DE974902C - Kappen-Gelenkverbindung - Google Patents

Description

Es sind Kappen-Gelenkverbindungen bekannt, bei denen die Kappenenden klauenartig ausgebildet sind und scharnierartig ineinandergreifen. Die gelenkige Verbindung zwischen den ineinandergreifenden Kappenenden ist hierbei in solcher Weise ausgebildet, daß diese nach oben und unten durchgeknickt werden kann, so daß jede Kappe der Unterstützung durch mindestens einen Stempel bedarf und ein frei tragendes Vorpfänden der dem Abbaustoß zugekehrten Kappe nicht möglich ist. Infolgedessen erlauben diese zum Stande der Technik gehörenden Kappen keine Hereingewinnung mit stempelfreier Abbaufront, so daß insbesondere eine schälende Hereingewinnung des Abbaustoßes und/oder ein geschlossenes Nachrücken des Strebförderers nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Kappen besteht darin, daß sie infolge der einstückigen Ausbildung der klauenartigen Kappenenden mit dem Kappenmittelstück- in ihrer Herstellung verhältnismäßig teuer sind.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man bereits Strebausbaukappen vorgeschlagen, welche an den einander zugekehrten Enden durch ein mit einem der Kappenenden gelenkig verbundenes Kupplungsstück in solcher Weise miteinander zu verbinden sind, daß ein frei tragendes Vorpfänden der dem Abbaustoß zugekehrten Kappe ermöglicht wird. Abgesehen davon, daß das hierbei benutzte Kupplungsstück eine verhältnismäßig komplizierte Ausbildung und Formgebung besitzt und infolgedessen in seiner Herstellung entsprechend teuer ist, ist die Verbindung dieses Küpplungsstückes mit den beiden aneinandergrenzenden Kappenenden

derart umständlich und zeitraubend, daß sie für die Praxis nicht in Frage kommt. Dies gilt insbesondere deshalb, weil für die Verbindung des Kupplungsstückes mit den aneinandergrenzenden Kappenenden jeweils mehrere keil- oder bolzenförmige Spannelemente betätigt werden müssen, die beim Rauben der versatzseitigen Kappe wieder in umständlicher Weise entfernt werden müssen, bevor diese nach dem Rauben des sie unterstützenden ίο Stempels in axialer Richtung, d. h. zum Versatz hin, ausgebaut werden kann. Das Entfernen der die Kappenenden mit dem Kupplungsstück verbindenden Spannmittel und das Ausbauen der versatzseitigen Kappe zum Versatz hin ist insbesondere in den Fällen schwierig und für die damit beauftragten Arbeitskräfte mit erheblichen Gefahren verbunden, in denen diese Kappe unter starkem Hangenddruck steht und nach dem Rauben des sie unterstützenden Stempels durch hereinbrechendes ao Gestein belastet ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Kappenverbindungen besteht darin, daß das den relativ größten Beanspruchungen ausgesetzte Kupplungsstück den schwächsten Teil der gesamten Kappenverbindung darstellt.
Bei einem anderen, zum Stande der Technik gehörenden Strebausbau sind die meist nur durch einen Stempel unterstützten Kappen mittels eines waagerechten Gelenkbolzens miteinander verbunden, der durch die gabelartig ineinandergreifenden Kappenenden hindurchgesteckt ist. Um hierbei ein frei tragendes Vorpfänden der dem Abbaustoß zugekehrten Kappe zu ermöglichen, ist dem Gelenk noch ein Spannglied in Form eines Keiles oder konischen Bolzens zugeordnet. Abgesehen davon, daß dieses Spannglied nach Unterstützung der dem Abbaustoß zugekehrten Kappe durch einen Stempel entfernt werden muß, besitzt diese Kappenverbindung ebenfalls den Nachteil, daß zum Rauben der versatzseitigen Kappe der Gelenkbolzen entfernt werden muß, was aus den vorstehend erläuterten Gründen in der Regel schwierig und gefahrvoll ist. Zur Vermeidung dieser Nachteile geht die Erfindung von einem Strebausbau mittels gelenkig verbundener und frei tragend vorpfändbarer Kappen aus, welche an den einander zugekehrten Enden über Kupplungsstücke verbunden sind, von denen mindestens eines mit dem zugehörigen Kappenende gelenkig verbunden ist, und kennzeichnet sich dadurch, daß die Kupp lungs stücke als übereinander angeordnete Hälften einer starren Klauenkupplung ausgebildet und durch keilhakenartige Vorsprünge, Leisten od. dgl. der unteren Kupplungshälfte, welche die obere Kupplungshälfte umgreifen, gegen axiale Relativverschiebung und Durchknickung nach oben gesichert gekuppelt sind, derart, daß nach dem Rauben des versatzseitigen Stempels die untere Kupplungshälfte samt der zugehörigen Kappe von der oberen Kupplungshälfte durch eine Senkbewegung gelöst wird. Hierdurch ergibt sich eine Kappenverbindung, welche zunächst in einfacher Weise, d. h. ohne Betätigung umständlicher Spannmittel, ein frei tragendes Vorpfänden der dem Abbaustoß zugekehrten Kappe ermöglicht.

