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Die Erfindung betrifft eine Stempelanschlußklemme
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für Ausbauprofilsegmente des Streckenausbaus, insbesondere des bogenförmigen
Abbaustreckenausbaus des Untertagebetriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Stempelanschlußklemmen dienen allgemein gesehen als Krafteinleitungsstellen
bzw. als Verbindungspunkte zwischen Stempel und Ausbauprofil. Infolge ihres Formschlusses
mit dem Stempelkopf und der kraftschlüssigen Verbindung mit dem Ausbauprofil verhindern
sie das Abgleiten bzw. Verschieben der aus Metall bestehenden Ausbauteile auch bei
hohen Belastungen, wie sie vor allem im Gefolge des Gebirgsdruckes auftreten. Diese
Belastungen beanspruchen das Ausbauprofil. Die hiervon ausgehenden Kräfte werden
mit dem Stempel auf der Streckensohle abgetragen. Die Strebe des Stempels, d.h.
der Winkel, den die Stempelachse mit der Profilachse des Ausbauprofils, bei bogenförmigem
Ausbau mit der Tangente an die Profilachse des Ausbauprofils einschließt, ist notwendig,
um die Stützrichtung des Stempels in Ubereinstiininung mit der Hauptrichtung der
auftretenden Kräfte zu bringen.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Verbindung von Ausbauprofilen
mit Hilfsstempeln.
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Neuerdings wird die Forderung nach Hilfsstempeln zum Abfangen von
Strecken und Bögen insbesondere am Strebeingang der Abfuhrstrecke erhoben. An dieser
Stelle wird zwar das Gebirge mit zusätzlichem Ausbau bereits abgefangen; vorzugsweise
geschieht das mit seitlichen Unterzügen, die an den Firstsegmenten
befestigt
werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die verschiedenen Bauformen von Unterzügen
und ihrer Verbindungen mit den Firstsegmenten des Streckenausbaus nicht immer ausreichen,
um das Hereinbrechen des Gebirges am Übergang des Strebhangenden in den Streckenausbruch
zu verhindern.
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Deswegen wird eine zusätzliche Sicherung jedes einzelnen Streckenbaues
wenigstens am Strebeingang gefordert, welche die Strecke und den Streb beim Versagen
des bislang zum Abfangen der Streckenbaue mit ausgelösten Stoßstempeln eingesetzten
Ausbauteile offenhalten soll.
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Die Erfindung geht von einer vorbekannten Stempelanschlußklemme aus
(Patentanmeldung P 33 26 213.6).
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Hierbei ist der Gelenkbolzen mit der Gelenkhälfte identisch, welche
die kraftschlüssige Verbindung zum Ausbauprofil herstellt. Das wird dadurch erreicht,
daß der Gelenkbolzen gleichzeitig als Teil der Klemme dient und außerdem mit einer
Platte fest verbunden ist, welche Aussparungen für den Kronenkopf des Stempels aufweist.
Eine solche Stempelanschlußklemme besitzt nur eine geringe Gelenkigkeit in der Ausbauebene.
Sie eignet sich aus diesem Grunde nur für bestimmte Bauformen und zum Anschluß von
Hilfsstempeln nur unter bestimmten Voraussetzungen, die u.a. am Strebeingang der
Abfuhrstrecke nicht gegeben sind.
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Am Strebeingang der Abfuhrstrecke verlangt man im allgemeinen Stempeltreiheit,
um den Strebförderer ungestört rücken zu können. Soll andererseits der eingangs
erwähnten, neueren Forderung nach Hilfsstempeln auch in diesem Bereich Rechnung
getragen
werden, dann müssen solche Hilfsstempel unter besonders
ungünstigen Bedingungen gesetzt werden. Das ergibt sich daraus, daß in der Bauebene
verschiedenartige Hindernisse auftreten können, welche die Einhaltung der optimalen,
d.h. der für das Abfangen der Ausbaukräfte günstigsten Stempelstellung und -strebe
verhindert. Bislang führt das dazu, daß praktisch über die gesamte Länge des Unterzuges
keine Hilfsstempel gesetzt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stempelanschlußklemme
der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, welche bei zweckmäßigem Aufbau
eine abrutschsichere Verbindung eines Hilfsstempels mit einem Ausbauprofil auch
unter Bedingungen ermöglicht, welche das Aufstellen des Stempels in der Bauebene
ausschließen und gegebenenfalls Streben des Stempels erzwingen, welche zu extremen
spitzen Winkeln zwischen der Stempelachse und dem Ausbauprofil führen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird die durch das Drehgelenk gegebene Drehbarkeit
in einer Drehrichtung, nämlich um die Querachse zur Ausbauebene gegebene Schwenkbarkeit
des Stempels um wenigstens eine weitere Drehbarkeit ergänzt, welche senkrecht dazu
und um eine in der Ausbauebene verlaufende geometrische Achse gegeben ist. Auf diese
Weise ist es möglich, den Stempel
windschief unter dem Ausbauprofil
anzuordnen, den Formschluß der Gelenkhälften aber nach wie vor zu erhalten, welcher
die Voraussetzung für den Zusammenhalt der Anschlußklemme und damit für die Abrutschsicherung
des Stempels bildet. Dieser Formschluß besteht erfindungsgemäß in einem relativ
größeren Winkelbereich in der Bauebene als quer dazu.
