PL206684B1 - Mechanizm zabezpieczenia noża urabiającego i sworzeń zabezpieczający - Google Patents

Abstract

Wynalazek znajduje zastosowanie, zwłaszcza w strugach urabiających w górnictwie podziemnym. W mechanizmie zabezpieczenia noża urabiającego trzon nożowy (4), osadzony w kieszeni wtykowej (2) imaka nożowego (1), posiada wpust ryglujący (7), współpracujący ze sworzniem zabezpieczającym (5) oraz gniazdo (9) do osadzania elementu zaciskowego (8), blokującego sworzeń zabezpieczający (5) w pozycji zaryglowania. Element zaciskowy (8) ma część denną, którą osadzany jest w gnieździe (9), oraz wystający z niej czop wyposażony w otwór (15), nadający czopowi odpowiednią elastyczność. Czop elementu zaciskowego (8) wchodzi w wybranie ryglujące sworznia zabezpieczającego (5), ustalając jego położenie i przeciwdziałając jego niepożądanemu wysunięciu z otworu wlotowego (6) imaka nożowego (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm zabezpieczenia noża urabiającego i sworzeń zabezpieczający tego mechanizmu zabezpieczenia, znajdujący zastosowanie zwłaszcza w strugach urabiających wykorzystywanych w górnictwie podziemnym.

Znane jest na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 297 07 967 U1 zabezpieczenie noża urabiającego, w którym do zaryglowania wbitego sworznia zabezpieczającego używa się jednoczęściowego elementu zaciskowego, wykonanego w postaci profilowanego kątownika z tworzywa sztucznego, wyposażonego na tylnej stronie obu jego ramion w krawędziowo otwarty wpust, przebiegający na całej długości tych ramion i wtykany w odpowiednio wyprofilowane wybranie w trzonie nożowym. W pozycji zaryglowania tak wykonany element zaciskowy obydwoma swymi ramionami obejmuje i mocuje sworzeń zabezpieczający dwustronnie, a więc na dnie wpustu i na jego wlocie. Wybranie kątowe składa się z obejmującego wlot i dno wpustu wtykowego w trzonie nożowym nieckowatego zagłębienia, w którym osadzany jest profilowany kątowy element zaciskowy. Element zaciskowy wchodzi przy tym w przebiegające obwodowo na sworzniu zabezpieczającym wytoczone wybranie ryglujące i w ten sposób blokuje sworzeń zabezpieczający przed niezamierzonym odryglowaniem. Obydwa ramiona elementu zaciskowego są w przekroju wypukłe, a wpust na obydwóch tylnych stronach ramion jest wklęsły dla uzyskania pożądanej elastyczności elementu zaciskowego. Tak skonstruowany mechanizm zabezpieczenia noża urabiającego ogólnie zadowalająco spełnia swoje zadanie, jednakże ze względu na skomplikowaną formę profilowanego kątowego elementu zaciskowego, oraz przynależnego mu zagłębienia w trzonie nożowym jest relatywnie trudny i drogi w wykonaniu.

Znane jest również na przykład z niemieckiego rozwiązania według opisu DE 298 03 944 U1 wykonanie dwuczęściowe elementu zaciskowego z osobnych, w odstępie od siebie osadzonych uchwytów zaciskowych, umieszczonych w odpowiednio rozstawionych gniazdach na trzonie nożowym. Jeden uchwyt zaciskowy wystaje przy tym przy wnętrzu wlotu, a drugi przy dnie wypustu ryglującego na trzonie nożowym, naprzeciw sworznia zabezpieczającego. Obydwa uchwyty zaciskowe wykonane są z zacisków w postaci tulei i/lub kołków pełnomateriałowych z elastycznego tworzywa sztucznego. Również takie wykonanie jest skomplikowane w wykonaniu i relatywnie drogie.

Z kolei z brytyjskiego opisu wynalazku GB 2 243 855A, czy też z niemieckiego opisu DE 40 15 022 znany jest sworzeń zabezpieczający o postaci zbliżonej kształtem do czworościanu, którego trzon ma przekrój poprzeczny prostokątny lub kwadratowy. Trzon przy swobodnym końcu ma odcinek zaopatrzony w zęby, którymi współpracuje z elementem zaciskowym, a także na swym odcinku między zębami a głowicą ma zębokształtne wybrania. Taka budowa wymaga specyficznego elementu zaciskowego, który może współpracować z odcinkiem zębatym trzonu sworznia zabezpieczającego.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego mechanizmu zabezpieczenia noża urabiającego oraz elementu zaciskowego i sworznia zabezpieczającego dla tego mechanizmu, których wykonanie zapewni łatwy montaż i demontaż, wysoką niezawodność ryglowania, a także stosunkowo niskie koszty wytworzenia.

