DE3736485A1 - Zahn- bzw. triebstockstange zum fahren und/oder fuehren eines walzenladers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahn- bzw. Triebstockstange mit zwischen zwei seitlichen Wangen und im gleichen Teilungsmaß voneinander angeordneten horizontalen Zähnen oder Triebstockbolzen, bei der einander benachbarte Längenabschnitte mit je einem unteren Wangenansatz in die Ausnehmung einer Konsole eingreifen, hier um je einen zu den Triebstockbolzen parallelen Bolzen begrenzt beweglich gelagert sind und sich auf einer Konsolenwand mit wenigstens einem ihrer Zähne oder Triebstockbolzen abstützen.

Es gehören Triebstockstangen für den Vorschub eines im Untertageeinsatz befindlichen Walzenladers zum Stand der Technik, die aus einzelnen Längenabschnitten bestehen. Diese greifen mit an beiden Enden unterhalb der Triebstockebene befindlichen Ansätzen paarweise in die Ausnehmung einer Konsole ein. Quer zur Längsrichtung der Triebstockstange verlaufende Verbindungsbolzen sichern die Längenabschnitte innerhalb der Konsole, wobei die dem Strebfördermittel benachbarte Konsolenwand unterhalb der Triebstockbolzen liegt und diese abstützt und trägt (deutsche Patentanmeldung P 36 24 109.1).

Sinn und Zweck einer solchen Abstützung soll es sein, die beim Überfahren der Triebstockstange durch einen Walzenlader verursachten und durch einseitige Lagerung der Längenabschnitte hervorgerufenen Kippkräfte besser aufzunehmen, um Verformungen der Konsolenwand zu unterbinden. Aus Fertigungs-, mehr aber noch aus Montagegründen greifen die sich etwa über die Länge einer Triebstockteilung erstreckenden Ansätze der Längenabschnitte mit seitlichem Spiel in die Ausnehmung der Konsolen ein. Infolgedessen können einander benachbarte Längenabschnitte der Triebstockstange sich um dieses Bewegungsspiel horizontal gegeneinander verschieben. Dem Antriebsrad des Walzenladers wird dadurch der Übergang von einem Längenabschnitt auf den benachbarten Längenabschnitt erschwert, weil es wegen der hohen Vorschubkräfte eine Zahnbreite haben muß, die den Raum zwischen den beiden Wangen der Triebstockstange weitgehend ausfüllt. Jedoch ist dieses seitliche Spiel auch erforderlich, um die Längenabschnitte der Triebstockstange um ein gewisses Maß gegeneinander abwinkeln zu können, was beispielsweise beim Rücken des Strebfördermittels notwendig ist. Kollisionen zwischen Triebstockstange und Antriebsrad lassen sich unter diesen Umständen an den Übergangsstellen nicht ausschließen. Sie verschlechtern die Fahrbewegung des Walzenladers, vor allem erhöhen sie aber den Verschleiß nicht nur im Bereich der Antriebsradverzahnung, sondern auch an den Triebstockabschnitten selbst.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden (deutsche Patentanmeldung P 36 23 387) die Längenabschnitte einer Triebstockstange auf der dem Strebfördermittel abgewandten Seite mit einem leistenförmigen Fuß auszustatten, der entweder eine starre oder eine begrenzt längsbewegliche Verbindung zwischen Triebstockstange und Seitenbracke herstellt. Stirnseitig besitzen der Fuß und die Längenabschnitte miteinander korrespondierende Ansätze oder Ausnehmungen, die an den Stoßstellen ineinandergreifen. Sie verhindern Vertikal- bzw. Horizontalbewegungen der Längenabschnitte gegeneinander, schließen Längsbewegungen dieser Abschnitte gegeneinander aber nicht aus.

Die Erfindung hat eine andere Lösung dieses Problems bei Zahn- bzw. Triebstockstangen der eingangs erläuterten Art zum Ziel.

