PL244236B1 - Złącze kątowe - Google Patents

Abstract

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania konstrukcji złącza do wykonania stabilnego połączenia podciągu i stropnicy przy wzmacnianiu odrzwiowych obudów górniczych. Jarzmo (1) złącza stanowi płaska rama (2) i dwie półki lewa (3) i prawa (4), leżące w płaszczyźnie prostopadłej do ramy, korzystnie stanowiące zagięte w przeciwnych kierunkach wydłużenie ramion ramy (2), tak ukształtowane, że wewnętrzne wzdłużne krawędzie (3a) i (4a) współpracujące z pobocznicą kształtownika V są równoległe i tworzą z krawędzią (5) przenikania ramy i półki (3, 4) kąt ostry, mieszczący się w przedziale 60° - 75°. W odmianie rozwiązania jarzmo dodatkowo posiada na wewnętrznym obrzeżu ramy (2) co najmniej dwa elementy stabilizujące (6) styczne do pobocznicy kształtownika V, korzystnie rozmieszczone i usytuowane w przeciwnym kierunku do półek. Kąt ostry jest równy kątowi usytuowania ramy (2) jarzma (1) względem osi podłużnej kształtownika podciągu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest złącze kątowe przeznaczone do mocowania podciągów z kształtownika V do obudowy odrzwiowej w podziemnych wyrobiskach górniczych.

W praktyce dołowej do mocowania podciągów do odrzwi obudowy stosowane są specjalne konstrukcje zwane łącznikami kątowymi, znane z polskich opisów patentowych nr 193964, 193950 oraz 172741.

Według opisu 193964 łącznik posiada jarzmo w którym kołnierze do mocowania śrub hakowych nachylone są pod kątem ostrym względem kształtownika typu V po obu stronach jarzma w przeciwnych kierunkach. Umożliwia to stosowanie śrub hakowych o prostym trzpieniu i wykonanie połączenia, w którym jarzmo osadzone jest na kształtowniku podciągu bezpośrednio w płaszczyźnie kształtownika odrzwi. Rozwiązanie to jest skuteczne w działaniu, jednakże pochylone śruby w połączeniu przylegają do odrzwi w znacznie większej odległości od szerokości kształtownika stropnicy odrzwi, co w niewielkim stopniu, ale utrudnia wykonanie połączenia w czasie dokręcania nakrętek.

Konstrukcja łącznika według patentu 193950 posiada płaskie kołnierze (łapy) mocujące, przesunięte w pobliże dna jarzma, co ułatwia w prowadzenie śrub hakowych z odgiętym trzpieniem gwintowym w otwory łap i wykonania połączenia jak w poprzednim przykładzie. Opisana niedogodność powtarza się również w tym wariancie.

W rozwiązaniu przedstawionym w opisie patentowym nr 172741 jarzmo wykonane jest z typowego kształtownika walcowanego typu J, którego kołnierze są względem siebie przesunięte, a oś otworów dla śrub hakowych lub kabłąka tworzy z osią podłużną jarzma kąt 45°, odpowiadający przekątnej łączonych kształtowników stropnicy i podciągu.

W przedstawionych powyżej rozwiązaniach łączniki ze śrubami hakowymi posiadają te same jarzma co łączniki z kabłąkami. Jarzma te o bardzo dużej wytrzymałości są przewymiarowane („za mocne”) w stosunku do śrub hakowych o znacznie mniejszych parametrach wytrzymałościowych na rozciąganie. Wobec tego podjęto poszukiwania wyrobu o konstrukcji adekwatnej do wytrzymałości śrub hakowych, tańszych i lżejszych.

Cel ten osiągnięto w rozwiązaniu będącym przedmiotem wynalazku.

Istota wynalazku polega na tym, że jarzmo stanowi płaska rama i dwie półki lewa i prawa, leżące w płaszczyźnie prostopadłej do ramy, tak ukształtowane, że wewnętrzne wzdłużne krawędzie są równoległe i tworzą z wspólną krawędzią półki i ramy kąt ostry, mieszczący się w przedziale 60° - 75°.

