DE831833C

DE831833C - Zweiteiliger staehlerner Grubenstempel

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Publication number: DE831833C
Application number: DEP12852A
Authority: DE
Original assignee: SCHWARZ HERMANN KG; Hermann Schwarz KG
Current assignee: SCHWARZ HERMANN KG; Hermann Schwarz KG
Priority date: 1948-07-08
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-02-18

Description

Zweiteiliger stählerner Grubenstempel 1)a man beim Setzen von Grubenstempeln auf die Kraft des einzelnen Bergmannes angewiesen ist, konnte man mit der sog. Klemmlast über einen bestimmten Betrag nicht hinauskommen. -Man ist dabei von (lern Kraftaufwand des den Stempel setzenden Mannes abhängig, und schon aus diesem Grunde sind Unterschiede in der Tragfähigkeit der Stempel unvermeidlich. Bei einem Stempel, der al's reiner Reibungsstempel wirkt, tritt auch beim Einsinken des Oberstempels keine Erhrihu-ng der Lastaufnahme ein. Derartige Stempel trugen etwa' to t, und da an den Klemmflächen die Reibung Eisen auf Lisen wirksam war, trat beim Einsinken des Ober-@tetnl)els s,>gar noch ein Abfall der Tragfähigkeit t.111 etwa 3o °o ein.
U m zu hiiheren Belastungen zu kommen, muß der Anpreßdruck der Bremsflächen erhöht werden. Dies geschah durch Verwendung.von keilförmigen Oberstempeln. Auf diese Weise muß nämlich neben der Reibungsarbeit beim Einsinken des Oberstempels Formänderungsarbeit geleistet werden. Ein solcher Stempel nimmt eine höhere Belastung aber erst dann auf, wenn der Oberstempel um einen verhältnismäßig großen Betrag in das Stempelschloß eingedrückt worden ist.
Es sind auch Stempel bekannt, ,die schon nach kürzerem Einsinkweg eine verhältnismäßig hohe Tragfähigkeit et'halten, In diesem Falle wird mit dem mit parallelen Flächen versehenen Oberstempel ein Körper durch Reibung gekuppelt, .der beim Einsinken des Oberstempels um einen bestimmten Weg mitgeschleppt wird und dabei infolge seiner Ausbildung als Keil auf diesem verhältnismäßig kurzen Wege die Formänderungsarbeit leistet. Derartige Stempel arbeiten dann, wenn der Schleppkörper zum Stillstand gebracht wird', als reine Reibungsstempel weiter und sind somit vor überlastungen geschützt. iDurch Verwendung von Belägen hoher Reibung auf Nichteisenmetallbasis wird ein Abfall der Tragfähigkeit beim Einsinken des Oberstempels vermieden. Ihre Arbeitsweise hängt aber sehr von der Beherrschung derReibungsverhältnisse an den einzelnen Gleitflächen ab, und zwar muB hier ein eindeutigerReibungsunterschied an gewissen Flächen aufrechterhalten werden.
Wählend also bei den bisherigen Stempeln die Tragfähigkeit allein abhängig ist von der vom Bergmann aufgewendeten Kraft oder erst mit dem Einsinken .des Oberstempels unter dem Hangenden Druck gesteigert wird, verfolgt die Erfindung das Ziel, dem Stempel von Anfang an, d. h. unmittelbar nach dem Setzen, eine Tragfähigkeit zu geben, die um ein -lN-lehrfac'hes höher ist, als sie bei Reibungsstempeln bisheriger Bauart zu erzielen war. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Klemmvorrichtung benutzt, die bei frei beweglichem Oberstempel 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 Tragfähigkeit zu erzeugen, wobei Hilfsmittel benutzt werden, durch deren Betätigung man beim Setzen des Stempels die in der Klemmvorrichtung herrschende Spannung nachlassen und auf den Oberstempel zur Einwirkung bringen kann. Soll der Stempel geraubt werden, so wird die Klemmvorrichtung wieder auf eine höhere Spannung gebracht und dabei gleichzeitig der Oberstempel freigegeben. Ein solcher Stempel weist den großen Vorteil auf, daß seine Nennbelastung unabhängig ist von der vorn Bergmann aufzuwendenden Kraft, und vermeidet den Nachteil bisheriger Stempel, bei denen die Steigerung der Tragfähigkeit über die Klemmlast hinaus abhängig ist von der Beherrschung der Reibungsverhältnisse in dem Sc'hloßgetriebe. Für die Schonung des Hangenden ist es ferner vorteilhaft, daß ,der Stempel unmittelbar nach dem Setzen seine volle Tragfähigkeit aufweist, also Einsink-t' wie sie bei den bisherigen Stempeln zur Erreichung der Nennbelastung zur Anwendung kamen, vermieden werden.
