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Zweiteiliger Grubenstempel Es sind Grubenstempel bekannt, die aus
zwei ineinanderschiebbaren Rohren bestehen und bei denen an dem Innenrohr eine Brems-
oder Klemmvorrichtung angebracht ist, die auf die Innenwandung des Außenrohres zur
Einwirkung kommt. In dein einen Fall bildet dabei das Innenrohr den Unterstempel,
und dieses trägt auf seiner oberen Stirnfläche einen sich nach oben verjüngenden
Konus. Um den Konus herum sind mehrere Bremshacken angeordnet, die einerseits am
Konus und andererseits an der inneren Zylinderwandung des Außenrohres anliegen;
dabei sind die Abmessungen so gewählt, <iaß beim Belasten des senkrecht stehenden
Stempels die Bremsbacken durch den Außenstempel tnitgetiotritneii und so auf den
Konus aufgeschoben werden, wodurch si, immer fester zur Anlage an die Innenwandung
des' Außenstenpels kommen. Eine Beeinflussung der Breinsbacken von außen im antrieb-
oder Lösesinne ist dabei nicht vorgesehen.
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In dem anderen Falle bildet bei der bekannten Konstruktion das Innenrohr
den Oberstempel, und an seinem unteren Ende sind radial bewegliche Bremsbacken angeordnet;
;zwischen diese greift ein Konus ein, der über eine Verlängerungsstange in senkrechter
Richtung verstellt werden kann, und zwar mit Hilfe eines durch Schlitze im Innenrohr
hindurchgreifenden Keiles. Aruf diese Weise sind die Bremsbacken mehr oder weniger
fest gegen die Innenwandung des Außenrohres zu treiben bzw. so frei zu geben, daß
der Stempel geraubt Nverden kann.
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Bei den bekannten Stempeln dieser Art sind die beweglichen Bremsbacken
von außen unzugänglich und können sich verkanten .und damit festklemmen, so daß
eine ordnungsgemäße Betätigung
nicht mehr möglich ist. Außerdem
ist bei radialer Bewegung der Bremsbacken keine flächige Anlage zwischen Bremsbacken
und Konus vorhanden, wenn gleichzeitig -der zwischen ihnen angeordnete 11etätigungskanus
relativ zu den Bremsbacken bewegt wird. Dia es sich .bei Grubenstempeln um die Übertragung
verhältnismäßig großer Kräfte handelt, wären Überbeanspruchungen an dieser Stelle
unvermeidbar.
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Gemäß der Erfindung ibesteht bei einem zweiteiligen Grubenstempel,
bei dem eine Reibungskupplung eingebaut :ist, die sich an dem in den Außenstempel
eingreifenden Teil des Innentempels befindet und auf die Innenwandung de-, Außenstempels
einwirkt, diese Reibungskupplung aus einem Spreizring, d. h. einem nicht völlig
geschlossenen Ring, der unter der Einwirkung einer Kraft aufgeweitet wird und dadurch
mit dem äußeren Rinigumfang auf die Innenfläche des Außenstempels einwirkt; dieser
Spreizring ist längs unverschieblich mit dem Innenstempel verbunden.
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Nicht ganz geschlossene Ringe, die durch Zusammenziehen ihrer Enden
eine Klemmwirkung ausüben sollen, sind bereits vor langer Zeit bei Grubenstempeln
bekanntgeworden, bei denen Oberstempel und Unterstempel als ineinandergleitende
zylindrische Rohre ausgebildet sind. Ein Schellenband drückt dabei entweder das
geschlitzte obere Ende des Außenstempels auf die Außenwandung des Innenstempels,
oder das Schellenband ist so mit dem Außenstempel verbunden, daß es unmittelbar
von außen auf Aden Innenstempel einwirkt. Das einseitig offene Schellenband ist
an seinen Enden mit vorstehenden Klauen versehen, durch deren Zusammendrücken das
Schellenband gespannt wird. Das Spannen erfolgt mittels eines durch die Klauen gesteckten,
mit einem Schlitz versehenen Spanngliedes dadurch, daß .in den Schlitz ein Keil
hineingetrieben wird, der die Klauen zusammendrückt. Der den Reibungsschluß bewirkende
Ring, das Schellenband, hat bei dieser bekannten Konstruktion eigen senkrechten
Querschnitt, der von den Enden des Ringes, an denen die Klauen angesetzt sind, nach
der Mitte zu bei gleichbleibender Höhe an Dicke stetig abnimmt. Diese Art der Stempel
hat sich im Grubenbetrieb nicht einführen können, weil bei dieser Ringform eine
ungleichmäße Verteilung der Andrückkräfte stattfindet und die Reibungsziffer der
Bewegung der aufeinander gleitenden Stempelteile gegenüber der Reibungsziffer der
Ruhe wesentlich niedriger war.
