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Eiserner Grubenstempel Das Patent 664 148 bezieht sich auf einen Grubenstempel
beschränkter Nachgiebigkeit, der in ganz besonders guter Weise. den Verhältnissen
des Bruchbaues angepaßt ist. So hat sich die Hintereinanderschaltung zweier Lösemöglichkeiten,
wobei durch die erste eine Vorentlastung der Keilkammer und durch die zweite die
endgültige Aufhebung der Verspannung durch Herausziehen des Keiles erfolgt, als
äußerst wertvoll erwiesen, da unter den häufig noch weit größeren Beanspruchungen,
als sie ursprünglich angenommen wurden, eine solche Verspannung zwischen Innen-
und Außenstempel bzw. der Keilkammer auftritt, daß die Baustoffe bis an die Grenze
der zulässigen Dehnung in Anspruch genommen werden. Im Hinblick auf diese gewaltigen
Kräfte kommt der durch das Patent 664 148 geschaffenen Ausbildung des Keilschlosses
auch rein nach der Seite der Abmessungen besonders der Druckübertragungsflächen
eine ganz besondere Bedeutung zu.
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Trotzdem bei diesem Grubenstempel die Keilneigungen so schlank gewählt
werden, daß beim Unterdruckgeraten des Grubenstempels der Stellkeil nach Art eines
Schleppkeils mit in die Keilpaarung hineirYgezogen wird und dieser unter der damit
erzielten ansteigenden Tragkraft unter Selbsthemmung steht, hat es sich doch gelegentlich
gezeigt, daß vornehmlich bei ruckartigem Setzen des Gebirges der Reibungsschluß
in der Keilkammer plötzlich durchbrochen wird, wobei dann durch das augenblicklich
eintretende Zurückfedern der Werkstoffe der Stehkeil aus seiner Bettung herausgeschleudert
wird. Um diesen Übelstand zu vermeiden, hat man gemäß dem Patent 665 59o eine -zusätzliche
Sicherung für den Stellkeil geschaffen, die sich bei der Betätigung der Lösevorrichtungen
für den Grubenstempel selbsttätig ein-bzw. ausschaltet.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung des Stempels nach
Patent 6641q.8, und zwar liegt ihr der Leitgedanke zugrunde, diesen zur Aufnahme
von außergewöhnlich hohen Drücken bestimmten Grubenstempel seiner Grundform nach
kreis-(rohr-)förmig auszugestalten. Mag dieses Übergehen -von einem rechteckigen
Querschnitt auf einen rohrförmigen im Hinblick auf die bisherige Entwicklung zunächst
widerspruchsvoll und
gegenüber den bekannten rohrförmigen Stempeln
weniger bedeutungsvoll erscheinen, so erfolgt die Anwendung eines rohrförmigen Querschnitts
dennoch auf Grund einer tieferen Erkenntnis. Jedenfalls sind hierfür Überlegungen
und Bedingungen maßgebend, die bei den an sich bekannten rohrförmigen, meist nachgiebigen
Grubenstempeln nicht gegeben sind.
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Abgesehen davon nämlich, daß mit der Verwendung rohrförmiger Querschnitte
die damit bedingten Vorteile bezüglich handlicherer Ausgestaltung des Stempels und
Verringerung seines Eigengewichts nunmehr auch für Stempel der hier in Rede stehenden
Gattung nutzbar gemacht werden, erfolgt die Ausgestaltung des Keilschlosses derart,
daß sich der Stehkeil mit einer ebenen Fläche gegen eine an dem runden Innenstempel
vorgesehene ebene Keilfläche abstützt, während die Rückseite des Stellkeils jedoch
halbkreisbogenförmig ausgebildet wird und sich gegen eine ebenfalls halbkreisbogenförmig
ausgebildete Widerlagfläche abstützt. Gegenüber den bekannten rohrförmigen Stempeln
wird dabei das Keilschloß zur Aufnahme des Keiles nicht oben auf den runden Außenstempel
aufgesetzt, sondern der Außenstempel wird, wie nach Patent 66d.14.8, unmittelbar
als Keilschloß benutzt, indem er in seinem oberen Teil seitlich derart geschlitzt
wird, daß eine das Widerlager für den Stellkeil bildende, bei Vorentlastung durch
den Exzenterbolzen nachgiebige Zunge entsteht. Dabei wird der die beiden Stempelhälften
umschließende Keilbügel der Rundung des Außenstempels angepaßt und mit diesem fest
verschweißt, während die bewegliche, die Keiltasche bildende Zunge des Außenstempels
außen mit einem besonderen Druckstück versehen wird, das an der äußeren Seite eine
ebene Anlagefläche für den in den freien Schenkeln des Schloßbügels gelagerten Exzenterbolzen
trägt. Die Benutzung eines auf der beweglichen Zunge des Außenstempels aufgesetzten
Druckstücks ist an sich bekannt; während es sich bei den bekannten Grubenstempeln
dieser Art jedoch darum handelte, an dieser Stelle zur Gewährleistung einer guten
Druckübertragung lediglich einen hochwertigeren Werkstoff einzuschalten, kommt im
vorliegenden Fall dem Druckstück in erster Linie die Aufgabe zu,, für den Exzenterbolzen
an dem von Haus aus runden Außenstempel überhaupt erst eine richtige Anlagefläche
zu schaffen.