Istota mechanizmu według wynalazku polega na tym, że funkcję ryglowania sworznia zabezpieczającego pełni owalny czop wystający z przedniej ścianki osadzanej w gnieździe części dennej elementu zaciskowego, wchodzący w wybranie ryglujące sworznia zabezpieczającego. Czop jest przy tym wyposażony w obwodowo zamknięty otwór sięgający aż do tylnej ścianki części dennej elementu zaciskowego, natomiast część denna elementu zaciskowego ma w widoku czołowym kształt owalnej tarczy z mimośrodowo wystającym czopem ryglującym sworzeń zabezpieczający w imaku nożowym.

W preferowanym wykonaniu gniazdo w trzonie nożowym ma postać zagłębienia przebiegającego poprzecznie w stosunku do wpustu ryglującego, sięga głębiej, niż dno tego wpustu ryglującego i zachodzi poza krawę dzie tego wpustu ryglują cego, co jest szczególnie ł atwe do wykonania w odlewanych nożach urabiających.

Dobrze jest, gdy owalny czop ryglujący z centralnie wykonanym otworem tworzy w przekroju poprzecznym kształt pierścieniowy o dobranej do potrzeb grubości pobocznicy.

Najlepiej jest, gdy czop zlokalizowany jest przy jednym końcu części dennej elementu zaciskowego, dzięki czemu element zaciskowy w widoku bocznym ma kształt zbliżony do litery L.

Korzystnym jest ponadto, gdy tylna ścianka części dennej elementu zaciskowego, pomiędzy swymi końcami górnym i dolnym, jest baryłkowato zaokrąglona lub wybrzuszona.

W szczególnie korzystnym wykonaniu tylna ścianka części dennej elementu zaciskowego wyposażona jest w wiele wybrań.

PL 206 684 B1

Wybrania te mogą być korzystnie wykonane w postaci wielu zlokalizowanych obok siebie wpustów, powodujących wzrost elastyczności części dennej elementu zaciskowego.

Dla takiego wykonania celowym jest również, aby te wpusty miały w widoku czołowym przebieg zbliżony do litery V, przy czym wierzchołki wszystkich wpustów najlepiej winny leżeć w jednej płaszczyźnie przechodzącej przez oś otworu czopa elementu zaciskowego. Zapobiega to tworzeniu się złogów pyłu węglowego na dnie zagłębienia w trzonie nożowym.

Pożądanym jest również takie wykonanie elementu zaciskowego, w którym jego część denna ma długość więcej niż dwukrotnie większą od długości wystającego z niej prostopadle czopa.

Ponadto przednia ścianka części dennej elementu zaciskowego może opadać ukośnie ku owalnym, zewnętrznym krawędziom ścianek bocznych, tworząc skosy ułatwiające zaczepienie narzędzia roboczego.

Istota sworznia zabezpieczającego według wynalazku polega na tym, że jego trzon ma postać zewnętrzną zbliżoną do graniastosłupa pochyłego o podstawie czworokątnej, którego dwie przeciwległe i równoległe do siebie ścianki wyposażone są na odcinku ryglowania w półcylindryczne zagłębienia, stanowiące wybrania ryglujące współpracujące z czopem elementu zaciskowego, natomiast dwie poprzeczne do nich i położone naprzeciw siebie ścianki boczne są wykonane zbieżnie w kierunku wierzchołka sworznia zabezpieczającego, co ułatwia demontaż sworznia zabezpieczającego z otworu imaka nożowego.

Korzystnym jest przy tym, gdy ścianki te wykonane są względem siebie z zachowaniem lustrzanej symetrii, dzięki czemu sworzeń zabezpieczający może być osadzony w imaku nożowym w dwóch różnych ustawieniach.

Jednocześnie dla dalszego usprawnienia demontażu sworznia zabezpieczającego jego głowica od strony trzonu posiada korzystnie skośne ścięcia, służące do zaczepiania zaczepu narzędzia demontażowego.

