PL156515B1

PL156515B1 - Stalowa stropnica przegubowa do obudowy kopalnianej PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL156515B1
Application number: PL1987268995A
Authority: PL
Original assignee: Heiliger Martha Catharina
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1992-03-31
Also published as: CN1013136B; ES2027675T3; EP0273122A1; GR3003490T3; ZA878972B; DE3775736D1; CA1326961C; NO874981D0; JPS63194099A; RO110167B1; US4820085A; PT8773T; EP0273122B1; HU198981B; DE8632139U1; NO874981L; CN87108117A; AU8194787A; AU583994B2; TR23723A

Abstract

1. Stalowa stropnica przegubowa do obu- dowy kopalnianej, zlozona z ksztaltownika rurowego o okreslonej dlugosci, na którego jednym koncu znajduje sie tzw. ostrze, nato- miast na drugim koncu tzw. widly jako wklad- ka, przy czym polaczenie wkladki z ksztaltow- nikiem rurowym ma postac polaczenia wtyko- wego, znamienna tym, ze na swym koncu, polozonym od strony ksztaltownika rurowe- go, wkladka (3, 4) zawiera odpowiadajacy w przekroju poprzecznym przekrojowi poprze- cznemu ksztaltownika rurowego (2) wklad profilowy (5, 6) z co najmniej jedna pochyla w kierunku podluznym powierzchnia (7, 8, 9, 10), kazdej z których przyporzadkowany jest ruchomy element klinowy (11, 12, 13, 14), który wstawiony jest w ksztaltownik rurowy (2) pomiedzy pochyla w kierunku podluznym powierzchnie (7 , 8 , 9 , 10) a powierzchnie wew- netrzna (15,16) tego ksztaltownika. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest stalowa stropnica przegubowa do obudowy kopalnianej, złożona z kształtownika rurowego o określonej długości, na którego jednym końcu znajduje się tak zwane ostrze, natomiast na drugim końcu tak zwane widły jako wkładka, przy czym połączenie wkładki z kształtownikiem rurowym ma postać połączenia wtykowego.

Taka stalowa stropnica przegubowa jest znana z wzoru użytkowego RFN nr 8 305 874. Tego rodzaju stropnicę można wytwarzać przy korzystnym koszcie, jest ona prosta w konserwacji i naprawach oraz może być łatwo zmontowana przed miejscem użycia. Przy wytwarzaniu takich stropnic stawiane są jednak stosunkowo wysokie wymagania, dotyczące stosowanych wówczas technologii, a ponadto użytego ostrza lub wideł nie można wstawiać zupełnie bez luzu, tak, iż z jednej strony może powstawać tak zwana rdza pasowania, z drugiej zaś strony mogą pojawiać się niepożądane naciski krawędziowe.

U podstaw wynalazku, który za punkt wyjścia przyjmuje urządzenie opisanego na wstępie rodzaju, leży zatem takie dalsze udoskonalenie stalowej stropnicy przegubowej, aby można było nadać wkładkom niezawodne bezluzowe utrzymywanie się w prawidłowym położeniu, bez jednoczesnej utraty opisanych zalet.

156 515

Zadanie to rozwiązuje się w myśl wynalazku w ten sposób, że na swym końcu, położonym od strony kształtownika rurowego, wkładka zawiera odpowiadający w przekroju poprzecznym przekrojowi poprzecznemu kształtownika rurowego wkład profilowy z co najmniej jedną pochyłą wzdłużnie powierzchnią, każdej z których przyporządkowany jest ruchomy element klinowy, który można wstawiać w kształtownik rurowy pomiędzy pochyłą wzdłużnie powierzchnię a powierzchnię wewnętrzną tego kształtownika. Dzięki zastosowaniu powierzchni klinowych wraz z klinami można uzyskać absolutnie niezawodne utrzymywanie każdej wkładki w prawidłowym położeniu, szczególnie wówczas, gdy stosuje się nie tylko jedną pochyłą powierzchnię, lecz dwie umieszczone przeciwległe, odpowiednio nachylone powierzchnie. Korzystne jest, jeśli obydwie takie powierzchnie mają jednakowe nachylenia, tak, iż zastosowanie takich powierzchni wraz z odpowiednimi klinami powoduje centrowanie każdej wkładki. Dzięki temu połączenie jest bardzo niezawodne, a jednocześnie łatwo rozłączne. Zalety montażowe są przy tym utrzymane. Utrzymana jest także łatwość naprawiania i konserwacji, znana już z opisanego stanu techniki. Połączenie przestaje być wrażliwe na tzw. rdzę pasowania. Eliminuje się również niepożądane naciski krawędziowe i związane z nimi nieprawidłowe ustawienie każdej wkładki.