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Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß
durch die Abstützung des Keiles gegen den Innenstempel durch eine in sich ebene
Fläche an dieser Stelle die Flächenpressungen so gering gehalten werden können,
daß bei der beim Unterdruckgeraten des Stempels hier auftretenden, wenn auch nur
geringen Verschiebung der Flächen gegeneinander ein Fressen ausgeschlossen wird,
während andererseits durch die lagerschalenähnliche Abstützung des Keiles gegen
die Widerlagzunge unter satter Anschmiegung der Flächen aneinander hier neben dem
normalen Querdruck Seitenkräfte auftreten, durch die eine gewisse Einklemmung des
Stellkeils etwa im Sinne eines Keilnuteneingriffs eintritt. Die lagerschalenförmige
Umschließung des Stehkeils unter ihrer bei den großen Kräften auftretenden (nachgiebigen
oder bleibenden) Verformung verhält sich nämlich annähernd wie eine Bandumschlingung,
die wieder auf eine gewisse seitliche Einklemmung hinausläuft. Diese neben der durch
Verwendung einer schlanken Keilneigung bedingten Selbsthemmung zur Wirkung kommende
zusätzliche Einklemmung des Keiles bewirkt, daß dieser bei Erschütterungen des Stempels
unter den gewaltigen Kräften mit Sicherheit nicht von selbst aus der Keilkammer
herausspringen kann, wie dies bei den vorbekannten Grubenstempeln gelegentlich zu
beobachten war. Im Hinblick auf die außerordentlich großen Querkräfte, die von dem
Keilschloß, besonders von dem dieses zusammenfassenden Bügel aufgenommen werden
müssen, ist es ferner vorteilhaft, daß der Keilbügel nicht mehr eckig, sondern rund
abgebogen wird, da damit überbeanspruchungen beim Biegevorgang vermieden werden.
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Man hat nun auch schon vorgeschlagen, bei Grubenstempeln beschränkter
Nachgiebigkeit den Stellkeil auf der Rückseite bogenförmig auszugestalten und gegen
eine dieser Bogenform angepaßte Fläche des Keilschlosses abzustützen. Bei diesen
Grubenstempeln handelt es sich jedoch um solche, deren Innen-und Außenstempel einen
quadratischen Querschnitt aufweisen und bei denen die bogenförmige Ausbildung des
Keilrückens mehr zufällig vorhanden ist; jedenfalls ist festzustellen, daß die vorgesehene
Krümmung nur etwa einem fünftel bzw. sechstel Kreis entspricht, so daß von vornherein
eine zusätzliche Klemmwirkung, wie .sie gerade erst durch die Vervollständigung
der Krümmung zu einem Halbkreis erreicht wird, nichterzielt wird, wie auch die gemachten
Vorschläge keinerlei Äußerung darüber enthalten, daß eine solche zusätzliche Klemmwirkung
angestrebt wird. Darüber hinaus aber fehlen bei den vorbekannten Grubenstempeln
infolge der Verwendung quadratischer Querschnitte für den Innen- und Außenstempel
auch die weiteren Vorteile des Erfindungsgegenstandes in bezog auf dessen bessere
Handlichkeit und bedeutende Gewichtsersparnis,
zwei Merkmale, die
den Erfindungsgegenstand gerade für die Verwendung in Flözen geringer Mächtigkeit
besonders geeignet machen.
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In der zugehörigen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in Abb. i und 2 in Vorder- und Seitenansicht mit teilweisem Schnitt wiedergegeben,
während Abb.3 einen Querschnitt nach der Linie A-A erkennen läßt.
