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Zweiteiliger Ring zum Einspannen eines Zylinders Die Erfindung betrifft
einen zweiteiligen Ring zum Einspannen eines Zylinders., insbesondere einen das
Schloß eines zweiteiligen eisernen Grubenstempels mit rohrförmigem Ober- und Unterstempel
bildenden Klemmring.
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Es ist bereits ein durch Reibungsschluß auf den Oberstempel eines
Grubenstempels wirkender Klemmring bekannt, bei dem der Querschnitt von der Mitte
nach dem Ende zu abnimmt. Durch die Querschnittsabnahme wird eine bessere Auflösung
der beim Spannen eines solchen. Klemmringes auftretenden Biegekräfte in gleichmäßig
sich über den Umfang des Oberstempels verteilende radiale Andrückkräfte angestrebt,
die insbesondere da eintritt, wenn der Ringquerschnitt über den Umfang im Sinne
eines Trägers gleicher Festigkeit bemessen wird. Dieses Prinzip der Ouerschnittsabnahme
von der Ringmitte nach dem Ringende hat man auch bereits bei mehrteiligen, insbesondere
zweiteilig ausgebildeten Klemm- oder Spannringen angewendet.
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Der Innendurchmesser des nicht gespannten Klemmringes entsprach dabei
genau dem Außendurchmesser des einzuspannenden Rohres, wie dies z. B. im Werkzeugmaschinenbau
bei der Säule und dem in der Höhe verstellbaren Ausleger einer Radialbohrmaschine
der Fall ist. Der so vorhandene Gleitsitz hat sich für den Grubenausbau als unvorteilhaft
erwiesen, weil selbst bei Verwendung von sauber gedrehten Oberrohren und einem genau
gebohrten Klemmring durch die unvermeidliche Verschmutzung des Grubenstempels unter
Tage das Verschieben seiner beweglichen Teile im entspannten Zustand des Klemmringes
Schwierigkeiten bereitet. Dies gilt um so mehr, als mit leichten Verbiegungen und
Einbeulungen des Oberrohres im Bergbau gerechnet werden muß. Aus diesem Grunde empfiehlt
es sich, zwischen dem gelösten Klemmring und dem Oberrohr ein so großes Spiel vorzusehen,
daß unter den geschilderten Verhältnissen das freie Herausziehen oder Hereinschieben
des Oberstempels gewährleistet ist.
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Es wurde darüber hinaus festgestellt, daß bei der bekannten Ausführungsform
des Klemmringes am Ansatzpunkt der an den Ringenden sitzenden Klemmlaschen erhöhte
Biegespannungen durch die an den Laschen angreifenden Spannmittel auftreten, die
zu einer ungleichmäßigen Belastung des Oberrohres an seinem Umfang führen.
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Das Ziel der Erfindung geht dahin, sowohl diese ungleichmäßige Belastung
des Oberrohres als auch die einem Gleitsitz anhaftenden Nachteile zu vermeiden.
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Es ist zwar bereits ein Grubenstempel bekannt, bei dem der Oberstempel
in Form eines Kegels oder eines Keiles nach unten verjüngt und in einem Schloßrahmen
mittels den Oberstempel klemmbackenartig umfassender Federspangen gehalten wird.
Die Federspangen liegen mit ihren Enden einerseits an einer festen Platte des Schloßrahmens,
andererseits an einer waagerecht im Schloßrahmen geführten, unter der Einwirkung
eines senkrechten Spannkeiles stehenden Platte an. Die Federspangen sind in der
Grundplatte des Schloßrahmens abgestützt. Zwar ist hier eine Aufteilung der Umspannung
des Oberstempels in zwei Federspangen vorgesehen, aber die Anpreßdrücke, die auf
den Oberstempel ausgeübt werden, nehmen längs des Umfanges sehr unterschiedliche
Werte an.
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Es ist weiterhin ein nachgiebiger Grubenstempel mit rohrförmigem Innen-
und Außenstempel, einem Keilgetriebe für die Schloßklemmkraft sowie Klemmbacken
für die Übertragung der Schloßkräfte bekannt geworden, bei dem mit dem annähernd
als Rohrzylinder ausgebildeten Innenstempel ein weiterer, vorzugsweise zweimal in
Längsrichtung geschlitzer Rohrzylinder derart fest verbunden ist, daß zum mindesten
zu beiden Seiten im Bereich der Schlitzung freie Räume gebildet werden, die unter
Ausfüllung von im Schloßgehäuse sich abstützenden Klemmstücken bei Verspannung des
geschlitzen Rohrzylinders im Sinne einer vergrößerten Reibfläche den Längsschub
aufnehmen. Eine gleichmäßige Belastung des Oberrohres ergibt sich bei diesem Grubenstempel
ebenfalls nicht.
