EGZEMPLARZ ARCHIWALNY RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS OCHRONNY WZORU UŻYTKOWEGO (19) L (11) 63310 (21) Numer zgłoszenia: 115578 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: 21.07.2005 Rzeczypospolitej Polskiej (13) Y1 (51) Int.CI. E21D 11/34 (2006.01) E21D 15/55 (2006.01) (54) Mechanizm połączenia głowicy stojaka ze stropnicą sekcji obudowy górniczej (30) Pierwszeństwo: 02.08.2004,DE,202004012138.7 (73) Uprawniony z prawa ochronnego: DBT GmbH, Liinen, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: 06.02.2006 BUP 03/06 (72) Twórca(y) wzoru użytkowego: Rudolf Barmann, Wuppertal, DE (45) O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: 31.07.2007 WUP 07/07 co co <L>
11 55 78 8l( GbblO Mechanizm połączenia głowicy stojaka ze stropnicą, sekcji obudowy górniczej Przedmiotem wzoru użytkowego jest mechanizm połączenia głowicy stojaka ze stropnicą obudowy górniczej, znajdujący zastosowanie w obudowach zmechanizowanych do podziemnej eksploatacji zwłaszcza węgla kamiennego. W praktyce górniczej stojaki i stropnice sekcji obudowy łączone są ze sobą zazwyczaj za pomocą przegubów kulistych. Znane jest na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 22 44 312 rozwiązanie, w którym złącze przegubowe posiada zlokalizowaną na stropnicy i otwartą ku stojakowi panewkę przegubową dla głowicy stojaka, oraz przynajmniej jeden ruchomy element zabezpieczający, sięgający w pozycji zabezpieczenia do wybrania w głowicy przegubowej, co zapobiega niezamierzonemu wyjęciu głowicy przegubowej z panewki przegubowej. Element zabezpieczający jest z kolei zaryglowany w swej pozycji zabezpieczenia przykładowo za pomocą zasuwki. Dla odłączenia głowicy przegubowej od panewki przegubowej należy zluzować element zabezpieczający i odłożyć go na bok tak, aby nie sięgał do wybrania w głowicy przegubowej. Umożliwia to wyjęcie głowicy przegubowej z panewki przegubowej. Przy wykonywaniu tych czynności łatwo jest jednak zagubić element zabezpieczający, co rodzi poważne problemy ruchowe. Znane i stosowane są ponadto sekcje obudowy górniczej, w których element ustalający głowicy stojaka, tworzący panewkę przegubową ułożyskowany jest obrotowo wokół osi wychyłu.
2 Równolegle i w odstępie od osi wychyłu przebiega przesuwny sworzeń ryglujący połączony rozłącznie z elementem ustalającym głowicy. W pozycji zabezpieczania element zabezpieczający przylega do sworznia zabezpieczającego swą strona przeciwległą do głowicy przegubowej stojaka tak, że element zabezpieczający nie może się niezamierzenie wykręcić z pozycji zabezpieczania. Dla zluzowania połączenia pomiędzy panewką przegubową a głowicą przegubową należy wyciągnąć sworzeń ryglujący z przynależnego mu łoża w elemencie ustalającym głowicy stojaka do pozycji, w której element ryglujący nie przylega do sworznia zabezpieczającego i może być wykręcony z wybrania w głowicy przegubowej. Nie występuje tu zagrożenie zagubienia sworznia zabezpieczającego przy luzowaniu złącza przegubowego, ponieważ pozostaje on nadal połączony z elementem ustalającym poprzez łożysko obrotowe. Może się jednak zdarzyć, że uzyskany swobodny wychył elementu zabezpieczającego utrudniać będzie wyjmowanie głowicy przegubowej z panewki przegubowej, bądź też powstanie takie utrudnienie przy jej zakładaniu. Budowa elementu ustalającego według takiego rozwiązania jest przy tym relatywnie kosztowna. Celem wzoru użytkowego jest opracowanie takiej konstrukcji mechanizmu połączenia głowicy stojaka ze stropnicą, względnie złącza przegubowego stropnicy ze stojakiem, którą cechować będzie nieskomplikowana budowa, a jednocześnie zasadnicze uproszczenie rozbierania bądź składania takiego mechanizmu połączenia.
