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Eiserner Grubenstempel mit Kastenschloß und eingebauter Setzvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen mit einem Kastenschloß und einer Setzvorrichtung ausgerüsteten
eisernen Grubenstempel, bei dem die Setzvorrichtung an dem mit einem Zahnstangentrieb
versehenen Oberstempel angreift, um dem Stempel beim Setzen eine Vorspannung zu
erteilen.
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Derartige Stempel sind an sich bekannt. In der Regel ist hierbei die
Setzvorrichtung, die den Oberstempel anhebt, als ein besonderes Aggregat ausgebildet,
das vor dem Setzen des Stempels am Unterstempel befestigt, vorzugsweise auf das
Stempelschloß aufgesetzt wird, sich auf diesem abstützt, um nach Erfüllung ihrer
Aufgabe wieder abgenommen und zum Setzen des nächsten Stempels verwendet zu werden.
Von den zahlreichen bekannten Konstruktionen solcher Vorrichtungen haben sich nur
wenige als brauchbar vom Gesichtspunkte der Betriebssicherheit und Möglichkeit der
Erzielung einer hinreichenden Setzlast erwiesen, wie solche, die aus einer in einem
auf das Unterstempelschloß aufzusetzenden Gehäuse untergebrachten, durch eine Ratsche
über eine Übersetzung angetriebenen Zahnstange bestehen, die gegen den Kopf des
Oberstempels drückt. Derartige Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie verhältnismäßig
schwer und unhandlich sind, so daß schon bei flachen Lagerungsverhältnissen und
ausreichenden Flözmächtigkeiten ihre Benutzung anstrengend und zeitraubend ist.
In noch größerem Maße ist dies in
geringmächtigeren Flözen, vor
allem aber bei steiler werdender Lagerung der Fall. In steiler Lagerung verbieten
sich die Benutzungen derartiger Vorrichtungen aus naheliegenden Gründen von selbst,
obwohl 'das Problem, die Stempel mit Vorspannung zu setzen, in der steilen Lagerung
die gleiche Bedeutung besitzt wie in der flachen Lagerung.
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Soweit leichtere und damit handlichere Setzvorrichtungen dieser Art
bekanntgeworden sind, erkaufen sie diesen Vorteil durch den Verzicht auf die Erzielbarkeit
der notwendigen Setzlasten und durch geringere Betriebssicherheit.
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Diese Nachteile treffen auch zu auf bekannte Konstruktionen, bei welchen
die Setzvorrichtung nicht abnehmbar gestaltet, sondern in den Stempel selbst eingebaut
ist, wie z. B. eine solche Vorrichtung, bei der der Oberstempel als Zahnstange ausgebildet
ist, die durch eine am Unterstempel angeordnete Sperrklinke, welche durch einen
Hebel betätigt und in der jeweiligen Sperrlage festgehalten wird, hochgewuchtet
wird.
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Der Grubenstempel nach der Erfindung besteht aus dem Kastenschloß
und der Setzvorrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zähnstangentrieb,
in den ein von Hand über eine Knarre o. dgl. betätigtes Ritzel eingreift, an der
dem Keilgetriebe des Schlosses gegenüberliegenden Seite des Stempelprofils angebracht
ist, und zwar lediglich auf dem mittleren Teil der Seitenfläche derart, daß beiderseits
des Zahnstangentriebes hinreichend große Druckflächen verbleiben, um nach Festkeilen
des gesetzten Stempels den Reibungsschluß gegen die Schloßwandung zu bewirken.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Lösung der Aufgabe, eine
brauchbare, in den Stempel selbst eingebaute Setzvorrichtung zu schaffen, sondern
schafft gleichzeitig erstmalig eine solche Setzvorrichtung, die es in absolut sicherer
Weise ermöglicht, den Stempel mit einer beliebig wählbaren, vorbestimmten Vorspannung
zu setzen und damit die wichtige Forderung zu erfüllen, die an einen neuzeitlichen
Strebausbau gestellt werden muß, nämlich die, daß sämtliche Stempel des Strebs mit
gleicher Vorspannung gesetzt werden.
