DE3640008A1 - Gelenkverbindung zwischen kappe und hydraulischem stempel eines ausbaugestells, insbesondere eines schildausbaugestells - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung zwischen Kappe und hydraulischem Stempel eines Ausbaugestells, insbeson­ dere eines Schildausbaugestells, mit einer in einer Kap­ penausnehmung angeordneten Gelenkpfanne für den balligen Stempelkopf, mit quer zur Stempelachse gerichteten, auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Stempelkopfes an­ geordneten Stützzapfen, die in Zapfenaufnahmen beiderseits der Gelenkpfanne einfassen, und mit einem die Zapfenkupp­ lung sichernden Sicherungsglied, das in der Kappenausneh­ mung die Stützzapfen untergreift und seitlich des Stem­ pels an der Kappe lösbar festgelegt ist.

Beim Schreitausbau für Bergbaubetriebe u.dgl. ist es üblich, die Stempel und Kappen der Ausbaugestelle, wie Ausbaurah­ men, Ausbauböcke oder Schildausbaugestelle, kugelgelenkig zu verbinden und dabei zur Sicherung der Gelenkverbindun­ gen Kupplungsorgane, wie Seilabschnitte oder Bolzen zu ver­ wenden, die eine im Stempelkopf angeordnete, sich endsei­ tig trompetenartig erweiternde Querbohrung durchfassen und in der Kappenausnehmung abgestützt bzw. festgelegt werden (DE-OS 32 12 839, DE-AS 21 10 497). Bekannt ist beispiels­ weise eine Kugelgelenkverbindung, mit welcher der die Quer­ bohrung des Stempelkopfes durchfassende Kupplungsbolzen mit seinen aus der Querbohrung beiderseits herausragen­ den, Kupplungszapfen bildenden Bolzenenden an einem den Stempelkopf umgreifenden Stützring abgestützt und fest­ gelegt wird, der von unten her in die sich zur Kappen­ unterseite konisch erweiternde, die Gelenkpfanne aufwei­ sende Kappenausnehmung einführbar ist (DE-AS 20 06 088). Der Stützring weist nach unten abgebogene Schenkel auf, die an der Kappenunterseite beiderseits neben der Kappen­ ausnehmung mittels Sicherungsbolzen lösbar festgelegt wer­ den. Bei gelösten Sicherungsbolzen läßt sich durch Einfah­ ren des Stempels der Stempelkopf zusammen mit dem Stütz­ ring nach unten aus der Kappenausnehmung herausführen.

Bei den bekannten Kugelgelenkverbindungen handelt es sich zumeist um verhältnismäßig aufwendige Konstruktionen. Da das die Gelenkverbindung sichernde Sicherungsglied auf den beiden gegenüberliegenden Stempelseiten an der Kappe fest­ gelegt werden muß, ergeben sich Erschwernisse beim Herstel­ len und Lösen der Gelenkverbindung am Einsatzort. Die auf der Rückseite (Versatz- bzw. Bruchseite) liegende Anschluß­ stelle des Sicherungsgliedes ist insbesondere bei niedriger Stempelausfahrhöhe und bei geneigter Stempelanordnung, wie dies vor allem bei Schildausbaugestellen der Fall ist, vom Strebraum her nur schwer zugänglich. Außerdem müssen bei den bekannten Stempelkopfverbindungen verhältnismäßig lan­ ge Kupplungsbolzen verwendet werden, die aufgrund der hohen Biegekräfte entsprechend stark dimensioniert werden müssen. Dies gilt vor allem bei Mehrfach-Teleskopstempeln mit zwei oder auch mehr ausfahrbaren Teleskopstufen. Der große Durch­ messer des den Außenstempel bildenden Zylinderrohres erfor­ dert eine entsprechend groß bemessene Kappenausnehmung, um ein vollständiges Einrauben des Stempels zu ermöglichen. In Anpassung an die große Kappenausnehmung müssen demgemäß entsprechend lange und kräftige Kupplungsbolzen vorgesehen werden, die den hohen Kräften beim aktiven Einrauben der Stempel gewachsen sind.

Es ist daher vor allem Aufgabe der Erfindung, eine Gelenk­ verbindung der genannten Art zu schaffen, die bei Vermei­ dung eines übermäßigen konstruktiven Aufwandes eine siche­ re Verbindung zwischen Stempelkopf und Kappe gewährleistet, dabei zugleich Vorteile bei der Herstellung und beim Lösen der Gelenkverbindung bietet.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß

• - das Sicherungsglied aus einer Sicherungsgabel besteht, die mit ihren Gabelschenkeln die Stütz­ zapfen untergreift und die Zapfenaufnahmen der Kappe zur Unterseite schließt, und daß
• - in der Kappenausnehmung im Bereich der beiden Zapfenaufnahmen feste Stützauflager angeordnet sind, auf denen sich die Sicherungsgabel mit ihren Gabelschenkeln abstützt.