3 Istota wzoru użytkowego polega na tym, że co najmniej jeden element zabezpieczający ma postać sworznia zabezpieczającego przesuwnego wzdłuż jego osi wzdłużnej pomiędzy pozycją zabezpieczania a pozycja montażową, przy czym ten sworzeń zabezpieczający w pozycji montażowej, w której nie wchodzi on w odpowiadające mu wybranie głowicy przegubowej, może być ryglowany zasuwką. Korzystnym jest, gdy sworzeń zabezpieczający wyposażony jest w przynajmniej dwie, rozmieszczone w odstępie między sobą powierzchnie przylegania dla zasuwki. W preferowanym wykonaniu zasuwka rygluje odpowiadający jej sworzeń zabezpieczający zarówno w pozycji zabezpieczania, jak i w pozycji montażowej w obydwóch osiowych kierunkach sworznia zabezpieczającego. Pozycja sworznia zabezpieczającego ustalona jest w ten sposób, że jest on przesuwny tylko pomiędzy tymi dwoma pozycjami wzdłuż swej osi wzdłużnej. W celowym wykonaniu sworzeń zabezpieczający posiada przy swoim końcu skierowanym przeciwnie względem głowicy przegubowej przynajmniej dwa obwodowe wpusty. Ścianki wpustu tworzą przy tym powierzchnię przylegania do zasuwki, która przechodzi we wpuście poprzecznie do osi wzdłużnej sworznia zabezpieczającego. Podobnie, jak sworzeń zabezpieczający również zasuwka może być osiowo przesuwnie ułożyskowana poprzez jedno, bądź wiele łożysk wahliwych. Zasuwka osadzona, względnie wsunięta we wpust zapobiega ruchom osiowym sworznia zabezpieczającego.
4 Profil obwodowych wpustów sworznia zabezpieczającego może mieć kształt półkolisty. W ten półkolisty obwodowy wpust może być wsunięta zasuwka wykonana w postaci sworznia ryglującego o przekroju okrągłym. Przekrój sworznia ryglującego odpowiada przy tym w przybliżeniu średnicy półkolistego przekroju wpustu, tak że wpust obwodowy i sworzeń ryglujący powierzchniowo dokładnie przylegają do siebie. Korzystnym jest również takie wykonanie mechanizmu, w którym wybranie w głowicy przegubowej, do którego sięga sworzeń zabezpieczający, ma postać ślepego otworu. W porównaniu do głowicy przegubowej z otworem przelotowym głowica przegubowa z otworem ślepym jest mniej osłabiona wytrzymałościowo. Najlepiej jest, gdy panewka przegubowa uformowana jest w elemencie ustalającym głowicy przegubowej stojaka, obejmującym łożysko dla przesuwnego sworznia zabezpieczającego, oraz uchwyt ryglujący dla zasuwki. Element ustalający wykonany jest korzystnie jako element jednoczęściowy, przykładowo odlewany, a wówczas panewka przegubowa, łożysko dla przesuwnego sworznia zabezpieczającego, oraz uchwyt ryglujący tworząjedna jednostkę. W priorytetowym wykonaniu panewka przegubowa zlokalizowana jest pomiędzy dwoma naprzeciw siebie położonymi wspornikami łożyskowymi, z których każdy przeznaczony jest dla
5 jednego ze sworzni zabezpieczających, przy czym sworznie zabezpieczające położone są wzdłuż jednej osi. Ta oś celowo zbiega się z płaszczyzną wychyłu, w której wychyla się stojak z głowicą przegubową w panewce przegubowej. Każdemu łożysku dla sworznia zabezpieczającego przyporządkowane jest korzystnie łoże ryglujące, dzięki czemu każdy ze sworzni zabezpieczających, niezależnie od siebie nawzajem, może być zaryglowany w pozycji zabezpieczania, albo w pozycji montażowej. Pożądanym jest również, aby element ustalający względem płaszczyzny prostopadłej do głównej płaszczyzny wychyłu stojaka był wykonany asymetrycznie, co umożliwia osiągnięcie większego kąta wychyłu głowicy przegubowej stojaka w panewce przegubowej w jednym kierunku. Natomiast w stosunku do głównej płaszczyzny wychyłu stojaka element ustalający może być wykonany symetrycznie. Najlepiej jest również, gdy element ustalający po obu stronach panewki przegubowej wyposażony jest we wsporniki łożyskowe wyposażone w ucha łożyskowe do osiowego, przesuwnego osadzania sworzni zabezpieczających. Zasadniczą zaletą mechanizmu według wzoru użytkowego jest to, że sworzeń zabezpieczający pozostaje zaryglowany zarówno w pozycji zabezpieczania, kiedy to wchodzi on w wybranie głowicy przegubowej, jak również w pozycji montażowej, w której możliwym jest zluzowanie połączenia przegubowego i dzięki temu wykluczone
