DE1011378B - Vorrichtung zum Einbau zweiteiliger nachgiebiger Stahlstempel im Grubenausbau - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Einbau zweiteiliger nachgiebiger Stahlstempel im Grubenausbau Fast sämtliche Bauarten von nachgiebigen zweiteiligen Stahlstempeln weisen trotz neuerlicher erheblicher Verbesserungen und Verstärkungen immer noch eine zu große Nachgiebigkeit vor allem im Anfang der Belastung durch den Gebirgsdruck auf. Sie haben demnach zu große Einsinkwege bis zu höherer Lastaufnahme von beispielsweise 40t und mehr. Hierdurch wird das Hangende von vornherein stark beunruhigt und sein Absinken weitgehend erleichtert mit der Folge, daß die Biegefestigkeit des Gebirges meist überschritten und dann der Zusammenhang der Schichten zerstört wird. Auch das gefährliche Umschieben des Ausbaues ist eine Folge des Umstandes, daß die Stempel nach ihrem Aufstellen verhältnismäßig geringe Anfangstragkräfte aufweisen und darum schnell und leicht nachgeben. Sie setzen dem Gebirgsdruck einen unzureichenden Anfangswiderstand" entgegen. Auch die als »früh tragend« bezeichneten Stempel können in dieser Hinsicht nicht voll befriedigen.
• Hier bezweckt die Erfindung, Abhilfe zu schaffen, und zwar auf Grund des Gedankens, den Einsinkwiderstand der beiden durch Reibung mit einem Auflastungsmechanismus (Servowirkung) verspannten Stempelteile in solcher Höhe zu erzeugen, wie sie der gewünschten (maximalen) Lastaufnahme des Stempels entspricht. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, die in erster Linie aus einem Gerät zur Belastung des Stempels besteht, das sich unter Druckzuführung ausdehnen und sich einerseits auf den Stempelkopf und andererseits gegen ein Widerlager, vorzugsweise gegen das Hangende abstützen kann. Mit diesem Gerät wird der Stempel vor der Einwirkung des Gebirgsdruckes mit einer Kraft belastet, die seiner Belastung durch den höchsten aufzunehmenden Gebirgsdruck gleichkommt. Der in dem Belastungsgerät erzeugte Druck preßt bei einem eingebauten Stempel die Kappe fest an das Hangende; zugleich wird der Eintritt des Gebirgsdruckes der Oberstempel eingeschoben, bis der gesamte Stempel infolge seiner Mechanik die volle Tragfähigkeit (Normallast) erreicht hat. Nach Durchführung dieser Maßnahme setzt der Stempel dem beginnenden Gebirgsdruck sofort den höchsten Einsinkwiderstand entgegen. Der jeweils erreichte Einsinkwiderstand des Stempels während des Belastens kann durch ein im Druckerzeuger eingebautes Druckablesegerät sichtbar gemacht werden.
• Weiterhin gehören zu der Vorrichtung nach der Erfindung ein als vierzinkiger Gabelkopf ausgebildeter Stempelkopf, der mit Auflagern für das Gerät zum Belasten des Stempels versehen ist, sowie eine Stempelkappe, an deren mit Anzug ausgebildeter Unterseite ein zur Auflage auf dem Stempelkopf bestimmter Keil längs verschieblich geführt und die mit Vorsprüngen für den Angriff des Gerätes zum Belasten des Stempels versehen ist.
• Die mit dem Gerät nach der Erfindung belasteten Stempel sind in der Lage, als Anfangslast sofort die Höchstlast (Normallast bzw. Vollast) aufzunehmen; sie schieben sich erst dann weiter zusammen, wenn der Gebirgsdruck über die Höchstlast hinaus anwächst. Die sogenannte Vorabsenkung des Gebirges wird damit rechtzeitig und wirkungsvoll aufgefangen, was zur Folge hat, daß sie sich im ganzen verzögert und in ihrem Ausmaß verringert. Die mit der Vorrichtung nach der Erfindung behandelten Stempel sind somit tatsächlich als »sofort vollasttragend« zu bezeichnen. Dies zeigt auch im Last-Einsinkweg-Diagramm die Kennlinie der belasteten Stempel: sie ist knickfrei, da hier ja die Belastung, die bei der bisherigen Art des Stempelsetzens den Knickpunkt der Kennlinie hervorruft, vor Eintritt des Gebirgsdruckes erfolgt.
• Der Erfindungsgegenstand ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispiels, das sich auf das Belastungsgerät sowie auf den Stempelkopf und die Kappe nach der Erfindung erstreckt, näher erläutert und in der Zeichnung veranschaulicht, von der die Abb. 1 bis 4 die gesamte Vorrichtung in aufeinanderfolgenden Stellungen beim Setzen eines Stempels wiedergeben, während das Belastungsgerät in Abb. 5 in Vorderansicht und in Abb. 6 in Seitenansicht gezeigt wird.
