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Nachgiebiger Grubenstempel Bei der heute immer mehr im Bergbau zur
Anwendung kommenden Abbauweise, dem sog. Bruchbau, sind zur Abstützung des Hangenden
Grubenstempel erforderlich, die bei beschränkter Nachgiebigkeit einen möglichst
hohen Widerstand besitzen. Solche begrenzt nachgiebigen Grubenstempel großer Widerstandsfähigkeit
müssen natürlich eine entsprechend hohe Anfangstragfähigkeit besitzen, die in der
üblichem Weise durch Antreiben von Keilen bzw. Vorspannen von Schrauben nicht erzielt
werden kann. Es empfiehlt sich vielmehr, hierzu einen entsprechend schlanken Keil
mit Selbstanzug zu benutzen, d. h. einen solchen, der, in der Stempelachse verlaufend,
beim Unterdrucksetzen des Stempels mitgenommen wird, so daß sich die Anspannung
noch über das ursprüngliche Antreiben des Keiles hinaus steigert, jedenfalls aber
ein Selbstlösen des Keiles ausgeschlossen ist.
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Soweit man versucht hat, einen solchen Selbstanzug dadurch zu erzielen,
daß einprismatischer Oberstempel mit hölzernen Keilbeilagen zusammenarbeitet, die
an dem Oberteil mit der größeren Reibungsziffer des Holzes, an dem rückwärtigen
Widerlager mit der kleineren Reibungsziffer des Eisens wirken sollen, um so die
Mitnahme der Keilbeilagen durch den prismatischen Oberstempel gegen den Unterstempel
zu erzielen, ist dieser Versuch fehlgeschlagen. Es blieb jedenfalls urbeherrschbar,
wann das Selbstanziehen dieser Vorrichtung aufhören und das beabsichtigte Durchrutschen
des prismatischen Oberstempels einsetzen sollte. Abgesehen von dieser Urbeherrschbarkeit
der Gesetzmäßigkeit als solcher war auch die erzielte absolute Tragfähigkeit solcher
Stempel viel zu gering.
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Man. hat auch schon versucht, einen anderen Weg in dieser Richtung
einzuschlagen: Hier soll an sich eine Keilpaarung zwischen Oberstempel und Unterstempel
derart mit Selbstanzug versehen werden, daß auf einer keilförmig ansteigenden Ebene
beim Zusammenschileben des Stempels ein loser Wälzkörper abrollt und die beiden
Stempelteile immer fester gegenellnanderpreßt. Aber auch diese Form ist für den
gedachten Zweck unbrauchbar, weil sich an den Auflageflächen des Wälzkörpers mit
ihrer reinen Linienberührung viel zu große Flächendrücke ergeben; auch ist der Stempel
seinem ganzen Aufbau nach zur Aufnahme großer absoluter Kräfte ungeeignet.
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Es ist ferner ein Stempel vorgeschlagen worden, bei dem sich in einem
zylindrischen Unterstempel ein dornartig ausgebildeter Oberstempel führt, wobei
der Oberstempel mit eiizer Schrägfläche versehen ist, die mit einer im oberenEnde
des Unterstempels angeordneten Schrägfläche einen keilförmigen Spalt bildet, in
den ein Keil eingesetzt ist. Es soll dabei erreicht werden, daß sowohl in .der Berührungsfläche
zwischen Dorn und Keil als auch zwischen Keil und äußerem Stempelteil die Reibung
mit der Zunahme des Gebirgsdruckes wächst. Ein grundsätzlicher Nachteil dieses Stempels
besteht jedoch darin, daß keinerlei Vorrichtungen vorhanden sind, die es gestatten,
den unter Druck geratenen Stempel zu lösen.
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Demgegenüber ist zwar schon ein Stempel für die Aufnahme hoher Drülcke
bekanntgeworden, bei dem ein unter Selbstanzug
stehender metallischer
Keil in eine mit dem Stempel starr verbundene Keiltasche gelagert ist. Diese starre
Anordnung der Keiltasche hat jedoch zur Folge, daß der unter hohen, Druick gelangte
Stempel den Keil so festzieht,: daß letzterer beim Rauben des Stempels nizi:` unter
äußerster Kraftanstrengung und Ail:: Wendung unhandlicher (langer) Brechstangen
oder ähnlicher Mittel herausgewuchtet werden kann. Eine Wiedergewinnungsmögli,chkeit
des Stempels unter diesen Umständen und großen Kraftanstrengungen bedeutet aber
für die hiermit beschäftigten Bergleute insofern eine große Gefahr, ,als hierbei
das gerade unter sehr widerstandsfähigen Stempeln unterstützte Hangende .äußerst
leicht zusammenbrechen und die Bergleute begraben bzw. verletzen kann.