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Der Grubenstempel nach der Erfindung ist in den Abb. i bis 4 dargestellt.
Es zeigt Abb. i einen Vertikalschnitt durch den neuen Stempel, Abb. 2 einen ebensolchen
Schnitt in gegenüber Abb. i um cgo ° gedrehter Lage (Linie C- D der Abb.
i) ; Abb.3 ist ein Schnitt durch das Schloß gemäß Linie A-B der Abb. i, Abb. 4 eine
Ansicht der Antriebsvorrichtung der im Stempel liegenden Setzvorrichtung, in Richtung
des Pfeiles E (Abb. 2) gesehen.
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In den Abbildungen ist mit a der Unterstempel von rohrförmigem oder
sonst geeignetem Profil, mit b der in diesem teleskopartig verschieblich gestaltete
Oberstempel bezeichnet. Die Verbindung von Ober-und Unterstempel erfolgt durch ein
Kastenschloß. Der Oberstempel b ist an seiner dem das Keilgetriebe aufnehmenden
Teile des Kastenschlosses gegenüberliegenden Profilfläche mit dem Zahnstangentrieb
c versehen, in welchen das Ritzel d einer Ratsche e eingreift, die
in der üblichen Weise aus dem Zahnrad f mit Sperrklinke g besteht, das durch
den Hebel h bzw. mittels eines in diesen eingestreckten lösbaren Ansatzkeiles
gedreht werden kann. Diese Gesamtanordnung ist in dem Gehäuse des Kastenschlosses
untergebracht.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung des
Oberstempelprofils.
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Um die Setzvorrichtung völlig unabhängig von der Verriegelung des
Schlosses nach erfolgtem Setzendes Stempels zu machen, wird, wie insbesondere Abb.
3 bei p erkennen läßt, die Seitenfläche des Profils, an der sich der Zahnstangentrieb
befindet, nicht völlig von diesem eingenommen, sondern der Zahnstangentrieb nur
im mittleren Teil dieser Profilfläche, der etwas versenkt ist, untergebracht. Auf
diese Weise verbleiben beiderseits des Zahnstangentriebes Druckflächen p, mittels
deren nach dem Setzen der Reibungsschluß des durch das Schloß gehaltenen Stempels
an der dem Keilgetriebe des Schlosses gegenüberliegenden Seite s desselben unter
völliger Entlastung und Ausschaltung der Setzvorrichtung hergestellt wird.
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Das Schloß selbst kann an sich von beliebiger Konstruktion sein, sofern
es nur der Forderung genügt, daß durch das Keilgetriebe der Oberstempel mit gleichmäßigem
Flächendruck auf die erwähnten Druckflächen p gepreßt wird. Als besonders vorteilhaft
hat sich jedoch die Ausbildung des Schlosses, wie in den Abbildungen dargestellt
ist, bewährt, die vor allem durch die besondere Ausbildung des Schleppkeils und
damit des Oberstempelprofils an der dem Schleppkeil zugewandten Seite desselben
gekennzeichnet ist. Gemäß der Erfindung besitzt der Schleppkeil k einen vorzugsweise
halbkreisförmig vorgewölbten Querschnitt, zweckmäßig mit etwas divergierenden Schenkeln
(Abb. 3) und greift mit dieser Wölbung in eine entsprechende Einwölbung g des Oberstempelprofils
ein. Durch diese Ausbildung wird sowohl die Größe der aufeinander aufliegenden Flächen
von Schleppkeil und Oberstempel vergrößert, wie diese Flächen für den Reibungsschluß
günstiger gestaltet und ferner eine völlig gleichmäßige Übertragung des durch das
Druckstück i auf die flache Gegenfläche des Schleppkeils mittels des konischen Setzkeils
m ausgeübten Druckes und damit auch ein völlig gleichmäßiger Andruck auf die Gegenflächen
p auf der anderen Seite des Schloßkastens erzielt.