Sie löst diese Aufgabe, indem sie die auf der Konsolenwand aufliegenden Zähnen bzw. Triebstockbolzen auf ihre Unterseite mit einer der Breite dieser Wand entsprechenden Ausnehmung versieht, in die die Konsolenwand eingreift. Da die Konsolenwand mit engem seitlichem Spiel innerhalb dieser Ausnehmung der Zähne bzw. der Triebstockbolzen liegt, bleibt den einander benachbarten Enden der Längenabschnitte einer Triebstockstange keine Möglichkeit, sich gegeneinander horizontal zu versetzen. Eine der Hauptursachen des starken Verschleißes an Zahn- bzw. Triebstockstangen und Antriebsrädern ist dadurch beseitigt. Außerdem ist der Austausch älterer Längenabschnitte gegen solche, die gemäß dem Erfindungsvorschlag ausgebildet sind, ohne weiteres möglich. Auch wird die Abwinkelbarkeit der einzelnen Längenabschnitte gegeneinander durch die vorgeschlagenen Maßnahmen nicht eingeschränkt, da der Konsolenwand innerhalb der verhältnismäßig kurzen Ausnehmung selbst bei engem Spiel noch soviel Bewegungsmöglichkeit bleibt, daß horizontale Winkelbewegungen der einzelnen Längenabschnitte gegeneinander in der geforderten Größenordnung möglich sind.

Es empfiehlt sich, den Triebstockbolzen einen etwa trapezförmigen Querschnitt zu geben, der sich nach oben verjüngt, und beide Seitenflächen der Zähne oder Triebstockbolzen in der Vertikalen evolventenförmig und in der Horizontalen konkav oder konvex zu formen. Ein solcher Querschnitt verschafft den auf der Konsolenwand aufliegenden Zähnen bzw. Triebstockbolzen eine relativ breite Auflagefläche. Er verbessert aber auch den Zahneingriff des Antriebsrades, da dessen Zähne nunmehr eine ihrem Flankenverlauf entsprechende Auflagefläche in der Längsmitte der Triebstockbolzen oder Zähne vorfinden, die Gleitbewegungen zwischen den aufeinanderliegenden Flächen vermeidet und bei entsprechender konvexer bzw. konkaver Ausbildung der Zahnflanken des Antriebsrades, letzteres in der Mitte des Triebstockbolzens oder Zahnes zentriert.

Vorteilhaft ist es, wenn die sich gegenüberliegenden inneren Flächen der beiden Wangen der Längenabschnitte der Zahn- bzw. Triebstockstange von der Achse des Triebstockbolzens oder der Profilbezugslinie der Zähne ausgehend, nach oben divergieren und beispielsweise bogenförmig gewölbt sind. Immer dann, wenn die Antriebsradachse des Walzenladers nicht rechtwinkelig zur Längsrichtung der Zahn- bzw. Triebstockstange liegt und die Gefahr besteht, daß die von oben in die Zahn- bzw. Triebstockstange einlaufenden Zähne des Antriebsrades auf eine der beiden Wangen auflaufen, weisen die bogenförmigen Innenflächen der Wangen den Zahn zur Stangenmitte hin ab und verhindern Kollisionen zwischen Antriebsrad und Zahn- bzw. Triebstockstange.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die sich gegenüberliegenden inneren Flächen beider Wangen einen Kreisabschnitt bildet, der sich in der Horizontalen über die ganze Länge eines Längenabschnittes ersteckt und dessen Krümmungsmittelpunkte in einer durch die Längsmitte eines Längenabschnittes verlaufenden gemeinsamen Querschnittsebene liegen und hier derart angeordnet ist, daß beide Innenseiten der Wangen zu den Enden der Längenabschnitte divergiert. Demnach vergrößert sich der Zwischenraum zwischen beiden Wangen im Bereich der Stoßstelle der Längenabschnitte und verkleinert sich von da an stetig, bis zur Längsmitte eines Längenabschnittes. In Kurvenbereichen der Triebstockstange, beispielsweise beim Rücken des Strebfördermittels, findet daher das Antriebsrad des Walzenladers trotz seiner Schiefstellung gegenüber der Längsrichtung der Zahn­ bzw. Triebstockstange zwischen den beiden Wangen noch hinreichend Platz, und es werden auch über die Profilbezugslinie hinaus vorstehende Zahnköpfe des Antriebsrades beim Einlaufen in die Zahn­ bzw. Triebstockstange nicht behindert, weil die Flächen, auf denen sich die beiden Zahn- bzw. Triebstockbolzen an einer Konsole abstützen, nicht länger als der Durchmesser eines Triebstockbolzens oder die Breite des Zahnfußes sind.

