschiebens der Zahnstangensegmente an den . gekrümmten Abschnitten der Fahrbahn der Maschine entsteht.

Eine weitere Abart der Erfindung besteht in einem Spannzeug (25), das das Zahnstangensegment (8_)an die !Fahrbahn der Maschine (1_) befestigt, eine Arbeitsfläche (26) aufweist, die mit dem Antriebsrad (7.) arbeitet und die Zapfen (22.) und (28), auf welchen gelenkartig die Seitenleisten (12.) ν •sitzen, wobei die Zapfen (28) des Spannzeuges "

(25) andern Körper (23) befestigt werden, "weiche an der Fahrbahn der Maschine OH neben der Seitenwand der Leiste (12:) befestigt ist. Bei der seitlichen gelenkartigen Befestigung ist es möglich, ganz den unter der Zahnstange befindlichen Raum abzudecken.

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Eine weitere Abart der erfindungsgemäßen Lösung besteht in einem guten Führungsstück des Zahnstangensegmentes in Form einer in der Maschine (1_) unter dem Antriebsrad (7.) gelagerten Drehrolle

Der Einsatz des Kihrungsstückes in Form ei&er Drehrolle erlaubt es, die Bewegungswiderstände zu minimieren und die Zugkraftverluste kleinstmög— lieh zu halten. Eine andere Abart der erfindungsgemäßen Lösung besteht in dem Spannzeug (30), dessen Achse des Gelenks (34) unterhalb derlängsachse (1j5) des Zahnstangensegmentes (£3) liegt. Eine weitere Abart der erfindungsgemäßen Lösung besteht in einem Spannzeug (,35), das gelenkartig das Zahnstangensegment (36_) an dem Körper der Fahrbahn der Maschine (1_) befestigt und zwischen den Leisten (37.) des Zahnstangensegmentes (36) liegt. Das Spannzeug (355) besitzt eine Öffnung, in welcher der Gelenkbolzen (40) sitzt. Die mit" zwei Antriebszahnrädern (3*3) zusammenarbeitenden Bolzen (38) liegen symmetrisch außerhalb der Leisten (37) des Zahnstangensegmentes (3.6). Die Zahnstangensegmente (j>6_) sind miteinander mittels eines Verbindungsstückes (41_) verbunden, welches aus mindestens einem Bolzen (42) der Zahnstange zusammengesetzt ist. Das Verbindungsstück (4^) ist gelenkartig mit den Leisten (37) der Zahnstangensegmente (36.) mittels Bolzen (43) verbunden. Das Verbindungsstück (4I_-) besitzt zwei Langlöcher (44), die längs der Längsachse (4J5) der

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Zahnstange erweitert sind. Auf einer geradlinigen Fahrbahn der Maschine (1_1 "bei einer Nennarbeitslage der Zahnstange sind die Langlöcher (44) des Verbindungsstückes (41_) in der Längsachse (4-5) der Zahnstange mch den einzelnen, gelenkartig die Zahnstangensegmente Q36) befestigenden Spannzeugen (3£.) erweitert. Die konstante Entfernung (A) zwischen der Längsachse (4j?) der Zahnstangensegmente (36) und der Drehachse (46) der Antriebszahnräder (39) wird durch symmetrisch angeordnete Stützflächen (4£) des Führungsstückes (23.) der Maschine (1_) erzwungen, die vorzugsweise auf den unteren Oberflächen der aus den Leisten (j5£) ') der Zahnstange herausragenden Bolzen (j58) gleiten. Der Einsatz der Zahnstangensegmente mit zwei symmetrisch liegenden Bolzen (38), die gleichzeitig mit zwei Antriebszahnrädern (39.) zusammenarbeiten, erlaubt es, den Bolzendurchmesser zu vermindern und die über Zähne der Zahnräder auf die Bolzen wirkende Drücke zu verringern. Eine solche Konstruktion der Zahnstangensegmente erlaubt es dabei, wesentlich die Konstruktion des Gelenkspannzeuges und der Verbindungsstücke der Zahnstangensegmente zu vereinfachen.

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Claims

PATENTANWÄLTE A. SRÜNECKER

DlPL Λ i

H. KINKELDEY

DR-IN&

3021908 W. STOCKMAlR

DR-INa-AeE(CALTECH

K. SCHUMANN

. ORRERNAT. OIPL-pmS

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD

Dft REflNAE· DIPl-CHEM.

