DE933325C

DE933325C - Schraegverzahnte Gelenkverbindung

Info

Publication number: DE933325C
Application number: DEG7956A
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr-Ing Jacobi; Otmar Mueller; Guenther Stock
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1952-01-16
Filing date: 1952-01-17
Publication date: 1955-09-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausbaukappe, insbesondere für den Strebausbau, mit einer lösbaren Gelenkverbindung und mit einem diese durchquerenden Horizontalkeil.

Es sind bereits Ausbaukappen bzw. Kappenverbindungen bekannt, bei welchen die Kappenenden pfannenartig mit ihren Stirnflächen aneinanderstoßen, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Pfanne hinter dem Verbindungsbolzen liegt und ίο die vorzupfändende Kappe mittels eines Horizontalkeiles gegen das Gebirge gedrückt wird.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, bei aus Hohlprofilen bestehenden Ausbaukappen \^erbindungsstücke anzuordnen, die an ihren freien Enden waagerechte, hakenförmige und an ihren Auflageflächen halbzylinderförmige Auflagestege tragen, welche wechselseitig ineinandergreifen und durch einen Anstellkeil zum Hangenden hin abwinkelbar miteinander verbunden sind.

Weiter ist eine Kappe bekannt, an derem freien Ende ein gabelförmiger Vorsprung (gegebenenfalls Winkeleisen) angeordnet ist, wobei in diese Gabel zum Zwecke des Anwinkeins der vorzupfändenden Kappe ein Querkeil eingeschlagen wird.

Es ist auch ein als Stufenschieber ausgebildeter Verriegelungskeil als Zwischenglied zur Einstellung des Ausladungswinkels der angelenkten Kappe für den Grubenausbau bekannt, wobei die

Stufenflächen des Keiles sowie die sich gegen diese Flächen legenden Gegenflächen der Kappenverbindung zum gegenseitigen Einrasten eingerichtet sind. Hierbei ist der als Stufenschieber ausgebildete Keil in Längsachsenrichtung des Kappenkörpers verschiebbar und kann federnd ausgebildet werden.

Nicht mehr neu ist es ferner, einen Horizontalkeil als selbsthemmenden Breitkeil auszubilden, der ίο an seinen Kantenflächen wulstartige Ränder besitzt, wobei dieser Keil in öffnungen von einander zugekehrten, hakenförmigen Ansätzen von zwei aufeinanderfolgenden Schaleisen unterhalb des Verbindungsgelenkes eingetrieben wird. ¹S Alle diese bekannten Lösungen zum Anwinkeln von Ausbaukappen mittels eines Horizontalkeiles haben jedoch nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt. Einmal ist es mit den durch das bereits Bekannte offenbarten Mitteln, nämlich dem Horizontalkeil, nur möglich, die vorzupfändende Kappe um ein gewisses Maß an- bzw. abzuwinkein, wobei dieses Maß vom Keilanzug bzw. der Länge des Horizontalkeiles abhängig ist.

Ferner hat es sich ergeben, daß bei den bekannten Arten derartiger Kappenverbindungen der Horizontalkeil oft nicht ausreicht, um die Kappe um solch ein Maß anzuwinkeln, daß diese fest gegen das Gebirge bzw. Hangende angepreßt wird. Alle diese Nachteile werden durch die vor-Hegende Erfindung dadurch beseitigt, daß ein und derselbe Horizontalkeil je nach erforderlicher Winkelstellung der vorzupfändenden Kappe an bzw. in zwei oder mehreren, gegebenenfalls übereinanderliegenden Ausnehmungen der Gelenkverbindung an- bzw. einsetzbar ist. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Ausnehmungen, d. h. Keilführungen, in die Gelenkverbindung so schräg anzuordnen, daß die Längsachse des eingesetzten Horizontalkeiles mit der Längsachse der vorzupfändenden Kappe oder im entgegengesetzten Fall mit der bereits unterstützenden Kappe einen Winkel unter 90⁰ bildet. Vorteilhaft wird die Keil· führung in der Gelenkverbindung als Schrägverzahnung ausgebildet, und der Horizontalkeil erhält an seinen beiden Flanken ein oder mehrere, der Keilführung entsprechende Zähne oder aber ist nur einseitig mit Zähnen besetzt, während in diesem Fall die gegenüberliegende Seite gewölbt ausgebildet ist.

