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Eiserner Grubenstempel Die Erfindung betrifft einen beschränkt nachgiebigen
eisernen Grubenstempel, das heißt einen eisernen Grubenstempel, dessen Innenstempel
auch gegenüber hohen Gebirgsdrücken einen nur beschränkten und geringen Einsinkweg
zurücklegt, und der daher für die Verhältnisse des Bruchbaues geeignet ist. Bei
derartigen Grubenstempeln hat man zwar den geforderten geringen Einsinkweg erreichen
können und auch, eine genügende Widerstandskraft der Konstruktionsteile gegenüber
den auftretenden hohen Gebirgsdrücken erzielt, jedoch ist es bisher nicht möglich
gewesen, einen Grubenstempel zu schaffen, welcher bei hoher Widerstandskraft sowie
geringer und beschränkter Nachgiebigkeit sich auch leicht und gefahrlos rauben läßt.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß die unter den Verhältnissen des Bruchbaues auf
die Stempelkonstruktion wirkenden hohen Gebirgsdrücke sich im Stempelschloß über
den meist keilförmigen Innenstempel auch in entsprechend große Horizontalkräfte
umsetzen, unter deren Wirkung auch die die Stempelkonstruktion zusammenhaltenden
Schloßteile stehen, und die daher das Lösen dieser Schloßteile außerordentlich erschweren
und meist unmöglich machen.
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Es sind nachgiebige eiserne Grubenstempel bekannt, bei denen der in
den Außenstempel verschiebbare keilförmige Innenstempel durch einen Metallkeil festgestellt
und gelöst wird, der in einer Keiltasche mit einer in seine Raubrichtung gerichteten
Schrägfläche anliegt, wobei ein Quetschholz zwischen Innenstempel und Metallkeil
angeordnet war. Derartige eiserne Grubenstempel konnten zwar entsprechend ihrer
auf verhältnismäßig große Nachgiebigkeit abgestellten Konstruktion im Strebbau mit
Versatz Eingang finden, wo infolge der großen Nachgiebigkeit der auf den Stempel
in axialer Richtung wirkende Gebirgsdruck verhältnismäßig gering war. In Bruchbaubetrieben
haben jedoch diese Sternpel versagt, und zwar nicht nur deshalb, weil das bei ihnen
verwendete Quetschholz nicht den dort geforderten geringen Einsinkweg ermöglichte,
sondern weil die Raubmöglichkeit des in der Keiltasche sitzenden Metallkeiles unzulässig
erschwert wurde.
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Dieser Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß bei den bekannten Grubenstempeln
das O_uetschholz durch den einsinkenden Innenstempel unter dem hohen Gebirgsdruck
in seiner Faser restlos zerstört wurde und seine Eigenelastizität verlor, so daß.`
der Metallkeil unter den großen horizontalen Schloßkräften in der Keiltasche festgeklemmt
wurde. Weiterhin gestaltete sich das Rauben derartiger Grubenstempel im Bruchbaubetrieb
insofern noch besonders gefahrvoll, als der Keil unter dem erforderlichen hohen
Kraftaufwand ruckartig aus der Keiltasche herausgerissen werden mußte, wobei das
in seiner Faser und Elastizität zerstörte Quetschholz die Berührung mit dem Innenstempel
verlor und dieser daher plötzlich in- den Außenstempel hineinrutschte.
Man
hat zwar, schon eiserne Grubenstempel vorgeschlagen,:==be=.=denen= an Stelle
eines Quetschholzes ein --:durch Materialelastizität.-., beschränkt nachgiebiges
metallisches Orga wie beispielsweise eine Feder, Verwendüxt'-fand, jedoch konnte
hierdurch allein ein ir: die Verhältnisse des Bruchbaues namentlich" hinsichtlich
seiner Raubmöglichkeit geeigneter Grubenstempel nicht geschaffen werden.
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Dies war beispielsweise auch nicht bei einem Grubenstempel der Fall,
bei dem hinter einem ein Quetschholz aufnehmenden Futter eine geschlossene Ring-
oder Schalenfeder angeordnet war, da hierbei kein Setz- und Löseorgan vorhanden
war, auf welches die Federkraft einwirken konnte.