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Der Schleppkeil ist mit einem unteren Ansatz t versehen, der ihn beim
Setzen des Stempels am Schloß hält. Es ist hiernach ohne weiteres ersichtlich, daß
nach erfolgtem Setzen mittels der Setzvorrichtung durch Einschlagen des Setzkeils
m, der sich an der Wand i des Schlosses abstützt und in einer Aussparung n des Druckstückes
l geführt ist, der Oberstempel absolut in der erreichten Lage, d. h. mit der in
dieser durch die Setzvorrichtung erzielten Vorspannung gesetzt wird, wobei gleichzeitig
die Setzvorrichtung, deren Ritzel d mit dem notwendigen Spiel im Zahnstangentrieb
eingreift, vom Druck entlastet wird, so daß sie nun durch Lösen der Sperrklinke
g außer Wirkung gesetzt werden kann und durch das Einsinken des Stempels unter Belastung
nicht beansprucht wird.
Die Einsinkcharakteristik des gesetzten
Stempels entspricht vermöge des vorzüglichen Reibungsschlusses in denkbar vorteilhafter
Weise den vom Bergbau gestellten Anforderungen, indem der Stempel im Bereich der
normalerweise in Betracht kommenden Drücke bis zu etwa 5o t völlig starr und erst
darüber hinaus in dein Maße nachgiebig wird, wie es notwendig ist, um ein Cberschreiten
der Knickgrenze des Oberstempels zu verhindern.
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Die den Reibungsschluß bewirkenden Flächen können geschliffen sein,
sie können unter Umständen aber auch mit einem an sich bekannten Belag aus den Reibungsschluß
noch weiter verbessernden Werkstoff (Leichtmetall) versehen sein. Ferner kann auch
in an sich bekannter Weise in das Keilgetriebe des Schlosses ein nachgiebiges Element
eingeschaltet werden (Holzplättchen o. dgl.), wenn eine größere Nachgiebigkeit erwünscht
ist. Der Stempel ist daher in bezug auf seine Bauart allen durch die Art seiner
Verwendung bedingten Forderungen anpaßbar.
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Die durch die neuartige Ausbildung der Setzvorrichtun- -e-ebene Möglichkeit,
sie so auszugestalten, daß sie sich automatisch bei Erreichen einer vorbestimmten
Belastung und erst bei dieser ausschaltet, läßt sich durch eine geeignete Auslösevorrichtung
in einfacher Weise erzielen.
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Selbstverständlich liegen aber im Rahmen der Erfindung auch andere
Möglichkeiten zur Lösung dieser Aufgabe, wie überhaupt die Erfindung nicht auf die
vorstehend beschriebenen und in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen
beschränkt ist, sondern in verschiedener Weise abgeändert werden kann, ohne ihren
Grundgedanken zu verlassen.
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Ferner liegt im Rahmen der Erfindung auch die Benutzung von Einzelelementen
derselben, wie insbesondere der neuartigen Ausbildung des Profils von Setzkeil und
Oberstempel in Anwendung auf Stempel anderer Bauart, auch ohne Setzvorrichtung.
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Die einfache Bauart wie das geringe Gewicht der für die Setzvorrichtung
zusätzlich erforderlichen Teile und auch des Kastenschlosses ergeben ein verhältnismäßig
geringes Gesamtgewicht des ganzen Stempels, das diesen vor allem für die Verwendung
in steiler Lagerung geeignet macht. Selbstverständlich ist aber die Verwendung des
neuen Stempels nicht auf die steile Lagerung beschränkt, sondern ebenso in der flachen
und halbsteilen Lagerung möglich, jeweils unter Anpassung der Abmessungen der Konstruktionsteile
an die geforderten Vorspannungen und aufzunehmenden Drücke, ohne daß aber dadurch
grundsätzliche Änderungen der Konstruktion bedingt werden.