Bei Ausbaukappen, im Sonderfall mit Zapfengelenk, wird vorteilhaft die Schrägverzahnung am freistehenden Ende der Zapfenlasche angeordnet und am Lochende der Gegenkappe nur ein Durchbruch zur Führung des Horizontalkeiles angebracht. In diesem Fall ergibt sich die Notwendigkeit, die zahnlose Seite des Horizontalkeiles so gekrümmt auszubilden, daß der Krümmungsmittelpunkt in der Zapfenmitte bzw. Lochmitte des Zapfengelenkes liegt. An der oberen Fläche des Durchbruchs der vorzupfändenden Kappe wird zweckmäßig eine Stütznase od. dgl. angeordnet, die sich an dem Rücken des Horizontalkeiles abstützt. Die Neigung der Schrägverzahnung und die Länge des mit Zähnen versehenen ■ Keiles sind so aufeinander abgestimmt, daß bei Erreichen der Keil- 65 / endlage die Kappenwinkelung größer ist als der I^ Winkel der Zahnteilung. Je nach Erfordernis kann ^ die gewölbte Seite des Horizontalkeiles zusätzlich : keilig ausgebildet werden; es ist jedoch dann erforderlich, daß die Zahnform auf der Zapfenlasche als Geradzahn mit erhöhtem Spiel aus- : gebildet wird, so daß bei Einschieben des Keiles _; sowohl die Neigung der Schrägverzahnung als auch ; die Keiligkeit der gegenüberliegenden Keilseite zum Abwinkein ausgenutzt werden, da sich die 75 ; Zähne des Keiles auf den Zahnflanken der Achsen- _: lasche axial und radial verschieben.

Die Keilführungen und damit auch der Keilweg sind durch an der Gelenkverbindung längs ververschiebbar angeordnete Sperrmittel, z.B. einem 80 Ί Riegel mit entsprechender Ausnehmung, sperr- bzw. begrenzbar. Gegebenenfalls kann zwischen dem Horizontalkeil und der Verzahnung ein zusätzliches Zwischenglied eingeschaltet werden.

Die Wirkungsweise vorliegender Kappenverbindung ist folgende:

Auf das freistehende Ende einer Kappe, im Sonderfall mit Zapfenlasche, ist eine Schrägverzahnung angebracht und im Lochende der Gegenkappe ein Durchbruch für die Führung des Keiles vorgesehen. Der Keil greift mit ein oder mehreren an einer Seitenfläche angebrachten, in der gleichen Neigung verlaufenden Zähnen in die Verzahnung der Zapfenlasche ein, wobei der Krümmungsmittelpunkt der gegenüberliegenden Seitenfläche in Zapfen- bzw Lochmitte liegt. Die vorgepfändete Kappe liegt nun mit der Oberfläche des Durchbruchs auf dem Rücken des Keiles, der in der Horizontalen verläuft, auf. Beim Durchtreiben des Keiles wird dieser entsprechend dem Anstellwinkel der Schrägverzahnung angehoben und winkelt damit die vorgehängte bzw. vorgepfändete Kappe an. Gegenüber den bekannten Ausführungen besitzt die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß einmal eine Winkelstellung der Kappe in beliebiger Wahl und Größe möglich ist und zusätzlich durch Versetzen des Keiles eine größere Anpreßkraft der vorgepfändeten Kappe gegen das Gebirge erreichbar ist. Die Anzahl der Zähne an dem Horizontalkeil wird sich nach den örtlichen bzw. betrieblichen Verhältnissen richten. Xn. der Zeichnung ist die Erfindung in fünf Ausführungsbeispielen dargestellt.

Abb. ι zeigt in teilweisem Schnitt eine Seitenansicht der Gelenkverbindung nach der Erfindung,

Abb. 2 eine Aufsicht im Schnitt auf die Gelenkverbindung nach Abb. 1,

Abb. 3 die besondere Ausbildung des Horizontalkeiles mit gewölbter, zahnloser Stirnseite,

Abb. 4 die Anordnung eines Zahhkammes und eines Keiles mit Zwischenstück,

Abb. 5' die Aufsicht auf die Gelenkverbindung nach Abb. 4.

Bei der in diesen Ausführungsbeispielen dargestellten Gelenkverbindung handelt es sich um ein Zapfengelenk, wobei die bereits unterstützte Kappe

mit ι und die vorzupfändende Kappe mit 2 bezeichnet sind. Wie aus Abb. 1 zu entnehmen ist, kann der Horizontalkeil beidseitig mit Zähnen 11 versehen werden und wird in die am freien Kappenende angeordneten Ausnehmungen 5 eingetrieben, wobei die stehengebliebenen Teile 6 zwischen den Ausnehmungen als Keilführung dienen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, diese Keilführungen als Schrägverzahnung 7 auszubilden. An der vorzupfändenden Kappe 2 ist ein Durchbruch 9 für den Horizontalkeil 4 vorgesehen, wobei der Durchbruch an seiner oberen Fläche eine Stütznase 13 besitzt, die sich am Keilrücken des Keiles abstützt. Je nach den Verhältnissen bzw. Erfordernissen wird der Keil 4 in die unteren Ausnehmungen bzw. Keilführungen 6, wie in der Lage mit I dargestellt, eingetrieben und im Bedarfsfall in die Lage II umgesetzt. Es ist aus dieser Darstellung klar ersichtlich, daß durch die erfmdungsgemäße Ausbildung des Horizontalkeiles, insbesondere aber durch die Möglichkeit eines Umstecken des Keiles, eine große Anpreßkraft an das Gebirge erzielbar ist. Zweckmäßig wird der Horizontalkeil, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist, schräg in der Gelenkverbindung angeordnet, so daß die Längsachse des Keiles mit der Längsachse der vorzupfändenden Kappe 2 oder im entgegengesetzten Fall mit der bereits unterstützten, d. h. eingebauten Kappe 1, einen Winkel α unter 90⁰ bildet. Die Verzahnung ist in diesem Sonderfall an der Zapfenlasche 8 vorgesehen, wobei das Lochende 10 nur die Keilführungen in Form eines Durchbruchs besitzt.

