DE2622208A1

DE2622208A1 - Ausbaubock

Info

Publication number: DE2622208A1
Application number: DE19762622208
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Spies
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1976-05-19
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1977-12-01
Also published as: PL114247B1; GB1574958A; ZA772093B; DE2622208C2; US4065930A; PL197930A1

Description

PiTEMT MWALT¹S

DR.-ING. W. STUHLiyiANN - DIPL-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN

AKTEN-NR. l|lJ2/26296

Ihr Zeichen

4S3BOCHUM, 18.5-1976 XR/: Postschließfach 24. SO Fernruf Ο234/1 40 61 Bergstraße 158 Telegr.t Stuhlmannpatent

Bochumer Eisenhütte Heintzmann GmbH & Co. Bessemerstraße 80, 4630 Bochum

Ausbaubock

Die Erfindung betrifft einen Ausbaubock für den untertägigen Grubenbetrieb, der eine insbesondere einteilig ausgebildete Liegendkufe und eine gegebenenfalls gelenkig unterteilte Hangendkappe aufweist j die durch mehrere Stempel gegen das Liegende und Hangende verspannbar sind und wobei Mittel vorgesehen sind, welche die Relativlage der Stempel zu der Liegendkufe bzw. zu der Hangendkappe aufrechterhalten.

Bei den bekannten Ausbauböcken dieser Gattung besteht trotz einer Vielfalt von Vorschlägen nach wie vor der Bedarf, den Schwierigkeiten wirksam entgegentreten zu können, die durch die horizontalen Verschiebekräfte zwischen der Hangendkappe und der Liegendkufe hervorgerufen werden. Diese aus dem Gebirge stammenden Kräfte versuchen nämlich, die Hangendkappe relativ zur Liegendkufe in Richtung zum Versatz bzw. in Richtung zum Abbaustoß zu verlagern. Die hierdurch bewirkten Schubbeanspruchungen der Stempel und der Stempellagerungen sind hoch und führen häufig zu solchen Beschädigungen, daß ein Austausch nicht zu vermeiden ist. Betriebsstillstände sind die unmittelbare Folge. Man hat daher schon mehrfach versucht, den Stempeln Stabilisierungselemente zuzuordnen, welche die bankrechte Lage der Stempel zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe auch bei größeren Verschiebekräften aufrechterhalten sollen. Solche Stabilisierungselemente sind beispielsweise Federpakete oder Richtzylinder, die in der Regel an der Liegendkufe

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befestigt sind und im unteren liöhenbereich an den Stempeln angreifen. Alle bekannten Vorrichtungen zur Stabilisierung der bankrechten Lage der Stempel sind trotz zum Teil sehr aufwendiger Konstruktionen aber nur in einem beschränkten Umfang fähig, den Verschiebekräften zwischen der Liegendkufe und der Fangendkappe wirklich entscheidend entgegenzutreten. Der Grund hierfür ist der in Abhängigkeit von der Mächtigkeit zumeist ziemlich große Hebelarm zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe. Dieser verhindert es, daß mit Hilfe der bekannten Stabilisierungselemente eine wirksame Gegenkraft errichtet werden kann.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Ausbaubock der eingangs vorausgesetzten Gattung zu schaffen, der auch bei größeren horizontalen Schubbeanspruchungen der Stenpel bzw. der Stempellagerungen infolge von aus dem Gebirge herrührenden Verschiebekräften zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe voll einsatzfähig bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß mindestens ein Stempel in Richtung auf den Abbaustoß zu und mindestens ein weiterer Stempel in Richtung auf den Versatz zu geneigt zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe eingegliedert sind und daß die Mittel zur Aufrechterhaltung der Relativlage der Stempel aus einer Lemniskaten-Lenker-Anordnung mit zwei kürzeren Lenkern und einem diese verbindenden langen Lenker bestehen, die einerseits an der Liegendkufe und andererseits an der Hangendkappe schwenkbar befestigt sind.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, daß mindestens zwei der zwischen der Liegendkufe und der Kangendkappe eingegliederten Stempel einerseits in Richtung auf den Abbaustoß zu und andererseits in Richtung auf den Versatz zu geneigt angeordnet sind. Es können also durchaus auch bankrechte Stempel