6 jest jego zagubienie. Ryglowanie sworzni zabezpieczających w pozycji montażowej eliminuje ponadto niekontrolowane ruchy sworzni zabezpieczających przy zestawianiu głowicy przegubowej z panewką przegubową. Z dwóch obwodowych wybrań każdego sworznia zabezpieczającego z zasuwką zabezpieczającą w określonej pozycji współpracuje tylko jedno, a więc jedno obwodowe wybranie współpracuje z zasuwką w pozycji montażowej, a drugie w pozycji zabezpieczania. Aby sworzeń zabezpieczający zmienił pozycję z jednej na drugą musi zostać celowo odryglowany, przesunięty wzdłuż o odcinek długości odpowiadającej odstępowi między obwodowymi wybraniami i ponownie zaryglowany w nowej pozycji. Wykonanie obwodowych wybrań przy wystającym na zewnątrz końcu sworznia zabezpieczającego umożliwia przy tym łatwą orientację i kontrolę aktualnego stanu jego osadzenia w mechanizmie. Dodatkową zaletą mechanizmu jest prostota konstrukcji poszczególnych elementów oraz relatywnie niskie koszty wykonania elementów złącza. Wzór użytkowy został bliżej objaśniony w wykonaniu na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia mechanizm połączenia według wynalazku w widoku bocznym czołowym, fig. 2 - mechanizm połączenia w przekroju pionowym, a fig. 3 - element ustalający głowicy stojaka w widoku perspektywicznym. Mechanizm połączenia 1 (fig. 1, fig. 2) składa się w zasadzie z głowicy przegubowej 2 zlokalizowanej po stronie stojaka 3, oraz ze
7 zlokalizowanego po stronie nie narysowanej stropnicy, elementu ustalającego 4 z panewką przegubową 5, w której wychylnie ułożyskowana jest głowica przegubowa 2. Głowica przegubowa 2 stanowi przegubowe zakończenie stojaka 3. Panewka przegubowa 5 jest częścią składową elementu ustalającego 4 (fig. 3) i wykonana jest jako jednoczęściowy element odlewany, przy czym może ona być przykładowo przyspawana na spodniej stronie sekcji obudowy górniczej, dzięki czemu element ustalający 4 z uformowaną w nim panewką przegubową 5, oraz głowica przegubowa 2 stojaka 3 tworzy razem złącze przegubowe stropnicy ze stojakiem 3. Niezamierzonemu wyjęciu głowicy przegubowej 2 z panewki przegubowej 5 zapobiegają dwa sworznie zabezpieczające 6,7, przy czym jeden z tych sworzni 6 znajduje się po jednej stronie, a drugi 7 znajduje się po drugiej stronie elementu ustalającego 4. Sworznie zabezpieczające 6, 7 wykonane są identycznie i każdy z nich na swym końcu 8, skierowanym przeciwnie do głowicy przegubowej 2, bądź też w pobliżu tego końca 8 posiada dwa obwodowe wpusty 9, 10, przebiegające na całym obwodzie sworzni zabezpieczających 6, 7. Obwodowe wpusty 9, 10 mają zarys półkolisty i przebiegają względem siebie równolegle, przy czym jeden obwodowy wpust 9 zlokalizowany jest w większej odległości od skierowanego ku głowicy przegubowej 2 drugiego końca 11 sworznia zabezpieczającego 6, 7, niż drugi obwodowy wpust 10. Każdy ze sworzni zabezpieczających 6, 7 ułożyskowany jest przesuwnie we wsporniku łożyskowym 12 w elemencie