Es empfiehlt sich, die Längenabschnitte der erfindungsgemäßen Zahn­ bzw. Triebstockstange spanlos zu formen und sie beispielsweise zu gießen oder im Gesenk zu schlagen bzw. zu drücken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 die Stoßstelle zweier Längenabschnitte einer Zahnstange als Seitenansicht in einem Teilschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1;

Fig. 3 einen Längenabschnitt der Zahnstange im Grundriß.

Die mit (1) bezeichnete Zahnstange besteht aus einzelnen Längenabschnitten (1 a), die paarweise von je einer Konsole (2) gehalten werden. Jeder Längenabschnitt (1 a) besitzt zwischen zwei Wangen (5) und (5 a) eine Reihe von Zähnen (3) oder Triebstockbolzen mit horizontal verlaufender Achse (4). Die breitere Wange (5) hat an beiden Enden nach unten vorstehende Ansätze (6), deren Bohrung mit je einem parallel zu den Zähnen (3) verlaufenden Bolzen (7) besetzt ist. Mit beiden Enden greift dieser Bolzen (7) in Langlöcher (8) der Wände (2 a) einer Konsole (2) ein, die sich in Längsrichtung der Zahnstange (1) erstrecken. Sie geben einem der beiden Längenabschnitte (1 a), und zwar dem die Stoßstelle zweier nicht dargestellter Rinnenschüsse überbrückenden Längenabschnitt (1 a), eine gewisse Beweglichkeit in Längsrichtung und auch die Möglichkeit, sich gegenüber dem weitgehend unbeweglich innerhalb der Konsole (2) angeordneten benachbarten Längenabschnitt (1 a) abzuwinkeln. Dazu besitzt die Ausnehmung (9) der Konsole (2), in die die Längenabschnitte (1 a) der Zahnstange (1) mit ihren Ansätzen (6) eingreifen, eine ausreichende Breite. Eine zwischen den beiden Stirnflächen benachbarter Längenabschnitte (1 a) verlaufende Rippe (10) unterteilt die Ausnehmung (9) der Konsole (2), erhöht die Steifigkeit der Konsolenwände (2 a) und macht diese widerstandsfähiger gegen Belastungen, die vor allem beim Rücken des nicht dargestellten Strebfördermittels und beim Schleifenfahren eines Walzenladers auftreten.

Wie die Fig. 1 zeigt, haben die Zähne bzw. Triebstockbolzen (3) in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen trapezförmigen Querschnitt, der sich nach oben hin verjüngt. Ihre beiden Seitenflächen (3 a) haben in der Vertikalen die Form einer Evolvente und sind in diesem Ausführungsbeispiel in der Horizontalen konvex geformt. Ihre untere Fläche ist mit einer in Längsrichtung der Zahnstange (1) verlaufenden Ausnehmung (11) versehen. In diese Ausnehmung (11) greift die unterhalb der Zähne (3) befindliche Konsolenwand (2 a) mit ihrer Auflagerfläche (12) ein, deren Länge den Durchmesser des unter ihr befindlichen Bolzens (7) nicht überschreitet. Zwischen den beiden Auflagerflächen (12) besitzt die Konsolenwand (2 a) eine Mulde (13), in die der Kopf der Zähne (14) des Antriebsrades (15) des nicht dargestellten Walzenladers beim Umlauf eintreten kann, wenn er über die untere Fläche des Zähne (3) hinausragen sollte. Die Breitenabmessungen der Ausnehmung (11) sind der Dicke der Konsolenwand (2 a) angepaßt. Daher bleibt dem Längenabschnitt (1 a) der Zahnstange (1) nur ein geringes Spiel in Achsrichtung der Zähne (3) und damit keine Möglichkeit, sich gegenüber dem benachbarten Längenabschnitt (1 a) horizontal zu verschieben. Jedoch hindert die kurze Auflagerfläche (12) den die Stoßstelle der Rinnenschüsse überbrückenden Längenabschnitt (1 a) nicht daran, sich gegenüber dem benachbarten Längenabschnitt (1 a) geringfügig abzuwinkeln, wie dies beim Rücken des Strebfördermittels erforderlich ist.