Die Erfindung wird vorzugsweise in der Form verwirklicht, daß sich auf den Unterstempel ein Klemmring abstützt, der bei freibeweglichem Oberstempel durch eine Sperrvorrichtung federnd aufgeweitet wird: er steht dann unter einer die Betriebsspannung übersteigenden Spannung und wird beim Setzen des Stempels durch Lösen der Sperrvorrichtung freigegeben; er umfaßt alsdann den Oberstempel mit einer solchen Kraft, daß der Stempel bei dem ihm eigenen Reibungsschluß sogleich die Vollbelastung aufnehmen kann. Beim Rauben des Stempels wird mittels der Sperrvorrichtung der Klemmring unter Steigerung seiner Spannung aufgewertet und dabei der Oberstempel wieder freigegeben. Es ist dafür Sorge zu tragen, daß die auftretenden Spannungen auch bei größter Aufwertung des Ringes unterhalb .der Elastizitätsgrenze bleiben. Um die gleichmäßige elastische Beanspruchung des Kleniniringes sicherzustellen, wird er auf demjenigen Teil seines Umfanges, in dem er elastisch beansprucht wird, als Träger gleicher Festigkeit .ausgebildet, indem sein Querschnitt nach der dem Ringschlitz gegenüberliegenden Stelle zu stetig vergrößert wird, und zwar in der Weise, daß in jedenn radialen Querschnitt das gleiche @iegungsmoment auftritt. Auf diese Weise wird erreicht, daß beispielsweise hei Verbindung mit einem rohrförmigen Oberstempel der Klemmring an allen Stellen des Umfanges gleichmäßig zur Anlage kommt, die gleiche Klemmkraft ausübt und beim Aufwerten seine Kreisform beibehält.
Der Klemmring kann sowohl unmittelbar auf den Oberstempel einwirken, als auch unter Zwischenfügung von besonderen Bremsbacken. In diesem Falle 'können die Breinsl>ackeii vorteilhaft mit Belägen hoher Reibung versehen sein. Um bei auftretendem Verschleiß die gleiche Klemmkraft sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, eine oder mehrere Bremsbacken keilförmig auszubilden und in senkrechter Richtung verstellbar anzuordnen, und zwar derart, daß sie bei gelöstem Stempel entweder durch ihr Eigengewicht oder durch Federkraft in das Stempelschloß hineinhewegt werden. Dabei wird der Winkel des Keile: in bezug auf die an seiden wirksamen Flächen auftretende Reibung so bemessen, daß er beim E:tisinken des Oberstempels unter Last an der Bewegung nicht teilnimmt. Die Federkraft wird dabei so klein gehalten, daß beim Rauben des Stempels der Oberstempel seinerseits noch festgehalten wird und seine endgültige Freigabe erst durch Anheben des Keiles erfolgt. Beim Setzen des Stempels hat der Keil den Vorteil, daß beim Hochziehen des Oberstempels dieser in jeder Stellung selbsttätig stehenbleibt und der Bergmann beide Hände für die Ausführung anderer Handgriffe frei hat.
Die Bremsbacken zwischen Klemmring und Oberstempel werden auf ihrer Rückenfläche dem Innendurchmesser des Ringes entsprechend gewölbt ausgebildet, um auch an dieser Stelle ein sattes Anliegen und damit eine einwandfreie Druckübertragung zu gewährleisten. Werden mehrere solcher Bremsbacken benutzt, so werden sie paarweise symmetrisch zu dein die Sperrvorrichtung aufnehmenden Ringschlitz angeordnet.
Der Klemmring kann auf dem vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten oder mit einer kreisförmigen Fassung versebenen Unterstempel auf der der Sperrvorrichtung abgekehrten Hälfte aufgeschweißt sein; dabei wird der Unterstempel an den Enden der Schweißverbindung mit senkrechten Schlitzen versehen, so daß das obere Ende des mit dem Klemmring verbundenen Stempels den elastischen Verformungen des Klemmringes folgen kann.

