DE3540807C1 - Anstellkappenkonstruktion - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Anstellkappen­ konstruktion für ein Grubenausbaugestell, insbesondere ein Schildausbaugestell, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Anstellkappen werden z. B. dort verwendet, wo das Hangende möglichst frühzeitig unmittelbar am Abbaustoß mit positivem Andruck unterfangen werden soll. Dazu sind die Anstellkappen über sich in Streblängsrichtung erstreckende Gelenkachsen mit den Hauptkappen verbunden. Die Gelenkachsen verlaufen in der Regel knapp unterhalb der Kappenoberseiten. Der positive Andruck an der Spitze einer Anstellkappe wird durch wenigstens einen hydraulisch beaufschlagbaren Anstell­ zylinder bewirkt, der die Gelenkverbindung überbrückt und einerseits an die Anstellkappe und andererseits an die Hauptkappe angelenkt ist.

Solange die jeweilige Flözmächtigkeit eine aus­ reichende Fahrhöhe unterhalb der Kappen zuläßt, besteht meistens keine Schwierigkeit, einen Anstellzylinder entweder unterhalb der Kappen anzuordnen oder direkt in die Kappen zu integrieren. Soll der Anstellzylinder allerdings in die Kappen eingegliedert werden, ist indessen eine Mindestdicke von Anstellkappe und Hauptkappe, insbesondere im Bereich der Gelenkverbindung erforderlich, um einen solchen Anstell­ zylinder unterbringen zu können, der auch die notwendige Andruckkraft an der Kappenspitze errichten kann (Prospekt 6.81 der Firma Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik GmbH & Co. "Schildausbautyp G 320 - 12/27 für mittlere Flöze"). Bei geringen Flözmächtigkeiten ist eine solche Bauart nicht mehr einsetzbar, da dann aufgrund der Kappendicken die minimal zulässige Fahrhöhe von 400 mm in der Regel nicht gewähr­ leistet werden kann. Auch ist in diesen Fällen zu berücksichti­ gen, daß der Freiraum zwischen den Kappenunterseiten und den Oberkanten von versatzseitig des Strebförderers befindlichen Anbauten, wie z. B. Bracken, dann nicht mehr groß genug ist, um aus dem Fahrfeld heraus den Förderer, die Gewinnungs­ maschine und den Abbaustoß unter sicherheitstechnischen Aspekten einwandfrei beobachten zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Anstellkappenkon­ struktion so zu verbessern, daß selbst in extrem geringen Flözmächtigkeiten bis hinunter zu etwa 500 mm die Mindest­ fahrhöhe von 400 mm bei ausreichender Biegesteifigkeit und Verwindungssteifheit, insbesondere der Anstellkappe, sowie ausreichendem positiven Andruck an der Kappenspitze gewährleistet werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Dadurch, daß der an das Schwenklager angelenkte Längenabschnitt des Anstellzylinders mindestens bereichs­ weise zwangsgeführt ist, können keine schädlichen Querbean­ spruchungen auf den Anstellzylinder übertragen werden. Unge­ achtet der geringen Bauhöhe im Gelenkbereich zwischen der An­ stellkappe und der Hauptkappe ist der Hebelarm zwischen der Längsachse der Gelenkverbindung und der Längsachse des Schwenk­ lagers dennoch so groß bemessen, daß an der Kappenspitze der erforderliche positive Andruck bei einer noch vertretbaren Größe des Anstellzylinders aufgebracht werden kann. Dabei ist es möglich, die Anstellkappe über ihre gesamte Länge zwischen dem Abbaustoß und dem Anlenkbereich an die Hauptkappe gleich dick auszubilden.

Befindet sich das Schwenklager an der abbaustoßsei­ tigen Unterkante der Hauptkappe, so erstreckt sich der Anstell­ zylinder in der Anstellkappe. Ist hingegen das Schwenklager an der versatzseitigen Unterkante der Anstellkappe angeschweißt, so befindet sich der Anstellzylinder in der Hauptkappe. Selbst­ verständlich können auf diese Art und Weise auch zwei oder mehr Anstellzylinder in der Anstellkappe oder in der Hauptkappe untergebracht werden. Dabei ist es ferner denkbar, daß bei Bedarf sowohl in der Anstellkappe als auch in der Hauptkappe mindestens je ein Anstellzylinder vorgesehen werden kann, um die an der Kappenspitze erforderlichen Andruckkräfte aufbringen zu können.

