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Ausbaurahmen Die Erfindung betrifft Ausbaurahmen mit wenigstens zwei
insbesondere hydraulischen Grubenstempeln, auf denen Stempelköpfe mit Hilfe von
Kugel-oder Kugelsegmentgelenken begrenzt verschwenkbar gelagert und untereinander
mit wenigstens einer gegen das das Hangende vorgespannten Stützfeder verbunden sind,
die sich gegen eine Federstahlkappe von unten anlegt.
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Federstahlkappen können sich wegen ihrer Nachgiebigkeit besser an
die in aller Regel im Hangenden vorhandenen Unregelmäßigkeiten anpassen und sich
so einer viel größeren Zahl von Punkten des Hangenden anlegen, als dies starren
Kappen möglich ist. Andererseits ist der Ausbauwiderstand zwischen zwei mit einer
Federstahlkappe verbundenen Stempeln und an den vorkragenden Enden der Kappe verhältnismäßig
gering. Zwischen zwei mit einer Federstahlkappe verbundenen Stempeln stellen sich
bei hoher Belastung der Kappe Zugkräfte ein, die auf die Stempel wirken. Sie versuchen
die Stempel einander zu nähern und stellen dadurch die Stempel schief. Das bedeutet
erhebliche Gefahren und Nachteile für den Ausbau.
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Bei einem bekannten Ausbaurahmen sind die Enden der Federstahlkappe
mit den Enden einer konkav gegen das Hangende vorgespannten Stützfeder verbunden.
Beim Entlasten der Stempel wird zunächst die Rückstellfähigkeit der Stützfeder frei
gemacht. Dadurch kann die Federstahlkappe am Hangenden gehalten werden, um dort
einen Restausbauwiderstand aufrechtzuerhalten. Das beseitigt jedoch nicht die eingangs
herausgestellten Nachteile und Schwierigkeiten bei der Verwendung von Federstahlkappen.
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Daneben ist ein Verzug für einen starre Kappen verwendenden Strebausbau
bekannt, der aus Federblättern besteht, die mit ihrer konvex gegen das Hangende
gekrümmten Seite eingebaut werden. Durch einen solchen Verzug kann jedoch die Wirkung
von Federstahlkappen nicht verbessert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher an Federstahlkappen
auftretenden Nachteile und Schwierigkeiten mindestens in dem eingangs angegebenen
Umfang zu beseitigen: Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Stützfeder
gegen das Hangende konvex vorgespannt und mit ihren Enden auf seitlich an den Stempelköpfen
vorgesehenen Stützflächen abgestützt ist.
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Bei einem solchen Ausbaurahmen ergibt sich nach Absenkung der Stempel
eine konkave Durchbiegung der Federstahlkappe. Beim Auflasten der Stempel legt sich
die Federstahlkappe dem Hangenden an. Dabei spannt sich die Stützfeder, wobei die-Spannung
von den Stützflächen an den Stempelköpfen auf deren Federenden und von der Stützfeder-
auf die Federstahlkappe übertragen wird. Gerät die Federstahlkappe bei gesetzten
Ausbaurahmen zwischen den Stempeln unter Spannung, so setzt die Stützfeder an dieser
Stelle einer Durchbiegung der Federstahlkappe einen verhältnismäßig hohen Widerstand
entgegen. Der wesentliche Anteil der diesen Widerstand hervorrufenden Kräfte wird
in der Länge der Stützfeder auf die Stützflächen der Stempelköpfe geleitet. Deshalb
wirken diese Kräfte im Sinn einer Vergrößerung des Stempelabstandes und damit der
umgekehrten Tendenz der Federkappe entgegen.
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Eine praktische Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die beschriebene
Wirkung auch an einem der Vorpfändung dienenden vorkragenden Ende der Federstahlkappe
zu erreichen. Dies geschieht durch eine weitere, ebenfalls gegen das Hangende vorgespannte
Stützfeder, deren eines Ende auf eine nach vorn weisende Stützfläche des Stempelkopfes
des vorderen Rahmenstempels abgestützt ist und die den der Vorpfändung dienenden
vorkragenden vorderen Bereich der Federstahlkappe unterstützt. Der vordere Bereich
ist im übrigen zweckmäßig nach unten abgebogen.
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Besonders zweckmäßig ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, bei dessen
Verwirklichung der Strebausbau mit den erfindungsgemäßen Ausbaurahmen sehr leicht
wechselnden Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. Das wird dadurch ermöglicht,
daß die unter sich identischen Stempelköpfen an gegenüberliegenden Seiten zwei Stützflächen
aufweisen, deren von der Mitte des Gelenkes gerechnete Abstände voneinander verschieden
sind, um durch Änderung der Orientierung der Stützflächen benachbarter Stempelköpfe
den Abstand der diesen zugeordneten Stempel ändern zu können. Es ist damit möglich,
drei verschiedene Abstände der Stempel im Ausbaurahmen bedarfsweise herstellen zu
können.
