Die Erfindung betrifft eine Stempelkopfaufnahme für die Verlagerung eines Stempelkopfes an der Kappe eines Schildausbaugestells für den Bergbau, aufweisend eine Gelenkpfanne, die mit einer an der Unterseite der Kappe befestigbaren Basis verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Schildausbaugestell für den untertägigen Bergbau mit einer Kappe mit Liegendkufen und mit wenigstens einem zwischen Liegendkufe und Schildkappe angeordneten, teleskopierbaren Stempel, der an einem Ende einen halbkugelförmigen Stempelkopf aufweist, der in einer Gelenkpfanne einer an der Kappe befestigten Stempelkopfaufnahme schwenkbar gelagert ist.

Eine gattungsgemäße Stempelkopfaufnahme sowie ein gattungsgemäßes Schildausbaugestell hiermit sind aus der DE 20 2004 012 138 U1 der Anmelderin bekannt. Die bekannte Stempelkopfaufnahme ist als Gussteil ausgeführt und mit der Unterseite der Schildkappe des Schildausbaugestells verschweißt. Die Gelenkpfanne selbst liegt seitlich verdeckt zwischen Versteifungsstreben, welche sich längs über die Unterseite der Kappe erstrecken. Die Arretierung eines kugelgelenkförmigen Stempelkopfes in der Gelenkpfanne erfolgt mittels Sicherungsbolzen, die an gabelförmigen Lagerschenkeln oder dgl. mittels Sicherungsbügeln festgelegt werden.

Im Betriebseinsatz der Schildausbaugestelle in Gewinnungsstreben für die Kohlegewinnung kann es durch das Zusammenwirken der hohen Setzkräfte sowie Kohlestaub, Bedüsungswasser, Bruchgestein und anderer Einflüsse zu Beschädigungen an der Stempelkopfaufnahme kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stempelkopfaufnahme für Schildausbaugestelle sowie Schildausbaugestelle hiermit zu schaffen, die selbst bei Beschädigungen einer an der Kappe angeschweißten Stempelkopfaufnahme nach kurzer Umrüstzeit weiterverwendet werden können und hierdurch geringere Stillstandzeiten eines Gewinnungsstrebs bei Beschädigungen der Stempelkopfaufnahmen der Schildausbaugestelle ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Stempelkopfaufnahme dadurch gelöst, dass die Basis mittels lösbarer Befestigungsmittel an der Kappe befestigbar oder befestigt ist, und dass die Basis mit fest mit ihr verbundenen Druckstücken versehen ist, um mittels der Druckstücke die Druckkräfte, die beim Setzen des Schildausbaugestells in die Kappe eingeleitet werden, sicher auf die Kappe zu übertragen. Die Arretierung der erfindungsgemäßen Stempelkopfaufnahme mittels lösbarer Befestigungsmittel an der Kappe ermöglicht jederzeit einen Austausch einer gegebenenfalls schadhaft gewordenen Stempelkopfaufnahme. Darüber hinaus ist von Vorteil, daß die erfindungsgemäße Stempelkopfaufnahme auch nachträglich an solchen Schildausbaugestellen eingesetzt oder angebaut werden kann, die mit einer angeschweißten, aber beschädigten, Stempelkopfaufnahme versehen sind. Eine erfindungsgemäße Stempelkopfaufnahme kann mithin auch eine Ersatzstempelkopfaufnahme für eine vorhandene Gelenkpfanne oder dgl. bilden, sofern die lösbaren Befestigungsmittel in Bereichen am Schild befestigt werden, die bei noch gegebenenfalls montierter, beschädigter Gelenkpfanne zugänglich sind. Mittels der an der Basis vorhandenen Druckstücke wird erreicht, dass die beim Setzen des Schildausbaugestells aufgebrachten Druckkräfte sicher in die Kappe eingeleitet werden können, ohne dass die Befestigungsmittel mittels dieser relativ hohen Setzkräfte beaufschlagt sind. Die erfindungsgemäße Lösung sieht mithin auch vor, die Befestigungsmittel über die Druckstücke von den Setzkräften zu entlasten bzw. zu befreien.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung einer Stempelkopfaufnahme weist die Basis seitlich der Gelenkpfannen wenigstens zwei Seitenschenkel auf, an deren Außenseiten, d.h. den Seiten, die der Gelenkpfanne abgewandt liegen, die Druckstücke befestigt oder ausgebildet sind. Diese Maßnahme ermöglicht, die Basis der Stempelkopfaufnahme im Bereich von z.B. Längsstreben oder Versteifungsstreben an der Unterseite der Kappe anzuordnen, um dann die Druckkräfte vorzugsweise in diese Versteifungsstreben einzuleiten. Die Druckstücke können insbesondere an den Außenseiten der Seitenschenkel angeschweißt sein. Bei dieser Ausgestaltung kann die gesamte Stempelkopfaufnahme bzw. Ersatzstempelkopfaufnahme als Schweißteil ausgeführt werden. Um eine gleichmäßige Krafteinleitung zu erreichen, ist besonders vorteilhaft, wenn an jedem Seitenschenkel zwei Druckstücke befestigt oder ausgebildet sind, mithin die Krafteinleitung zu beiden Seiten der Gelenkpfanne über jeweils zwei Druckstücke erfolgt. Die Druckstücke können insbesondere aus Platten bestehen, deren der Gelenkmulde in der Gelenkpfanne zugewandt liegende Stirnfläche als ebene Druckfläche ausgebildet ist. Da nur über diese Stirnfläche die Kräfte beim Setzen des Schildes übertragen werden, können die anderen Stirnflächen im Wesentlichen beliebig ausgeführt werden.