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In der Bauebene läßt sich daher der Stempel mit der geforderten extremen
Strebe stellen, was zwar seine Stützkräfte reduziert, aber den Formschluß mit dem
Ausbauprofil ermöglicht. Quer zur Bauebene ist der Winkelbereich zwar geringer,
gestattet es aber, den Stempel auch bei Hindernissen auf der Stelle der Sohle zu
setzen, an der der Stempel unter Berücksichtigung seiner Strebe eigentlich zu stehen
kommen müßte.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie Hilfsstempel am Strebeingang
ermöglicht, welche unmittelbar an Hindernisse in der Bauebene herangerückt werden
können.
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Man kann diese Hilfsstempel deswegen hinter und vor dem Strebförderer
und zwischen anderen Ausrüstungen stellen, die häufig an den Strebeingängen, insbesondere
von Abfuhrstrecken nicht zu umgehen sind. Diese Hilfsstempel vergrößern trotz ihrer
windschiefen Stellung unter den Streckenbauen die Sicherheit erheblich, weil sie
von der Standsicherheit der seitlichen Unterzüge unabhängig sind und helfen dadurch,
das Hereinbrechen des Gebirges an den besonders gefährdeten Stellen zu verhindern.
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Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die
Drehbarkeit des Gelenkes um eine in der Bauebene verlaufende Achse auf besonders
einfache
Weise mit den Merkmalen des Anspruches 2 ermöglicht. Da
dies mit einem Drehspiel erfolgt, lassen sich solche Ausführungsarten der Erfindung
auf besonders einfache Weise verwirklichen.
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Es ist ferner zweckmäßig, die Erfindung derart auszuführen, daß die
Bauform der Stempelanschlußklemme den Techniken entspricht, mit denen solche Ausbauteile
zweckmäßig hergestellt werden. Das ermöglichen die Merkmale des Anspruches 3. Hierbei
ist es nämlich möglich, die Gelenkhälften mit Stahlgußteilen zu verwirklichen und
damit auch unterschiedlichen Anforderungen an die Festigkeit der Gelenkhälften zu
entsprechen.
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So kann die hochbelastete Gelenkkugel aus Sphäroguß hergestellt werden,
weil man die Klemme auf einfache Weise, z.B. durch Anschweißen an dieser Gelenkhälfte
befestigen kann. Dagegen bietet sich die im allgemeinen geringer belastete andere
Gelenkhälfte mit der Kugelpfanne der ferritische Guß an.
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Die Sicherheit der Stempelanschlußklemme gegen Abrutschen oder Verschieben
längs des Ausbauprofils hängt in entscheidendem Maße von der Größe der Klemmkräfte
ab. Infolge der erheblich .vergrößerten Gelenkigkeit ist es im allgemeinen nicht
möglich, zusätzliche Klemmkräfte am Ausbauprofil durch Verkippen der Anschlußklemme
zu erzielen. Mit den Merkmalen des Anspruches 4 ist es möglich, solche Verkippungen
herbeizuführen, ohne die Gelenkigkeit einzuschränken.
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In der erfindungsgemäßen Stempelanschlußklemme sind ein Drehgelenk,
welches nur eine Drehung der Glieder gegeneinander ermöglicht und ein Kugelgelenk
vereinigt,
das bis zu drei Drehungen seiner Glieder gegeneinander
um sich schneidende Achsen gestattet. Diese Drehungen des Kugelgelenkes werden mit
dem Gelenkbolzen eingeschränkt, wobei die Drehung der Gelenkglieder um die mit der
Stempelachse zusammenfallende geometrische Achse im allgemeinen nicht benötigt wird
und daher ausgeschlossen werden kann. Da andererseits die Drehung um die Querachse
zur Ausbauebene besonders groß sein muß, empfiehlt sich die Verwirklichung der Merkmale
des Anspruches 5, weil hierbei die Gabelform der Gelenkbolzenhalter, welche die
Teile des Kugelgelenkes einschließen, die gewünschte Drehbarkeit um einen erheblichen
Winkelbereich ermöglicht.
