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Federnde Kappenhalterung für Grubenstempel Die Erfindung betrifft
eine federnde Kappenhalterung für Grubenstempel mit kugeliger Lagerung des Stempelkopfes
in der Kappe.
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Es sind Grubenstempel bekannt, bei denen die Kappen ständig mit den
Stempeln verbunden sind, wie z. B. bei Kappenstempeln und beim schreitenden Strebausbau.
Hierbei verleiht meist eine kugelige Lagerung der Kappe eine allseitige Beweglichkeit.
Bei walzenförmig ausgebildetem Kugelkopf und Verbindung mit der Kappe durch Bolzen
besteht diese Beweglichkeit nur in einer Ebene.
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Außerdem ist bekannt, daß doppeltwirkende Grubenstempel, die mit hydraulischer
Kraft geraubt werden, mit einem Kragen oder Vorsprung versehen sind, der beim Rauben
des Stempels an einem entsprechenden Widerlager der Kappe angreift, damit diese
auch im Falle von Verklemmungen der Einschubbewegung des Stempels zwangläufig folgt
und sich die Verbindung zwischen Stempelkopf und Kappe nicht selbsttätig löst.
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Es ist weiterhin z. B. eine Kappenhalterung bekanntgeworden (deutsche
Auslegeschrift 1168 373),
bei der der Austausch von Stempeln in Ausbaurahmen
dadurch ermöglicht wird, daß unter Auswechselung der üblichen Kronenköpfe der Stempel
gegen mit einer ringförmigen Ausnehmung versehene Köpfe diese an sie beiderseits
einschließenden quergerichteten Ansätzen der Hangendkappe durch beiderseits in die
Ausnehmuhgen ein-,reifende Paare von Querbolzen gehalten werden.
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Hierbei begrenzen die Querbolzen infolge ihrer kurzen Einspannlänge
die Abwinkelbarkeit und die Verschiebbarkeit der Kappe erheblich. Außerdem ist bei
dieser Ausführung wie auch bei den Übrigen Einrichtungen, bei denen das zwangläufige
Mitnehmen der Kappe beim Rauben des Stempels durch starre Bauelemente erfolgt, der
Nachteil gegeben, daß sich die Kappe infolge ungenügender Rückstellkraft beim Rauben
nicht zwangläufig in ihre Normallage zurückbewegt.
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Es ist bekannt, bei kugeliger Kappenlagerung als Verbindungselement
zwischen Kappe und Stempelkopf besonders geformte Federbügel zu benutzen. Besonders
bei doppeltwirkenden Stempeln ist diese Art der Kappenhalterung bekanntgeworden,
da dadurch das zwangläufige Mitnehmen der Kappe beim Rauben erreicht wird.
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Die bekannten, besonders geformten Bügel vermeiden zwar in federnder
Ausführung den Nachteil der fehlenden Rückstellung, haben aber trotzdem noch wesentliche
Mängel.
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Ihre Herstellung ist verhältnismäßig schwierig und teuer, da nach
dem Formen des Bügels eine sorgfältige Vergütung erforderlich ist. Weiterhin ist
ein verhältnismäßig hoher Arbeitsaufwand fur die Montage und Demontage erforderlich
und ein stufenweises oder stufenloses Verschieben der Kappenlagerung, wie es z.
B. bei Ausbausystemen mit veränderlichen StempeIabständen notwendig wird, nicht
möglich.
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Da ferner der Schwerpunkt der Kohlenkappe außerhalb der Stempellagerung
liegt, neigt sich die Kohlenkappe bei geraubtem Rahmen zum Liegenden, da die aufgeführten
Kappenhalterungen auf die Kohlenkappen oft nur eine nicht ausreichende Rückstellkraft
in Längs- bzw. Streichrichtung ausüben können. Hierdurch besteht die Gefahr, daß
der geraubte Teildes Ausbauesdurch dichte Kohlen- bzw. Gesteinsbrocken, die auf
dem Förderer gleiten, umgeschoben wird.
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Weiterhin ist ein Ausbaugestell bekannt (deutsche Auslegeschrift
1139 458), bei dem die Verbindung zwischen Stempel und Kappe über klammerartige
Halterungen erfolgt, die zwar im gelösten Zustand in Kappenlängsrichtung ein Verschieben
zwischen Stempel und Kappe zulassen, im Normalzustand jedoch feste, im wesentlichen
starre Verbindungen darstellen, die weder eine, entsprechende Nachgiebigkeit aufweisen
noch Rückstellkräfte ausüben können. Eine derartige Ausbildung ist aber auch hier
nicht erforderlich, da die Kappen durch eine gemeinsame Kopfplatte geführt und gehalten
sind.