Wenn im Vorstehenden von einer bereichsweisen Zwangsführung des Anstellzylinders die Rede ist, so kann eine solche Zwangsführung durch eine Hülse gebildet sein, in der Längenabschnitte der Kolbenstange oder des Zylindergehäuses bzw. ein mit der Kolbenstange oder dem Zylindergehäuse bevor­ zugt gelenkig verbundener Führungskolben gleiten. Das jeweils andere Ende des Anstellzylinders ist dann direkt in der An­ stellkappe und/oder in der Hauptkappe gelenkig befestigt.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 kann insbe­ sondere der Ein- und Ausbau des Anstellzylinders verein­ facht sowie den Relativbewegungen des Schwenklagers zur Gelenkverbindung Rechnung getragen werden. Außerdem wird hiermit erreicht, daß die Bauhöhe, insbesondere des Gelenk­ bereichs zwischen der Anstellkappe und der Hauptkappe, noch niedriger gehalten werden kann.

Dadurch, daß gemäß den Merkmalen im Anspruch 3 die Gelenkverbindung aus Schwenkwalzen sowie diese Schwenk­ walzen nur von unten umgreifende Halbschalen besteht, kann bei ausreichender Verwindungssteifigkeit und Biege­ starrheit die Kappendicke noch weiter reduziert werden.

Die Lagesicherung der mit der Anstellkappe verbun­ denen Halbschalen wird mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 4 verbessert. Ferner dienen die Widerlager einer einfacheren Montage der Anstellkappenkonstruktion. Sowohl die Gelenkwalzen als auch die Halbschalen stehen nicht über die Oberseiten der Hauptkappe und der Anstellkappe zum Hangenden vor. Zum Liegenden hin stützen sich die Halbschalen auf den Widerlagern ab, indem sie mit ihren zylindrischen Außenflächen auf den Widerlagern gleiten. Im einfachsten Fall bestehen die Widerlager aus Schubstücken, welche zwischen den Ober- und Untergurten der Hauptkappe durch Schraubbolzen, Paßstifte oder Spannhülsen lösbar festgelegt sind.

Die Montage und Demontage der Widerlager wird unter Verwendung der Merkmale des Anspruchs 5 erleichtert.

Die frontseitigen Aussparungen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 sind etwa im mittleren Längenbereich der Gelenk­ walzen vorgesehen. Die versatzseitigen Längskanten der Halb­ schalen fassen dabei nur so weit in diese Aussparungen zwischen den Gelenkwalzen und dem Obergurt der Hauptkappe ein, daß auch bei maximaler Schwenkung der Anstellkappe zum Liegenden hin die Halbschalenlängskanten nicht über die Oberseite der Hauptkappe vorstehen.

Eingangs wurde bereits dargelegt, daß die Anordnung des Anstellzylinders sowohl in der Anstellkappe als auch in der Hauptkappe auf verschiedene Art und Weise verwirklicht werden kann. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sehen die Merkmale des Anspruchs 7 vor. Danach sind jeweils minde­ stens zwei parallel zueinander angeordnete Anstellzylinder über eine Traverse wirkungsmäßig zusammengefaßt und über einen Führungskolben mit einem Schwenklager an der frontseitigen Unterkante der Hauptkappe oder der dem Versatz zugewendeten Unterkante der Anstellkappe gelenkig verbunden. Der Kolben ist dann in einer in der Anstellkappe oder in der Hauptkappe bevor­ zugt durch Schweißung festgelegten Hülse zwangsgeführt und im mittleren Bereich der Traverse gelenkig angeschlagen. Querbe­ anspruchungen auf den Kloben beim Verschwenken der Anstellkappe können sich somit nicht nachteilig auf die Anstellzylinder auswirken.