Die lösbare Befestigung der Stempelkopfaufnahme an der Kappe kann insbesondere mittels nur drei oder mittels nur vier lösbarer Befestigungsmittel erfolgen. Während die Druckkräfte beim Setzen eines Schildausbaugestells über die Druckstücke ohne gleichzeitige Belastung der lösbaren Befestigungsmittel in die Kappe eingeleitet werden, ist es, sofern eine problemlose Montage und Demontage der Stempelkopfaufnahmen an den Schildkappen ermöglicht werden soll, vorteilhaft, die beim Rauben oder Einfahren der Schildausbaugestelle zwischen Kappe und Stempelkopf wirkenden Kräfte über die lösbaren Befestigungsmittel zu übertragen. Mit mehreren über den Umfang der Basis der Stempelkopfaufnahme verteilt angeordneten lösbaren Befestigungsmitteln können die beim Rauben auftretenden Kräfte sicher abgefangen werden, ohne dass Verkantungen zwischen Kappe und Stempelkopfaufnahme auftreten können. Die lösbaren Befestigungsmittel können insbesondere aus Steckbolzen mit Gewindeschaft und auf diese aufschraubbare Befestigungsmuttern bestehen. Mit entsprechenden Schraubmitteln lässt sich eine sichere und zugleich lösbare Verankerung der Stempelkopfaufnahmen an den Kappen erreichen. Gegebenenfalls könnten auch einzelne der Befestigungsmittel nicht als Schraubmittel, sondern als Steckbolzen mit Sicherungselementen oder als feste Vorsprünge (Formschlußmittel) ausgeführt sein.

Bei der Ausgestaltung der Stempelkopfaufnahme in Schweißausführung ist besonders vorteilhaft, wenn die Seitenschenkel mittels wenigstens eines Quersteges verbunden sind, der mit wenigstens einem, vorzugsweise mit zwei Befestigungslöchern für Befestigungsmittel versehen ist, wobei dann die weiteren Befestigungslöcher an wenigstens einem der Seitenschenkel ausgebildet sind. Eine besonders stabile Ausgestaltung lässt sich erreichen, wenn zwei Befestigungslöcher an einem der Querschenkel und je ein Befestigungsloch an jedem Seitenschenkel ausgebildet sind. Um eine sichere Arretierung an der Kappe zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, die Seitenschenkel unterschiedlich lang auszubilden und dann ein Befestigungsloch im Schenkelabschnitt des längeren Seitenschenkels auszubilden, der über den anderen Seitenschenkel hinausragt. Durch die Wahl von Seitenschenkeln unterschiedlicher Länge kann erreicht werden, dass in unterschiedlichen Positionen an der Unterseite der Kappe ausgebildete Aussparungen für die Befestigung der Basis verwendet werden können.

