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Zweiteiliger Grubenstempel
Die Erfindung betrifft zweiteilige Grubenstempel, deren Stempelteile mittels einer druckmittelbetriebenen Vorrichtung unter elastischer Verformung verspannt und über ein Stempelschloss unter Reibungsschluss verbunden sind.
Bei den meisten in Betrieb befindlichen zweiteiligen metallischen Grubenstempeln kommt die Tragfähigkeit dadurch zustande, dass dem Einsinken des Oberstempels eine Reibungskraft entgegenwirkt, deren Grösse ausser von der Beschaffenheit der aneinander reibenden Flächen vom Anpressdruck abhängt, der gewöhnlich durch die elastische Verformung eines oder mehrerer Schlosselemente zustandekommt ; die Grösse der Reibungskraft ist also unter anderem davon abhängig, dass die einzelnen Elemente beim Spannen des Schlosses eine bestimmte Verformung erreichen.
Damit nun alle an derselben Betriebsstelle eingesetzten Stempel die gleiche Tragfähigkeit haben, muss bei jedem die gleiche Kraft zur elastischen Verformung der Schlosselemente aufgewendet werden ; soweit dies durch Keilgetriebe erfolgt, ist man davon abhängig, dass durch Eintreiben der Keile der gleiche Endzustand des Systems erreicht wird. Es bedarf keiner näheren Erläuterung, dass hier sowohl wegen der Unzuverlässigkeit der menschlichen Bedienung als auch wegen ungleichmässiger Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe Streuungen dieses Endzustandes unvermeidlich sind.
Es sind bereits zweiteilige Grubenstempel bekannt, bei denen die Verspannung der Stempelteile unter elastischer Verformung des dabei benutzten Schlosses durch eine mittels Druckmittel, z. B. eine Druckflüssigkeit, betriebene Spannvorrichtung erfolgt, wobei das Druckmittel nicht nur zur Herstellung sondern auch zur Aufrechterhaltung der Schlossspannung dient ; sein Druck muss also während der ganzen Einsatzzeit des Stempels, gewöhnlich also mehrere Tage, ununterbrochen aufrechterhalten und auch sorgfältig überwacht werden.
Die Erfindung schafft nun eine derartige vorteilhafte Ausgestaltung der eingangs beschriebenen zweiteiligen Grubenstempel, dass die unter Druck z. B. hydraulisch betätigte Spannvorrichtung lediglich zur Erzeugung der erforderlichen Schlossspannung dient und nach ihrem Wirksamwerden von einer andern Spannvorrichtung abgelöst wird, so dass das Druckmedium entspannt und die hydraulische Einrichtung anschliessend für andere Stempel verwendet werden kann.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass bei zweiteiligen Grubenstempeln der eingangs beschriebenen Art neben der druckmittelbetriebenen Spannvorrichtung für das Stempelschloss zusätzlich eine einfache mechanische Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Schlossspannung vorgesehen ist.
Um mit hoher Präzision die durch die druckmittelbetriebene Vorrichtung erzeugte Schlossspannung durch mechanische Verriegelung festzulegen und aufrechtzuerhalten, greifen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die druckmittelbetriebene Spannvorrichtung und die mechanische Verriegelung des Stempelschlosses an diesem in der gleichen Ebene an ;
auf diese Weise ist es möglich, die mit Hilfe der hydraulischen Spannvorrichtung im Schloss erzeugte Spannung genau auf der eingestellten Höhe zu halten, ohne dass beim Absinken des hydraulischen Druckes oder beim Entfernen der Spannvorrichtung eine Änderung des Spannzustandes eintritt
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die druckmittelbetriebene Spannvorrichtung mit einer Sperre zur Aufrechterhaltung des bei einem vorzugsweise einstellbaren Höchstdrucke erreichten
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spannungszustandes versehen ;
durch den Druckmittelantrieb zum Spannen des Schlosses wird also nicht nur die recht beschwerliche Arbeit des Eintreibens eines Keiles von Hand erspart, sondern auch eine grössere
Präzision in dem Grade der Schlossspannung erreicht und man kann auf diese Weise mit viel grösserer
Annäherung alle am selben Betriebsort eingesetzten Stempel auf die gleiche Schlossspannung bringen als dies beim Eintreiben eines Setzkeiles möglich ist.