Das Einsatzspektrum der erfindungsgemäßen Anstell­ kappenkonstruktion kann mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 8 noch erweitert werden. Dazu bestehen die Zwangsführungen der Schiebekappe aus seitlich an die Anstellkappe geschweißten Rund­ stangen, die von Halbschalen umgriffen werden. Die Halbschalen sind dann mit dem Deckblech der Schiebekappe verbunden, so daß die Anstellkappe vollkommen in die Schiebekappe eingebettet ist. Die Schiebezylinder sind einerseits an die Innenseite des abbau­ stoßseitigen Stirnblechs der Schiebekappe und andererseits an Gabellaschen angelenkt, die am versatzseitigen Ende der Anstell­ kappe von deren Obergurt zum Liegenden hin vorstehen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Anstell­ kappenkonstruktion eines Schildausbaugestells;

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch die Anstell­ kappenkonstruktion der Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch die Anstell­ kappenkonstruktion der Fig. 1 entlang der Linie III-III und

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt durch die Anstell­ kappenkonstruktion der Fig. 1 entlang der Linie IV-IV.

Mit 1 ist in den Fig. 1 bis 3 die Hauptkappe eines ansonsten nicht näher veranschaulichten Schildausbau­ gestells für den Einsatz im untertägigen Grubenbetrieb be­ zeichnet. Die Hauptkappe 1 ist für extrem geringe Flöz­ mächtigkeiten ausgelegt und besteht in ihrem überwiegenden Längenbereich aus einem Obergurt 2 und einem Untergurt 3, die verwindungs- und biegesteif miteinander verbunden sind (Fig. 2 und 3).

Entlang der abbaustoßseitigen Oberkante 4 der Haupt­ kappe 1 sind, wie die Fig. 1 bis 3 erkennen lassen, insge­ samt drei Schwenkwalzen 5 durch Schweißen befestigt. Dazu sind die Schwenkwalzen 5 in Aussparungen des Obergurts 2 der­ art eingesetzt, daß sie nicht über die Oberseite 6 der Hauptkappe 1 vorstehen. Die Schwenkwalzen 5 sind entlang der Oberkante 4 gleichmäßig versetzt zueinander angeordnet.

Aus den Fig. 1 und 3 ist ferner ersichtlich, daß im mittleren Längenbereich der Schwenkwalzen 5 an die versatz­ seitigen Oberkanten 7 einer sich von der Hauptkappe 1 aus zum Abbaustoß A erstreckenden, gleich dicken Anstellkappe 8 nach oben offene Halbschalen 9 angeschweißt sind. Die Halb­ schalen 9 umgreifen die Schwenkwalzen 5 von unten form- und gleitschlüssig. Ihre versatzseitigen Längskanten 10 greifen dabei in Aussparungen 11 im Obergurt 2 der Hauptkappe 1 derart ein, daß auch bei zum Liegenden L hin herabgeschwenkter Anstellkappe 8 (strichpunktierte Linien 8′ in Fig. 2) die Längskanten 10 nicht über die Oberseite 6 der Hauptkappe 1 vorstehen.

Die Außenflächen 12 der Halbschalen 9 (Fig. 3) gleiten auf Widerlagern 13, die als rechtwinklige Schubstücke zwischen dem Obergurt 2 der Hauptkappe 1 bzw. einem Verstärkungs­ blech 14 und dem Untergurt 3 lösbar eingegliedert sind. Die Widerlager 13 können durch Spannhülsen 15 festgelegt werden. Ihre Montage und Demontage erfolgt über Aussparungen 16 im Untergurt 3.

Die Anstellklappe 8 ist im wesentlichen kastenartig ausgebildet und in der erforderlichen Weise verwindungssteif sowie biegestarr ausgelegt. Sie weist ein Deckblech 17, ein abgekantetes Stirnblech 18 und ein versatzseitiges Abschirm­ blech 19 (Fig. 2 und 3) sowie Seitenbleche 20 auf (Fig. 2 und 4). Die Bleche 17-20 sind miteinander verschweißt.