Zasadnicze zalety mechanizmu według wynalazku, a w tym także elementu zaciskowego i sworznia zabezpieczającego przejawiają się w prostej, łatwej do wykonania budowie oraz wynikającym z tego walorom użytkowym. Dzięki obwodowo zamkniętemu otworowi w czopie elementu zaciskowego uzyskuje się wystarczającą podatność czopa na chwilowe odkształcanie w trakcie ryglowania, przy zachowaniu stabilności jego kształtu. Zatem w trakcie wbijania sworznia zabezpieczającego czop elementu zaciskowego elastycznie chwilowo odkształca się, po czym, bez większych deformacji powraca do swojego pierwotnego kształtu w pozycji zaryglowania. Jednocześnie w pozycji zaryglowania element zaciskowy przylega do sworznia zabezpieczającego nie tylko swoim czopem, ale również przednią ścianą swej części dennej, przez co siły zaciskania sworznia zabezpieczającego są większe i korzystniej rozłożone. Budowa elementu zaciskowego gwarantuje pewne i stabilne osadzenie w gnieździe trzonu nożowego bez możliwości klinowania się w trakcie zakładania, oraz niepełnego rozparcia wewnątrz tego gniazda, a jednocześnie dzięki owalnemu kształtowi części dennej, bardziej masywnej, niż czop, ułatwione jest ręczne manipulowanie tym elementem, oraz zapewnione kształtowe wypełnienie gniazda w imaku nożowym eliminujące zbieranie się w nim zanieczyszczeń. Różne możliwości wykonania szczegółów zarówno elementu zaciskowego, jak i sworznia zabezpieczającego upraszczają montaż i demontaż mechanizmu według wynalazku.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia imak nożowy z osadzonym w nim i zaryglowanym nożem urabiającym w uproszczonym przekroju wzdłużnym przez imak nożowy, fig. 2 - fragment dolnej części trzonu nożowego z założonym elementem zaciskowym w widoku czołowym, fig. 3 - element zaciskowy w widoku bocznym, fig. 4 - element zaciskowy w widoku na jego tylną ściankę, fig. 5 - uproszczony widok boczny sworznia zabezpieczającego, a fig. 6 - uproszczony widok od góry tego sworznia zabezpieczającego.

Imak nożowy 1 posiada kieszeń wtykową 2, w której osadzony jest nóż urabiający 3 swym trzonem nożowym 4 (fig. 1). W stanie zaryglowanym nóż urabiający 3 zabezpieczony jest w imaku nożowym 1 sworzniem zabezpieczającym 5 wbitym przez otwór wlotowy 6 w czołowej ściance imaka nożowego 1 i sięgającym do wpustu ryglującego 7 w jednej bocznej ściance trzonu nożowego 4, który to sworzeń zabezpieczający 5 zablokowany jest elementem zaciskowym 8. Element zaciskowy 8 ze sztucznego tworzywa osadzony jest w gnieździe 9 trzonu nożowego 4, które przebiega poprzecznie do wpustu ryglującego 7 na bocznej ściance trzonu nożowego 4, przy czym wystaje ono poza krawędzie 7A,7B wpustu ryglującego 7. Gniazdo 9 posiada zlokalizowane naprzeciw dna 10 wpustu ryglującego 7 zagłębienie dla elementu zaciskowego 8 (fig. 2). Element zaciskowy 8 swym czopem 11 wystaje do wpustu ryglującego 7 w trzonie nożowym 4, a jednocześnie wystaje również nieco swą częścią denną 12 ponad powierzchnię dna 10 wpustu ryglującego 7.