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Ein anderer Vorschlag, der jedoch noch nicht zum Stande der Technik
gehört, geht dahin, einen Stempel zu verwenden, bei dem zwischen dem Unterstempel
und dem keilförmig ausgebildeten Oberstempel ein Keilstück eingeschaltet wird, das
sich einmal gegen die Keilfläche des Oberstempels und zum anderen gegen eine in
-dem Stempelschloß schwenkbar gelagerte Widerlagplatte abstützt; die Wide.rl:agplatte
selbst legt sich gegen einen ebenfalls in dem Keilschloß .angeordneten exzentrischen
Schloßbolzen ,an. Dieser Stempel unterscheidet sich von dem Erfindungsgegenstand
grundsätzlich dadurch, daß sich ersterer ausgespröchenermaßen auf einen nachgiebigen
Grubenstempel bezieht, wie demgemäß auch das zwischen Oberstempel und Unterstempel
eingeschaltete Keilstück nachgiebig ausgebildet ist.
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Das Besondere an diesem Stempel wird darin gesehen, daß die schwenkbar
gelagerte Platte zusammen mit den Wangen des Keilschlosses und einer an der Widerlagplatte
angeordneten Nase, die ein Durchrutschen. des Keilstückes verhüten soll, einen in
sich geschlossenen Raum bildet, in dem der nachgiebige Keil satt gebettet ist, so
daß dieser beim Zusammenquetschen seine Grundform im wesentlichem beibehält und
wieder verwendet werden kann. Um diesen Keil beim Rauben des Stempels leicht ,aus
dem Schloß entfernen zu körnten, ist der exzentrische Schloßbolzen vorgesehen, bei
dessen Drehung die schwenkbare Widerlagplatte sich so weit spreizen kann, daß der
Keil, der von unten eingetrieben wird, gegebenenfalls sogar frei herausfallen kann.
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Die Erfindung betrifft einen eigens für die geschilderten Bedingungen
durchgebildeten Stempel, bei dem zum Feststellen der beiden Stempelteile ein metallischer
Keil mit oder ohne Zwischenschaltung eines Formänderungs-und Bremskörpers benutzt
wird, der sein Widerlager in einer besonderen Keilkammer findet. Der Stempel wird
dabei so aufgebaut, d:aß in dem Keilgetriebe nicht nur Selbst-,in zug, sondern auch
Selbsthemmung auftritt, üiid zwar sind die Keilneigungen so schlank gewählt, daß
die Selbsthemmung in jedem Fälle, d. h. unabhängig von Zufälligkeiten, gewährleistet
ist. Bei einer solchen Grundanordnung tritt .aber insofern eine äußerst störende
Nebenerscheinung .auf, als sich unter den ganzen Verhältnissen der Keil so außerordentlich
festzieht, daß er beim Rauben des unter Druck stehenden Stempels nur mit allergrößter
Anstrengung, manchmal sogar überhaupt nicht wieder gelöst werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird dieser übelstand .dadurch beseitigt, daß
die Keilkammer durch ein bügelartiges Schloß in der Arbeitsstellung des Stempels
so starr abgestützt ist, daß sie unter dem auftretenden Druck nicht nachgibt, während
andererseits durch Einschaltung eines Löseelements das Schloß beim Rauben des Stempels
so geöffnet werden kann, daß die Keilkammer federnd :nachgibt, so daß der so entlastete
Keil mit verhältnismäßig geringer Kraftanstrengung endgültig gelöst werden kann.
Es werden .also gleichsam zwei Löseelemente für den Stempel hintereinandergeschaltet,
was insofern von besonderer Bedeutung ist, als unter den gewaltigen Gebirgsdrücken
die einzelnen Stempelteile so fest ineinandergepreßt werden, daß überhaupt nur durch
eine vorherige Lösung der Keilkammer in Richtung der Querkräfte der Keil von Hand
unter Zuhilfenahme eines einfachen Geräts, wie beispielsweise einer Brechstange,
herausgezogen werden kann. Jedenfalls ist es auf diese Weise möglich geworden, Stempel
bei entsprechend großer Anfangstragfähigkeit so sich in ihrem Widerstand (bis zu
5o t) steigern zu lassen, daß allen Ansprüchen aus den geschilderten Verhältnissen
heraus Rechnung getragen werden kann und ein verläßliches Lösen des Stempels unter
geringer Kraftaufwendung zwecks Raubens möglich ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
in Abb. z und z in Vorder- und Seitenansicht wiedergegeben, während Abb. 3 einen
Längsschnitt durch die Keilkammer mit dem im geschlossenen Zustand befindlichen
Stempelschloß und die Abb. ¢ und 5 das Stempelschloß in etwas und ganz gelöstem
Zustande zeigen.