Bezogen auf die vertikale Mittellängsebene MLE der Anstellkappenkonstruktion sind beiderseits dieser Mittellängs­ ebene MLE (Fig. 1 und 2) zwei hydraulisch beauf­ schlagbare Anstellzylinder 21 mit ihren Gehäusen 22 an Laschen 23 angelenkt, welche von dem Deckblech 17 der An­ stellklappe 8 nach unten vorkragen. Die zum Versatz weisen­ den Kolbenstangen 24 der Anstellzylinder 21 sind durch eine Traverse 25 miteinander verbunden. Mittig der Traverse 25 ist ein im Querschnitt runder Führungskloben 26 angelenkt, der sich durch eine an das Deckblech 17 der Anstellkappe 8 geschweißte Führungshülse 27 erstreckt und in einem nach unten offenen gabelförmigen Anlenkkopf 28 endet. Der unter­ halb der Längsachse LA des Anstellzylinders 21 liegende Anlenk­ kopf 28 übergreift einen Schwenkbolzen 29, welcher an der abbaustoßseitigen Unterkante 30 der Hauptkappe 1 ange­ schweißt ist. Eine Aussparung 31 zwischen dem Schwenkbolzen 29 und dem Untergurt 3 der Hauptkappe 1 ermöglicht einen einwandfreien Übergriff durch den Anlenkkopf 28 in allen Relativlagen der Anstellkappe 8 zur Hauptkappe 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen als Alternative darüber hinaus eine Ausführungsform, bei welcher zwei in die Hauptkappe 1 parallel im Abstand zueinander integrierte Anstellzylinder 21 a zu beiden Seiten der Mittellängsebene MLE vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Kolben­ stangen 24 a der Anstellzylinder 21 a an Gabellaschen 32 ange­ lenkt, die in der Hauptkappe 1 befestigt sind. Von den Zy­ lindergehäusen 22 a aus erstrecken sich Führungskloben 26 a durch in der Hauptkappe 1 verschweißte Führungshülsen 27 a. Endseitig der Führungskloben 26 a sind dann - adäquat zu der vorausgehend geschilderten Traversenbauart - wieder nach unten offene Gabelköpfe vorgesehen, die jedoch Schwenkbolzen 29 über­ greifen, welche an der versatzseitigen Unterkante 33 der Anstellkappe 8 angeschweißt sind.

Selbstverständlich können die anhand der Fig. 1 und 2 geschilderten Ausführungsformen auch in ihrer Lage bezüglich der Gehäuse 22, 22 a und der Kolbenstangen 24, 24 a jeweils umgekehrt eingebaut werden.

Beim Ausführungsbeispiel wird die Anstellkappe 8 von einer Schiebekappe 34 haubenartig übergriffen. Das Deckblech 35 der Schiebekappe 34 liegt dadurch etwa in einer Ebene mit dem Obergurt 2 der Hauptkape 1. Seitlich des Deckblechs 35 der Schiebekappe 34 sind Halbschalen 36 angeschweißt (Fig. 4), welche Rundstangen 37 übergreifen, die seitlich an die Anstellkappe 8 geschweißt sind. Auf diese Weise hat die Schiebekappe 34 eine einwandfreie Längs­ führung an der Anstellkappe 8.

Die Relativverlagerung der Schiebekappe 34 zur Anstellkappe 8 wird durch insgesamt drei hydraulisch beauf­ schlagbare Schiebezylinder 38 bewirkt. Die Kolbenstangen 39 der Schiebezylinder 38 sind an Gabellaschen 40 angelenkt, welche innenseitig des Stirnblechs 41 der Schiebekappe 34 befestigt sind. Die Gehäuse 42 der Schiebezylinder 38 fassen im versatzseitigen Bereich der Anstellkappe 8 zwischen von dem Deckblech 17 der Anstellkappe 8 nach unten vorragende Laschen 43 mit nach unten offenen Aussparungen 44. Quer- und Längs­ bolzen 45, 46 sichern dann die Lage der Schiebezylinder 38 in der Anstellkappe 8.

Es sind insbesondere aus den Fig. 2 und 3 noch zu erkennen, daß die Dicke der Hauptkappe 1 sich über die gesamte Länge der Anstellkappe 8 fortsetzt und daß keine Bauteile nach unten über die Kappen 1, 8 vorstehen.