Według jednej z postaci wykonania wynalazku przewiduje się, że w każdej wkładce osadzony jest co najmniej jeden biegnący wzdłużnie ściąg, zahaczający o każdy ruchomy element klinowy od tyłu za pomocą zaczepu tylnego, przy czym ściąg ten jest wykonany jako uruchamiany od zewnątrz. Daje to bardzo prostą i zapewniającą dostęp z zewnątrz możliwość wstawiania lub luzowania klinów z wymaganą siłą.

Uzupełniająca postać wykonania wynalazku przewiduje, że ściąg ma postać nagwintowanego sworznia, którego łeb jest dostępny od zewnątrz, a którego część nagwintowana zawiera jako zaczep tylny nakrętkę, która jest prowadzona w kształtowniku rurowym bez możliwości obracania się. Sworzeń śrubowy można łatwo uruchamiać za pośrednictwem jego łba, dostępnego swobodnie na zewnętrz. Gwint wraz z nakrętką, działającą jako zaczep tylny, daje przy tym bardzo duże przełożenie siły, tak, iż w razie potrzeby można zaciągnąć kliny z bardzo dużą siłą. Ponieważ pomiędzy klinem i wkładką występuje za pośrednictwem ściągu zamknięcie siłowe, przeto nie należy obawiać się nieporządanego przemieszczenia klina podczas procesu zakleszczania wskutek działających wówczas sił mocujących lub zaciskających.

W dalszym rozwinięciu wynalazku przewiduje się ponadto, że nakrętka ma zewnętrzny kształt przekroju poprzecznego, dopasowany z luzem do wewnętrznego przekroju poprzecznego kształtownika rurowego. Jest to korzystnie kształt prostokątny lub przybliżony kształt prostokątny albo kształt czworokątny. Gdy zewnętrzny kształt przekroju poprzecznego nakrętki odpowiada z luzem wewnętrznemu przekrojowi poprzecznemu kształtownika rurowego, wówczas z jednej strony nie może się ona obracać, z drugiej zaś strony jest jednak w stanie wykonywać bez przeszkód niezbędny ruch osiowy.

Przewiduje się prócz tego w myśl wynalazku, że każdy element klinowy jest połączony z zaczepem tylnym względem tego ostatniego ruchomo w kierunku promieniowym, lecz w zasadzie nieruchomo w kierunku osiowym. Daje to tę korzyść, że za pośrednictwem ściągu , mającego np. postać nagwintowanego sworznia, można w prosty sposób z powrotem wyprowadzać kliny od zewnątrz z ich położenia zaklinowania, w celu zwolnienia połączenia pomiędzy kształtownikiem rurowym a wkładką. Wciska się wówczas lub wbija sworzeń nagwintowany, który zabiera przy tym nakrętkę, zabierającą ze swej strony w kierunku osiowym kliny, a tym samym zwalniającą połączenie.