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Auch bei einem bekannten eisernen Grubenstempel, bei dem im Außenstempel
eine über die Länge des Gleitweges reichende gewölbte Blattfeder angeordnet war,
welche durch einen Exzenter angespannt wurde, konnte keine Erleichterung des Raubens
durch die Federkraft erreicht werden. Diese wirkte sich vielmehr ausschließlich
auf das Löseorgan selbst, den Exzenter, aus, der also nur gegen den Druck der Blattfeder
gelöst werden konnte.
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Eine Erleichterung des Raubens konnte schließlich auch nicht bei einem
bekannten eisernen Grubenstempel erzielt werden, bei dem der keilförmige Innenstempel
auf zwei eine Keilpaarung bildende Keilkörper wirkte, wobei der zweite Keilkörper
gegen eine die Aufgabe einer Zusatzkraft erfüllende Schraubenfeder beweglich war,
denn durch diese Zusatzkraft sollte lediglich die geringere- Reibung der Bewegung
ausgeglichen werden.
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Die Erfindung betrifft einen beschränkt nachgiebigen eisernen Grubenstempel,
bei dem der in dem Außenstempel verschiebbare keilförmige Innenstempel durch einen
Metallkeil festgestellt und gelöst wird, der in einer Keiltasche mit einer in seine
Raubrichtung gerichteten Schrägfläche anliegt, und besteht im wesentlichen darin,
daß dem Setz- und Raubkeil zwischen der Schrägfläche der Keiltasche und dem keilförmigen
Innenstempel ein an sich bekanntesdurchMaterialelastizität beschränkt nachgiebiges
metallisches Organ zugeordnet ist. Hierdurch werden die oben gekennzeichneten Schwierigkeiten
bezüglich des- Raubens des Metallkeiles unter den Gebirgsdrücken des Bruchbaues
insofern erleichtert, als das Federungsorgan stets eine Kraftreserve bildet, welche
beim Lösen des Metallkeiles in der in Raubrichtung liegenden Schrägfläche des Stempelschlosses
eine Reaktionsfläche findet und daher eine Kraft zur Folge hat, die in Richtung
der Raubbewegung des Metallkeiles liegt. Weiterhin bleibt beim Lösen des Keiles
infolge der steten vorhandenen Elastizität des Federungsorgans dieser mit dem Innenstempel
in kraftschlüssiger Be-.xührung, so daß ein plötzliches Zusamrnen-#gi.riken der
Stempelteile ausgeschlossen ist.
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.- -@'@ine Anzahl von Ausführungsmöglichkeiten .-Air Erfindung wird
an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Abb, i und 2 zeigen Längsansichten eines Stempels um 9o° versetzt
zueinander, in dessen Keiltasche ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Keilelement,
vorgesehen ist, und Abb. 3 ist die Seitenansicht einer Keiltasche mit eingesetztem
Keilaggregat. Abb. 4 bis 6 sind Stirnansicht, Seitenansicht und Querschnitt eines
Keilelementes in größerem Maßstabe; Ab. 7 und 8 sind Seitenansicht und Grundriß
des Federkeils eines Keilaggregats gemäß der Form nach Abb. 4 bis 6 mit Begrenzung
der Nachgiebigkeit durch die Materialstärke. Abb. g bis io sind wiederum zwei um
go° zueinander versetzte Längsansichten eines mit Keilaggregat ausgerüsteten Stempels,
während in den Abb. ii bis 21 verschiedene Formen des begrenzt nachgiebigen oder
Federkörpers wiedergegeben sind. Abb. i i und i2 sind Längs- und Stirnansicht einer
Form, Abb. 13 und 14 Längsansicht und Querschnitt einer weiteren Form und Abb. 15,
16, 77 Längsansicht, Querschnitt und Draufsicht einer ähnlichen Form des Federkörpers,
der als Kastenfeder ausgebildet ist, und bei dem die Begrenzung der Nachgiebigkeit
durch den- starren Kastenrand erfolgt, während Abb. 18 bis 2o die gleichen Ansichten
und Abb. 21 ein Querschnitt in größerem Maßstab einer Form des nachgiebigen Körpers
darstellen, bei dem die Nachgiebigkeit durch die. Formgebung zweier gegeneinander
gelegten Teile erzielt wird, und die gleichzeitig für die Aufnahme besonders hoher
Drücke geeignet ist.