8 ustalającym 4. Osie wzdłużne sworzni zabezpieczających 6, 7 zbiegają się z główną osią wychyłu stojaka 3. Sworzeń zabezpieczający 6 (fig. 2) sięga końcem 11, zwróconym ku głowicy przegubowej 2 do wybrania 13 w głowicy przegubowej 2, podczas gdy drugi sworzeń zabezpieczający 7 swym końcem 11 w pozycji montażowej nie wchodzi do wybrania 14 w głowicy przegubowej 2. Obydwa wybrania 13, 14 mają postać ślepych otworów. Gdy sekcja obudowy górniczej jest w użyciu, obydwa sworznie zabezpieczające 6, 7 znajdują się w pozycji wprowadzenia do wybrań 13, 14, która to pozycja zabezpiecza pewne utrzymanie głowicy przegubowej 2 w panewce przegubowej 5. Pozycja zajmowana przez sworzeń zabezpieczający 7 (fig. 2) jest pozycją montażową. W sytuacji, gdy obydwa sworznie zabezpieczające 6, 7 znajdują się w pozycji montażowej, możliwym jest wyjęcie głowicy przegubowej 2 z panewki przegubowej 5. Sworzeń zabezpieczający 6 ryglowany jest za pomocą sworznia ryglującego 15, który spoczywa w półkolistym obwodowym wpuście 9, przez co zapobiega przesunięciom sworznia zabezpieczającego 6 w obu kierunkach wzdłuż osi. Ponieważ sworzeń zabezpieczający 6 przechodzi przez ucho łożyskowe 16 we wsporniku łożyskowym 12 elementu ustalającego 4, którego średnica w zasadzie odpowiada średnicy tego sworznia zabezpieczającego 6, to ten sworzeń zabezpieczający 6 jest w swej pozycji całkowicie unieruchomiony. Z kolei sworzeń ryglujący 15 (fig. 3) przechodzi przez dwa osadzone w odstępie między sobą, wzajemnie odpowiadające sobie ucha 17, 18 i zabezpieczony jest przed
9 przesunięciami wzdłuż własnej osi za pomocą klamer sprężystych 19 (fig- 1). W podobny sposób sworzeń ryglujący 20 ustala pozycję sworznia zabezpieczającego 7. W przeciwieństwie do sworznia zabezpieczającego 6 w sworzniu zabezpieczającym 7 jego sworzeń ryglujący 20 przechodzi przez dalej położony obwodowy wpust 10, jako że sworzeń zabezpieczający 7 w pozycji montażowej nie sięga do wybrania 14 głowicy przegubowej. Droga przesuwu pomiędzy pozycjami montażową a zabezpieczoną sworzni zabezpieczających 6, 7 ustalona jest przez odstęp pomiędzy obydwoma obwodowymi wpustami 9, 10. Również sworzeń ryglujący 20 sworznia zabezpieczającego 7 unieruchamiany jest za pomocą klamer sprężystych 19, stąd też przesuw sworznia ryglującego 20 wzdłuż osi nie jest możliwy. Podczas gdy element ustalający 4 głowicy przegubowej 2 stojaka 3 jest wykonany z zachowaniem lustrzanej symetrii względem płaszczyzny PI przechodzącej prostopadle do osi sworzni zabezpieczających 6, 7, to w stosunku do płaszczyzny P2, w której leżą osie wzdłużne obydwóch sworzni zabezpieczających 6, 7, wykazuje asymetrię. Ta asymetria pozwala stojakowi 3 na osiągnięcie większego wychylenia w jednym kierunku w jego płaszczyźnie wychyłu odpowiadającej płaszczyźnie PI, bez zderzenia z elementem ustalającym 4. Stąd element ustalający 4 celowo wyposażony jest po jednej stronie 21 wychylenie w tą stronę. w większe zagłębienie 22, umożliwiające większe
10 Element ustalający 4, wykonany jako element odlewany, obejmuje masywną, w zasadzie prostokątną płytę podstawową 23 z równym dnem 24. W tej płycie podstawowej 23 uformowana jest panewka przegubowa 5. Z płyty podstawowej 23 wystają stojące naprzeciw siebie, z zachowaniem odstępu, obydwa wsporniki łożyskowe 12, z których każdy wyposażony jest w opisane poprzednio ucho łożyskowe 16 do osadzania jednego ze sworzni zabezpieczających 6, 7. Odstęp pomiędzy obydwoma wspornikami łożyskowymi 12 jest tak dobrany, że bez problemu można wsunąć między nie głowicę przegubową 2. Po stronie przeciwnej do głowicy przegubowej 2 albo na zewnętrznej stronie 25 każdego wspornika łożyskowego 12 zlokalizowane jest uchwyt 26 dla sworznia ryglującego 15, 20. Uchwyt 26 obejmuje dwa współosiowe ucha 17, 18, przez które przechodzą odpowiadające im sworznie ryglujące 15, 20. RZECZNIK Nr 1 NTOWY mgr inż. Wł