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In dem Unterstempela gleitet der keilförmige Oberstempel b, der etwa
eine Steigung von 1:4o hat, mit seinem entsprechend der Aufnahme von Schalhölzern
oder Schaleisen ausgebildeten Kopf c. Der Oberstempel ist dabei kastenförmig ausgebildet,
was z. B. durch zwei gleichprofilige, mit den Flanschen zusammenstoßende und verschweißte
U-Eisen
erreicht wird, wobei die Flanschen des einen U-Eisens entsprechend
der keilförmigen Ausgestaltung schräg geschnitten sind. Der Unterstempel ist ,aus
zwei U-Eisen des nächstgrößeren Profils gebildet und in der unteren Längshälfte
mit den zusammenstoßenden Flanschen ebenfalls zu einem Kastengebilde verschweißt.
In der oberen Hälfte ist eins der den Unterstempel bildenden U-Eisen zunächst so
abgebogen, daß ein leicht keiliger Schlitzd entsteht, während durch eine anschließende
stärkere Abbiegung eine Keilkammer gebildet wird, um die ein Stempelschloß e mit
Exzenterbolzen (greift.
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In der Keilkammer befindet sich der mit seiner rückwärtigen Fläche
gegen den Stegg des zur Keilkammer abgebogenen U-Eisens gleitende metallische Keil
lt, der sich mit seiner Vorderfläche unter Zwischenschaltung eines Formänderungs-
bzw. Bremskörpers i (gegebenenfalls auch mit glatter Fläche unmittelbar) gegen den
keilförmigen Oberstempel b anlegt. Die infolge der Schlitzung d
federnde
Nachgiebigkeit der Keilkammer gegen ein Eindrücken des Oberstempels b in den Unterstempel
itt wird hierbei durch den Schloßbolzen f begrenzt, der in dem das obere Ende des
Unterstempels .als kräftige Lasche umfassenden Bügele drehbar gelagert und in an
sich bekannter Weise derart exzentrisch ausgebildet ist, daß er ein Widerlager bildet,
das durch Verdrehung eine Verengung oder Erweiterung der Keilkammer ermöglicht.
Der sich gegen den Bolzen f abstützende U-Eisensteg g ist zweckmäßig durch eine
aufgeschweißte Platte k verstärkt. Damit der Keil lz auch bei ausgezogenem Oberstempel
nicht verlorengehen kann, ist er beispielsweise mittels des durch den Schlitz Z
greifenden und in dem Lappenm des Keiles befestigten Stiftes n gesichert, ohne daß
dadurch die erforderliche Beweglichkeit des Keiles h behindert wird. Schließlich
ist der Keil ,auf seiner rückwärtigen, in :der Keilkammer gleitenden Fläche noch
mit Aussparungen o versehen, damüt er unter Anwendung eines Hebels, der sich auf
ein an dem bügelartigen Stempelschloße vorgesehenes Widerlagerp abstützt, aus der
Keilkammer herausgehoben werden kann..
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Die Vorschrift zur Benutzung dieses nachgiebigen Grubenstempels ist
folgende: Nachdem der Oberstempel in der bei den Schwarzstempeln üblichen, Weise
mit Hilfe der Schlitze y bis unter das Hangende hochgetrieben ist, wird der Schloßbolzen
f in die Schließstellung (Abb.3) gedreht und dann der Keillt je nach der gewünschten
Verspannung eingeschlagen.. Mit dem wachsenden Gebirgsdruck drücltt sich der Oberstempel
b -zunächst unter Mitnahme des Keiles la in den Unterstempel,- ein, wobei das Maß
der Keilmitnahme je nach der Verspannung mehr oder weniger groß ist. Soll der Stempel
geraubt werden, so wird der Schloßbolzen t langsam in die Stellung der Abb. q. gedreht,
wodurch eine allmähliche Erweiterung der Keilkammer -und damit ein Lüften des Oberstempels
ermöglicht wird.
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Durch die weitere Drehung des Stempelbolzens/ in die Stellung der
Abb. 5 wird erreicht, d@aß sich die Keilkammer etwas erweitert, so daß zunächst
eine Lösung der unter dem Gebirgsdruck fest verspannten Bauteile eintritt, wobei
gleichzeitig wohl ein dem Maß der Erweiterung entsprechendes geringes Zusammenschieben
des Stempels eintritt, ohne daß aber damit gleich wieder der alte Spannungszustand
bedingt wäre, weil zu seiner vollen Ausbildung eine gewisse Zeit erforderlich ist.
Infolge der Aufhebung der Verspannung der einzelnen Stempelteile ist man in der
Lage, in unmittelbarem Anschluß an das Lüften mit Hilfe eines kleinen Hebels oder
eines dem Bergmann zur Verfügung stehenden Hilfsmittels, wie einer Brech- oder Bohrstange,
mühelos den Keil lt aus dem Keilschloß herauszuheben, wonach sich der Stempel so
weit zusammenschiebt, daß.er fortgenommen werden kann.