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Der Aufbau der Stempel entspricht an sich dem üblichen und besteht
aus dem Oberstempel.io, der in oder an dem Unterstempel i i unter Zwischenschaltung
eines Klemmschlosses 12 am oberen Ende des Unterstempels ii geführt ist. Im Klemmschloß
i2 ist die Keiltasche 13 zur Aufnahme des Keilelementes oder Keilaggregats
gemäß der Erfindung Vorgesehen. Das ,Keilelement besteht nach Abb. i und 2 und 4
bis 6 aus einem einzigen Stück, und zwar einem zweischenkeligen Körper, dessen einer
Schenkel 14 die Keilfläche 15 für die Anlage in der Keiltasche 13 aufhveist,
dessen anderer Schenkel 16 unter Bildung eines Hohlraumes an der Rückseite des Keilschenkels
14 anliegt.. Zweckmäßig wird die Anlage an der Rückseite des Keilschenkels 14 an
den Außenkanten 18 in balliger Form ausgebildet, so daß etwa eine Form, wie in Abb.
6 dargestellt, entsteht, und bei
zunehmendem Druck, auch der 'Widerstand
größer wird durch die Verkürzung des Abstandes der Aufliegepunkte des Federschenkels
16. Die Außenkanten 18 des Schenkels 16 können auch bei stärkstem Druck nicht ausweichen,
da das Keilelement von der Keiltasche an den Seitenkanten 35 nahezu schliej3end
geführt wird. Durch die als Biegekante wirkende Bahrung i9 an der Wurzel der beiden
Schenkel ist als Begrenzungsstück ein Dorn iga gesteckt, der entsprechend der Durchfederung
des Schenkels 16 eine Abflachung 2o aufweist. Das Keilelement wird wie ein Keil
in die Keiltasche getrieben und dadurch beide Schenkel unter Verringerung des Abstandes
17 auch in der Mitte sich genähert. In der Bemessung des Abstandes 17 im Verhältnis
zum Keilanlauf der Schrägfläche des Oberstempels liegt die Bemessung .ler Begrenzung
der Nachgiebigkeit, so daß aus der Stärke des Federschenkels 16 die Nachgiebigkeit
und damit die Erstarrung errechnet werden kann. Ferner hat man am Abstand des Dorns
iga von der Oberkante des Klemmschlosses beim Gebrauch einen Weiser. Man kann also
schon den Anfangsdruck bestimmen und hat auch im Betrieb Klarheit über die Größe
der Einwirkung auf den Stempel. Damit sind alle zwischen Keilelernent und Stempeloberteil
auftretenden Kraft- und Widerstandswerte klar, so daß von vornherein festzulegen
ist, bei welchen Werten ein weiteres Zusammenpressen des Keilelementes bis zur Erstarrung
stattfindet.
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Dieser Vorgang gilt auch für die Fälle, in denen ein Keilaggregat
durch einen Keilkörper und einen oder mehrere Feder- oder nachgiebige Körper gebildet
wird. Eine der vorbeschriebenen Form gleichwertige und auch in der Aufbauform ähnliche
Form ist in den Abb.3 und 7 und 8 dargestellt. Statt zweier zusammenhängender Schenkel
sind hier zwei getrennte Körper verwandt, von denen der Keil i.Ia in üblicher Weise
aufgebaut sein kann, während der Federstab i6a wie der Schenkel 16 aufgebaut ist,
jedoch zur Verbindung mit dem Keil Klauen 23 erhält, die in einen Schlitz 23a des
Keils i4a hineingreifen. Die Begrenzung und Markierung des Keilstandes kann hier
durch OOuerbolzen 22 erfolgen, die in .den Schlitz 2311 ebenfalls hineinragen und
das Keilaggregat im Keilschloß halten. Diese Ouerbolzen, die nach außen vorstehen,
können gleichzeitig auch als Stützpunkte zum Loswuchten des Keiles benutzt werden.