1155 78 u Zastrzeżenia ochronne Mechanizm połączenia głowicy stojaka ze stropnicą sekcji obudowy górniczej, wyposażony w zlokalizowaną na stropnicy otwartą w kierunku stojaka panewkę przegubową dla głowicy przegubowej stojaka, z przynajmniej jednym ruchomym elementem zabezpieczającym sięgającym w pozycji zabezpieczania do wybrania w głowicy przegubowej i zapobiegającym niezamierzonemu wysunięciu głowicy przegubowej z panewki przegubowej, oraz z zasuwką ryglującą element zabezpieczający w pozycji zabezpieczania znamienny tym, że element zabezpieczający ma postać sworznia zabezpieczającego /6, II przesuwnego wzdłuż jego osi wzdłużnej pomiędzy pozycją zabezpieczania a pozycją montażową, przy czym ten sworzeń zabezpieczający /6, II w pozycji montażowej, w której nie wchodzi do wybrania /l 3,14/ głowicy przegubowej 121 może być ryglowany zasuwką/l 5, 20/. Mechanizm według zastrz. 1 znamienny tym, że sworzeń zabezpieczający /6, II wyposażony jest w przynajmniej dwie rozmieszczone w odstępie między sobą powierzchnie przylegania /9, 10/ dla zasuwki /l 5, 20/.
12 3. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że zasuwka /l 5, 20/ rygluje odpowiadający jej sworzeń zabezpieczający /6, II zarówno w pozycji zabezpieczania, jak i w pozycji montażowej, w obydwóch osiowych kierunkach sworznia zabezpieczającego /6, II. 4. Mechanizm według jednego z zastrz. 1 do 3 znamienny tym, że sworzeń zabezpieczający posiada przy swym końcu /8/ skierowanym przeciwnie względem głowicy przegubowej /2/, przynajmniej dwa obwodowe wpusty /9, 10/. 5. Mechanizm według zastrz. 4 znamienny tym, że profil obwodowych wpustów /9, 10/ ma kształt półkolisty. 6. Mechanizm według jednego z zastrz. 1 do 5 znamienny tym, że zasuwka wykonana jest w postaci sworznia ryglującego /l 5,20/ o przekroju okrągłym. 7. Mechanizm według jednego z zastrz. 1 do 6 znamienny tym, że wybranie /l3, 14/ w głowicy przegubowej 121 ma postać ślepego otworu. 8. Mechanizm według jednego z zastrz. 1 do 7 znamienny tym, że panewka przegubowa 151 uformowana jest w elemencie ustalającym IM obejmującym łożysko/l2/dla przesuwnego
13 sworznia zabezpieczającego /6, II oraz uchwyt ryglujący 1261 dla zasuwki /l5, 20/. 9. Mechanizm według zastrz. 8 albo 9 znamienny tym, że element ustalający IAl jest elementem jednoczęściowym, wykonanym korzystnie w procesie odlewania. 10. Mechanizm według zastrz 8 znamienny tym, że panewka przegubowa 151 zlokalizowana jest pomiędzy dwoma, naprzeciw siebie położonymi wspornikami łożyskowymi /l 2/, z których każdy przeznaczony jest dla jednego ze sworzni zabezpieczających /6, II. 11. Mechanizm według zastrz. 10 znamienny tym, że każdemu łożysku l\ 21 dla sworznia zabezpieczającego /6, II przyporządkowany jest uchwyt ryglujący 1261. 12. Mechanizm według zastrz. 8 albo 9 znamienny tym, że element ustalający IM względem płaszczyzny /P2/ prostopadłej do głównej płaszczyzny /PI/ wychyłu stojaka /3/ jest wykonany asymetrycznie, co umożliwia osiągnięcie większego kąta wychylenia głowicy przegubowej 121 stojaka 131 w panewce przegubowej 151.
14 13. Mechanizm według jednego z zastrz. 1 do 12 znamienny tym, że element ustalający IAl po obu stronach panewki przegubowej 151 wyposażony jest we wsporniki łożyskowe /12/ posiadające ucha łożyskowe /l 61, w których osiowo, przesuwnie osadzone są sworznie zabezpieczające /6, II. rzecznik! Nr NTOWY mgr inż. Wj
1 /3 11 55 78 <> CDI CNI O CNI CH
115 5/8 2/3 fe CM
3/3 115578