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neben den geneigten Stempeln vorhanden sein. Allein schon die geneigte Anordnung einiger Stempel gewährleistet bereits eine wirksame Aufnahme der horizontalen Verschiebekräfte in beide Verschieberichtungen, ohne die Ausbaustützkraft wesentlich herabzusetzen. Zur Unterstützung ist dann ergänzend eine Lemniskaten-Lenker-Anordnung vorgesehen, welche in bekannter Weise aus zwei kürzeren Lenkern und einem längeren Lenker besteht, an den die beiden kürzeren Lenker mit Abstand voneinander angelenkt sind. Die Eigenart der Lemniskaten-Lenker-Anordnung besteht darin, daß sie bei entsprechender Eingliederung zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe auf der einen Seite über einen größeren Mächtigkeitsbereich eine ungestörte vertikale Abstandsveränderung der Hangendkappe zu der Liegendkufe ermöglicht, daß sie aber andererseits jeder hierzu quergerichteten Bewegung - senkrecht zum Abbaustoß gesehen - einen erheblichen Widerstand entgegenbringt. Die kombinative Wirkung der schräggestellten Stempel und der Lemniskaten-Lenker-Anordnung ermöglicht also, mit den untertägigen Anforderungen angepaßten einfachen Mitteln den Verschiebekräften eine wirksame Gegenkraft entgegenzusetzen und damit die Schubbeanspruchungen der Stempel und der Stempellagerungen merklich zu verringern.

Die Eingliederung der Lemniskaten-Lenker-Anordnung in den Ausbaubock kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden kürzeren Lenker an den Liegendkufen und der freie Endabschnitt des längen Lenkers an der Hangendkappe schwenkbar befestigt. Es ergibt sich auf diese Weise eine etwa kniegelenkartige Anordnung der beiden kürzeren zu dem langen Lenker im mittleren Höhenbereich des Ausbaubocks derart, daß die Lenker im wesentlichen in Richtung zum Versatz weisen. Denkbar ist allerdings auch eine solche Ausführungsform, gemäß welcher die beiden kürzeren Lenker an der Hangend-

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kappe und der freie Endabschnitt des langen Lenkers an der Liegendkufe schwenkbar befestigt sind. In beiden Fällen werden die Lenker vorzugsweise aus biegesteifen Profilen gebildet, die eine ausreichende Knickfestigkeit in Streblängsrichtung haben.

Auch die Neigung der Stempel und ihre Zuordnung zueinander bzw. zu der Liegendkufe und der Kangendkappe kann iir Rahmen der Erfindung verschiedenartig gelöst werden, Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht dabei darin, daß die Stempel in Überkreuz-Anordnung zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe eingegliedert sind. Es können also auf jeder der beiden Längsseiten des Ausbaubocks zwei Stempel kreuzförmig zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe verspannt sein. Wie stark dann die Neigung der Stempel ist und wo sich ihre Anlenkpunkte an der Liegendkufe bzw. an der Hangendkappe befinden, hängt dabei von den Bedingungen des jeweiligen Einsatzortes ab.

Eine andere, aber ebenso vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Stempel V-förmig zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe eingegliedert und die unteren Anlenkpunkte der Stempel in Längsrichtung der Liegendkufe unmittelbar hintereinander vorgesehen sind.

Sowohl bei der Ausfuhrungsform mit gekreuzten Stempeln als auch bei der Ausführungsform mit V-förmig gestellten Stempeln ist es dann im Rahmen der Erfindung zweckmäßig, daß die kürzeren Lenker im versatzseitigen Längenbereich der Liegendkufe und der freie Endabschnitt des Hangen Lenkers im Längenbereich zviischen den Anlenkpunkten der Stempel an der Hangendkappe schwenkbar befestigt sind. Diese Anordnungen ermöglichen auch in geringen Strebrcachtxgkexten eine vergleichsweise leichte und problemlose Befahrung und stellen ferner einen ausreichenden Bewetterungsquer schnitt zur Verfügung.