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In jüngster Zeit ist vorgeschlagen worden, aufbauend auf den bekannten
Konstruktionselementen dieses Stempels, einen Grubenstempel in der Weise auszubilden,
daß ibeim .Spannen des Ringes dieser stets die Kreisform beibehält, da nur in diesem
Falle der Querschnitt des Stempels gleichförmig belastet und damit der Reilbungsschluß
auf dem ganzen Umfang gleichmäßig ist; bei einer bestimmten Anspannung des Klemmringes
kann also damit gerechnet werden, daß alle Stempel im wesentlichen gleichmäßig an
der Abstützung des Hangenden teilnehmen. Die Verwendung eines solchen Klemmringes
hat den großen Vorteil, daß er die Verwendung rohrförmiger Teile sowohl für den
Innenstempel als auch für den Außenstempel ermöglicht; iim Gegensatz zu rechteckigen
Querschnitten der Stempelteile haben kreisförmige Querschnitte ein besseres Widerstandsmoment,
und so k Bann zur Erzielung der gleichen Belastung beim Rohrquerschnitt ,an Gewicht
gespart werden, was für einen Grubenstempel vem ausschlaggebender Bedeutung ist.
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Ehe auf die ;besondere Bemessung bzw. Formgebung,des Klemmringes,
die zur Erzielung einer gleichförmigen Belastung des Rohrquerschnitts erforderlich
ist, näher eingegangen wird, soll noch der weitere Vorschlag erwähnt werden, der
für den sog. Klemmringstempel gemacht wurde und der dahin geht, eine Klemmvorrichtung
zu benutzen, welche, um den Innenstempel frei bewegen zu können, unter eine Spannung
gebracht wird, die über derjenigen liegt, die erforderlich ist, um im Zusammenwirken
mit der an den Bremsflächen herrschenden Reibung die gewünschte hohe Tragfähi.gke:it
zu erzeugen; beim Setzen des Stempels wird durch Betätigung besonderer Hilfsmittel
die in -der Klemmvorrichtung herrschende Spannung herabgesetzt und der Klemmring
auf den Innenstempel zur Einwirkung gebracht. Die jetzt noch indem Ring herrschende
Spannung reicht aus, uni den Innenstempel mit einer Kraft festzuhalten, bei der
er maximal belastet werden kann; leim Überschreiten dieser Last sinkt der Innentempel
eilt, wobei jedoch die Abbremsung des Innenstempels immer in voller Höhe wirksam
bleibt. Das Raueben des Stempels erfolgt so, daß hei Wiedererhöhung der Spannung
des Ringes dieser aüfgeweitet und auf diese Weise der Oberstempel wieder frei beweglich
wird. Dabei bleiben ,die dein Ring erteilten Spannungen im Gebiete elastischer Verformung.
Schließlich ist auch vorgeschlagen worden. eine Vereinigung der beiden genannten
Konstruktionsprinzipien vorzunehmen, indem der aufgeweitete. eine freie Beweglichkeit
des Innenstempels ermöglichende Klemmring zunächst entspannt wird, wobei der Innenstempel
eine Torspannung erhält. und dann durch weiteres Zuziehen des Ringes ein höhererDruck
auf den Innenstempel ausgeübt wird, bei der er seine maximale Tragfähigkeit erreicht.
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Während ibei den bekannten bzw. vorgeschlagenen Konstruktionen der
Ring von außen entwed°r unmittelbar oder mittelbar auf die Außenfläche des Innenstempels
wirkten und mit dem Außenstempel längs unverschieblich verbunden war, wird gemäß
der Erfindung die Bauart so gewählt, daß unt; r Aufrechterhaltung des Prinzips der
Herstellung einer Reibungskupplung zwischen ziem Auß°_nsteinpel ,und dem bei Überschreiten
einer vorgegebenen Belastung in diesem einsinkenden Innenstempel durch einen Klemmring
der längs unverschieblich nunmehr mit dem Innenstempel verl)und°_n° Klemmring mit
Reibungsdruck auf die Innenwandung des Außenstempels einwirkt, indem er in
erforderlichem
Maße aufg:weitet wird. Zum Aufweiten des Ringes kann dabei eine den Abstand der
Ringenden voneinander vergrößerilde Einrichtung vorgesehen sein, z. Il. katte zum
Aufweiten des Ringes ein zwischen die Ringenden eittztttreiliendc° rr Keil dienen.