Als Sperrvorrichtung für den Klemmring kann ein in besonderen Taschen des Ringschlitzes geführter senkrecht verstellbarer Keil dienen, der die Ringenden auseinanderdrückt. Eine besonders geeignete Sperrvorrichtung besteht auseinemzwischen den Ringenden bzw. schenkelartigen Verlängerun-

gen derselben angeordneten Drehkörper, der stirn-

seitig mit schrauhenförmigen Keilflächen versehen

ist, die mit entsprechenden, an den Ringenden an-

geordneten Keilflächen zusammenwirken. Diese

Keilflächen können sich dabei auf Widerlagern

befinden, die, gegen Drehung gesichert, gegebenen-

falls in Vertiefungen der Ringenden oder schenkel-

artigen Verlängerungen derselben angeordnet sind.

In der Zeichmin- ist die Anwendung der Erfin-

dung dargestellt hei linemOberstempel mitI-Profil,

und zwar stellt

Abli. r einen senkrechten Schnitt durch einen

Stempel der neuen Art entsprechend I-1 von Abb. d

dar;

Abb. 2 ist eine Ansicht des Stempels in Richtung

des Pfeiles 1I von Abb. i ;

Abb. 3 ist teil«-eise eine Ansicht, teilweise ein

Schnitt durch die Sperrvorrichtung entsprechend

111-11I von Abb. .4;

Abb. .I ist teilweise eine Draufsicht, teilweise ein

waagerechter Schnitt in Höhe der Oberkante des

Klemmringes;

Abb.5 ist eine Ansicht eines einzelnen Sperr-

körpers mit kreisförmiger Steigungsfläche;

Abb. 6 eine Abwicklung dieser Steigungsfläche.

DerUntersteinpel i mit demFtlß 2 ist zylindrisch

ausgebildet, während der Oberstempel ein I-Profil

mit den Flanschen 3 und dem Steg .I hat; auf dem

Oberstempel sitzt der Kronenkopf 5. Der wesent-

liche Teil des Schlosses ist bei dem Stempel der

Klemmring 6, der beispielsweise mit U-förmigem

Querschnitt ausgebildet ist. Die dem Öffnungs-

schlitz allgewendete Seite desselben ist am Unter-

stempel, frei den Schlitzen 7 beginnend (vgl.Abb.2)

aufgeschweißt: sein Querschnitt nimmt nach der

der Ringöffnung gegenüberliegenden Seite hin zu.

D:e Kleininwirkting des Ringes erfolgt über die

Bremsbacken 8 und 9, die mit Reibungsbelägen io

und i i ausgestattet sind, welche auf den Steg q. des

Oberstempels zur Einwirkung gelangen. Die

Bremsbacke 8 hat Nasen 1 4 und 15, von denen die

letztgenannten durch C)ffnungen des Unterstempels

liiitdurchragen, die I@renisbacken 9 haben 'Nasen 16

und 17. Die Nasen dienen dem Zweck, die Brems-

backen hei gelöstem Stempel unverlierbar im

Klemmring festzuhalten.

Die Bremsbacke 9 ist als nach unten verjüngter

Keil ausgebildet und stützt sich gegen ein ent-

sprechend keilförmiges Widerlager 12 ab, das am

Klemmring angeordnet ist. Die Klemmbacke 9 wird

durch eine verhältnismäßig schwache Feder 13

ständig nach unten gezogen.

Zur Sperrvorrichtung gehören die Widerlager 18,

die in Abb. 5 in Ansicht dargestellt sind und in den

Vertiefungen ruhen. die durch die oben und unten

auf den schenkelartigen Verlängerungen des

Klemmringes angebrachten Ansätze i9 geschaffen

werden. Die Widerlager 18 haben auf den einander

zugekehrten Seiten Keilflächen, deren Neigung aus

der Abwicklung (:V>1. 6) zu erkennen ist. Zwischen

diesen «'iderlagern sitzt auf dem Bolzen 22 dreh-

bar der Sperrkörper 20 mit den beiden Stehnasen

21. Eine Feineitistellting der Sperrvorrichtung ist

möglich durch Einfügen dünner Plättchen zwischen den Widerlagern 18 und dem Klemmring 6.