Vorzugsweise sind die Stützzapfen fest am Stempelkopf ange­ ordnet. Hierbei kann auf einen durch eine Querbohrung des Stempelkopfes durchgesteckten losen Kupplungsbolzen in der herkömmlichen Anordnung verzichtet werden. Die am balli­ gen Stempelkopf fest angeordneten kräftigen Stützzap­ fen können eine verhältnismäßig kurze Länge erhalten. Zur Sicherung der Zapfenkupplung wird eine leicht zu handhabende Sicherungsgabel verwendet, die sich nur auf einer der beiden Seiten des Stempels und zweck­ mäßig auch nur in einer einzigen Anschlußstelle an der Kap­ pe festlegen läßt, wodurch sich erhebliche Montagevorteile beim Herstellen und Lösen der Gelenkverbindung ergeben. Die Sicherungsgabel findet an den Enden ihrer Gabelschen­ kel eine zuverlässige Abstützung an den in der Kappenaus­ nehmung angeordneten Stützauflagern. Vorzugsweise wird die Sicherungsgabel auf der dem Abbaustoß zugewandten Seite des Stempels an der Kappe lösbar festgelegt. Dies erlaubt ein einfaches Einbauen und Lösen der Sicherungsgabel auch dann, wenn, wie das vor allem bei geneigter Stempelstel­ lung und/oder niedriger Ausbauhöhe der Fall ist, der Raum hinter dem Stempel nicht oder nur schwer zugänglich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sicherungsgabel in ihrem Mittelbereich einen gegenüber ihren Gabelschenkeln nach unten weisenden, aus der Kappen­ ausnehmung seitlich herausragenden Kupplungsansatz auf, mit dem sie lösbar an der Kappenunterseite festgelegt wird. Die Anschlußstelle der Sicherungsgabel befindet sich hier an leicht zugänglicher Stelle an der Kappenunterseite.

Die Sicherungsgabel kann mittels eines lösbaren Kupplungs­ bolzens od.dg1. an der Kappe festgelegt werden, der fluch­ tende Bolzenlöcher des Kupplungsansatzes und eines an der Kappenunterseite angeordneten Anschlußstücks durchfaßt, das z.B. gabelförmig ausgebildet ist. Als Kupplungsbolzen kann ein einfacher Steckbolzen, aber auch ein Gewindebol­ zen od. dgl. Verwendung finden.

Die Sicherungsgabel kann von unterschiedlicher Ausbildung sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Siche­ rungsgabel sind die mit ihren Enden auf den Stützlagern abgestützten Gabelschenkel gegenüber dem die Gabelschen­ kel einstückig verbindenden Gabelsteg nach oben abgekröpft, so daß der im Umfangsbereich der Kappenausnehmung liegende Gabelsteg näher zur Kappenunterseite hin liegt als die innen liegenden Teile der Gabelschenkel, die die Zapfenaufnahmen untergreifen und sich auf den Stützauflagern abstützen. Die Kappenausnehmung weist zweckmäßig auf der Seite der Siche­ rungsgabel eine der Außenkontur des Gabelsteges der Siche­ rungsgabel zumindest angenähert angepaßte, vorzugsweise bogenförmige, Innenkontur auf. Ferner kann die Kappenaus­ nehmung auf der Seite der Sicherungsgabel eine die Gelenk­ pfanne hier umgreifende untere Anlagefläche für den Gabel­ steg der Sicherungsgabel erhalten. Diese Anlagefläche läuft im Bereich der die Zapfenaufnahmen bildenden Vertiefungen aus, wobei hinter den Zapfenaufnahmen feste Wandabsetzungen od. dgl. liegen, die die Stützauflager für die Gabelschenkel der Sicherungsgabel bilden. Die vorgenannten Gestaltungs­ merkmale begünstigen die lagegerechte Positionierung der Sicherungsgabel in der Kappenausnehmung und tragen dazu bei, die Kappenausnehmung in ihren Abmessungen verhältnis­ maßig klein zu halten. In weiterer vorteilhafter Ausgestal­ tung ist die Kappenausnehmung zur Stempelachse unsymmetrisch ausgebildet. Die Kappenausnehmung erhält hierbei auf dem der Sicherungsgabel gegenüberliegenden Umfangsbereich zweck­ mäßig eine dem Außendurchmesser des Außenstempels angepaßte konische Ausweitung, in die sich der geneigte und voll ein­ gefahrene Stempel mit seinem Außenstempel hineinlegen kann. Im übrigen wird die Kappenausnehmung vorteilhafterweise so ausgebildet, daß der voll eingefahrene Stempel bei entfern­ ter Sicherungsgabel zur Gabelanschlußseite hin aus der Kap­ penausnehmung frei herausgeschwenkt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung zwi­ schen Kappe und hydraulischem Stempel im Längsschnitt durch die Kappe und die Sicherungs­ gabel;