Bei der erfindungsgemässen Ausgestaltung zweiteiliger Grubenstempel ist es zweckmässig, an dem die Spannung bewirkenden Teil des Schlosses zwei radial abstehende Laschen anzuordnen und das Schloss mittels einer Spannvorrichtung zu spannen, die an diesen beiden Laschen mit einem gabelartigen Teil einerseits und einem relativ dazu beweglichen Spannelement anderseits angreift und diese gegeneinander bewegt.
Nach der Erfindung dient als Verriegelung ein quer durch die Mitte der Laschen des Stempelschlosses durchgesteckter Bolzen mit senkrechtem Feststellkeil. Sowohl mechanische als auch hydraulische Mittel zur Verspannung des Stempelschlosses bilden einen erheblichen Anteil des Gesamtgewichtes des Stempels, das aber möglichst niedrig gehalten werden soll, weshalb die druckmittelbetriebene Spannvorrichtung mit dem Stempelschloss lösbar verbunden ist ; die Spannvorrichtung stellt also ein vom Stempel unabhängiges
Element dar, das nur beim Setzen des Stempels mit ihm in Verbindung gebracht wird, nach Spannen des
Schlosses und Anbringung der Verriegelung aber wieder entfernt werden kann.
Bei allen Arten zweiteiliger Grubenstempel mit mechanischer Verspannung der Stempelteile kann die erfindungsgemässe Verspannung angewendet werden.
In der Zeichnung sind in Verbindung mit einem sogenannten Klemmringstempel vier Ausführungbeispiele von erfindungsgemäss ausgebildeten Stempelschlössern dargestellt ; es zeigen : die Fig. 1 und 2 einen Klemmringstempel in Vorder-und Seitenansicht ; die Fig. 3 und 4 einen waagrechten und einen senkrechten Schnitt durch den Stempel nach der Linie III - III der Fig. 1 sowie der Linie IV - IV der Fig. 3 und Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt durch den Stempel mit angesetzter Spannvorrichtung ; die Fig. 6a und 6b zeigen eine andere Ausführungsform eines Stempelschlosses mit am Schlossband angesetzter Spannvorrichtung bei noch offenem bzw. bei gespanntem und verriegeltem Stempelschloss ;
Fig. 7 zeigt dasselbe Stempelschloss in der Stellung gemäss Fig. 6a in Draufsicht ; die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Variante eines Stempelschlosses in Seitenansicht und Draufsicht und schliesslich die Fig. lOa, lOb und 11 eine vierte Ausführungsform eines Stempelschlosses wieder in zwei Seitenansichten, geöffnet bzw. gespannt und festgestellt, sowie in zu Fig. 10a korrespondierender Draufsicht.
In den Figuren ist der rohrförmige Unterstempel mit 10, der rohrförmige Oberstempel mit 11 und der Klemmring mit 14 bezeichnet, welcher in Laschen 16 und 16a endet.
In den Fig. 1 und 2 ist auch der Fuss 12 des rohrförmigen Unterstempels 10 und der Kopf 13 des rohrförmigen Oberstempels 11 erkennbar ; Unterstempel 10 und Klemmring 14 sind durch das an beide Teile angeschweisste Band 15 verbunden.
Bei der Anordnung nach den Fig. 1 - 5 verdicken sich die Laschen 16 und 16a von ihrem Ansatzpunkt amKlemmring 14 aus zunächst nach aussen hin mit ihren schräg liegenden Seitenflächen 17 ; im Anschluss an diese Verdickung sind Nuten 18 angeordnet, in die die Zapfen 22 eingreifen, die sich am inneren Ende der beiden um den Bolzen 20 drehbaren Teile 21 der Spannzange befinden ; mit den äusseren Enden der Teile 21 ist über die Ösen 23 der Druckzylinder 25, über die Ösen 24 der Druckkolben 26 verbunden ; 27 ist das Anschlussstück für das Drucköl, 28 ein Überdruckventil.