Wynalazek przewiduje również, że wkładka, mająca postać wideł, jest podzielona pośrodku wzdłużnie w płaszczyźnie, równoległej do powierzchni wideł. Przy proponowanym w myśl wynalazku sposobie mocowania możliwy jest podział wzdłużny wideł, bez utraty przez nie niezawodności zamocowania. Dzięki temu powstaje korzystniejsza kosztowo możliwość wytwarzania takich wideł, a jednocześnie korzystniejsza kosztowo możliwość napraw, ponieważ z reguły w przypadku uszkodzenia ulega mu tylko jedna połówka wideł, podczas gdy druga połówka pozostaje nieuszkodzona i nadaje się do użytku. Wskutek tego w przypadku uszkodzenia możliwa jest wymiana tylko jednej połówki wideł. W związku z tym można również znacznie ograniczyć stanowiska magazynowe, a w przypadku przeprowadzania napraw należy transportować elementy o mniejszym ciężarze. W widłach dzielonych możliwe jest stosowanie oddzielnego klina na każdą pochyłą

156 515 powierzchnię wkładu profilowego połówki wideł. W ten sposób można wyrównywać ewentualne najmniejsze nawet niedokładności wymiarowe pomiędzy pochyłymi powierzchniami obu odpowiadających im połówek wideł. To rozdzielenie stosowanych klinów jest również objęte zakresem wynalazku. Możliwe jest także zarówno w przypadku wideł dzielonych, jak i w przypadku wideł niedzielonych oraz ostrza wykonanie pochyłymi wszystkich płaskich powierzchni wkładów profilowych i przyporządkowanie im klinów. Można dzięki temu uzyskać bardzo sztywne zamocowanie we wszystkich kierunkach. Jednakże zwłaszcza te pochyłe powierzchnie wkładów profilowych, które przekazują siłę główną odpowiedniemu klinowi, a tym samym przenoszą ją na kształtownik rurowy, powinny być przekryte możliwie na całej szerokości i na możliwie dużej powierzchni przez wstawiane kliny, aby przy przenoszeniu siły uzyskać możliwie małe naciski powierzchniowe.

Wreszcie przewiduje się w myśl wynalazku, że kąt nachylenia pochyłych powierzchni wynosi od 2 do 10°. Dzięki temu już przy stosunkowo małych siłach klinujących osiąga siębardzo mocne połączenie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kształtownik rurowy ze wstawionym ostrzem i wstawionymi widłami, w przekroju podłużnym, fig. 2 - kształtownik rurowy z fig. 1 w układzie rozciągniętym, fig. 3 - ściąg, klin i zaczep tylny w widoku bocznym i ujęciu rozrzuconym, fig. 4 - kształtownik w przekroju wzdłuż osi I-I na fig. 2, fig. 5 - tenże kształtownik w przekroju wzdłuż osi II-II na fig. 1, fig. 6 - tenże kształtownik w przekroju wzdłuż osi III-III na fig. 2, a fig. 7 - wkładkę widłową w widoku wzdłuż strzałki A na fig. 2, obróconą w lewo o 90°.

Figura 1 przedstawia stalową stropnicę przegubową 1 w widoku z boku, której kształtownik rurowy 2 jest wytworzony jako niedzielony kształtownik skrzynkowy. Na końcach tego kształtownika rurowego 2 przewidziane są: z jednej strony ostrze 3, z drugiej zaś strony widły 4, przy czym obie te części są wetknięte w kształtownik rurowy 2 za pośrednictwem wkładu profilowego 5 lub 6. W uwidocznionym układzie linia działania głównego obciążenia leży w płaszczyźnie rysunku lub równolegle do niej. Prostopadle do płaszczyzny rysunku i w leżącym naprzeciw siebie układzie wkład profilowy 5 ostrza 3 zawiera dwie pochyłe w kierunku podłużnym powierzchnie 7 i 8, biegnące zbieżnie w kierunku wnętrza kształtownika rurowego 2. Każda z nich ma przy tym kąt nachylenia. We wkładzie profilowym 5 mogą być ponadto przewidziane biegnące równolegle do płaszczyzny rysunku żebra poprzeczne lub powierzchnie boczne, mające taki odstęp wzajemny, iż wpasowują się z możliwie małym luzem bocznym w odpowiednią przestrzeń wewnętrzną kształtownika rurowego 2. Taki układ powierzchni jest już znany z opisanego stanu techniki. Te żebra poprzeczne nie muszą jednak koniecznie występować, mogą być wszakże korzystne. Można sobie także wyobrazić, że te żebra poprzeczne biegną odpowiednio pochyło, podobnie jak np. pochyłe w kierunku podłużnym powierzchnie 7 i 8. Na ich powierzchni czołowej przynajmniej pochyłe w kierunku podłużnym powierzchnie 7 i 8 mogą opierać się wzajemnie przy żebrze poprzecznym 23, mającym otwór 24. Wskutek tego żebra poprzeczne, tworzące pochyłe w kierunku podłużnym powierzchnie 7 i 8, są dostatecznie podparte wzajemnie; nie oznaczone bliżej boczne żebra poprzeczne mogą jednak przyczynić się do znacznego usztywnienia całego układu.