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 die bei der Gelenkverbindung nach den Fig. 1 und 2 verwendete Sicherungsgabel in perspektivischer Darstellung;

Fig. 4 die Gelenkverbindung nach den Fig. 1 bis 3 in einer Ansicht von unten entsprechend dem Pfeil IV der Fig. 1;

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Schnittdarstel­ lung, wobei die Sicherungsgabel entfernt ist.

In der Zeichnung ist mit 1 die Kappe eines beliebigen Aus­ baugliedes, z.B. eines Schildausbaugestells, und mit 2 ein die Kappe 1 unterfangender und gegen das Hangende anstel­ lender hydraulischer Stempel bezeichnet, der bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel mit seiner Stempelachse zum Abbaustoß hin geneigt ist. Der Stempel 2 kann aus ei­ nem Mehrfach-Teleskopstempel mit zwei oder drei aus dem Außenstempel 3 ausfahrbaren Teleskopstufen bestehen. Die aus dem Außenstempel 3 ausfahrbare Kolbenstange bzw. letz­ te Teleskopstufe bildet den Stempelkopf 4, der mit einer balligen Kopffläche 5 versehen ist.

Die Kappe 1 besteht, wie bekannt, aus einem ausgesteiften Kastenprofil, das an der Stempelanschlußstelle eine nach unten offene Kappenausnehmung 6 aufweist, in die der Stem­ pelkopf 4 einfaßt. Im Tiefsten der Kappenausnehmung 6 be­ findet sich eine Gelenkpfanne 7, in die sich der Stempel­ kopf 4 mit seiner balligen Kopffläche 5 allseitig begrenzt gelenkbeweglich legt.

Der Stempelkopf 4 weist unmittelbar unterhalb seiner balli­ gen Kopffläche 5 auf diametral gegenüberliegenden Seiten zwei quer zur Stempelachse gerichtete feste Stützzapfen 8 auf, die sich zu ihren Zapfenenden hin konisch verjüngen und jeweils mit ausreichendem Gelenkspiel in eine Zapfen­ aufnahme 9 einfassen. Die beiden Zapfenaufnahmen 9 befin­ den sich innerhalb der Kappenausnehmung 6 beiderseits der Gelenkpfanne 7. Mit Hilfe der von den Stützzapfen 8 gebil­ deten Zapfenkupplung wird eine zugfeste Verbindung zwischen Stempelkopf 4 und Kappe 1 unter Wahrung der begrenzten all­ seitigen Gelenkbewegungen zwischen Kappe 1 und Stempel 2 erreicht. Die beiden Zapfenaufnahmen 9 sind zu ihrer Unter­ seite hin offen.

Zur Sicherung der Zapfenkupplung dient ein Sicherungsglied in Gestalt einer Sicherungsgabel 10, die von unten in die Kappenausnehmung 6 eingeführt wird und die mit ihren bei­ den Gabelschenkeln 11 die Stützzapfen 8 untergreift, d.h. die Zapfenaufnahmen 9 an ihrer offenen Unterseite schließt, wie dies vor allem Fig. 2 erkennen läßt. Die beiden Gabel­ schenkel 11 sind über den Gabelsteg 12 einstückig miteinan­ der verbunden. Die Sicherungsgabel 10 umgreift den Stempel­ kopf 4, der dabei mit dem erforderlichen Bewegungsspiel zwischen den Gabelschenkeln 11 liegt. Die Sicherungsgabel 10 weist im mittleren Bereich ihres Gabelsteges 12 einen festen Kupplungsansatz 13 auf, mit dem sie lösbar an der Kappenunterseite festgelegt werden kann. Der gegenüber den Gabelschenkeln 11 und dem Gabelsteg 12 nach unten wei­ sende Kupplungsansatz 13 greift an der Kappenunterseite aus der Kappenausnehmung 6 heraus. An der Kappenunterseite 14 ist hier ein gabelförmiges Anschlußstück 15 befestigt. Der Kupplungsansatz 13 wird an dem gabelförmigen Anschluß­ stück 15 mittels eines Kupplungsbolzens 16 angeschlossen, der fluchtende Bolzenlöcher des Anschlußstücks 15 und des Kupplungsansatzes 13 durchfaßt. Die Anschlußstelle der Sicherungsgabel 10 an der Kappe 1 befindet sich auf der dem Abbaustoß zugewandten Seite des Stempels 2 an der Kap­ penunterseite 14.