Ist der Stempel gesetzt und soll der Klemmring gespannt werden, so werden die Zapfen 22 der Spannzange in die Nuten 18 eingesetzt und durch Anschluss des Zylinders 25 an das Druckmittel der Klemmring zusammengezogen ; der Kolben 26 arbeitet so lange, bis ein bestimmter, durch Stellung des Überdruckventiles 28 fixierbarer Höchstwert des Druckes erreicht ist. Der trapezförmige Keilkörper 19 ist während des Arbeitens der Spannzange aus der in Fig. 1 erkennbaren Stellung mit geöffnetem Klemmring in die aus Fig. 4 erkennbare Stellung längs der Schrägflächen 17 abgesunken ; das Schloss ist also im gespannten Zustand verriegelt. Durch Entlastung des Druckzylinders 25 kann nunmehr die Spannzange geöffnet und abgenommen werden ; der Stempel ist betriebsbereit.
Beim Rauben des Stempels braucht nur der Keilkörper 19 hochgeschlagen zu werden, wodurch ein Entspannen des Klemmringes 14 erfolgt und dann der Oberstempel 11 einsinkt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6a, 6b und 7 hat die Spannvorrichtung einen gabelförmigen Teil 29 mit Klauen 30 an seinen Enden, die von oben und unten über die Lasche 16 greifen, während die Stange 31 des Kolbens 32 unter dem Einfluss des bei 33 zugeführten Druckmittels über das Widerlager 34 auf die Lasche 16a einwirkt und diese mitsamt dem an ihr befindlichen Bolzen 35 in Richtung auf die gegenüberliegende Lasche 16 bewegt ; dadurch wird der Klemmring 14 gespannt, der Keil 36 sinkt in einen im Bolzen 35 vorgesehenen Schlitz ein und bewirkt die Verriegelung des Schlosses in der gespannten
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Stellung ;
nachdem nun durch den Keil 36 das Schloss verriegelt ist, kann das Druckmittel wieder aus der Spannvorrichtung abgelassen, die Kolbenstange 31 zurückgeschoben und die ganze Spannvorrichtung einschliesslich der Gabel 29 und der Klauen 30 vom Stempel abgenommen und die Spannvorrichtung alsdann zum Spannen des Schlosses eines andern Stempels benutzt werden.
Besonders aus Fig. 7 ist deutlich erkennbar, dass die Punkte, in denen die Klauen des Spannelementes bzw. der Verriegelungsbolzen an den Laschen 16 und 16a des Klemmringes angreifen, in der selben Ebene liegen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 befindet sich an der Stange 31 des Kolbens 32 ein Kopf 37, der innerhalb der an einem Ende des Bolzens 35 sitzenden Klaue 38 liegt ; wird das Druckmittel durch die Leitung 33 zugeführt, so zieht die Kolbenstange 31 den mit der Lasche 16 starr verbundenen Bolzen 35 an und bewegt so diese Lasche 16 auf die Lasche 16a zu, welche durch den gabelförmigen Teil 39 der Spannvorrichtung festgehalten wird ; die Verriegelung erfolgt hier durch den senkrechten Keil 40.
Die Spannvorrichtung gemäss den Fig. lOa, lOb und 11 ist ebenfalls so ausgebildet, dass eine der beiden Laschen, u. zw. die Lasche 16, von den Klauen 30 des gabelförmigen Teiles 29 festgehalten wird, während sich die am Kolben 32 befindliche Hohlstange 41 gegen die Lasche 16a legt. Wird das Druckmittel durch die Leitung 33 in den Raum 42 eingeführt, so nähern sich die Laschen 16 und 16a ; ist das Schloss verspannt, so wird durch Anziehen der Schraube 45 der im Innern des Rohres 41 geführte Stift 46 so weit nach innen geführt, bis er an der Kopfwand anliegt, die auf die Lasche 16a einwirkt ; nunmehr ist das Schloss mechanisch verspannt und das Druckmittel im Raum 42 kann wieder entspannt werden.
Die Dichtungen 43 und 44 haben den Zweck, das Eindringen von Druckflüssigkeit in das Innere des Spannelementes bzw. des Gewindes der Schraube 45 zu verhindern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zweiteiliger Grubenstempel, dessen Stempelteile mittels einer druckmittelbetriebenen Vorrichtung unter elastischer Verformung verspannt und über ein Stempelschloss unter Reibungsschluss verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass neben dieser druckmittelbetriebenen Vorrichtung zur Verspannung des Stempelschlosses (14,16) zusätzlich eine einfache, mechanische Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Schlossspannung vorgesehen ist.