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Bei der Befestigung der Stützfeder empfiehlt es sich, dafür zu sorgen,
daß die Stützfedern nicht aus den Stempelköpfen herausgezogen werden können. Das
läßt sich besonders einfach erreichen, indem gemäß
einem weiteren
Merkmal der Erfindung die an den Stempelköpfen festgelegten Enden der Stützfeder
mit einer Auflage versehen und zwischen einem Bolzen und einer Brücke, auf deren
Oberseite, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von federnd nachgiebigen Puffern,
die Federstahlkappe befestigt ist, axial festgelegt sind.
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Im einfachsten Fall der Verwirklichung der Erfindung ist die Federstahlkappe
ein integraler Federstahlkörper. Für Ausbaurahmen mit besonders breiten Kappen empfiehlt
sich jedoch eine Ausführungsform der Erfindung, die vorsieht, daß die Federstahlkappe_
einschließlich eines etwa der Vorpfändung dienenden Endes aus mehreren gegebenenfalls
unter Belassung von Zwischenräumen nebeneinander auf den Stempelköpfen befestigten
Federblättern besteht und daß die Stützfedern im Bereich der belassenen Zwischenräume
jeweils zwei benachbarte Federblätter abstützen.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel def Erfindung beschrieben.
Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht der gesamten Kappenanordnung einschließlich der Stempelköpfe,
_ F i g. 2 einen Ausbaurahmen gemäß der Erfindung in Seitenansicht bei aufgelasteten
Rahmenstempeln und F i g. 3 den Gegenstand nach F i g. 2 in teilweise abgebrochener
Darstellung bei gelösten Rahmenstempeln.
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Der dargestellte Ausbaurahmen besitzt zwei hintereinander angeordnete
hydraulische Grubenstempel 4 bzw. 5, eine dem Hangenden 1 zugeordnete Kappe 2 aus
Federstahl und an die Kappe 2 angeschlossene Stempelköpfe 3.
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Die Grubenstempel sind mit Fußplatten 4 a, 5 a
versehen und
nur durch die Federstahlkappe 2 verbunden. Es können aber auch Sohlkappen zur Verbindung
der unteren Teile der Grubenstempel 4 bzw. 5 in bekannter Weise vorgesehen werden.
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An den Grubenstempeln sind Gelenke 6 angeordnet. Sie sind untereinander
gleich; es genügt daher die Beschreibung eines Gelenkes.
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Nach F i g. 2 besitzt das Gelenk eine Kugel bzw. Kugelsegmentfläche
7, auf der eine Pfanne 8 einer Lagerplatte -9 innerhalb des Stempelkopfes aufliegt,
Die Verbindung des Gelenkes mit der Lagerplatte bzw. mit denn Stempelkopf 3 ist
im einzelnen nicht dargestellt. Sie kann über eine Ringnut 10 und eine in diese
eingreifende Gabel erfolgen.
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Diese Gelenke sichern den Stempelköpfen eine begrenzte Verschwenkbarkeit
mindestens um quer zur Längserstreckung der Kappe 2 verlaufende Achsen, wie aus
F i g. 3 ersichtlich ist.
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Die Federstahlkappe 2 wird von zwei Stützfedern 11 und 12 abgestützt.
Diese Stützfedern 11 und 12 bestehen aus zwei Federstahlbändern, von denen die Federstahlbänder
11 a, 11 b der Stützfeder 11 in F i g. 2 dargestellt sind.
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Die Stützfedern sind konvex gegen das Hangende vorgespannt und legen
sich gegen die Federstahlkappe 2 von unten an. Die Enden der Stützfedern liegen
Stützflächen 13 an, die an sich im Rahmen gegenüberliegenden Seiten der Stempelköpfe
3 ausgebildet sind.
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Die Federstahlkappe 2 ist mit einem der Vorpfändung dienenden vorkragenden,
vorderen Ende 21 versehen und nach unten bei 20 abgebogen. Bei 20 wird sie von einer
Lamelle 22 abgestützt, die mit einer weiteren -und kürzer gehaltenen Lamelle 23
eine Stützfeder bildet, die ebenfalls in Richtung auf das Hangende 1 vorgespannt
ist. Das Ende der aus den beiden Lamellen 22 und 23 bestehenden Stützfeder ist an
einer Stützfläche 24, die ebenfalls in jedem Stempelkopf 3 vorgesehen ist, abgestützt.