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Für insbesondere relativ geringe Strebmächtigkeiten kennzeichnet sich erfindungsgemäß eine vorteilhafte Lösung dadurch, daß die Stempel V-förmig zxfischen der Liegendkufe und der Hangendkappe eingegliedert und die unteren Anlenkpunkte der Stempel in Längsrichtung der Liegendkufe mit Abstand hintereinander vorgesehen sind, wobei die kürzeren Lenker der im versatzseitigen Längenbereich der in Richtung zum Versatz über die Hangendkappe hinaus verlängerten Liegendkufe und der freie Endabschnitt des langen Lenkers im versatzseitigen Endbereich der Hangendkappe schwenkbar befestigt sind. Diese Ausführungsform bedingt zwar einen etwas längeren Ausbaubock, stellt aber auf der anderen Seite ausreichend bemessene Fahrwege zwischen den V-förmig gestellten Stempeln bzw. zifischen den versatzseitigen Stempeln und der Lemniskaten-Lenker-Anordnung sowie die notwendigen Bewetterunf'squerschnitte sicher.

In den Fällen, wo die kürzeren Lenker im versatzseitigen Jlndabschnitt tier Liegendkufe und der lange Lenker an der Hangendkappe angeschlagen sind, kann es ferner von Vorteil sein, daß der lange Lenker oberseitig mit einer Bruchabschirmung versehen ist. Auf diese V.eise wird auch den Sicherheitsbestrebungen im untertänigen Bergbau vorteilhaft in / hereinfallendes Haufwerk Rechnunt getragen.

Die Eingliederung der Lemniskaten-Lenker-Anordnung in den Ausbaubock kann ebenfalls in verschiedener Weise durchgeführt werden. So ist es beispielsweise denkbar, daß die Lemniskaten-Lenker-Anordnung in doppelter Ausfertigung bei gleichmäßiger seitlicher Versetzung mit Bezug auf die vertikale Mittellängsebene des Ausbaubocks zwischen der Liegendkufe und der Hangendkappe eingegliedert ist. Demgegenüber besteht jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß die Lemniskaten-Lenker-Anordnung in der vertikalen Mittellängsebene des Ausbau-

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bocks angeordnet ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Seiter/sicht einen Ausbaubock mit gekreuzten Stempeln und einer Lemniskaten-Lenker-Anordnung im versatzseitigen Endbereich,

Fig. 2 den Ausbaubock der Fig. 1 vom Abbaustoß aus gesehen, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 in schematischer Seitenansicht eine weitere Ausführungsform eines Ausbaubocks mit V-förmig angeordneten Stempeln und einer Lemniskaten-Lenker-Anordnung in; versatzseitipen Fndbereich.

Fir. 4 den Ausbaubock der Fig. 3 vor: Abbaustoß aus gesehen, teilweise irr Schnitt und

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Ausbaubocks in schematischer Seitenansicht.

Der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Ausbaubock besitzt eine einteilige Liegendkufe 1 und eine einteilige lianfendkappe 2. Liegendkufe und Hangendkappe werden durch zwei hyO.rauli.3ch beaufschlagbare Stempelpaare 3, 4 voneinander distanziert, die kreuzförmig in den Seitenbereichen des Ausbaubocks angeordnet sind. Die Gestaltung ist dabei so getroffen, daß die ja.'eils äußeren Stempel 3 mit ihren Zylindern 5 im stoßseiti^en L^.n^enbereich 6 der Liegendkufe und mit ihren Kolbenstangen 7 in; versatz-

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seitigen Längenbereich 8 der Hangendkappe gelagert sind, während die beiden inneren Stempel k mit ihren Zylindern 9 im versatzseitigen Längenbereich 10 der Liegendkufe und mit ihren Kolbenstangen 11 etwa im Mittelbereich 12 der einen in Richtung zum Abbaustoß 13 über die Liegendkufe 1 vorkragenden Längenabschnitt Ik aufweisenden Hangendkappe 2 gelagert sind.