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Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung des Erfindungsgegenstandes anhand der Figuren in der Zeichnung; es
zeigen Fig. 1 den Erfindungsgegenstand in seiner Anwendung auf rinnenförmige Ausbauprofile
in abgebrochener Darstellung und in Blickrichtung in der Ausbauebene, Fig. 2 den
Gegenstand der Fig. 1 in Seitenansicht, Fig.3 die Darstellung eines Einbaubeispieles,
wobei ein Strebeingang im Bereich der Abfuhrstrecke in Ansicht wiedergegeben ist
und Fig.4 eine Seitenansicht der Darstellung nach Fig.3.
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Gemäß den Darstellungen der Fig. 1 und 2 ist eine allgemein mit 1
bezeichnete Stempelanschlußklemme 1 auf einem bogenförmigen Streckenausbau vorgesehen.
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Zu diesem Zweck dient eine Schelle 2 mit einem rinnenförmigen Profil.
Die Schenkel 2, 3 der Schelle tragen nach außen weisende Flansche 4 bzw.5, welche
Aussparungen 6 bzw. 7 für Hakenkopfschrauben 8 bzw.
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9 aufweisen, mit denen die Flansche des Ausbauprofils klemmend umfaßt
werden. Auf der Innenseite des Profilbodens 10 der Schelle 2 ist ein ebenes Blech
12 an einer umlaufenden Kehlnaht 13 befestigt.
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Das Blech ist aus der geometrischen Mitte 14 der Schelle 2 in deren
Längsrichtung an das mit 15 in Fig. 2 wiedergegebene Schellenende verlegt. Infolge
der Anordnung der Hakenkopf schrauben 8, 9 in der geometrischen Mitte 14 der Schelle
2 ergibt sich dadurch eine Kipptendenz der Schelle 2 auf dem nicht dargestellten
Ausbauprofil, die bei eintretender Verkippung zu einer Verstärkung des Kraftschlusses
führt.
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Die Schelle 2 ist mit einer Hälfte 16 eines Drehgelenkes 17 durch
eine Kehlnaht 18 verschweißt. Das Drehgelenk ist um eine geometrische Achse 19 verschwenkbar,
die durch die Längsmitte einer Schraube 20 mit Sechskantkopf 21 und Sicherungsmutter
22 gegeben ist. Die Schraube hält die beiden Gelenkhälften 16 und 22 zusammen. Sie
dient als Gelenkbolzen. Die geometrische Achse 19 verläuft senkrecht zur Ebene des
nicht dargestellten Streckenbaues, so daß die Verschwenkbarkeit des Drehgelenkes
für die Strebe eines Stempels ausnutzbar ist.
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Mit der Darstellung nach den Fig. 1 und 2 besteht der Stempel seinerseits
aus zwei Segmenten eines rinnenförmigen Ausbauprofils, wobei jedoch lediglich das
obere, d.h. mit der Stempelanschlußklemme 1 verbundene Segment 24 gezeichnet ist.
Dieses Segment ist mit der Gelenkhälfte 23 verschraubt und mit dieser formschlüssig.
Das wird durch mehrere Vorsprünge 25-27 bekannter Art erreicht, von denen einige,
nämlich die mit 25 und 26 bezeichneten von der Verschraubung durchdrungen werden.
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Wie sich ferner aus den Fig. 1 und 2 ergibt, ist in das beschriebene
Drehgelenk ein Kugelgelenk eingebaut. Zu diesem Zweck ist mit der Gelenkhälfte 16
eine Gelenkkugel 28 verbunden, welche mit einer Platte 29 eine Baueinheit bildet,
die in Sphäroguß hergestellt ist. Diese Gelenkkugel weist eine sie quer durchsetzende
Aussparung 30 auf, deren Enden, wie bei 31 und 32 in Fig. 1 gezeichnet, trompetenartig
erweitert sind. Infolgedessen läßt sich die Gelenkhälfte 23 um eine die Zeichenebene
durchdringende, senkrecht zur geometrischen Gelenkachse 19 stehende weitere geometrische
Achse verschwenken. Das Maß der Verschwenkung hängt von dem Drehspiel ab, das durch
die trompetenartigen Erweiterungen 30, 31 hervorgerufen wird.