Wkład profilowy 6 wideł 4 jest ukształtowana podobnie. Również tu występują we wkładzie 6 odpowiednio pochyłe w kierunku podłużnym powierzchnie 9 i 10. Także te powierzchnie 9 i 10 mają kąt nachylenia a i biegną zbieżnie w kierunku wnętrza kształtownika rurowego 2. Wkład profilowy 6 wykazuje jednak jako przykład wykonania pewną odmienność, a mianowicie pochyłe w kierunku podłużnym powierzchnie 9 i 10 są tam podparte wyłącznie przez żebra poprzeczne 25 i 26, tak, iż od strony czoła pozostaje naturalny otwór 27. Fig. 4, 5 i 6 przedstawiają odpowiednie kształty przekroju poprzecznego kształtownika rurowego 2 oraz wkładek 3 i 4, przy czym fig. 5 uwidacznia wstawione ostrze 3, natomiast fig. 4 - to samo ostrze 3 bezpośrednio przed wstawieniem w kształtownik rurowy 2. Fig. 6 uwidacznia widły 4.

W celu zamocowania wkładek 3 i 4, na przykład we wkładkę 3 wstawia się najpierw sworzeń nagwintowany 17 jako ściąg. W tym celu przewleka się sworzeń nagwintowany 17 przez otwory 28 i 24 aż do oparcia się łba 19 sworznia. Na nie oznaczoną bliżej nagwintowaną część sworznia 17 nakręca się teraz nakrętkę 18 i ustawia w takim położeniu obrotowym, które umożliwia wsunięcie nakrętki 18 do kształtownika rurowego 2. Przekrój poprzeczny nakrętki 18 odpowiada z dostatecznym luzem wewnętrznemu przekrojowi poprzecznemu kształtownika rurowego 2, tak, iż wsta156 515 wioną w kształtownik rurowy 2 nakrętka 18 nie może się obracać. Dwa ruchome elementy klinowe 11 i 12 nakłada się z kolei ich pochyłymi powierzchniami na odpowiednio pochyłe powierzchnie 7 i 8 wkładu profilowego 5, przy czym opierają się one wówczas w kierunku osiowym o nakrętkę 18. Są one połączone z nakrętką 18 w dowolny sposób tak, iż mogą przynajmniej nieznacznie przemieszczać się w kierunku promieniowym. Ruch osiowy nakrętki 18 w obu kierunkach powinien jednak zabierać ze sobą ruchome elementy klinowe 11 i 12, aby możliwe było mocowanie i zwalnianie tych elementów klinowych 11 i 12. Kolejność montażu jest uwidoczniona na fig. 3 w ujęciu rozrzuconym, lecz bez wkładki 3.