Im Verlauf der vertikalen Mittellängsebene des Ausbaubocks sind im versatzseitigen Längenbereich 10 der Liegendkufe 1 zwei Lagerböcke 15, 16 im Abstand hintereinander angeordnet. Die Lagerböcke dienen zur Aufnahme von zwei Paar Lenkerlaschen 17, 18, von denen das versatzseitige Paar 17 kürzer als das abbaustoßseitige Paar 18 bemessen ist. Die Lenkerlaschen sind zum Versatz hin geneigt. Sie umfassen mit ihren oberen Endabschnitten einen in Vergleich längeren Lenker 19 und sind gelenkig mit diesem verbunden. Der freie Endabschnitt 20 des langen Lenkers ist zwischen den Anlenkpunkten 21, 22 der Stempel 4, 3 an der Han- £.endkappe 2 in einen entsprechend gestalteten Lagerbock 23 gelagert. Die Lenker 17, 18, 19 bilden somit eine Lemniskaten-Lerter-Anordnung 2 4 zv/ischen der Liegendkufe 1 und der Hangendkappe 2. Sie bewirkt eine Zwangsführung der Kangendkappe in vertikaler Richtung relativ zur Liegendkufe und vermeidet eine horizontale Relativ-Verschiebung von Hangendkappe und Liegendkufe in Richtung zum Abbaustoß bzw. zum Versatz.

Die Ausführungsform des Ausbaubocks gemäß den Fig. 3 und 4 entspricht hinsichtlich der Anordnung und Gestaltung der Lemniskaten-Lenker-Anordnung 2k derjenigen der Aitführungsform gemäß den Fig. 1 und 2. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 sind jedoch auf jeder Längsseite des Ausbaubocks V-förmig zueinander gestellte Stempel 25, 26 vorgesehen. Hierbei liegen die Stempel auf jeder Längsseite des Ausbaubocks hintereinander. Die Zylinder 27 der Stempel sind unmittelbar benachbart im mittleren Längen-

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bereich 28 der Liegendkufe 1 hintereinander gelagert, während die Kolbenstangen 29 der versatzseitigen Stempel 26 im versatzseitigen Endabschnitt 8 der Hangendkappe 2 und die Kolbenstangen

30 der abbaustoßseitigen Stempel 25 im vorderen Längenbereich

31 der Hangendkappe gelagert sind.

Bei der Ausfuhrungsform des Ausbaubocks der Fig. 5, welche in der Ansicht vom Abbaüstoß 13 aus gesehen der Darstellung der Fig. 4 entspricht, ist die Liegendkufe I¹ versatzseitig über die Versatzkante 32 der zweiteiligen Hangendkappe 2^r hinaus verlängert. Die beiden Teile 33 und 34 der Kangendkappe sind durch ein Gelenk 35 vertikal schwenkbar miteinander verbunden. Die die Hangendkappe von der Liegendkufe distanzierenden Stempel 36, 37 auf jeder Längsseite des Ausbaubocks sind V-förmig; zueinander gestellt. Dabei liegen jedoch die fußseitigen Gtempellagerungen 3δ, 39 mit Abstand hintereinander. Die Kolbenstangen 40 der abbaustoßseitigen Stempel greifen etwr irr¹ rittleren Längenbereich des vorderen Kappenabschnittes 33 und die Kolbenstangen 41 der versatzseitigen Stempel etwa im mittleren Länpenhereich des hinteren Kappenabschnittes 34 an.

Im Rahmen dieser Ausführung^ form ist die Lerniskaten-Lenker-Anordnunc 24 zwar ebenfalls in der vertikalen riittellänesebene des Ausbaubocks vorgesehen, sie liegt jedoch vollständip hinter den versatzseitigen Stempeln 37· Der lanpe Lenker 19 ist dabei am versatzseitigen Ende 32 des hinteren Kappenabschnittes 34 angelenkt, während die beiden kürzeren Lenker 17, 18 im versatzseitigen Endabschnitt 42 der in den Versatz hinein verlängerten Liegendkufe 1' gelagert sind. Ferner ist der Fig. 5 zu entnehmen, daß der lange Lenker 19 oberseitig mit einer plattenartigen Bruchabschirmung 43 versehen ist.

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-M-

Die dc-.s hydraulische Jleniun zu den Stempeln hin- und von den iiteirreln abführenden Leituncen sind aus Gründen der zeichnerir:c!:on ■'•L?ri3ichtlich]':cit nicht dargestellt.