Wird die abbaustoßseitige Kappe anschließend durch einen Stempel unterstützt, so ist es ferner nicht erforderlich, irgendwelche Spann- oder Verbindungsmittel zu entfernen, da die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kappenverbindung ohne weiteres eine Durchknickung nach unten, d. h. eine Anwinklung der dem Abbaustoß zugekehrten Kappe zum Hangenden, ermöglicht, während andererseits die beiden miteinander verbundenen Kappen gegen axiale Relativverschiebung gesichert sind. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht jedoch darin, daß auch zum Rauben der versatzseitigen Kappe keinerlei Spann- oder Verbindungsmittel entfernt zu werden brauchen, sondern die versatzseitige Kappe nach dem Rauben des sie unterstützenden Stempels durch eine einfache Senkbewegung von der abbaustoßseitigen Kappe gelöst werden kann. Während bei sämtlichen, zum Stande der Technik gehörenden Kappen, die ein frei tragendes Vorpfänden erlauben, zum Rauben der versatzseitigen Kappe ein Verbindungsbolzen oder Verbindungskeil entfernt werden muß, was insbesondere in den Fällen, in denen die versatzseitige Kappe nach dem Rauben des sie unterstützenden Stempels durch das hereinbrechende Hangende belastet ist, schwierig und gefahrvoll ist, löst sich bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Strebausbau die untere, versatzseitige Kupplungshälfte einschließlich der zugehörigen Kappe nach dem Rauben des sie unterstützenden Stempels von selbst von der sie übergreifenden Kupplungshälfte der abbaustoßseitigen Kappe, so daß das Rauben wesentlich vereinfacht und die damit verbundene Unfallgefahr erheblich vermindert wird. Da auch das frei tragende Vorpfänden der abbaustoßseitigen Kappe wesentlich einfacher ist als bei den bekannten Kappenkonstruktionen, ergibt sich insgesamt eine erhebliche Erleichterung und Vereinfachung der Handhabung gegenüber den bislang bekannten Bauarten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zur Verbindung dienenden Teile nicht mit den Kappen einstückig ausgebildet sind, sondern aus gesonderten Kupplungshälften bestehen, die mit den Kappenenden gegebenenfalls lösbar und gelenkig verbunden sind. Diese Kupplungsstücke gestatten die Verwendung von verhältnismäßig billig herzustellenden, auf ganzer Länge beispiels- "° weise kastenförmige Ausbildung besitzenden Kappen. Da außerdem die nur relativ kleine Abmessungen besitzenden Kupplungsstücke einen verhältnismäßig einfachen Aufbau und nur geringe Abmessungen besitzen, lassen sie sich ohne Schwie- "5 rigkeiten beispielsweise als Gesenkschmiedestücke herstellen, so daß sich die erfindungsgemäß vorgechlagene Kappenverbindung gegenüber den bekannten Bauarten auch durch nicht unbeträchtlich ;eringere Herstellungskosten auszeichnet. Anderer- iao seits besitzen jedoch sowohl die Kupplungshälften als auch ihre Verbindung mit den Kappenenden ine besonders kräftige Ausbildung, so daß sie sich durch eine den Beanspruchungen des rauhen Grubenbetriebes in jeder Weise gewachsene Wider-Standsfähigkeit auszeichnen.