,",.
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Die beiden Stempelköpfe 3 sind identisch ausgebildet. Gemäß F i g.
2 sind die Abstände der Stützflächen 24 und 13 von der Mitte des Lagers 7 bzw. 8
unterschiedlich. Der Abstand A ist größer als der Abstand B: Dadurch ist es möglich,
verschiedene Stempelabstände einzustellen, indem die Stempelköpfe 3 verschieden
auf den Stempeln orientiert werden.
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Es ergeben sich drei Möglichkeiten: Zunächst ist die dargestellte
Anordnung möglich, bei der ein größerer Abstand A und ein kleinerer Abstand B sich
gegenüberliegen. Dann ist der Stempelabstand größer. als in einem weiteren Fall,
in dem der Stempelkopf 3 des Stempels 5 um 180° gedreht ist und sich die Ab= stände
B gegenüberstehen. Andererseits ist der dar, gestellte Abstand kleiner als der Maximalabstand,
der' sich bei Drehung des Stempelkopfes 3 auf dem Stempel 4 um 180° ergeben würde,
wenn sich die beiden großen Abstände gegenüberstehen.
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In den Stempelköpfen sind die Stützfedern mit Auflagen 35 versehen.
Dazu dienen in den Stempelköpfen angeordnete Bolzen 30, die an ihren Enden mit Splinten
31 gesichert sind, und oberhalb der Bolzen 30 angeordnete Brücken 32, auf denen
federnd nachgiebige Puffer 33 verlegt sind. Sechs Schrauben 34 durchdringen die
Puffer und die Brücken. Eine Verschiebung der Stempelköpfe längs der Federstahlkappe
2 ist daher nicht möglich, solange die Schrauben 34 eingebracht sind.
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Die Federstahlkappe 2 besteht nach F i g. 2 aus mehreren unter Belassung
von Zwischenräumen 40, 41 nebeneinander auf den Stempelköpfen 3 befestig= ten Federblättern
42, 43, 44. Die Stützfedern 11 bzw. 12 liegen im Bereich der zwischen den Federblättern
44 und 43 bzw. 43 und 42 belassenen Zwischenräume 41 bzw. 40 und stützen jeweils
zwei benachbarte Federblätter ab.
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Die gleiche Anordnung ist am vorderen der Vorpfändung dienenden Ende
21 der Kappe getroffen. Die aus den beiden Lamellen 22 und 23 bestehende Stützfeder
ist daher in doppelter Anordnung vorhanden, wie dies bei 45 und 46 in F i g. 1 wiedergegeben
ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ergibt sich bei einem
Vergleich der F i g. 2 und 3. Im entspannten Zustand der Grubenstempel suchen die
vorgespannten Stützfedern 11,12 bzw. 45, 46 in ihre gestreckte Stellung zurückzukehren,
wodurch sich die Federstahlkappe 2 in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise konvex
in Richtung auf das Liegende durchbiegt. Dies ermöglicht die Verschwenkmöglich keit
der Stempelköpfe 3 auf den Stempel 4 und 5. Sobald jedoch die Stempel 4 und 5 aufgelastet
werden, verschwenken sich die Stempelköpfe in die in F i g. 2 dargestellte Stellung.
Dadurch werden die Stützfedern noch weiter gespannt, und die Federstahlkappe 2 wird
bei Erreichen des Hangenden gestreckt. In diesem Zustand ergibt sich durch die Stützfedern
eine zusätzliche Abstützung des vorderen, der Vorpfändung dienenden Endes 21 der
Federstahlkappe 2 und des Bereiches, der zwischen den beiden Stempeln 4 und 5 liegt.
Die
durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen einerseits in dem durch sie erzielten
höheren Ausbauwiderstand im Bereich der Federstahlkappe und andererseits darin,
daß die auftretenden Kräfte auf die Stempel derart aufgebracht werden, daß keine
die Stempel schief stellenden Kraftkomponenten auftreten. Tatsächlich wirken auf
die Stützflächen 13 bzw. 24 Druckkräfte, während über die Schrauben 34 auf die Stempelköpfe
3 Zugkräfte bei Belastung der Federstahlkappe 2 zwischen den beiden Stempeln 4 und
5 übertragen werden, so daß sich die Kräfte im Ergebnis ausgleichen. Dadurch wird
ein Ausbau mit großer Standsicherheit geschaffen, dessen Sicherheit durch die Eigenschaft
der Federstahlkappe, sich Unregelmäßigkeiten im Hangenden anzupassen, verbessert
ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird außerdem noch eine
Anpassungsmöglichkeit der Federstahlkappe durch ihre Dreiteilung erzielt.