Półki usytuowane są względem ramy w przeciwnych kierunkach i stanowią wspólny element z ramą, korzystnie wykonany poprzez zagięcie wydłużonych ramion ramy. Wewnętrzne obrzeże ramy ma kształt zbliżony do zewnętrznego obrysu (przekroju zewnętrznego) kształtownika V pod jego kołnierzami wyznaczony pionową płaszczyzną odchyloną od jego osi wzdłużnej o kąt ostry, odpowiadający kątowi zawartemu pomiędzy wewnętrznymi wzdłużnymi krawędziami półek i wspólną krawędzią półek i ramy.

Głębokość wewnętrzna obrzeża ramy wynosi 98-102% odległości dna kształtownika V od jego kołnierzy.

Rozwiązanie według wynalazku jest proste w produkcji, a lekkie jarzmo zapewnia stabilne wykonanie połączenia podciąg - stropnica. Jarzmo bardzo dobrze przylega do kształtownika podciągu. Dokręcanie lub odkręcanie nakrętek śrub hakowych nie wywołuje zmiany położenia (ukosowania się) jarzma względem kształtownika, a dodatkowo zakleszcza jarzmo na kształtowniku podciągu.

Wykonanie śrub hakowych z mimośrodem (przesunięciem osi) pozwala na zmniejszenie odległości otworów oraz gabarytów jarzma, co przynosi wymierne efekty ekonomiczne i technologiczne. Specyficzny kształt jarzma ułatwia i upraszcza sposób pakowania gotowych wyrobów i w dużym stopniu zmniejsza objętość ładunkową w stosunku do tradycyjnych rozwiązań.

Przedmiot wynalazku objaśniono bliżej w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig.1 przedstawia jarzmo na tle kształtownika V (zaznaczony przerywaną linią) w widoku z góry, fig. 2 ukazuje jarzmo w widoku czołowym, przy czym liniami przerywanymi zaznaczono „wydłużone ramiona” (półki przed zagięciem) ramy, z kolei fig. 3 ujawnia widok boczny jarzma, a fig. 4 zabudowane złącze w połączeniu kształtowników V (podciąg - stropnica).

Jak uwidoczniono na rysunku, złącze składa się z profilowanego jarzma 1 oraz śrub hakowych 8 z nakrętkami 9. Jarzmo i stanowi płaska rama 2 i dwie prostopadłe do niej półki 3, 4 z otworem 7. Wewnętrzne obrzeże 2a ramy posiada kształt zbliżony do zewnętrznego obrysu kształtownika V w miejscu przylegania. Natomiast zewnętrzny obrys ramy wyznaczają ramiona 2b o kształcie podobnym do trapezu.

W przykładzie wykonania ramiona 2b półek są wydłużone o odcinek 2c równy długości półki, który po zagięciu pod kątem prostym, w przeciwnych względem siebie kierunkach, stanowi półkę lewą 3 i prawą 4, leżące w jednej płaszczyźnie. Jedna półka zagięta jest do przodu, a druga do tyłu, tak że względem płaszczyzny ramy skierowane są w przeciwne strony. Odcinek (wydłużenie) 2c posiada odpowiedni kształt i zukosowanie, tak aby po zagięciu krawędzie wzdłużne 3a i 4a półek były względem siebie równoległe i stanowiły z wspólną krawędzią 5 (powstałą z przenikania ramion 2b ramy 2 i półek 3 i 4 ) kąt $ ostry mieszczący się w przedziale 60°- 75°. Półki mają długość zapewniającą usytuowanie w nich otworu 7 dla śrub hakowych w wymaganej między nimi odległości Z niezbędnej dla łączonych typów kształtowników V, a także umożliwiały swobodne dokręcanie nakrętek 9 śrub hakowych 8 oraz zapewniały odpowiednią wytrzymałość złącza.

Gabaryty wewnętrznego obrzeża 2a ramy 2 definiuje pionowa płaszczyzna „przecinająca” kształtownik V, która odchylona jest od jego osi wzdłużnej o kąt β ostry, wynikający z zabudowy złącza w połączeniu kształtowników. Kąt zabudowy jarzma (złącza) jest zależny od rodzaju i typu łączonych kształtowników stropnicy i podciągu oraz rodzaju zastosowanych śrub 8 hakowych o prostym gwintowanym trzpieniu 8a, bądź o wyprofilowanym trzpieniu 8b z mimośrodem e. Kąt β ostry jest równy kątowi $ zawartemu pomiędzy wewnętrznymi wzdłużnymi krawędziami 3a i 4a współpracującymi z pobocznicą kształtownika V, a wspólną krawędzią 5 ramy i półek 3, 4.