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Der Grubenstempel ist in Bezug auf seine allgemeine Anordnung ebenso
wie der Stempel nach dem Hauptpatent 664 148 aufgebaut, d. h. daß sich in dem Außenstempel
r, der Innenstempel b führt und durch den Stellkeil la der jeweiligen Ausbauhöhe
entsprechend festgestellt wird. Der Außenstempel besteht aus den beiden in einem
Gesenk geschlagenen oder gepreßten Hälften a', .d, die einen. ungefähr halbkreis-(rohr-)förmigen
Querschnitt (vgl. Abb. 3) besitzen und mit ihren voreinanderstoßenden Enden bis
auf den Schlitz d zu einem rohrförmigen Körper zusammengeschweißt sind. Die eine
Hälfte ä ist -in ihrem Oberteil der Neigung des Keiles h entsprechend schräg nach
außen abgebogen. Die Abbiegung wird dabei gleich bei der - Herstellung an ihrem
freien Ende so durchgekröpft, daß der auf seiner Rückseite halbkreisförmig ausgebildete
Keil h, der auf seiner ganzen Länge eine gleichbleibende Breite besitzt, sich satt
an die Innenseite der Abbiegung g anschmiegt. Die Abbiegung g trägt auf ihrer Außenseite
das sich der Rundung anpassende Druckstück h, dessen nach außen gerichtete Fläche
h' dagegen eben ausgebildet ist und als Anlagefläche für den in dem das Keilschloß
umschließenden Bügel e gelagerten Exzenterbolzen f dient.
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Der Innenstempel b ist ebenfalls aus zwei Teilen aufgebaut, und zwar
ist. der Grundkörper wiederum ungefähr halbkreis-(rohr-) förmig ausgebildet, wobei
der äußere Biegeradius dem einen Radius des Außenstempels entspricht, damit auch
hier eine gleichmäßige Anschmiegung erfolgt. Der halbkreis- (rohr-) förmige Grundkörper
des Innenstempels b wird durch Aufschweißen einer Blechplatte b' zu einem geschlossenen
Profil vervollständigt; wobei die Platte b' in einer solchen Neigung angeordnet
wird, daß in dem Keilgetriebe Selbsthemmung herrscht.
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Der das Keilschloß umschließende, zur Aufnahme der gewaltigen Querkräfte
besonders stark ausgebildete Bügele ist, auf der, Rückseite des Grubenstempels mit
dem Außenstempel fest verschweißt, wobei der Bügel der Rundung des Außenstempels
genau angepaßt wird. Die Anpassung des Bügels e an die Rundung des Außenstempels
hat dabei den Vorteil, daß damit scharfe winklige Ab-Biegungen desselben und somit
Überbeanspruchungen des Baustoffes an diesen Stellen vermieden werden. Beim Lösen
des unter Druck stehenden Stempels und Vorentlastung der Keilkammer durch- Drehen
des Exzenterbolzens f gibt infolge des Schlitzes d das Keilwiderlager
g nach außen nach. Da nun ein halbkreis-(rohr-)färmiger Querschnitt einer solchen
Aufbiegung einen erheblichen Widerstand entgegensetzt, werden gemäß der Erfindung
die beiden Hälften ä des Außenstempels a verschieden stark ausgebildet, und zwar
so, daß die das Keilwiderlager g tragende Hälfte die schwächere ist und somit auch
an dieser Stelle Überbeanspruchungen vermieden werden.
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Neben dem beim Unterdruckgeraten des Stempels auftretenden sehr großen
Querdruck tritt aber auch eine erhebliche, nach unten gerichtete Kraft auf, die
den Schloßbügel e nach unten abzubiegen versucht. Um dies zu vermeiden, werden an
dem Außenstempel a zwei Haltenöcken u, u 'angeschweißt, auf die sich die freien
Enden des Schloßbügels e abstützen, so daß dieser in seiner vorschriftsmäßigen Lage
.gehalten wird. Zum Herausziehen des Keiles h aus. der Keilkammer ist die Anwendung,
eines Hebels vorgesehen, der in die nach Art einer Froschleiter in dem Keil h vorgesehenen
Aussparungen o eingreift. Um ein Verlorengehen des Keiles h auch bei angezogenem
Innenstempel zu vermeiden, wird dieser durch einen in seinem unteren Teil angesetzten
Stift n gesichert,- der durch einen im Außenstempel a vorgesehenen Schlitz L hindurchgreift.
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In dem Außenstempel a sind ferner die gegeneinander versetzten Langlochreihen
s vorgesehen, durch die zum Untertreiben des Stempels unter das Hangende in an sich
bekannter Weise Keile hindurchgeschlagen werden. Ein in dieser Weise aufgebauter
Grubenstempel ist besonders geeignet, in niedrigen Flözen benutzt zu werden, da
er infolge der Verwendung runder Profile, wie bereits oben ausgeführt, eine handlichere
Form besitzt und andererseits gegenüber einem eckigen Stempel etwa 20
% leichter ausgeführt werden kann.