Da bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kappenverbindung außerdem mindestens eines der Kupplungsstücke mit dem zugehörigen Kappenende gelenkig verbunden ist, wird gegenüber den S zum Stande der Technik gehörenden Bauarten ferner eine wesentlich bessere Anpassungsfähigkeit an wechselnde Lagerungsverhältnisse bzw. einen unregelmäßigen \^erlauf des Hangenden erzielt, d. h., es wird unter Gewährleistung einer frei

ίο tragend vorpfändbaren Verbindung der Kappen eine Abwinklung derselben in horizontaler und/ oder vertikaler Ebene ermöglicht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei einem Strebausbau, bei dem die eine

¹S Kupplungshälfte in bekannter Weise mit einem rückseitigen zapfenartigen Ansatz in einer stirnseitigen Ausnehmung des Kappenendes in waagerechter Ebene schwenkbar befestigt ist, erfindungsgemäß der rückseitige Zapfen der Kupplungshälfte

so um einen das hohle Kappenende durchsetzenden senkrechten Bolzen begrenzt schwenkbar gelagert ist. Bei der bekannten Bauart ist der zapfenartige Ansatz der einen Kupplungshälfte seitlich mit kugelsegmentartigen Vorsprüngen versehen, die in

*5 entsprechend geformten Auspressungen der stirnseitigen Ausnehmung des Kappenendes gelagert sind. Um die mit dem zapfenartigen Ansatz versehene Kupplungshälfte gegenüber dem Kappenmittelteil in waagerechter Ebene abwinkein zu können, sind in Längsrichtung der Kappe verschiebbare Keile vorgesehen, die an dem freien Ende des zapfenartigen Ansatzes seitlich angreifen. Die in waagerechter Ebene schwenkbare Verbindung zwischen Kupplungshälfte und Kappe erfordert bei dieser bekannten Bauart ferner eine sehr komplizierte Formgebung des zapfenartigen Ansatzes der Kupplungshälfte und des sie aufnehmenden Kappenendes, so daß deren Herstellung entsprechend schwierig und teuer ist. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Gelenkverbindung zwischen Kupplungshälfte und Kappe infolge ihrer Kompliziertheit gegen die im rauhen Grubenbetrieb unvermeidlichen starken mechanischen Beanspruchungen verhältnismäßig empfindlich ist, ganz abgesehen davon, daß das Kupplungsstück ohnehin den schwächsten Teil der gesamten Kappenverbindung darstellt.

Demgegenüber zeichnet sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene begrenzt schwenkbare Lagerung des rückseitigen Zapfens der Kupplungshälfte um einen das hohle Kappenende durchsetzenden senkrechten Bolzen nicht nur durch einen wesentlich einfacheren Aufbau und eine entsprechend einfachere Herstellung aus, sondern ist außerdem wesentlich kräftiger und widerstandsfähiger, so daß sie die Tragfähigkeit der Kappe in keiner Weise beeinträchtigt. Infolge ihrer sehr einfachen und robusten Ausbildung hat sie sich den Beanspruchungen des rauhen Grubenbetriebes in jeder Weise gewachsen gezeigt und erstmals in der Praxis die Möglichkeit geschaffen, auf einfache Weise die beim Einbau der vorzupfändenden Kappen im Betrieb nicht zu vermeidenden Abweichungen hinsichtlich der parallelen Anordnung und des gleichmäßigen Abstandes der Kappen auszugleichen. Hierbei ist jedoch die Schwenkbarkeit in der Waagerechten begrenzt, so daß der Einbau der vorzupfändenden Kappe durch die schwenkbare Verbindung des Kappenmittelteils mit der einen Kupplungshälfte in keiner Weise erschwert wird. Die Verbindung des rückseitigen Zapfens der Kupplungshälfte mit dem Kappenmittelteil durch einen das hohle Kappenende durchsetzenden senkrechten Bolzen bietet ferner die Möglichkeit, beide Teile in einfacher Weise voneinander zu lösen und das Kappenmittelteil gegenüber der Kupplungshälfte um i8o° zu wenden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß gegebenenfalls eingetretene Verbiegungen des Kappenmittelteils durch Einbau desselben in einer um i8o° gewendeten Stellung durch den Hangenddruck korrigiert werden können.