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Bei einer schließlich noch bekannten Kappenausbildung (französische
Patentschrift 1313 965) handelt eis sich um die Einschaltung eines elastischen
Elementes, um der Unzusammendrückbarkeit der Flüssigkeit Rechnung zu tragen. Dabei
kann nur von einer Kappenlagerung gesprochen werden, da nur Kräfte in axialer Richtung
der Stempel übertragen werden können. Im übrigen ist die Kappe jedoch nicht weiter
gehalten, sondern schwimmend gelagert , C und
auf Grund der
kugeligen Verbindung der Blattfedem mit dem Stempel frei beweglich, so daß keinerlei
Rückstellkräfte zwischen Kappen und Stempel wirksam werden können. Da der Stempel
und der Lagerkopf nicht fast mit dem Federelement verbunden ist, besteht außerdem
die Gefahr einer Verschiebung der oberen und unteren Federteile zueinander in Kappenquerrichtung,
was bei Belastung zu hohen Seitenkräften und Deformationen oder gegebenenfalls Zerstörungen
führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine federnde Kappenhalterung
der eingangs herausgestellten Gattung zu schaffen, bei der die Nachteile der verschiedenen
Ausführungen vermieden werden, die bei sicherer und einfacher Verbindung des Steinpelkopfes
mit der Kappe die nötige Nachgiebigkeit und Rückstellkraft aufweist und sich an
verschiedene Stempelabstände anpassen läßt.
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Eine derartige Verbesserung zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch
aus, daß mit dem mindestens in Kappenquerrichtung unverschieblich mit der Kappe
verbundenen Stempelkopf zwei parallel zueinander und zur Kappenlängsrichtung an
der Kappe angeordnete Federelemente in Kappenlängsrichtung kraftschlüssig und in
Kappenquerrichtung formschlüssig verbunden sind, wobei in weiterer Ausgestaltung
des Erfindungsgedankens das Kappenlagerstück in der Führung stufenweise oder stufenlos
verschiebbar ist und die Federelemente in seitlich angeordneten Ausnehmungen des
Stempelkopfes liegen.
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Durch die vorgeschlagene, sowohl für einfach- als auch für doppeltwirkende
Stempel geeignete Lösung wird erreicht, daß das zwangläufige Mitnehmen der Kappe
beim Rauben des Stempels durch ein Federelement gesichert ist, das wiederum ohne
zusätzliche Bauelemente gewährleistet, daß der Kappenzug sich Unebenheiten des,
Hangenden weitgehend -anpassen kann und im entspannten Zustand mit ausreichender
Rückstellkraft wieder in die Normallage zurückgestellt wird. Weiterhin lassen die
Federelemente eine Verschiebbarkeit des Kappenlagers in der Kappe. zu, so daß die
vorgeschlagene federnde Kappenhalterung ohne wesentlichen Arbeitsaufwand fär verschiedene
Stempelabstände verwendbar ist.
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Während man sich bei den bisher bekannten Ausführungen mit kugeliger,
formschlüssiger Verbindung zwischen Stempelkopf und Kappe damit begnügt hatte, den
Unebenheiten- durch Federelemente zwischen den Stempeln untereinander und/oder den
Rahmen zu begegnen, wird nunmehr erfindungsgemäß auch eine Lösung vorgeschlagen,
durch die zusätzlich am Stempelkopf eine Möglichkeit geschaffen wird, auch hier
Rückstellkräfte zwischen Stempel und Kappe wirksam werden zu lassen. Dadurch, daß
dabei der Stempelkopf mindestens in Kappenquerrichtung unverschieblich mit der Kappe
verbunden ist, können dabei Seitenkräfte vermieden werden, während durch die in
Kappenlängsrichtung nur kraftschlüssige Verbindung der Federstäbe mit dem Stempelkopf
dieser bei eventueller Änderung des Stempelabstandes zu den Federstäben verschoben
werden kann.
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Die fonnschlüssige Verbindung der Federstäbe in den Ausnehmungen des
Stempelkopfes gewährleistet die Nachgiebigkeit und die Einleitung von Rückstellkräften
bei jeglicher Abweichung der Kappe aus der Normallage zum Stempel, wobei noch außerdem
die Höhe der Rückstellkraft durch entsprechende Ausbildung bzw. Vorspannung der
Federstäbe beeinflußt werden kann.