Zweckmäßigerweise sind zwischen den Seitenschenkeln und der Gelenkpfanne Gabelköpfe ausgebildet, an denen Sicherungsbolzen zum Sichern eines in die Gelenkpfanne einfassenden Stempelkopfes arretierbar sind. Sofern die Stempelkopfaufnahme eine Ersatzstempelkopfaufnahme bildet, ist besonders vorteilhaft, wenn die Sicherungsbolzen und Sicherungsmittel identisch zu denjenigen sind, mit denen der Stempelkopf auch an der angeschweißten Gelenkpfanne arretierbar ist. Für eine stabile Ausführung der Stempelkopfaufnahme ist ferner vorteilhaft, wenn die Gelenkpfanne mittels eines Mittelsteges an den Querstegen abgestützt ist, der parallel zu den Seitenschenkeln und vorzugsweise mittig zwischen diesen verläuft. Weiter vorzugsweise kann die Basis einen zumindest partiell offenen Boden aufweisen, damit die Stempelkopfaufnahme insbesondere als Ersatzstempelkopfaufnahme möglichst nahe der Einbauposition der ursprünglichen Gelenkpfanne positioniert werden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch bei einem Schildausbaugestell mit gegebenenfalls defekter Gelenkpfanne insbesondere dadurch gelöst, dass die Stempelkopfaufnahme ein lösbar mittels lösbarer Befestigungsmittel an der Kappe befestigtes Austauschteil bildet und eine Basis mit Druckstücken aufweist, mit denen die Basis an der Unterseite der Kappe anliegt, um über die Druckstücke diejenigen Druckkräfte abzusetzen, die beim Setzen des Schildausbaugestells zwischen Stempelkopf und Kappe wirken. Auch hier kann mittels der Druckstücke wieder eine Entlastung der Befestigungsmittel von den beim Setzen des Schildausbaugestells auftretenden Kräften erreicht werden. Die Kappe kann insbesondere mit Versteifungsstreben versehen sein, die Aussparungen aufweisen, in welche die lösbaren Befestigungsmittel einfassen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Stempelkopfaufnahme sowie eines erfindungsgemäßen Schildausbaugestells hiermit ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen:

1 schematisch in Seitenansicht ein Schildausbaugestell mit erfindungsgemäßer Stempelkopfaufnahme;

2 schematisch vereinfacht eine Ansicht einer erfindungsgemäße Stempelkopfaufnahme in Montageposition an der Unterseite einer nur teilweise gezeigten Schildkappe;

3 eine Ansicht der Oberseite einer erfindungsgemäßen Stempelkopfaufnahme;

4 eine Schnittansicht entlang IV-IV in 3; und

5 eine Schnittansicht entlang V-V in 3.

In 1 ist mit Bezugszeichen 1 ein Schildausbaugestell für den untertägigen Bergbau, insbesondere für den untertägigen Strebbau bei der Kohlegewinnung, bezeichnet. Das Schildausbaugestell 1 weist zwei nebeneinander liegende und auf dem Liegenden 2 aufliegende Liegendkufen 3, eine gegen das nicht dargestellte Hangende andrückbare Schildkappe 4 mit einer verschwenkbaren Vorpfänderkappe 5, ein gelenkig mit der Schildkappe 4 verbundenes Bruchschild 6, welches mittels eines Lemniskatengetriebes, das jeweils von zwei Paaren von Lenkern 7, 8 gebildet wird, gelenkig mit den Liegendkufen 3 verbunden ist, sowie zwei hydraulische Stempel 9 zum Andrücken der Schildkappen 4 gegen das Hangende bzw. zum Einfahren des Schildausbaugestells 1 in eine minimale Einfahrhöhe auf. Das Andrücken an das Hangende wird im Bergbau als "Setzen" eines Schildausbaugestells, das Einfahren des Schildausbaugestells als "Rauben" bezeichnet. Das Gelenk zwischen Bruchschild 6 und Schildkappe 4 kann mittels eines nur angedeuteten Eckzylinders 11 stabilisiert werden.

Die am Schildausbaugestell 1 in der gezeigten Ausfahrhöhe annähernd senkrecht stehenden, teleskopierbaren Stempel 9 stützen sich mit ihren einen Enden jeweils in einer nach oben offenen Gelenkmulde 12 an den Liegendkufen 3 ab. Am entgegengesetzten Ende jedes Stempels 9 ist dessen ausfahrbarer Kolbenteil 13 mit einem halbkugelförmigen Stempelkopf 14 versehen, der in eine insgesamt mit 20 bezeichnete Stempelkopfaufnahme gelenkig einfasst, die an der Unterseite der Schildkappe 4 für jeden Stempel 9 befestigt ist. Bei der in den Ausführungsbeispielen gezeigten Stempelkopfnahme 20 handelt es sich vorzugsweise um eine Ersatzstempelkopfaufnahme, die als Austauschteil oder Ersatzteil nachträglich an der Schildkappe 4 befestigt wurde, weil eine an der Unterseite der Schildkappe 4 ursprünglich angeschweißte, nicht dargestellte Stempelkopfaufnahme beschädigt wurde bzw. eine gelenkige Aufnahme des Stempelkopfes und eine Übertragung der Kräfte beim Setzen oder Rauben des Schildausbaugestells 1 nicht mehr gewährleistet.