Bei den bekannten, in senkrechter Ebene gelenkigen Kappenverbindungen sind dem Gelenk ein oder zwei Querkeile zugeordnet, mit deren Hilfe die kohlenstoßseitige Kappe in senkrechter Ebene ge- ⁸S schwenkt und gegen das Hangende angepreßt werden kann. Hierbei sind die dem Gelenk zugeordneten Keile in geschlossenen Führungen angeordnet. Ferner ist es auch bei einer in senkrechter Ebene gelenkigen Verbindung zwischen einer Kappe und einem Kupplungsstück bekannt, dieser einen Querkeil zum Schwenken und Anpressen der Kappe gegen das Hangende zuzuordnen. Diese zum Stand der Technik gehörende Bauart wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß der Querkeil unterhalb des Gelenkes in einer nach unten offenen, unterschnittenen Nut angeordnet ist, die auf der einen Seite durch Flächen der kohlenstoßseitigen Kappe und auf der anderen Seite durch Flächen der oberen Kupplungshälfte begrenzt ist. Der Keil besitzt hierbei zweckmäßig nach unten gewölbte Querschnittsform. Durch diese Anordnung und Ausbildung des Querkeils ergibt sich gegenüber den bekannten Gelenkverbindungen eine wesentliche Vergrößerung des Schwenkwinkels auf z. B. 35°. Außerdem kann man bei dieser Anordnung des Keiles die die Keilnut bildenden Teile so ausbilden, daß eine Schwächung der Kappenverbindung weitgehend vermieden wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispiels- no weise veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι eine schematische Darstellung eines Strebausbaus mit im Streichen angeordneten Kappen, Fig. 2 das Rauben der versatzseitigen Kappe, Fig. 3 eine Seitenansicht der Gelenkverbindung in größerem Maßstab,

Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3.

Fig. 6 das auseinandergenommene Gelenk in einem abermals vergrößerten Maßstab.

In der Zeichnung bedeutet 1 die Stempel, 2, 2 a, 2 b die durch Gelenke miteinander verbundenen Kappen. Die Verbindung der Kappen erfolgt bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Klauenkupplung, bestehend aus

den beiden Kupplungshälften 3 und 4. Die untere Kupplungshälfte 3 greift mit einem rückseitigen, zapfenartigen Ansatz in eine stirnseitige Ausnehmung des Kappenmittelteils 2 ein. Der rückseitige Zapfen der Kupplungshälfte 3 ist auf einem das hohle Ende des Kappenmittelteils durchsetzenden, senkrechten Bolzen 5 um dessen Achse begrenzt schwenkbar gelagert. Das zapfenartige Ende der Kupplungshälfte 3 ist — wie aus Fig. 4 ersichtlich — in der Draufsicht ballig ausgebildet. Die obere und untere Stirnfläche des rückseitigen Zapfens der Kupplungshälfte 3 ist — wie die Fig. 3 und 6 erkennen lassen — eben ausgebildet und an gleichfalls ebenen Gegenflächen der Kappenober- und Unterseite geführt. Der Gelenkbolzen 5 ist durch einen Splint 6 gesichert. Die obere Kupplungshälfte 4 ist mit der kohlenstoßseitigen Kappe 2. a durch einen waagerechten Gelenkbolzen 7 verbunden, der ebenfalls durch einen Splint 8 gesichert ist. Beide Kupplungshälften haben im senkrechten Schnitt eine winklige Grundform. Der waagerechte Schenkel 3 α und der senkrechte Schenkel 3 b der unteren Kupplungshälfte 3 besitzen Leisten 9 und 10 von keiliger Grundform mit gleichsinnig gerichteten Anlageflächen 11 und 12, die gegen entsprechende Flächen der oberen Kupplungshälfte 4 angedrückt werden. Durch diese Leisten wird eine Relativverschiebung der Kupplungshälften 3, 4 in axialer Richtung ausgeschlossen und ferner verhindert, daß sich die obere Kupplungshälfte 4 in senkrechter Richtung verschieben kann.