Innerhalb der Kappenausnehmung 6 sind im Bereich der bei­ den Zapfenaufnahmen 9, d.h. unmittelbar hinter diesen Zap­ fenaufnahmen, feste Stützauflager 19 angeordnet, auf denen sich die eingesetzte Sicherungsgabel 10 mit den Enden ihrer Gabelschenkel 11 abstützt. Die Stützauflager 19 können in die Kappenausnehmung 6 eingeschweißte Teile oder einstückige Wandvorsprünge an der Kappenausnehmung 6 sein. Die Siche­ rungsgabel 10 ist demgemäß einerseits an den Enden ihrer Gabelschenkel an den Stützauflagern 19 und andererseits auf der Gegenseite über ihren am Gabelsteg 12 angeordne­ ten Kupplungsansatz 13 an der Kappe 1 festgelegt, wodurch der Eingriff der Stützzapfen 8 in die Zapfenaufnahmen 9 ge­ sichert und demgemäß die Kappe 1 gegen Abheben vom Stem­ pel 2 gehalten wird.

Die Sicherungsgabel 10 liegt mit Ausnahme ihres Kupplungs­ ansatzes 13 innerhalb der Kappenausnehmung 6. Wie vor allem die Fig. 1 und 3 zeigen, sind die Gabelschenkel 11 gegen­ über dem Gabelsteg 12 nach oben abgekröpft. Die Abkröpfun­ gen sind mit 20 bezeichnet. Demgemäß liegen die abgekröpf­ ten Gabelschenkel 11 innerhalb der Kappenausnehmung 6 ober­ halb des Gabelsteges 12 unmittelbar unterhalb der beiden Zapfenaufnahmen 9. Die Kappenausnehmung 6 ist auf der Sei­ te der Sicherungsgabel im Umfangsbereich mit einer Ab­ stufung 21 versehen, die den Gabelsteg 12 aufnimmt. Diese Abstufung 21 weist gemäß Fig. 4 eine der gerundeten Rücken­ fläche des Gabelsteges 12 angepaßte bogenförmige Innenkon­ tur 22 auf. Die den Gabelsteg 12 übergreifende untere Flä­ che 23 (Fig. 1 und 5) kann eine Anlagefläche für die obere Fläche des Gabelsteges 12 bilden. Die untere Fläche 23 läuft im Bereich der die Zapfenaufnahmen 9 bildenden Vertiefun­ gen höhenversetzt zu diesen aus.

Die Kappenausnehmung 6 ist auf dem der Sicherungsgabel 10 gegenüberliegenden Umfangsbereich mit einer konischen Aus­ weitung 24 versehen, die, wie die Fig. 1 und 5 zeigen, im Tiefsten über eine Abstufung 25 in die Gelenkpfanne 7 über­ geht, wobei im Bereich der Abstufung 25 die beiden Stütz­ auflager 19 im Seitenabstand zueinander beiderseits des Stempelkopfes 4 angeordnet sind. Die Kappenausnehmung 6 mit der rückwärtigen konischen Ausweitung 24 ist so aus­ gebildet, daß der voll eingefahrene Stempel 2 bei entfern­ ter Sicherungsgabel 10 zur Gabelanschlußseite hin aus der Kappenausnehmung 6 herausschwenkbar ist. Gemäß Fig. 4 ist der Stempel 2 voll eingefahren, so daß sich sein den Außen­ stempel 3 bildendes Zylinderrohr mit seinem oberen Ende in der Kappenausnehmung 6 befindet. Nach Lösen des Kupplungs­ bolzens 16 läßt sich die Sicherungsgabel 10 von ihrer An­ schlußseite her aus der Kappenausnehmung 6 herausnehmen. Wie Fig. 5 zeigt, kann bei entfernter Sicherungsgabel der Stempel 2 mit seinem Stempelkopf 4 etwa in Pfeilrichtung 26 nach unten aus der Kappenausnehmung 6 herausgeschwenkt wer­ den. Auf diese Weise ist auch ein einfacher und rascher Stempelwechsel am Einsatzort möglich.