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Schließlich hat man bei einem nachgiebigen Grubenstempel Oberrohr
und Unterrohr durch einen ringförmigen, aus Segmenten bestehenden Bremskörper festgestellt,
der an seinen beiden Enden kegelförmige Angriffsflächen für den Außenstempel und
einen besonderen Anpreßring hat. Der Außenstempel ist an seinem oberen Ende kegelförmig
verjüngt und der ringförmige Bremskörper an seinem dem Außen-
Stempel
abgewandten Ende zu einem Hohlkegel erweitert und von einem die Segmente umschließenden
Ring umgeben. Dabei ist auch ein die Bremssegmente umschließender ringförmiger Körper
vorgesehen, der als Schelle ausgebildet ist, deren nach außen abgebogene Enden durch
einen Spannrahmen mit einer Offnung von nach unten zunehmender Breite zusammenpreßbar
sind. Dieser ringförmige Körper liegt an dem in Segmente aufgeteilten Bremskörper
sowohl im entspannten als auch im gespannten Zustand unmittelbar an, und damit ist
der Übelstand verbunden, daß der Andruck des Klemmringes längs des Stempelumfanges
unterschiedliche Werte hat.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, bei einem zweiteiligen,
als Träger gleicher Festigkeit ausgebildeten Klemmring zum Einspannen eines Zylinders,
insbesondere dem Schloß eines zweiteiligen eisernen Grubenstempels mit rohrförmigem
Ober-und Unterstempel, die Innenflächen der Klemmringhälften so auszubilden, daß
sie im entspannten Zustand Kreisbögen darstellen, deren Radius gegenüber dem Radius
des einzuspannenden Zylinders um ein solches Maß größer ist, daß die Ringteile im
gespannten Zustand mit auf ihrer ganzen Länge möglichst annähernd gleichem Druck
am Zylinder anliegen. Dadurch wird ein gleichmäßiger Andruck der Ringe über den
ganzen Umfang erreicht und damit eine gleichmäßige Belastung des von dem Ring eingespannten
Oberstempels. Erst dadurch wird der Vorteil des kreisförmigen Stempelprofils gegenüber
anderen Profilen ausgenutzt, die in den verschiedenen Querschnittachsen verschiedene
Biegungsmomente aufweisen, bei Beanspruchung in der einen Richtung also leichter
durchknicken als in den anderen. Da die nicht kreisförmigen Profile so dimensioniert
werden müssen, daß sie einem bestimmten Knickmoment auch in der ungünstigsten Achse
zu widerstehen in der Lage sind, ergibt sich ein höheres Gesamtgewicht des Stempels
bei solchen Profilen gegenüber einem Rohrprofil, daß bei der Schloßausbildung gemäß
der Erfindung in sämtlichen Querschnittsachsen etwa gleiche Werte der Knickfestigkeit
aufweist.
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Bei dem neuen Stempel können die Verlängerungen der Innenflächen benachbarter
Klemmlaschen zum Zylinder hin im entspannten Zustand der Ringhälften einen spitzen
Winkel einschließen, während im Betriebszustand die Innenflächen parallel liegen.
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Die Außenflächen der benachbarten Klemmlaschen der Klemmringhälften
können in bekannter Weise zum Zylinder hin divergieren und die Angriffsflächen einer
Keilklaue bilden, welche zum Spannen des Ringes z. B. mittels eines Querkeiles dient.
Es kann auch ein die Klemmringhälfte umfassender Bügel vorgesehen sein, der in einer
Ebene senkrecht zur Zylinderachse vorzugsweise U-förmig gestaltet ist und mittels
an den Schenkelenden angeordneter Nasen an den Klemmlaschen der anderen Klemmringhälfte
angreift, während eine im Bügel geführte Druckbacke sich auf die Laschen der umfaßten
Ringhälfte abstützt und ein zwischen Druckbacke und Bügel einzutreibender Querkeil
zum Spannen des Ringes dient.
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In der Zeichnung ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Schloß
eines zweiteiligen eisernen Grubenstempels mit rohrförmigem Ober- und Unterstempel
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Schlosses, Fig. 2 das gelöste
Schloß in Draufsicht, Fig. 3 das Schloß in gespanntem Zustand.
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1 ist der Oberstempel, 2 der Unterstempel. Mit 3 und 4 sind die beiden
Klemmringhälften bezeichnet. Die Klemmringhälfte 3 ist mit dem Unterstempel 2 dadurch
verbunden, daß außenseitig an beide Teile die Brücke 5 angeschweißt ist. Die Verbindung
der Ringhälfte 4 mit dem Unterstempel 2 erfolgt durch Zugbänder 6 und 7, die nur
im oberen Teil an den Halbring 4, im unteren Teil an den Unterstempel 2 angeschweißt
sind, so daß sie eine Umfangsbewegung des Halbringes 4 in beschränktem Maße zulassen.
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Wie Fig. 2 zeigt, stellen im entspannten Zustand die Innenflächen
der Klemmringhälften 3 und 4 Kreisbögen dar, deren Radius größer ist als der des
einzuspannenden Oberstempels 1. Im gespannten Zustand (Fig. 3) liegen die Ringteile
3 und 4 auf ihrer ganzen Länge am Oberstempel 1 an.. An den Enden der Klemmringhälften
3 und 4 befinden sich die Klemmlaschen B. Wenn man bei entspanntem Zustand der Klemmringhälften
die Innenflächen dieser Klemmlaschen zum Stempel hin verlängert, so schließen sie
einen spitzen Winkel ein (Fig. 2), im gespannten Zustand liegen die Innenflächen
parallel (Abb. 3). Zum Spannen des Schlosses dient ein Bügel 9, der U-förmig gestaltet
ist. Er faßt mittels Nasen 10, die an den Schenkelenden des Bügels- angeordnet
sind, an die Klemmlaschen 8 der Klemmringhälfte 3 an. Auf die Außenseite derKlemmlaschen
8 der Klemmringhälfte4 stützt sich eine Druckbacke 11 ab. Diese ist mittels Nocken
13 in entsprechenden Ausnehmungen des Bügels 9 geführt. Zum Spannen des Schlosses
dient ein Querkeil 12, der zwischen die Druckbacke 11 und den Steg des Bügels 9
getrieben wird.
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Versuche haben gezeigt, daß die am Ansatzpunkt der an den Ringenden
sitzenden Klemmlaschen auftretenden Biegespannungen auf ein solches Maß verringert
werden, daß das Oberrohr des Grubenstempels an seinem ganzen Umfang einer im wesentlichen
gleichen Anpreßkraft ausgesetzt ist. Bei gelöstem Spannschloß läßt sich das Oberrohr
leicht im Unterrohr verschieben.