Mit 13 ist ein Querkeil bezeichnet, der in einer nach unten offenen, unterschnittenen Nut angeordnet ist, die zum Teil durch Flächen 14 des senkrechten Schenkels der oberen Kupplungshälfte, zum Teil durch Flächen 15 der Kappe 2 α gebildet ist. Der Keil 13 ist nach unten gewölbt. Durch' strichpunktierte Linien ist in Fig. 3 die durch den Querkeil 3 bedingte Schwenkmöglichkeit der Kappe 2 α in senkrechter Ebene veranschaulicht.

In Fig. 4 ist mit strichpunktierten Linien die durch das Bolzengelenk 5 ermöglichte Schwenkung in horizontaler Ebene veranschaulicht.

Wie Fig. 5 zeigt, sind die beiden Kupplungshälften 3, 4 bezüglich ihrer annähernd waagerechten Schenkel 3 α und 4a durch Feder 16 und Nut 17 miteinander derart gekuppelt, daß eine relative Querverschiebung der Kupplungshälften ausgeschlossen ist. Die Kupplungshälften 3, 4 können als Gußstücke oder als Gesenkschmiedestücke hergestellt werden.

Nach dem Rauben des die versatzseitige Kappe 2 unterstützenden Stempels 1 (s. Fig. 2) fällt die Kappe 2 einschließlich der unteren Kupplungshälfte 3 selbsttätig herunter.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kappen-Gelenkverbindung, bei welcher die einander zugekehrten Enden über Kupplungsstücke verbunden sind, von denen mindestens eines mit dem zugehörigen Kappenende gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsstücke (3, 4) als übereinander angeordnete Hälften einer starren Klauenkuppung ausgebildet und durch keilhakenartige Vor-Sprünge (9,10), Leisten od. dgl. der unteren Kupplungshälfte (3), welche die obere Kupplungshälfte (4) umgreifen, gegen axiale Relativverschiebung und Durchknickung nach oben gesichert gekuppelt sind, derart, daß nach dem Rauben des versatzseitigen Stempels (1) die untere Kupplungshälfte (3) samt der zugehörigen Kappe (2) von der oberen Kupplungshälfte (4) durch eine Senkbewegung gelöst wird.
2. 2. Kappen-Gelenkverbindung nach Anspruch i, bei welcher die eine Kupplungshälfte mit einem rückseitigen zapfenartigen Ansatz in einer stirnseitigen Ausnehmung des Kappenendes -in waagerechter Ebene schwenkbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der rückseitige Zapfen der Kupplungshälfte (3) um einen das hohle Kappenende durchsetzenden senkrechten Bolzen (5) begrenzt schwenkbar gelagert ist.
3. 3. Kappen-Gelenkverbindung nach Anspruch ι oder 2, bei welcher der in senkrechter Ebene gelenkigen Verbindung zwischen Kappe und Kupplungsstück ein Querkeil zum Schwenken und Anpressen der Kappe gegen das Hangende zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querkeil (13) unterhalb des Gelenkes

   (7) in einer nach unten offenen, unterschnittenen Nut angeordnet ist, die auf der einen Seite durch Flächen (15) der kohlenstoßseitigen Kappe (2 a) und auf der anderen Seite durch Flächen (14) der oberen Kupplungshälfte (4) begrenzt ist.
4. 4. Kappen-Gelenkverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (13) eine nach unten gewölbte Querschnittsform besitzt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 741 949; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 396 775; britische Patentschrift Nr. 457 122.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 109' 585/15 5.