Wie in Abb. 3 dargestellt, kann der Horizontalkeil 4 gegebenenfalls mit mehreren Zähnen 11 und ii' versehen werden, während seine zahnlose Seite gewölbt ausgebildet werden kann.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Abb. 4 dargestellt. Hierbei ist an der Zapfenlasche 8 die Verzahnung 7 in Form eines Zahnkammes ausgebildet, und der Horizontalkeil stützt sich über ein Zwischenstück 3 in dieser Verzahnung ab. Der in der vorzupfändenden Kappe 2 vorgesehene Durchbruch 9 zur Keilführung besitzt hier eine etwas abgerundete Form, die jedoch in der Wirkungsweise von dem Ursprungsgedanken nicht abweicht. In Abb. S ist dargestellt, daß die Verzahnung, d. h. Keilführung, und der Keilweg des Horizontalkeiles 4 durch einen an der Kappenverbindung angeordneten, in Längsrichtung verschiebbaren Riegel 14 gesperrt bzw. versperrt werden kann. Der Riegel 14 besitzt eine der Keilbreite des Keiles 4 entsprechende Ausnehmung 15, und der Keil 4 läßt sich nur antreiben, wenn der Riegel vorgeschoben und damit die Ausnehmung 15 den Weg freigibt.

Aus vorstehenden Ausführungen und Darstellungen ist ferner eindeutig zu entnehmen, daß diese erfindungsgemäße Gelenkverbindung durch die vorgesehene Verzahnung dem Keil und damit auch der vorzupfändenden Kappe einen wesentlich sichereren und bessereren Halt als die bisher bekannten Ausführungen dieser Art verleiht.

Als besonders vorteilhaft muß ferner hervorgehoben werden, daß ein und derselbe Keil für mehrere Kappen je nach Wahl verwendbar ist.

Claims

Patentansprüche:

ι . Ausbaukappe, insbesondere für den Grubenausbau, mit lösbarer Gelenkverbindung und mit einem diese durchquerenden Horizontalkeil, welcher ein An- und Abwinkein der Vorpfändkappe in mehreren Winkelstellungen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß ein und derselbe Horizontalkeil (4), je nach erforderlicher Winkelstellung der vorzupfändenden Kappe, an bzw. in zwei oder mehreren, gegebenenfalls übereinanderliegenden Ausnehmungen (5) der Gelenkverbindung an- bzw. einsetzbar ist.
2. Ausbaukappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Führung des Horizontalkeiles (4) vorgesehenen Ausnehmungen (5) der Gelenkverbindung schräg verlaufen, so daß die Längsachse des eingesetzten Horizontalkeiles (4) mit der Längsachse der vorzupfändenden oder bereits eingebauten Kappe (2) einen Winkel (cc) unter 90⁰ bildet.
3. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilführungen

(6) der Gelenkverbindung als Schrägverzahnung

(7) ausgebildet sind.
4. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalkeil (4) an seinen beiden Flanken ein oder mehrere, der Keilführung entsprechende Zähne (11) besitzt oder aber nur einseitig mit Zähnen (11, ii') versehen ist, während die gegenüberliegende Seite (12) gewölbt ausgebildet ist.
5. Ausbaukappe, im Sonderfall mit Zapfengelenk, nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägverzahnung (7) am freistehenden Ende der Zapfenlasche (8) angeordnet ist und im Lochende (10) der Gegenkappe nur ein Durchbruch (9) zur Führung des Horizontalkeiles (4) vorgesehen ist.
6. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zahnlose Seite (12) des Horizontalkeiles (4) so gekrümmt ist, daß der Krümmungsmittelpunkt in der Zapfenmitte bzw. Lochmitte des Zapfengelenkes liegt.
7. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Fläche des Durchbruchs (9) der Gegenkappe

(2) eine Stütznase (13) od. dgl. angeordnet ist, die sich an dem Rücken des Horizontalkeiles (4) abstützt.
8. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Horizontalkeiles (4) so auf die Neigung der Schrägverzahnung (7) des Kappenendes abgestimmt ist, daß bei Erreichen der Keilendlage die Kappenanwinkelung größer als der Winkel der Zahnteilung ist.
9. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Seite

(ΐ2) des Horizontalkeiles (4) zusätzlich keilig ausgebildet ist.
10. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilführungen (6) der Gelenkverbindung als Geradverzahnung ausgebildet sind.
11. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilführungen und damit auch der Keilweg durch an der Gelenkverbindung längs verschiebbar angeordnete Sperrmittel, z. B. einen Riegel (14) mit Ausnehmung (15), sperr- bzw. begrenzbar sind.
12. Ausbaukappe nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Horizontalkeil (4) und der Verzahnung ein zusätzliches Zwischenglied (3) eingeschaltet ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 814 434, 803 992.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 509545 9.55