2 zeigt schematisch stark vereinfacht eine Teilansicht der Unterseite der Schildkappe 4 mit der dort lösbar befestigten, erfindungsgemäßen Stempelkopfaufnahme 20. In 2 ist der Stempelkopf der Stempel nicht dargestellt, wodurch die zentral innerhalb der Stempelkopfaufnahme 20 angeordnete und positionierte Gelenkpfanne 21 mit einer muldenförmigen Vertiefung 22 für den Stempelkopf gut ersichtlich ist. Die gesamte Stempelkopfaufnahme 20 wird hier von einem Schweißteil gebildet und die halbkugelförmige Vertiefung 22 besteht z.B. aus einer Ausfräsung innerhalb der mittels eines rechteckigen Blocks gebildeten Gelenkpfanne 21. Die Gelenkpfanne 21 ist zentral innerhalb einer rechteckigen, mittels vier senkrecht zueinander stehenden Seitenwänden gebildeten Basis 23 angeordnet. Die Basis 23 besteht aus einem äußeren, längeren Seitenschenkel 24, einem inneren, kürzeren Seitenschenkel 25, einem hinteren Quersteg 26 sowie einem vorderen Quersteg 27, die jeweils miteinander verschweißt sind, um eine starre Basis 23 zu bilden. Der Abstand der Außenseiten 24' bzw. 25' der beiden Seitenschenkel 24, 25 der Basis 23 ist derart bemessen, dass die Stempelkopfaufnahme 20 zwischen einer äußeren Versteifungsstrebe 15 und einer inneren Versteifungsstrebe 16, die jeweils an der Unterseite der Schildkappe 4 zu deren Versteifung angeschweißt sind, positioniert und lösbar befestigt werden kann. In Montagelage der Stempelkopfaufnahme 20 liegen dann die beiden Seitenschenkel 24, 25 unmittelbar benachbart zu den jeweiligen Versteifungsstreben 15 bzw. 16 und die Seitenschenkel 24, 25 reichen bis annähernd an das Deckblech der Schildkappe 4 heran. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt gleichzeitig der hintere Quersteg 26 unmittelbar benachbart zu einer Querstrebe 17, welche mit den beiden Versteifungsstreben 15, 16 an der Unterseite der Schildkappe 4 verschweißt ist.

Die lösbare Befestigung der Stempelkopfaufnahme 20 an der Schildkappe 4 erfolgt hier mittels insgesamt vier Befestigungsmitteln 30, 35 sowie 40, wobei jedes Befestigungsmittel 30, 35, 40 einen Steckbolzen 31, 36, 41 aufweist, dessen Schaft mit einem Außengewinde versehen ist. Jedes Befestigungsmittel 30, 35 bzw. 40 befindet sich an einer Position, an welcher die Versteifungsstreben 15, 16 bzw. die Querstrebe 17 ohnehin mit einer Aussparung 15A, 16A bzw. 17A versehen sind. Um die entsprechenden Aussparungen 15A, 16A bzw. 17A für die Befestigung der Ersatzstempelkopfaufnahme (Ersatzstempelkalotte) 20 nutzen zu können, ist im vorderen Verlängerungsabschnitt 24B des längeren Seitenschenkels 24, fluchtend mit der Aussparung 15A, ein Befestigungsloch 24A ausgebildet und auch der gegenüberliegende Seitenschenkel 25 der Basis 23 der Stempelkopfaufnahme 20 weist ein Befestigungsloch 25A auf, welches fluchtend mit der Aussparung 16A liegt. Für die beiden weiteren Befestigungsmittel 35 ist der hintere Quersteg 26 der Basis 23 mit zwei Befestigungslöchern 26A versehen. Sobald die Stempelkopfaufnahme 20 in ihrer Montagelage positioniert ist und die jeweiligen Aussparungen bzw. Befestigungslöcher fluchtend zueinander liegen, können die Steckbolzen 31, 36, 41 der Befestigungsmittel 30, 35, 40 durch die Löcher hindurchgesteckt und mittels Schraubmuttern 32, 37, 42 arretiert werden, um ein Lösen der Stempelkopfaufnahme 20 zu verhindern.