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Auch das Prinzip des mit Eigenfederung arbeitenden Ringes kann bei
einem solchen von innen auf .den Außenstempel einwirkenden Klemmring, der gleichsam
als eine Innenbremse aufzufassen ist, Anwendung finden. Der Ring hat dann irn entspannten
zustand einen größeren Umfang, als in der Arhcits,stellung die Zylinderfläche hat,
gegeit die er anliegt. Er wird mittels einer die lZingen<len einander nähernden
\-orrichtung leim Setzen des Stempels so weit zusammengezogen, daß sein Unifang
kleiner ist als in der Arboitsstelhing. Hört die Wirkung dieser "Zugvorrichtung
auf, so kommt der Ring wieder zum Anliegen an der zylindrischen Innenfläche ,des
Außenstempels oder eines zwisch"n diesem und dem Kleininring liegenden Zwischengliedes,
und der erforderliche Reibungsdruck wird auf den Außenstempel ausgeübt. Die Spannung
des Ringes kann dabei so groß sein, daß der Stempel bis zur höchsten Belastung beansprucht
wird, ehe der Innenstempel einsinkt. Die Spannung des durch die Zugvorrichtung entlasteten
Ringes kann aber auch auf einen Wert beschränkt sein, der kleiner ist als der Wert
bei sofortiger Aufnahme :ler Nciinlast, wid es ist eine Einrichtung vorgesehen,
uiri den Ring in hiiherein \laße aufzuweiten und (ladtir--li erst die 1Zeil)uiigskul)lilutig
so stark zu machen. daß die Höchstlast des Stempels erreicht wird.
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LTni eine gleichförmige Belastung des Außenstempels ,durch den aufgeweiteten
Kleinniring sicherzustellen und damit einen gleichmäßigen Reibungsschluß zu .gewährleisten,
ist der Kleininring auf dem elastisch beanspruchten Teil seines ljAnfanges als Tr:iger
gleicher Festigkeit ausgebildet, indem sein (.)verschnitt nach der dein Ringschlitz
gegenüberliegenden Stelle zu stetig zunimmt. DerKlenimring kailn auf denAußenstempel
mittels einer oder mehrerer über den IZiti.':umfan; verteilter Hreinsbacken eiriwirkeii;dal>ei
liegen vorzugsweise die .\tidrückflächen der Bremsbacken am lZiag symmetrisch zu
dem IZitigsclil:itz, in welchem die Einrichtung zum :\ufweiten des Ringes anger>rdnet
ist. Die :\nordnung von Bremsbacken ermöglicht auch die \'er\venrlnug nicht kreisförmiger
Profile. Der Klemmring .kann aber auch selbst aus einem Bremswerkstoff, wie z. B.
A1 oder AI-Legierung, bestehen.
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Ein weiterer Vorteil der neuen Anordnung ist .der, daß auch der Innenstempel
hohlzylindrisch ausgebildet sein kann. Bei gleichzeitiger rohrförmiger Ausbildung
des Außenstempels kann der aufzuweitende Ring Tiber Glas geschlitzte Ende des Innenstempels
auf den .\.ul:lenstempel einwirken. Dabei ist der lZeibbelag vorzugsweise -zwischen
Innenstempel und Außenstempel angeordnet. während der Klemmring im Innern des Innenstempels
befestigt ist.
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Eine gewisse Schwierigkeit bestellt bei der Anordnung eines Ringes,
der auf die Innenwandung des Außenstempels einwirkt, darin, daß er von außen nicht
ohne weiteres zugängl-ich ist und daß eine längs unverschiebliche Verbindung zwischen
Innenstempel und Klemmring geschaffen werden muß. Diese läßt sich dadurch erreichen,
daß z. B. hakenförmige Ansätze des Innenstempels den gegen die Stirnfläche des Innenstempels
anliegenden Ring von innen her umfassen, so daß er gezwungen ist, dessen Bewegungen
zu folgen. Erfolgt das Rufweiten des Klemmringes mittels eines zwischen seinen Enden
in senkrechter Richtung eingetriehenen Keiles, so kann dieser Keil ein bis zum anderen
Ende des Innenstempels reichendes gekröpftes oberes Ansatzstück haben, das innerhalb
.des Innenstempels liegt.