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43. Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-ING. R. WILLERT

DR.-ING. P. H. OIDTMANN 2622208

AKTEN-NR. 442/26296 483BOCHUM. 18.5.1976

Postschließfach 24EO

>hr Zeichen ^^rnrf ⁰J²³^l⁴⁰⁶¹

Bergstraße 159

Telegr.i Stuhlmennpatent

iuenhütte
QmbH.& Co.

^esseraerstr. 80
-Io30 Bochum

Patentansprüche:

.. Ausbaubock für den untertägigen Grubenbetrieb, der eine insbesondere einteilig ausgebildete Liegendkufe und eine gegebenenfalls gelenkig unterteilte Hangendkappe aufweist, die durch mehrere Stempel gegen das Liegende und Hangende verspannbar sind und wobei Mittel vorgesehen sind, welche die Relativlage der Stempel zu der Liegendkufe bzw. zu der Hangendkappe aufrechterhalten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stempel (4, 25, 36) in Richtung auf den Abbaustoß (13) zu und mindestens ein weiterer Stempel (3, 26, 37) in Richtung, auf den Versatz zu geneigt zwischen der Liegendkufe (1, 1') und der Hangendkappe (2, 2^!) eingegliedert sind und daß die Mittel zur Aufrechterhaltung der Relativlage der Stempel (3, 4 bzw. 25, 26 bzw. 36, 37) aus einer Lemniskaten-Lenker-Anordnung (24) mit zwei kürzeren Lenkern (17, lS) und einen diese verbindenden langen Lenker (19) bestehen, die einerseits an der Liegendkufe (1, 1') und andererseits an der Hangendkappe (2, 2') schwenkbar befestigt sind.

2. Ausbaubock nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die beiden kürzeren Lenker (17, IS) an der Liegendkufe (1, 1') und der freie ^ndabschnitt (20) des langen Lenkers (I9) an der Kan£endkappe (2, 2') schwenkbar befestigt sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Ausbaubock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden kürzeren Lenker an der Eangendkappe und der freie ^r.dabschnitt des langen Lenkers an der Liegendkufe schwenkbar befestigt sind.

h. Ausbaubock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gterr.pel (3, ¹O in Überkreuz-An Ordnung, zwischen der Liegendkufe (1) und der Kangendkappe (2) eingegliedert sind.

5· Ausbaubock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stempel (25, 26) V-förmig zwischen der Liegendkufe (1) und der Hangendkappe (2) eingegliedert und die unteren Anlenkpunkte der Stempel (25, 26) in Längsrichtung der Liegendkufe (1) unmittelbar hintereinander vorgesehen sind.

6. Ausbaubock nach Anspruch 1 oder 2 und 4 bzw. 5j d a durch gekennzeichnet, daß die kürzeren Lenker (17, 18) im versatzseitigen Längenbereich (10) der Liegendkufe (1) und der freie Endabschnitt (20) des langen Lenkers (19) im Längenbereich zwischen den Anlenkpunkten (2I₃ 22) der Stempel (3> 4 bzw. 25, 26) ander Hangendkappe (2) schwenkbar befestigt sind.

7. Ausbaubock nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet , daß die Stempel (36, 37) V-förmig zxiischen der Liegendkufe (I¹) und der Hangendkappe (2¹) eingegliedert und die unteren Anlenkpunkte (38, 39) der Stempel (36, 37) in Längsrichtung der Liegendkufe (l^f) mit Abstand hintereinander vorgesehen sind, wobei die kürzeren Lenker (17j 18) im versatzseitigen Längenbereich (42) der in Richtung zum Versatz über die Hangendkappe (2¹) hinaus verlängerten Liegendkufe (1') und der freie Endabschnitt (20) des langen Lenkers (19) im versatzseitigen Endbereich (32) der Hangendkappe (2') schwenkbar befestigt sind.

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6. Ausbaubock nach Anspruch d₃ 2, C oder 7, d a d u r c h Cekennzeichne t , daß der lanr-e Lenker (1^) oborseitig mit einer Bruchabschirmunf (^3) versehen ist.

9. Ausbaubock nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis G₃ dadurch cekennzeichnet , dsJJ die Lemniskaten-Lenker-Anordnunc (24) in der vertikalen i'ittellänfsebene des Ausbaubocks angeordnet ist.

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BAD ORiGiNAL