Po zmontowaniu opisanego układu można wsuwać wkładkę 3 jej wkładem profilowym 5 osiowo w kształtownik rurowy 2 dopóty, dopóki jej powierzchnia czołowa 29 nie oprze się o odpowiednią powierzchnię czołową kształtownika rurowego 2. Po osiągnięciu tego stanu obraca się za pośrednictwem łba 19 sworzeń nagwintowany 17, działający jako ściąg. Ponieważ nakrętka 18 nie może obracać się w kształtowniku rurowym 2, przeto przemieszcza się ona w kierunku osiowym ku łbowi 19, przesuwając jednocześnie przed sobą ruchome elementy klinowe 11 i 12, tak, iż zostaje całkowicie wypełniona szczelina klinowa pomiędzy pochyłymi powierzchniami 7 i 8 wkładu profilowego 5 z jednej strony a odpowiednią powierzchnią wewnętrzną kształtownika rurowego 2 z drugiej strony. Ruchome elementy klinowe 11 i 12 można przy tym wciągnąć z bardzo dużą siłą w wymienioną szczelinę klinową. Dzięki temu powstaje niezwykle mocne połączenie, które jednocześnie centruje wkładkę 3 w prawidłowym położeniu. Korzystne jest przy tym takie zwymiarowanie szerokości ruchomych elementów klinowych 11 i 12, aby pokrywały one możliwie całą przyporządkowaną im każdorazowo szerokość pochyłych w kierunku podłużnym powierzchni 7 lub 8, w celu uzyskania możliwie małych nacisków powierzchniowych pomimo dużych sił zaciskających. To samo dotyczy ruchomych elementów klinowych 13 i 14 w ich układzie i relacji do pochyłych w kierunku podłużnym powierzchni 9 i 10 wkładu profilowego 6. Wymienione elementy klinowe są tam zamontowane i zastosowane w identyczny sposób, jak to zostało opisane w odniesieniu do wkładu profilowego 5.

Opisane wykonane w myśl wynalazku zamocowanie wkładek 3 i 4 w kształtowniku rurowym 2 dla utworzenia stalowej stropnicy przegubowej czyni ponadto możliwym podzielenie wideł 4 w płaszczyźnie 21, równoległej do powierzchni 22 wideł. Płaszczyzna podziałowa 21 jest uwidoczniona na fig. 4 i 7. Podzielenie wideł 4 daje z jednej strony tę korzyść, że odpowiednie poszczególne odkuwki można wytwarzać prościej, a tym samym taniej, tak, iż widły 4 złożone z dwóch połówek, są tańsze od wideł, które są wytwarzane dotychczasowymi metodami, a prócz tego takie dzielone widły 4 można łatwiej naprawiać, ponieważ w przypadku uszkodzeń z reguły ulega im tylko jedna połówka takich wideł 4. Gdy widły 4 są niedzielone, wówczas całe widły wypadają z eksploatacji i muszą być wymienione. W przypadku dzielonych wideł wypada jedynie uszkodzona połówka i można ją wymienić na odpowiednio tańszą nową połówkę. Ponieważ połówka widełjest z natury rzeczy znacznie lżejsza, niż całe widły, przeto również odpowiednio łatwiejsze są prace naprawcze. Można także w ten sposób ograniczyć stanowiska magazynowe, zwłaszcza poza miejscem zainstalowania. W przypadku wideł dzielonych może być korzystne podzielenie również ruchomych elementów klinowych 13 i 14 w kierunku podłużnym, tak, iż można wyrównywać nawet małe różnice w nachyleniu pochyłych w kierunku podłużnym powierzchni 9 i 10, które są teraz przyporządkowane jednej połówce. Przy dostatecznie dokładnym dopasowaniu podzielonych połówkowo w kierunku podłużnym pochyłych wzdłużnie powierzchni 9 i 10 krok taki jest jednak zbędny.