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Im oberen Ende des Ansatzstückes und in der Wandung des Innenstempels
sind korrespotidierende Schlitze vorgesehen, durch die ein Querkeil geführt ist
mittels dessen man das Ansatzstück ,und damit den zwischen die Ringenden eingreifenden
Keil in senkrechter Richtung im Antreih- und Lösesinne bewegen kann. Der Querkeil
ist an einer Stelle des Stempels angeordnet, die auch bei ganz ineinandergeschobenen
Stempelteilen nodh frei zugängig ist. An dem eingetriebenenQuerkeil befindet sich
zweckmäßig eine Skala, die dem Bedienun#;sm.ann den zur Herstellung der erforderlichen
Reibungskupplung erforderlichen Weg des Keiles anzeigt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Stempels dargestellt,
,hei dem von der Eigenfederung :des Ringes zur Erzielung der Reihungskupplung kein
Gebrauch gemacht, sondern das Aufweiten nur durch Einwirken einer äußeren Kraft
auf den Ring herbeigeführt wird. Es zeigt A'bb. i eine Ansicht des neuen Stempels,
bei dein die Vorderwand des :\u13eiistempel,s teilweise ausgeschnitten ist, @um
den zum Rufweiten des Rin;@es dienenden Keil sichtbar zu machen, Abb. 2 einen senkrechten
Schnitt entsprechend II-II von Abb. i.
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Abb. 3 einen waagerechten Schnitt entsprechend 111-111 von
Abb. 2 ; Abb. d entspricht Abb. 2 und stellt eine andere Ausführungsform des Innenstempels
dar.
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Der Außenstempel i ist rohrförmig ausgebildet und hat einen Fuß 2.
Innerhalb des Außenstempels gleitet der ebenfalls rohrförmige Innenstempel 3, auf
dem sich der bekannte Kronenkopf d befindet. Am oberen Ende des Außenstempels ist
eine Randleiste 5 angeordnet, zusammen mit einer in einer Nut eingeklemmten Ringdichtung
6, durch die ein staubdichter Abschluß der innerhalb des Innenstempels liegenden
Rei-bungsikupplung erzielt wird. Ain unteren Ende des Innenstempels liegt der Klemmring
7 an und wird mittels der ihn auf der Unterseite umfassenden Haken b von dem Innenstempel
längs unverschieblich gehalten. Zwischen dem Klemmring 7 rund dem Unterstempel ist
der Bremsbelag angeordnet, der bei Verwendung von Stahl für den Innenstempel :beispielsweise
aus Aluminium besteht.
Der Ring 7 hat verdickte Enden io, in denen
sich entsprechend geformte Nuten zur Aufnahme des senkrechten Keiles i i @befinden.
Der Keil I I hat ein gekröpftes, innerhalb des Innenstempels liegendes Ansatzstück
12, in dem sich ein Schlitz 13 befindet, welchem der Schlitz 14 in der Wandung des
Innenstempels 3 entspricht. Durch diese Schlitze ist ein Querkeil 15 geführt. Beim
Eintreiben des Querkeiles 15 senkt sich der senkrechte Keil i i, wodurch der Ring
aufgew-eitet und der Reibungsdruck ,gesteigert wird. Nach Zurückschlagen des Keiles
15 kann der Keil i i wieder angehoben und der Ring 7 entspannt werden, so daß der
Innenstempel sich frei im Außenstempel bewegen läßt. Für das Hochschlagen des Keiles
i i kann gegebenenfalls eine weitere Gruppe entsprechender Schlitze in dem Ansatzstück
12 und in den Wandungen des Innenstempels vorgesehen sein. 16 sind im Innenstempel
sitzende gelochte Platten, in denen das Ansatzstück 12 geführt wird.
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Für das Aufundabbewegen des senkrechten Keiles i i kann sich bei der
Anordnung gemäß Abb. 4 in dem Ansatzstück 12 auch eine Öffnung befinden, in der
die Scheibe 18 liegt. Diese Scheibe sitzt exzentrisch auf der Welle 17, welche mit
beiden Enden -in der Wandung des Innenstempels 3 gelagert ist und mittels eines
herausragenden Hebels ig gedreht werden kann.
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Bei der dargestellten Ausführungsform spielt der Innenstempel die
Rolle des Oberstempels, der Außenstempel die Rolle Lies Unterstempels. Unter entsprechender
konstruktiver Umgestaltung kann aber auch der Innenstempel als Unterstempel und
dementsprechend der Außenstempel als Oberstempel ausgebildet sein.