PL 206 684 B1

Element zaciskowy 8 (fig. 3, fig. 4) wykonany jest ze stosunkowo stabilnego kształtowo tworzywa sztucznego i ma w widoku bocznym kształt zbliżony do kątownika, którego jedno ramię tworzy część denna 12, natomiast drugie ramię tworzy czop 11 wystający z przedniej ścianki 13 części dennej 12, przesunięty ku górnemu końcowi 14 tej przedniej ścianki 13 części dennej 12 i pełniący rolę ramienia ryglującego elementu zaciskowego 8. Czop 11 ma w widoku czołowym postać okrągłego pierścienia z centralnym okrągłym otworem 15, rozciągającym się przelotowo od swobodnego, czołowego końca 16 czopu 11 aż do tylnej ścianki 17 części dennej 12. Okrągły otwór 15 powoduje, że czop 11 zachowuje daleko idącą elastyczność, a więc może być odkształcany bez wystąpienia uszkodzeń. Sam materiał użyty do wykonania tego elementu zaciskowego 8 nie musi być elastyczny, lecz powinien charakteryzować się wystarczającą twardością i stabilnością kształtu. Część denna 12 ma owalny kształt podstawy z dwoma naprzeciwległymi względem siebie górnym i dolnym, zaokrąglonymi koń cami 14,18, oraz tylną ś cianką 17 o baryłkowatej powierzchni. Tylna ścianka 17 elementu zaciskowego 8 wyposażona jest w wiele usytuowanych obok siebie wpustów 19 zbliżonych w widoku czołowych kształtem do litery V, przy czym wpusty 19 te na całym swym przebiegu posiadają taką samą głębokość, a wierzchołki wszystkich wpustów 19 leżą w tej samej linii, wyznaczonej przez wzdłużną pionową płaszczyznę symetrii M elementu zaciskowego 8, przecinającą pośrodku okrągły otwór 15. Przednia ścianka 13, za wyjątkiem strefy czopu 11 przy górnym końcu 14 opada ku ściankom bocznym 20 elementu zaciskowego 8 poprzez skosy 21. Czop 11 przeznaczony jest, jak już wyżej wspomniano, do osadzenia w wybraniu ryglującym 22 trzonu 23 sworznia zabezpieczającego 5, podczas gdy przednia ścianka 13 w strefie graniczącej z czopem 11 przylega po bokach do sworznia zabezpieczającego 5.

Sworzeń zabezpieczający 5 (fig. 5, fig. 6) posiada głowicę 24 oraz trzon 23 o przekroju prostokątnym, przy czym trzon 23 obydwiema swymi ściankami bocznymi 25 na odcinku od głowicy 24 aż do wierzchołka 26 jest zbieżny, podczas gdy ścianki górna 27 i dolna 28 są do siebie równoległe. Trzon 23 wyposażony jest w zębokształtne wybrania 29, a w strefie ryglowania 30 na obydwóch górnej i dolnej ś ciankach 27,28 pozbawionych tych wybrań posiada pół cylindryczne, krawę dziowo otwarte zagłębienie będące wybraniem ryglującym 22. Wybranie ryglujące przebiega na całej wysokości górnej i dolnej ścianki 27,28 zachowując stały przekrój i tworzy strefę oporową dla elementu zaciskowego 8 z plastycznym czopem 11, współpracującego ze sworzniem zabezpieczającym 5.