Przez zaciśnięte zewnętrzne, nie nachylone powierzchnie ruchomych elementów klinowych 11 do 14 zostają dociśnięte mocno do powierzchni wewnętrznej 15 lub 16 kształtownika rurowego 2, tak, iż w kierunku osiowym powstaje bardzo silne zamocowanie dociskowe, natomiast w kierunku promieniowym - połączenie kształtowe względem kształtownika rurowego 2. Dzięki takiemu połączeniu uzyskuje się korzyści stalowej stropnicy przegubowej z przyspawanym ostrzem i widłami, z jednoczesnym wyeliminowaniem jej poważnych wad. Ponadto udaje się skojarzyć dzięki wynalazkowi zalety znanej spawanej stalowej stropnicy przegubowej z zaletami znanej stalowej stropnicy przegubowej z połączeniem wtykowym, z jednoczesnym wyeliminowaniem wad obu systemów. Możliwości wyboru materiału, małego stanowiska magazynowego, a tym samym małych kosztów magazynowania oraz prostego montażu, wymagającego jedynie zgrubnych narzę6

156 515 dzi, przy jednocześnie niewielkim ciężarze, pozwalają po raz pierwszy stosować tego rodzaju stalowe stropnice przegubowe według wynalazku również w krajach rozwijających się, w których często uprawiane jest górnictwo, zamiast stosowanych tam niejednokrotnie obudów drewnianych z niebezpiecznymi dla tych krajów skutkami ekologicznymi, ponieważ pod względem rentowności stalowe stropnice przegubowe według wynalazku okazują się bardziej ekonomicznymi niż używana tam dotychczas obudowa drewniana.

Fig. 3

17 U >

Fig.4 Fig. 5 Fig. 6

Fig. 1

29 δ 22.

₇ 1 ^Fig.²


22 +	Z5 ^j
2

I

9

F-——-	i		-ro
		^4=	--w

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims

Zastrzeżenia patento we

1. Stalowa stropnica przegubowa do obudowy kopalnianej, złożona z kształtownika rurowego o określonej długości, na którego jednym końcu znajduje się tzw. ostrze, natomiast na drugim końcu tzw. widły jako wkładka, przy czym połączenie wkładki z kształtownikiem rurowym ma postać połączenia wtykowego, znamienna tym, że na swym końcu, położonym od strony kształtownika rurowego, wkładka (3, 4) zawiera odpowiadający w przekroju poprzecznym przekrojowi poprzecznemu kształtownika rurowego (2) wkład profilowy (5, 6) z co najmniej jedną pochyłą w kierunku podłużnym powierzchnią (7,8,9,10), każdej z których przyporządkowany jest ruchomy element klinowy (11,12,13,14), który wstawiony jest w kształtownik rurowy (2) pomiędzy pochyłą w kierunku podłużnym powierzchnię (7, 8, 9, 10) a powierzchnię wewnętrzną (15, 16) tego kształtownika.

2. Stalowa stropnica według zastrz. 1, znamienna tym, że w każdej wkładce (3,4) osadzony jest co najmniej jeden biegnący w kierunku podłużnym ściąg (17), która zahacza od tyłu o każdy ruchomy element klinowy (11,12,13,14) za pomocą zaczepu tylnego (18), przy czym ściąg (17) jest wykonany jako uruchamiany od zewnątrz.

3. Stalowa stropnica według zastrz. 2, znamienna tym, że ściąg ma postać nagwintowanego sworznia (17), którego łeb (19) jest dostępny od zewnątrz i którego część nagwintowana zawiera jako zaczep tylny nakrętkę (18), która jest prowadzona w kształtowniku rurowym (2) bez możliwości obracania się.

4. Stalowa stropnica według zastrz. 3, znamienna tym, że nakrętka (18) ma zewnętrzny kształt przekroju poprzecznego, dopasowany z luzem do wewnętrznego przekroju poprzecznego kształtownika rurowego (2).

5. Stalowa stropnica według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy element klinowy (11,12,13,14) jest połączony z zaczepem tylnym (18) względem tego ostatniego ruchomo w kierunku promieniowym, lecz w zasadzie nieruchomo w kierunku osiowym.

6. Stalowa stropnica według zastrz. 1 albo 4, znamienna tym, że wkładka (4) mająca postać wideł, jest podzielona pośrodku wzdłużnie w płaszczyźnie (21), równoległej do powierzchni (22) wideł.

7. Stalowa stropnica według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnie pochyłe (7,8,9,10) są pochylone pod kątem (a) wynoszącym od 2 do 10°.