• Bezugszeichenaufstellung  1 Hauptkappe
   2  Obergurt
   3 Untergurt
   4 Oberkante v. 1
   5 Schwenkwalzen
   6 Oberseite v. 1
   7 Oberkante v. 8
   8 Anstellkappe
   9 Halbschalen
  10 Längskanten v. 9
  11 Aussparungen f. 10
  12  Außenflächen v. 9
  13 Widerlager
  14 Verstärkungsblech
  15 Spannhülsen
  16 Aussparungen in 3
  17 Deckblech v. 8
  18 Stirnblech v. 8
  19 Abschirmblech v. 8
  20 Seitenbleche v. 8
  21 Anstellzylinder
  22 Gehäuse v. 21
  23 Laschen
  24 Kolbenstangen v. 21
  25 Traverse
  26 Führungskloben
  27 Führungshülse
  28  Anlenkkopf
  29 Schwenkbolzen
  30 Unterkante v. 1
  31 Aussparung
  32 Gabellaschen

Claims (8)

1. Anstellkappenkonstruktion für ein Grubenaus­ baugestell, insbesondere ein Schildausbaugestell, welche eine hangendseitige Gelenkverbindung zwischen der Hauptkappe und der Anstellkappe und wenigstens einen sich unterhalb der Gelenkverbindung innerhalb der Dicke der Anstellkappe bzw. der Hauptkappe erstreckenden, einerseits an die Anstellkappe und andererseits an die Hauptkappe angelenkten Anstellzylinder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in der Anstellkappe (8) und/oder in der Haupt­ kappe (1) erstreckende Anstellzylinder (21, 21 a) abbaustoß- und/oder versatzseitig der Gelenkverbindung (5, 9) bereichs­ weise zwangsgeführt und mit einem unterhalb der Längsachse (LA) des Anstellzylinders (21, 21 a) liegenden Endabschnitt (28) an ein an der unteren Vorderkante (30) der Hauptkappe (1) oder an der versatzseitigen Unterkante (33) der Anstellkappe (8) vor­ gesehenes Schwenklager (29) angelenkt ist.

2. Anstellkappenkonstruktion nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Endab­ schnitt (28) des Anstellzylinders (21, 21 a) als nach unten offener gabelförmiger Anlenkkopf ausgebildet ist, der einen Bestandteil des Schwenklagers (29) bildenden Schwenkbolzen von oben übergreift.

3. Anstellkappenkonstruktion nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gelenk­ verbindung (5, 9) mindestens zwei entlang der oberen Vorder­ kante (4) der Hauptkappe (1) befestigte Schwenkwalzen (5) sowie die Schwenkwalzen (5) von unten form- und gleitschlüssig umgreifende, an der versatzseitigen Oberkante (7) der Anstell­ kappe (8) festgelegte, nach oben offene Halbschalen (9) umfaßt.

4. Anstellkappenkonstruktion nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halb­ schalen (9) auf zwischen den Untergurt (3) und den Obergurt (2) der Haupkappe (1) eingliederbaren Widerlagern (13) abgestützt sind.

5. Anstellkappenkonstruktion nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Widerlager (13) über Aussparungen (16) im Untergurt (3) der Hauptkappe (1) ein- und ausbaubar sind.

6. Anstellkappenkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ver­ satzseitigen Längskanten (10) der Halbschalen (9) in front­ seitige Aussparungen (11) des Obergurts (2) der Hauptkappe (1) hineinragen.

7. Anstellkappenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei im Abstand parallel nebeneinander angeordnete Anstell­ zylinder (21) endseitig ihrer Gehäuse (22) oder Kolbenstangen (24) durch eine Traverse (25) gelenkig gekuppelt sind und zwischen die Traverse (25) und das Schwenklager (29) ein zwangs­ geführter Kolben (26) eingegliedert ist.

8. Anstellkappenkonstruktion nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellkappe (8) von einer seitlich der Anstell­ kappe (8) zwangsgeführten und durch mindestens einen in die Anstellkappe (8) eingebetteten Schiebezylinder (38) ver­ lagerbaren Schiebekappe (34) haubenartig übergriffen ist.