Im untertägigen Einsatz eines Schildausbaugestells 10 muss jede Schildkappe 4 relativ hohe Setzkräfte aufnehmen, die von den hydraulischen Stempeln 9 auf die Schildkappe bzw. Hangendkappe 4 übertragen werden. Um die lösbaren Befestigungsmittel 30, 35, 40 von den hohen Setzkräften zu entlasten, sind an den beiden Außenseiten 24', 25' der Seitenschenkel 24, 25 insgesamt vier Druckstücke 28 sowie 29 angeschweißt, welche sämtliche Druckkräfte, die vom Stempel auf die Stempelkopfaufnahme 20 ausgeübt werden, in die Versteifungsstreben 15 bzw. 16 und somit in die Schildkappe 4 einleiten. Beim Rauben des Schildausbaugestells 4 können die Druckstücke 28, 29 keine Kräfte aufnehmen, da sie nur lose mit ebenen Stirnseiten an den Unterseiten der Versteifungsstreben 15, 16 anliegen. Die Kräfte beim Rauben werden über die lösbaren Befestigungsmittel 30, 35, 40 abgesetzt.

Die 3 bis 5 zeigen die erfindungsgemäße Stempelkopfaufnahme 20 im Detail. Die zentral positionierte Gelenkpfanne 21 ist mittels eines Mittelstegs 45 an den beiden Querstreben 26, 27 abgestützt, der an seiner Oberseite Befestigungsaufnahmen für Lastösen 50 aufweist. Der Mittelsteg 45 ist jeweils zwischen einer Querseite der Gelenkpfanne 21 und der benachbart liegenden Querstrebe 26 bzw. 27 eingeschweißt. Der Mittelsteg 45 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Tiefe der Querstreben 26, 27 und verläuft parallel zu den beiden Seitenschenkel 24, 25. Die Gelenkpfanne 21 kann hierbei einen mehrteiligen, aus einzelnen Blöcken oder Platten bestehenden Unterbau 39 aufweisen, an welchem der Mittelsteg 45 seitlich angeschweißt ist. Zu beiden Seiten der Mulde 22 der Gelenkpfanne 21 sind Gabelköpfe 46 mit Stecklöchern 47 ausgebildet, um ein nicht gezeigtes Sicherungselement wie insbesondere einen Sicherungsbolzen zum Sichern eines in die Mulde 22 einfassenden Stempelkopfes an der Stempelkopfaufnahme 20 arretieren zu können. Um die lösbaren Befestigungsmittel 30, 35, 40 von den Setzkräften zu entlasten, können die einzelnen Befestigungslöcher 24A, 25A sowie 26A jeweils als Langlöcher ausgeführt sein, wie insbesondere die 4 und 5 für die Befestigungslöcher 24A sowie 26A zeigen. Die Druckstücke 28, 29 erstrecken sich nur partiell über die Tiefe der Seitenschenkel 26, 27 und die flachen Stirnseiten 28' der Druckstücke 28 liegen etwa auf gleicher Höhe wie der Boden der Mulde 22 der Gelenkpfanne 21.

Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Die Druckstücke 28, 29 können aus rechteckförmigen Platten gleicher oder unterschiedlicher Abmessungen oder auch aus parallelogrammförmigen Platten bestehen, wobei zum Absetzen der Druckkräfte beim Setzen eines Schildausbaugestells vorteilhaft ist, wenn wenigstens die den Versteifungsstreben zugewandte Stirnfläche der einzelnen Druckstücke eben ist. Die Druckstücke können an den Seitenschenkeln auch angegossen oder angeschraubt sein. In den Fig. ist eine Befestigung einer Stempelkopfaufnahme mit vier lösbaren Befestigungsmitteln gezeigt, wobei zwei Befestigungsmittel an dem hinteren Quersteg positioniert sind. Je nach zur Verfügung stehendem Montageraum an der Unterseite der Schildkappe könnten gegebenenfalls eines oder beide dieser lösbaren Befestigungsmittel auch aus Vorsprüngen oder dgl. bestehen, die in entsprechende Aussparungen in den Querstreben einfassen, oder die Befestigung der Stempelkopfaufnahme könnte insgesamt nur mit drei lösbaren Befestigungsmitteln erfolgen. Falls in geeigneter Position eine Aussparung an der äußeren Versteifungsstrebe der Schildkappe zur Verfügung steht, könnte gegebenenfalls auch der verlängerte Seitenschenkel entfallen, wodurch die Stempelkopfaufnahme insgesamt einen symmetrischen Aufbau erhalten kann, um eine Ersatzstempelkalotte sowohl links als auch rechts unterhalb einer Schildkappe positionieren und befestigen zu können.