Wie in der Fig. 2 dargestellt, sind die sich gegenüberliegenden inneren Flächen der beiden Wangen (5, 5 a) eines Längenabschnittes (1 a) bogenförmig gewölbt. Dieser bogenförmige Verlauf beginnt etwa in der Ebene der Achse (4) der Triebstockbolzen (3) bzw. der hier verlaufenden Profilbezugslinie der Zähne (3) und erweitert den Zwischenraum zwischen den sich gegenüberliegenden Wangen (5, 5 a) nach oben hin, um Kollisionen zwischen den von oben in die Zahnstange (1) einlaufenden Zähnen (14) des Antriebsrades (15) und den Wangen (5, 5 a) der einzelnen Längenabschnitte (1 a) auszuschließen.

Da die Längenabschnitte (1 a) der Zahnstange (1) spanlos geformt werden sollen, also beispielsweise gegossen oder im Gesenk gedrückt bzw. geschlagen werden, läßt es sich fertigungsmäßig auch vertreten, die inneren Flächen beider Wangen (5, 5 a) als Kreisabschnitt auszubilden, der sich über die ganze Länge eines Längenabschnittes (1 a) erstreckt. Die Krümmungsmittelpunkte dieser beiden Flächen liegen in der durch die Längsmitte verlaufenden Querebene des betreffenden Längenabschnittes (1 a) auf einander entgegengesetzten Seiten dieses Abschnittes (1 a). Daher divergieren beide Innenseiten der Wangen (5, 5 a) zu den Enden der Längenabschnitte (1 a) hin auf ihrer ganzen Höhe.

Claims (5)

1. Zahn- bzw. Triebstockstange mit zwischen zwei seitlichen Wangen und im gleichen Teilungsmaß voneinander angeordneten horizontalen Zähnen oder Triebstockbolzen, bei der einander benachbarte Längenabschnitte mit je einem unteren Wangenansatz in die Ausnehmung einer Konsole eingreifen, hier um je einen zu den Triebstockbolzen parallelen Bolzen begrenzt beweglich gelagert sind und sich auf einer Konsolenwand mit wenigstens einem ihrer Zahn- bzw. Triebstockbolzen abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die aufliegenden Zähne bzw. Triebstockbolzen (3) auf ihrer Unterseite eine der Breite der Konsolenwand (2 a) entsprechende Ausnehmung (11) aufweisen, in die die Konsolenwand (2 a) eingreift.

2. Zahn- bzw.Triebstockstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne oder die Triebstockbolzen (3) einen etwa trapezförmigen Querschnitt haben, der sich nach oben verjüngt und dessen beide Seitenflächen (3 a) in der Vertikalen evolventenförmig und in der Horizontalen konkav oder konvex geformt sind.

3. Zahn- bzw.Triebstockstange nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden inneren Flächen ihrer beiden Wangen (5, 5 a), von der Achse (4) des Triebstockbolzens (3) oder der Profilbezugslinie des Zahnes ausgehend, nach oben divergieren und beispielsweise bogenförmig gewölbt sind.

4. Zahn- bzw. Triebstockstange nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden inneren Flächen beider Wangen (5, 5 a) je einen Kreisabschnitt bilden, der sich in der Horizontalen über die ganze Länge eines Längenabschnittes (1 a) erstreckt und deren Krümmungsmittelpunkte in einer durch die Längsmitte eines Längenabschnittes (1 a) verlaufenden gemeinsamen Querschnittsebene liegen und hier derart angeordnet sind, daß beide Innenseiten der Wangen (5, 5 a) zu den Enden der Längenabschnitte (1 a) divergieren.

5. Zahn- bzw. Triebstockstange nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenabschnitte (1 a) spanlos geformt sind.