Element zaciskowy 8 (fig. 1) sięga w pozycji zaryglowania swym czopem 11 (fig. 3) do wybrania ryglującego 22 (fig. 5) w sworzniu zabezpieczającym 5. Podczas montażu sworznia zabezpieczającego 5 czop 11 ulega krótkotrwałej deformacji, przy czym okrągły otwór 15 w czopie 11 elementu zaciskowego 8 zapewnia konieczną podatność. Gdy sworzeń zabezpieczający 5 osiągnie pozycję zaryglowania, wówczas czop 11 elementu zaciskowego 8 natychmiast rozpręża się w wybraniu ryglującym 22 sworznia zabezpieczającego 5, a przez to sworzeń zabezpieczający 5 zostaje zaciśnięty w pozycji zaryglowania i zabezpieczony przed wypadnięciem względnie poluzowaniem. W pozycji zaryglowania (fig. 2) element zaciskowy 8 przylega również odcinkiem swej przedniej ścianki 13 wystającym ponad dno 10 wpustu ryglującego 7 noża urabiającego 3 do strefy ryglowania 30 (fig. 5) sworznia zabezpieczającego 5. Dzięki temu dodatkowa siła ryglowania działa na sworzeń zabezpieczający 5 w kierunku pionowym od strony wpustu ryglującego 7, względnie pionowo na długości trzonu 23 sworznia zabezpieczającego 5, dzięki czemu siły ryglowania oddziaływują z dwóch stron na trzon 23 sworznia zabezpieczającego 5. Do zluzowania sworznia zabezpieczającego 5 dla jego wyciągnięcia z otworu wlotowego 6 przewidziane jest narzędzie demontażowe 31 z ostro zakończonym, haczykowatym zaczepem 32 (fig. 1), za pomocą którego podchwytywana jest posiadająca skośne ścięcie 33 głowica 24 sworznia zabezpieczającego 5 z pozycji ryglowania.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm zabezpieczania noża urabiającego, zgodnie z którym nóż urabiający osadzony jest swym trzonem w kieszeni wtykowej imaka nożowego i zamocowany sworzniem zabezpieczającym wprowadzanym przez otwór wlotowy zlokalizowany po stronie czołowej imaka nożowego i rozciągający się wzdłuż wpustu ryglującego wykonanego w bocznej powierzchni trzonu noża, przy czym pozycja ryglująca sworznia zabezpieczającego ustalona jest elementem zaciskowym, wykonanym korzystnie z plastycznego materiału, o dwóch prostopadłych do siebie ramionach, z których jedno ramię wchodzi w gniazdo trzonu nożowego, a drugie jego ramię jest osadzane w przynależPL 206 684 B1 nym mu wybraniu ryglującym, wykonanym na długości sworznia ryglującego, znamienny tym, że funkcję ryglowania sworznia zabezpieczającego (5) pełni owalny czop (11) wystający z przedniej ścianki (13) części dennej (12) elementu zaciskowego (8) osadzanej w gnieździe (9), wchodzący w odpowiadające mu wybranie (22) sworznia zabezpieczającego (5) i wyposaż ony w obwodowo zamknięty otwór (15) sięgający przelotowo aż do tylnej ścianki (17) części dennej (12) tego elementu zaciskowego (8), natomiast cześć denna (12) ma w widoku czołowym kształt owalnej tarczy z mimośrodowo wystającym czopem (11).
2. 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że gniazdo (9) w trzonie nożowym (4) ma postać zagłębienia przebiegającego poprzecznie w stosunku do wpustu ryglującego (7), sięga głębiej niż dno (10) tego wpustu ryglującego (7) i zachodzi poza krawędzie (7A, 7B) tego wpustu ryglującego (7).
3. 3. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że owalny czop (11) z centralnie wykonanym otworem (15) tworzy kształt pierścieniowy.
4. 4. Mechanizm według zastrz. 1, albo 3, znamienny tym, że czop (11) zlokalizowany jest tylko przy jednym końcu (14) części dennej (12) elementu zaciskowego (8).
5. 5. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że tylna ścianka (17) części dennej (12) elementu zaciskowego (8) na odcinku między końcami (14, 18) jest baryłkowato zaokrąglona, lub wybrzuszona.
6. 6. Mechanizm według zastrz. 5, znamienny tym, że tylna ścianka (17) części dennej (12) elementu zaciskowego (8) wyposażona jest w wybrania (19).
7. 7. Mechanizm według zastrz. 6, znamienny tym, że te wybrania (19) składają się z wielu, zlokalizowanych obok siebie wypustów.
8. 8. Mechanizm według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że wpusty (19) w tylnej ściance (17) części dennej (12) elementu zaciskowego (8) mają w widoku czołowym przebieg zbliżony do litery V, przy czym korzystnie wierzchołki tych wpustów (19) zlokalizowane są w jednej wspólnej płaszczyźnie (M) przechodzącej również przez oś wzdłużną otworu (15) w czopie (11).
9. 9. Mechanizm według zastrz. 4, znamienny tym, że część denna (12) elementu zaciskowego (8) ma długość większą od dwukrotnej długości wystającego z niej prostopadle czopu (11).
10. 10. Mechanizm według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że przednia ścianka (13) części dennej (12) elementu zaciskowego (8) opada ze skosami (21) ku jej ściankom bocznym (20).
11. 11. Sworzeń zabezpieczający, osadzany w imaku nożowym przez otwór wlotowy zlokalizowany po jego stronie czołowej i przechodzący wzdłuż wpustu ryglującego wykonanego w bocznej powierzchni trzonu nożowego i zachodzący poza gniazdo w trzonie nożowym służące do umieszczania elementu zaciskowego, mający trzon zbliżony kształtem do czworościanu o przekroju prostokątnym, wyposażonego z boków w zębokształtne wybrania oraz wybrania ryglujące, odpowiadające czopowi elementu zaciskowego, znamienny tym, że trzon (23) ma postać zbliżoną do graniastosłupa pochyłego o podstawie czworokątnej, mającego dwie przeciwległe i równoległe do siebie ścianki (27, 28) wyposażone w półcylindryczne zagłębienia, stanowiące wybrania ryglujące (22), a ś cianki boczne (25), poprzeczne do ś cianek (27, 28) wykonane są wzglę dem siebie zbież nie w kierunku wierzchoł ka (26) trzonu (23).
12. 12. Sworzeń według zastrz. 11, znamienny tym, że boczne ścianki (27, 28) wykonane są względem siebie symetrycznie, stanowiąc swe zwierciadlane odbicie.
13. 13. Sworzeń według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że jego głowica (24) od strony trzonu (23) posiada skośne ścięcia (33) służące do zaczepiania narzędzia demontażowego (31).