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Die Kugelpfanne ist bei 32 in der anderen Gelenkhälfte 23 ausgebildet
und ermöglicht die beschriebenen Drehbewegungen der Gelenkglieder durch Abwälzen
der Gelenkkugel 28 auf der sphärischen Fläche der Kugelpfanne 32.
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Die beschriebenen Teile des Kugelgelenkes, nämlich die Kugel 28 und
die Kugelpfanne 32 werden den beiden Zinken 33, 34 einer Gabel eingeschlossen, in
denen Aussparungen 35, 36 als Lager für die Schraube 19 und damit für den Gelenkbolzen
vorgesehen sind.
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Die Gabel bildet das eine Ende einer Hülse 37, welche an ihrer Stirnseite
eine Aussparung 38 zur Aufnahme eines Kugelkopfes eines hydraulischen Stempels aufweist.
Außen sind an der Hülse vier Nocken vorgesehen, von denen in Fig. 2 die Nocken 39
und 40 in Fig. 1 die Nocken 40 und 41 sichtbar sind. Diese Nocken sind jeweils ausgespart
und nehmen in diesen Aussparungen die vorstehenden Zapfen eines Kronenkopfes auf,
der einen Kugelkopf eines hydraulischen Stempels ersetzen kann.
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Auf diese Weise ist es möglich, beliebige Stempel zusammen mit der
Stempelanschlußklemme 1 einzusetzen.
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Dementsprechend ist durch die Form der Schelle 2 auch die Form des
Ausbauprofils vorgegeben, d.h. geänderte Schellenformen lassen sich mit der Platte
29 verbinden, um unterschiedliche Profilformen zu ermöglichen.
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Wie sich aus der Darstellung der Fig. 3 und 4 ergibt, ist der Strebeingang
42 eines halbsteil gelagerten Flözes 43 in einer Abbaustrecke 44, die als Abfuhrstrecke
dient, mit einem seitlichen Unterzug 45 gesichert, der seinerseits auf hydraulischen
Stempeln 46. 47 ruht, die an den Unterzugenden gesetzt sind.
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Mit dem Unterzug 45 sind die Firstsegmente von Streckenbauen 48 bis
50 abgefangen, deren Stoßstempel ausgelöst sind. Wie die Darstellung der Fig. 3
ferner erkennen läßt, sind die Baue 48 bis 50 mit Hilfsstempeln 51 bis 53 zusätzlich
abgefangen,
wobei jeder Bau mit einem Hilfsstempel versehen ist.
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Die durch das Kugelgelenk geschaffene weitere Verschwenkbarkeit wird
zur windschiefen Stellung des Stempels 52 ausgenutzt, die ihrerseits durch ein nicht
dargestelltes Hindernis in der Bauebene des Streckenbaues 49 erzwungen wird.
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Wie die Darstellung der Fig. 4 zeigt, wird dagegen die relativ große
Verschwenkbarkeit des Drehgelenkes um die geometrische Achse 19 für die Strebe im
Hilfsstempel ausgenutzt. Am Beispiel des Hilfsstempels 53 ist mit Hilfe der strichpunktierten
Darstellung 54 wiedergegeben, wie die Stempelachse 55 zur Profilachse des Baues
50 orientiert werden kann.
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Im Betrieb wird zunächst der Unterzug 45 unter den abzufangenden Bauen
48 bis 50 gesetzt. Zweckmäßig verbindet man dann zunächst die diesen Bauen zugeordneten
Stempelanschlußklemmen mit ihren Schellen 2 durch Anbringen der Hakenkopfschrauben
8, 9 in bekannter Weise an den rinnenförmig profilierten Ausbauprofile. Da in den
Anwendungsbeispielen der Fig. 3 und 4 Kugelkopf stempel wiedergegeben sind, genügt
es, die Stempel 51, 53 derart zu setzen, daß die Kugelköpfe in den Aussparungen
38 der Anschlußklemmen zu liegen kommen. Gegebenenfalls werden zu diesem Zweck die
Gelenkhälften 23 im Rahmen der beschriebenen Gelenkigkeiten mit dem Stempel ausgerichtet,
bevor die Innenstempel ausgezogen werden.
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Nach Durchgang des Strebes können die Hilfsstempel auf die gleiche
einfache Weise geraubt werden. Die Stempelanschlußklemmen lassen sich dann wieder
verwenden.
Es ist aber auch möglich, die Hilfsstempel während längerer
Standzeiten unter den abgefangenen und gegebenenfalls wieder mit ihren Stoßstempeln
versehenen Bauen zu halten.