• Dem Ausführungsbeispiel liegt ein zweiteiliger Grubenstempel aus Stahl mit Reibungsverschluß 1 zugrunde, dessen Stempelkopf als vierzinkiger Gabelkopf 2 ausgebildet ist, wodurch die Kappen sowohl im Streichen als auch im Einfallen verlegt werden können, ohne daß hierdurch die jeweils günstigste Schloßstellung des Stempels im Verhältnis zum Verhieb der Kohle berührt wird. Durch die Ausbildung des Gabelkopfes 2 mit vier Zinken tritt eine Schwächung der Tragkraft des Stempels nicht ein, weil die Aufnahme und Weiterleitung des Gebirgsdruckes nicht -durch Zinken, sondern durch die Sohle 3 des Stempelkopfes 2 erfolgt. An je zwei gegenüberliegenden Seiten besitzt der im Querschnitt rechteckige Gabelkopf 2 j e einen konsolartigen Vorsprung 4 als Auflager für die Belastungsvorrichtung (s. auch Abb. 5 und 6), die zu diesem Zweck mit zweiTatzen5 versehen ist. Beiderseits des Stempelkopfes ist in je einer zylinderartigen Führung 6 der Vorrichtung als Druckstück ein Kolben 7 angeordnet, dessen oberes Ende als Mulde 8 ausgebildet ist. Jeder Zylinder 6 ist mittels einer Leitung 9 an eine Druckquelle, z. B. an eine ortsbewegliche Pumpe, anschließbar.
• Nachdem der Stempel entweder in aufrechter Stellung bis unter die Kappe ausgezogen und alsdann im Stempelschloß fest verriegelt oder die Verriegelung bereits in der Liegelage des Stempels mit fixierter Länge vorgenommen worden ist, wird der Stempel zwischen Kappe und Hangendem aufgerichtet (Abb.1) . Nunmehr wird die Belastungsvorrichtung mit ihren Tatzen 5 auf zwei . gegenüberliegende Vorsprünge 4 des Stempelkopfes 2 gesetzt und sodann ihren Zylindern 6 von der Pumpe durch die Leitungen 9 Druckmittel zugeführt, dessen Druck 'die beiden Kolben? nach oben treibt. Hierbei kommt die Mulde 8 jedes der beiden Kolben 7 mit einem Nocken 11 der zwischen die Gabelzinken des Stempelkopfes eingeschobenen Kappe 10 in Anlage (s. Abb. 2). Die Druckerzeugung, deren jeweilige Höhe an einem an der Vorrichtung angebrachten Anzeigegerät abgelesen werden kann, wird bis auf einen Druck gesteigert, der der maximalen Tragkraft des Stempels gemäß dem Gebirgsdruck entspricht. Damit wird in dem Stempel der maximale Einsinkwiderstand schnell und zuverlässig erzeugt, der ebenfalls am Druckanzeiger ablesbar und überprüfbar ist und ein entsprechend tiefes Einsinken des Ober- in den Unterstempel zur Folge hat (s. Abb.3). Nunmehr ist der Stempel mit der maximalen Tragkraft belastet; diese Belastung wird für den Dauerzustand statt mit der Belastungsvorrichtung, die zum Einbau der weiteren Stempel des Ausbaues frei gemacht werden soll, dadurch von der Kappe 10 auf den Stempel übertragen, daß ein an der geneigten Unterseite der Kappe 10 geführter Keil 12 (Abb. 4) in den zwischen dieser und der Stempelkopfsohle 3 entstandenen leeren Raum eingetrieben und letzterer damit spannungs- und druckfrei geschlossen wird. Der Angriff des gabelförmigen Stempelkopfes zwischen den Nocken 11 verhindert wirksam ein Abrutschen oder Umschieben der Baue. Durch Ablassen der Druckflüssigkeit wird die Belastungsvorrichtung entspannt und vom Stempelkopf abgenommen, worauf sie für das Belasten des nächsten Stempels verfügbar ist.

Claims (7)

1. PATENTANSPRl?CH7 1. Vorrichtung zum Einbau zweiteiliger nachgiebigerGrubenstempel aus Stahl mitAuflastungsmechanismus (Servowirkung) am Schloß, gekennzeichnet durch ein unter Druckführung sich ausdehnendes Gerät zur Belastung des Stempels, das sich einerseits auf den Stempelkopf und andererseits gegen - ein Widerlager, vorzugsweise gegen das Hangende abstützen kann.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mehrere, an Druckmittelzuführungen (9) anschließbare Druckräume (6) mit Druckstücken (7) sowie Abstützungen (5) für Auflager (4) am Stempelkopf aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (7) mit Anlagen (8) für die Stempelkappe (10, 11) versehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät zur Belastung des Stempels mit einer Vorrichtung zum Messen und Anzeigen des Druckes versehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Stempelkopf, der als vierzinkiger Gabelkopf (2) ausgebildet und mit Auflagern (4) für das Gerät zum Belasten des Stempels versehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Stempelkappe (10), an deren mit Anzug ausgebildeter Unterseite ein zur Auflage auf dem Stempelkopf bestimmter Keil (12) längs verschieblich geführt ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempelkappe (10) mit Vorsprüngen (11) für den Angriff des Gerätes zum Belasten des Stempels versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 864 082, 289 904.