Das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestell­ te bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung läßt sich in verschiedener Hinsicht ändern. Insbesondere kann der lös­ bare Anschluß der Sicherungsgabel 10 an der Kappe 1 unter­ schiedlich ausgeführt werden. Anstelle eines einfachen Steckbolzens 16, der mittels eines Splintes, einer Spann­ hülse od.dgl. gesichert werden kann, lassen sich andere Kupplungsorgane, z.B. auch Schraubenbolzen, verwenden. Auch können die Kupplungsteile 13 und 15 von anderer Aus­ bildung sein. Die Anschlußstelle der Sicherungsgabel 10 an der Kappenunterseite 14 kann gegebenenfalls auch in einem weiteren Abstand von der Kappenausnehmung 6 angeordnet wer­ den. Die Stützzapfen 8 am Stempelkopf 4 können auch von ei­ nem durch eine Querbohrung des Stempelkopfes durchgesteck­ ten Bolzen gebildet werden, der an beiden Enden aus der Querbohrung herausragt.

Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung kann in gleicher Wei­ se auch zur Verbindung des Stempelfußes mit einer Liegend­ kappe bzw. Liegendschwelle Verwendung finden.

Claims (12)

1. Gelenkverbindung zwischen Kappe und hydraulischem Stem­ pel eines Ausbaugestells, insbesondere eines Schildaus­ baugestells, mit einer in einer Kappenausnehmung ange­ ordneten Gelenkpfanne für den balligen Stempelkopf, mit quer zur Stempelachse gerichteten, auf diametral gegen­ überliegenden Seiten des Stempelkopfes angeordneten Stützzapfen, die in Zapfenaufnahmen beiderseits der Gelenkpfanne einfassen, und mit einem die Zapfenkupp­ lung sichernden Sicherungsglied, das in der Kappenaus­ nehmung die Stützzapfen untergreift und seitlich des Stempels an der Kappe lösbar festgelegt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - das Sicherungsglied aus einer Sicherungs­ gabel (10) besteht, die mit ihren Gabel­ schenkeln (11) die Stützzapfen (8) unter­ greift und die Zapfenaufnahmen (9) zur Unterseite schließt, und daß
• - in der Kappenausnehmung (6) im Bereich der beiden Zapfenaufnahmen (9) feste Stützauf­ lager (19) angeordnet sind, auf denen sich die Sicherungsgabel (10) mit ihren Gabel­ schenkeln (11) abstützt.

2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sicherungsgabel (10) auf der dem Abbaustoß zugewandten Seite des Stempels (2) an der Kappe (1) lösbar festgelegt ist.

3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützzapfen (8) fest am Stempelkopf (4) angeordnet sind.

4. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sicherungsgabel (10) im Mittelbereich einen gegenüber ihren Gabelschenkeln (11) nach unten weisenden, aus der Kappenausnehmung (6) herausragenden Kupplungsansatz (13) aufweist, mit dem sie lösbar an der Kappenunterseite festgelegt ist.

5. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sicherungsgabel (10) mittels eines lösbaren Kupplungs­ bolzens (16) an der Kappe (1) festgelegt ist, der fluch­ tende Bolzenlöcher (17, 18) des Kupplungsansatzes (13) und eines an der Kappenunterseite angeordneten Anschluß­ stücks (15) durchfaßt.

6. Gelenkverbindung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anschlußstück (15) gabelförmig ausgebildet ist.

7. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die mit ihren Enden auf den Stützauflagern (19) abgestützten Gabelschenkel (11) gegenüber dem sie einstückig ver­ bindenden Gabelsteg (12) nach oben abgekröpft sind.

8. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kap­ penausnehmung (6) auf der Seite der Sicherungsgabel (10) eine der Außenkontur des Gabelsteges (12) der Sicherungs­ gabel (10) angepaßte, vorzugsweise bogenförmige, Innen­ kontur (22) aufweist.

9. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kap­ penausnehmung (6) auf der Seite der Sicherungsgabel (10) eine die Gelenkpfanne (7) hier umgreifende Abstufung (21) mit einer unteren Anlagefläche (23) für den Gabelsteg (12) der Sicherungsgabel (10) aufweist.

10. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kap­ penausnehmung (6) auf dem der Sicherungsgabel (10) gegen­ überliegenden Umfangsbereich eine dem Durchmesser des Außenstempels (3) angepaßte konische Ausweitung (24) aufweist.

11. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kap­ penausnehmung (6) so ausgebildet ist, daß der voll ein­ gefahrene Stempel (2) bei gelöster Sicherungsgabel (10) zur Gabelanschlußseite hin aus der Kappenausnehmung (6) herausschwenkbar ist.

12. Verwendung der Gelenkverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 für die gelenkige Verbindung des Stempels (2) mit einer Liegendschwelle od.dgl.