W przykładzie rozwiązania jarzmo na wewnętrznym obrzeżu 2a ramy 2 zaopatrzono dodatkowo w dwa elementy stabilizujące 6 w formie występu, na przykład odcinka płaskiego pręta. Ukształtowane są one po każdej stronie ramy w kierunku przeciwnym do półek. Elementy te są styczne do pobocznicy kształtownika V, a w płaszczyźnie poziomej tworzą z ramą jarzma kąt rozwarty wynoszący 180° minus kąt φ. Elementy stabilizujące sięgają poza oś X-X symetrii zabudowanego jarzma na kształtowniku. W widoku z boku elementy stabilizujące „zachodzą” na siebie.

W rozwiązaniu głębokość H wewnętrzna ramy 2 wynosi 98-102% odległości dna kształtownika V od jego kołnierzy.

W otworach 7 jarzma 1 osadzone są śruby 8 hakowe o prostym trzpieniu 8a (zaznaczone na fig. 4 liną przerywaną), bądź śruby hakowe o profilowanym trzpieniu 8b, którego mimośród e (wielkość przesunięcia osi gwintowanej części trzpienia) wynosi 1 do 3 średnic d śruby.

W przykładowym wykonaniu złącza zabudowanego na kształtownikach V odległość Z pomiędzy otworami 7 w półkach 3 i 4 mierzona równolegle do krawędzi 3a, 4a dla śrub 8 hakowych o prostym trzpieniu 8a gwintowanym jest równa szerokości Kształtownika V i średnicy tego otworu, natomiast dla śrub hakowych o profilowanym trzpieniu 8b gwintowanym jest mniejsza od szerokości kształtownika o 1 do 3 wartości mimośrodu e.

Jarzmo według wynalazku może być wykonane w wersji spawanej, w której do ramy wspawane są oddzielne wykonane półki.

Claims (5)

1. Złącze kątowe złożone z jarzma posiadającego przesunięte kołnierze połączone trwale obejmą i profilowanych śrub hakowych lub kabłąka z nakrętkami, znamienne tym, że jarzmo (1) stanowi płaska rama (2) i dwie półki lewa (3) i prawa (4), leżące w płaszczyźnie prostopadłej do ramy, tak ukształtowane, że wewnętrzne wzdłużne krawędzie (3a) i (4a) są równoległe i tworzą z wspólną krawędzią (5) półki (3, 4) i ramy (2) kąt ($) ostry, mieszczący się w przedziale 60° - 75°

2. Złącze kątowe według zastrz. 1 znamienne tym, że półki (3, 4) usytuowane są względem ramy w przeciwnych kierunkach i stanowią wspólny element z ramą (2), korzystnie wykonany poprzez zagięcie wydłużonych ramion (2b) ramy (2).

3. Złącze kątowe według zastrz. 1 znamienne tym, że wewnętrzne obrzeże (2a) ramy (2) ma kształt zbliżony do zewnętrznego obrysu kształtownika V pod jego kołnierzami wyznaczony pionową płaszczyzną odchyloną od jego osi wzdłużnej o kąt (β) ostry, odpowiadający kątowi ($) zawartemu pomiędzy wewnętrznymi wzdłużnymi krawędziami (3a), (4a) i wspólną krawędzią (5) półki i ramy.

4. Złącze kątowe według zastrz. 1 znamienne tym, że głębokość (H) wewnętrzna ramy (2) wynosi 98-102% odległości pomiędzy dnem kształtownika V a jego kołnierzami.

PL 244236 Β1

5. Złącze kątowe według zastrz. 1 znamienne tym, że w jarzmie (1.) osadzone są śruby (8) hakowe o prostym trzpieniu (8a), bądź śruby hakowe o profilowanym trzpieniu (8b), którego mimośród (e) - przesunięcie osi gwintowanej części trzpienia - wynosi 1 do 3 średnic (d) śruby hakowej.