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Diese in Kappenquerrichtung formschlüssige Verbindung der Federstäbe
mit dem Stempelkopf wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Waagerechthaltung des
gegen den Kohlenstoß vorkragenden Kappenteiles aus, der dadurch auch länger ausgebildet
werden kann. Die Neigung der Kappenspitze zum Fördermittel wird insbesondere bei
Vorspannung der Federstäbe fast völlig ausgeschlossen und damit Betriebsstörungen
vermieden, wie sie beim Durchfahren der Gewinnungsmaschinen infolge herabhängender
Kappen auftreten können. Ferner klappt der Scharnierpunkt der Versatz- und Kohlenkappe
beim Einrauben der Stempel nicht ein, so daß letztere nicht so tief abgesenkt zu
werden brauchen.
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Eine gUte Anpassung der Federelemente wird dadurch erzielt, daß die
Federstabenden verschiebbar in Hülsen gelagert sind.
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Die Kappenhalterung wird weiterhin vorteilhaft so ausgebildet, daß
die Federelemente aus parallel angeordneten Federstäben verschiedener Querschnitte
bestehen, da die unterschiedlichen Querschnitte der einzelnen Federstäbe innerhalb
des Federelementes eine günstige Spannungsverteilung ergeben.
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Dadurch, daß um einen an seinen Enden Aufstauchungen aufweisenden
Mittelstab mehrereFederstäbe kleineren Querschnitts angeordnet sind, wird durch
das in unabhängig voneinander arbeitende Federstäbe ausgelöste Federelement durch
die gemeinsame Aufhängung in den Kappen infolge der dadurch erzielten günstigen
Federwege ein gutes Anpassen der Kappen an das Hangende erzielt.
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In den Zeichnungen ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Kappenhalterung
nach der Erfmdung dargestellt, und zwar zeigt im eifizelnen F i g. 1 einen
Kappenzug im Längsschnitt gemäß PI C im
der F i g. 2, F i
g. 2 den Kappenzug in Draufsicht, F i g. 3 einen Querschnitt der Kappenhalterung
bei bankrechtem Stempel und F i g. 4 die zugehörige Seitenansicht in einem
Teilausschnitt, F i g. 5 einen Querschnitt der Kappenhalterung bei geneigtem
Stempel, F i g. 6 die entsprechende Seitenansicht als Teilausschnitt F i
g. 7 Federelement und Hülse im Längsschnitt und Fig. 8 einen -Querschnitt.
g#mäß VIII-VII der F i g. 7.
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Die Stempelköpfel der Stempe12 werden durch zwei Federeleinente3 mit
der Kappe4 verbunden. Die Stempelköpfel sind oben kugelförmig ausgenommen und weisen
an den sich quer zur Schreitrichtung gegenüberliegenden Seitenflächen Ausnehmungen
la auf, in die die Federelemente 3 eingelegt werden können. Das kugelige
Kappenlagerstück5, welches in einer Führung6 der Kappe4 beweglich ist, -überträgt
die Kraft zwischen Stempel 2 und Kappe 4 und erlaubt eine große Winkelbeweglichkeit.
Die Federelemente 3 - F i g. 7, 8 in den anderen Abbildungen vereinfacht
dargestellt - bestehen aus Federstäben 7 und 8, die mittels
Hülsen 9
zusammengehalten und in Lagerstellen 10 axial verschiebbar
und durch Sicherungsbleche 11 gehalten
sind. Der Federstab
8, innenliegend, ist zur Aufnahme der Zugkräfte größer im Durchmesser als
die Federstäbe 7 und begrenzt durch eine Aufstauchung 8 a an den Enden
die Beweglichkeit der Hülsen 9.
Der Abstand der Lagerstellen 10 sowie
die Länge der Führung 6 und der Federelemente 3 bestimmen die Verschiebbarkeit
des Stempelkopfes 1 in der Kappe 4, so daß der Stempelabstand des Ausbaubockes
oder Ausbaugespannes veränderbar ist. Bei stufenloser Verschiebbarkeit können Federelemente
3 und der Stempelkopf 1 z. B. durch eine nicht darg gestellte Keilverbindung
in jeder Lage arretiert werden. Zur stufenweisen Verschiebbarkeit genügt es, das
Kappenlager5 in einzelnen Raststellungen der Führung 6 festzuhalten. Der
Abstand der Lagerstellen 10 und die entsprechende Länge der Federelemente
3 bestimmen die Elastizität des gesamten Systems.
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In F i g. 5 und 6 ist eine Schräglage zwischen Stempel
2 und Kappe 4 gezeichnet, wobei die Beanspruchung der Federelemente 3 ersichtlich
wird. Diese in die Federelemente 3 eingeleitete Beanspruchung wirkt sich
bei entspanntem Stempel 2 als Rückstellkraft auf die Kappe 4 aus und gewährleistet
die bankrechte Lage der Kappe zum Stempel.