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE -»3

11. Juni 1980 PH 1504-T

Politechnika Slaska, im WincentegQ,
Pstrowskiego, ul. Katowicka 7»
Gliwice, Polen

Vorschubgetrie"be, insbesondere für Bergwerksmaschinen

Pat ent ansprüehe

1. Vorschubgetriebe, insbesondere für Bergwerksmaschinen, enthaltend ein mit einer Zahnstange zusammenarbeitendes Antriebsrad, welche Zahnstange aus miteinander gelenkartig zu einer längs der Fahrbahn
der Maschine gelegenen Kette verbundenen Zahnstangensegmenten zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangensegmente Q3) an die
Fahrbahn der Maschine (Λ) mittels eines einzelnen Pendelfutters (9.) befestigt sind, wobei die Längsachse (16) der Zahnstangensegmente (8) von der
Drehachse (3j_) des Antriebsrades (7.) um einen

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ORIGINAL INSPECTED

konstanten Abstand (A) entfernt ist, der durch die Stützflächen des ]?ührungsstückes (.23) und der Maschine (1_) unabhängig von der Art und dem Krümmungsgrad der Fahrbahn der Maschine (1_) erzwungen wird.

2. Vorschubgetriebe nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zahnstangensegment (£3) an die Fahrbahn der Maschine (1_) befestigende Pendelfutter (9.) eine mit den Zähnen des Antriebsrades (7.) zusammenarbeitende Arbeitsfläche (10) und Zapfen (11_) aufweist, auf welchen gelenkartig die .Seitenleisten (12) des Zahnstangensegmentes (8_) sitzen*

3. Vorschubgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d.aß es nachgiebige Einlagen QiJ?) aufweist, die in den Öffnungen der Seitenleisten (12) sitzen.

4·. Vorschubgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (23) der Maschine (1_) Stützflächen (22) besitzt, die auf den unteren Flächen der Seitenleisten (12_) der Zahnstangensegmente (8_) gleiten.

5- Vorschubgetriebe nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gelenkartig an die Fahrbahn -der Maschine (1_) befestigten Zahnstangensegmenten (£3) Zwischensegmente (21^) angeordnet sind, die

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gelenkartig mit den Zahnstangensegmenten (8) mittels Verbindungsstücken QV7) verbunden sind, wobei die Bolzen Q8 und Λ9) des Verbindungsstückes in
den Langlöchern (20) der Zahnstangensegmente und
des Zwischensegmentes (21_) sitzen.

Vorschubgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zahnstangensegment gelenkartig an die Fahrbahn (j5) der Maschine (1_) befestigende Spannzeug (2j?) eine mit dem Antriebsrad
(7.) zusammenarbeitende Arbeitsfläche (26) und
Zapfen (27) und (28) aufweist, auf welche ' gelenkartig die Seitenleisten (Λ2) des Zahnstangensegmentes (8_) gesetzt sind, wobei der Zapfen (28) des Spannzeuges (2j?) an dem Körper (29) der Fahrbahn (3) der Maschine (1_) neben der Seitenwand der Leiste (12) befestigt wird.

7· Vorschubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2 oder 7?
dadurch gekennzeichnet, daß das Pührungsstück
(2J5) Stützflächen in Form von unter den Seitenleisten (12^) des Zahnstangensegmentes (8) liegenden Drehrollen (24) aufweist.

8. Vorschubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannzeüg (30) eine Gelenkachse (3fL) aufweist, die unterhalb der Längsachse (16)
der Zahnstangensegmente (8) liegt.

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9» Vorschubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zahnstangensegment Q6) an der Fahrbahn der Maschine (1_) gelenkartig befestigende Spannzeug (3£) zwischen den Leisten (22.) des Zahnstangensegmentes (36_) liegt, wobei die zusammenarbeitenden Bolzen mit den Antriebsrädern der Zahnstange (39,) symmetrisch außerhalb der Leisten (37.) des Zahnstangensegmentes (36.) liegen.

10. Vorschubgetriebe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Spannzeug (35) eine Öffnung aufweist, in welcher der Ge"tenkbolzen (40) sitzt,
der an den Seitenleisten (37.) des Zahnstangensegmentes (35) befestigt ist.

11. Vorschubgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangensegmente (3Z) mittels eines Verbindungsstückes (44) verbunden sind, welches aus mindestens einem Bolzen (42) der Zahn-' stange zusammengesetzt ist, wobei das Verbindungsstück (41) gelenkartig "mit den Leisten (j>7) der
Zahnstangensegmente (35) mittels an den Leisten (37) der Zahnstangensegmente (35.) befestigten Bolzen (43) verbunden ist.

12. Vorschubgetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (44_) zwei Langlöcher (44) aufweist, die längs der Längsachse

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der Zahnstange erweitert sind, "wobei "bei Hennarbeitslage der Zahnstange die Langlöcher (44) des Verbindungsstückes (41_) längs der Längsachse (4-5) der Zahnstange nach den die Zahnstangensegmente (3<5)gelenk:artig befestigenden Spannzeixgen (35) erweitert sind.

13- Vorschubgetriebe nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (23.) der Maschine (1_) Stützflächen (47) aufweist, welche vorzugsweise auf den unteren Oberflächen der Bolzen (38) der Zahnstange gleiten.

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