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Die Ausführungsformen nach den Abb. ii bis 17 unterscheiden sich von
dem Keilaggregat der vorbeschriebenen Form lediglich durch die Form des Federkörpers,
die Zusammenschaltung mit dem Keilkörper i4a ist dieselbe wie vorbeschrieben. Der
Federkörper wird als Kastenfeder ausgebildet, deren Federarm in dem Kasten geführt
wird und aus einem [J- oder wannenförrilig gestalteten Hohlkörper gebildet, dessen
Boden z4 und Seitenflansche 25 die Grundform bilden, und wobei die Seitenflansche
25 gleich die Begrenzung der Nachgiebigkeit übernehmen. Nach allen drei Ausführungsformen
der Abb. i i bis 17 wird ein die Verlängerung des Bodens 24 bildender Bügel
27 bei 26 hereingebogen und mit seiner Spitze 28 in den durch den Boden und
den Schenkel 29 gebildeten Winkel gedrückt. Unterschiedlich ist hier lediglich die
Stärke der Wellung .des Bügels 27. Nach Abb. i i und 12 ist die Wellung stärker,
so daß die größere Zahl der durch die Wellentäler gebildeten Stützen eine stärkere
Druckaufnahme gewährleistet als die einzige Stütze des Bügels 27a nach Abb. 13 und
14 und dieser wiederum eine stärkere als der Bügel 27° nach Abb. 15 bis 17, der
nur mit der Spitze 28 abgestützt ist. Bei sämtlichen Formen nach den Abb, i i bis
17 wird aber durch die eigenartige Federbildung und Abstützung eine steigende Druckaufnahme
erzielt und die Erstarrung durch Anlage des Keilrückens an den Kastenrand z5 herbeigeführt.
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In seiner Zuordnung zu Keilkörper 14a gleich ist auch das Keilaggregat
nach den Abb. 18 bis 21. Unterschiedlich ist hier allein die Bildung der begrenzten
Nachgiebigkeit. Gemäß der Erfindung werden hier zwei Stäbe 3o und 31, die durch
Klammern oder Klauen 32 gegen Längsverschiebung in sich gesichert sind, verwendet
und mit Längsrillen 33 und 34 versehen. Von diesen Rillen sind beispielsweise die
Rillen 34 des Stabes 31 derart versetzt angeordnet, daß, im Querschnitt gesehen,
die Zähne des Stabes 3o auf der linken Hälfte mit den linken Flanken, auf der rechten
Hälfte mit den rechten Flanken der Zähne des Stabes 31 in Berührung kommen. Die
Tiefe der Rillen 33 und 34 bildet hier den Maßstab für die Begrenzung und ist geringer
als der Anlauf der Keil- oder Schrägfläche am Stempeloberteil. Die Elastizität des
Materials reicht bei der geringen Zahntiefe völlig für die nötige Nachgiebigkeit
aus, und es kann hier mit einer besonders hohen Druckaufnahmefähigkeit gerechnet
werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich das Keilaggregat festfrißt.
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Wesentlich für die Erfindung ist also die Verwendung eines Keilelementes
oder Keilaggregats, also eines Organs, das eine Quertreibwirkung mit einer begrenzten
Nachgiebigkeit vereinigt, die ihrerseits wieder in einem Abhängigkeitsverhältnis
zum Anlauf der Schrägfläche am Stempeloberteil steht. Hieraus ergibt sich dann je
nach Formgebung und
Bemessung die Möglichkeit, den Widerstand des
Stempels, den Zeitpunkt der Erstarrung, also auch die Druckaufnahmefähigkeit vorher
genau zu bestimmen, während im Gegensatz dazu die bisher in Verbindung mit Keilen
usw. verwendeten Quetschkörper aus nachgiebigem Material, wie Holz usw., weder eine
absolute Erstarrung noch eine vorherige Berechnung des Widerstandes zuließen.
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Es ist hier besonders wichtig, daß die Keilelemente oder Keilaggregate
nicht nur ihrer zu' erwartenden Beanspruchung entsprechend ausgewählt und vorher.
bestimmt werden können, sondern daß infolge des eigenartigen Aufbaues eine ständige
Wiederbenutzung und fast unbegrenzte Haltbarkeit erreicht wird. Außerdem wird der
Aufbau an sich außerordentlich vereinfacht und daher auch verbilligt.