Die Arbeitsweise des neuen Stempels beruht darauf, daß je nach der Stellung des Sperrkörpers 2o der Klemmring 6 stärker oder schwächer aufgeweitet ist. Von einer gewissen Aufweitung an gibt der Klemmring die Bremsbacken frei, und der Oberstempel kann beliebig bewegt werden. Der Klemmring steht dann also unter einer höheren Spannung als diejenige, mit der er auf den Oberstempel zur Einwirkung gelangt. Bei dieser Stellung des Klemmringes wird der Stempel gesetzt, wobei beim Ausziehen des Oberstempels dieser ,durch die keilförmige Bremsbacke 9 festgehalten wird. Nachdem dem Stempel durch irgendeine Setzvorrichtung die gewünschte Setzlast gegeben worden ist, wird .durch Drehen des Sperrkörpers 20 der Klemmring nachgelassen, wobei er auf die Bremsbacken 8 und 9 und damit auf den Oberstempel zur Einwirkung gelangt; der Sperrkörper selbst ist alsdann von der Federkraft des Ringes entlastet und hängt nur noch lose auf dem Bolzen. Zum Rauben des Stempels wird der Sperrkörper 20 wieder in entgegengesetzter Richtung gedreht und der Ring somit durch Aufweiten von den Bremsbacken gelöst. Die keilförmige Bremsbacke 9 sorgt dafür, daß der Oberstempel dabei nicht schlagartig einsinkt; erst durch Heben des Keiles 9 wird der Oberstempel ganz freigegeben und kann absinken. Im übrigen dient die keilförmige Bremsbacke 9 dem Zweck, auch bei eintretendem Verschleiß .die von dem Klemmring auf den Oberstempel einwirkende Kraft auf dem gleichen Betrag zu halten. Das Drehen des Sperrkörpers erfolgt durch Schlagen mit dem Hammer gegen einen der Ansätze 21. Vornehmlich beim Rauben aus gesicherter Entfernung ist es aber auch möglich, zum Angreifenlassen eines Seil-oder Kettenzuges an einem der Ansätze eine hebelartige Verlängerung anzubringen, und zwar derart, daß der Stempel nach dem Lösen mittels des Seil- oder Kettenzuges aus dem Bruchfeld herausgezogen werden kann.
Wie aus der Abb. .4 erkennbar, ist der am Unterstempel angeschweißte Teil des Klemmringes 6 von den Bremsbacken nach dem dem Ringschlitz gegenüberliegenden Teil zu im Querschnitt vergrößert. Dieser Teil des Ringes wirkt als Feder, und in jedem Radialquerschnitt soll das gleiche Biegungsmoment vorhanden sein. Die Enden des Klemmringes zwischen den Bremsbacken und dem Angriffspunkt der Sperrvorrichtung dagegen müssen möglichst starr ausgebildet sein. Diese Teile des Ringes wirken als Hebelarme und bewirken, daß heimAufweiten des Ringes nur etwa die Hälfte derjenigen Kraft aufzuwenden ist, mit der der Klemmring über die Bremsbacken auf den Oberstempel einwirkt.
Bei Stempeln, die geringer beansprucht sind, beispielsweise für den Ausbau in steiler Lagerung, kann der Oberstempel hohlzylindrisch ausgebildet werden und der Klemmring unmittelbar auf den Oberstempel einwirken bzw. wird zwischen Klemmring und Oberstempel lediglich ein Belag hoher Reibung eingefügt. Es ist natürlich auch möglich, in diesem Falle Körper zum Ausgleich von eingetretenem Verschleiß zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. "Zweiteiliger stählerner Grubenstempel, der als reiner Reibungsstempel arbeitet, gekennzeich net durch eine unter Federung stehende Vorrichtung zum Einklemmen. des Oberstempels, die im Zusammenwirken mit der an den Bremsflächen herrschenden Reibung die gewünschte "fragfähigkeit erzeugt, und beim Lösen des Oberstempels auf eine noch höhere, im Gebiete elastischer Verformung liegende Spannung gebracht wird.
2. Grubenstempel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Unterstempel sich ein Klemmring abstützt, der bei frei, beweglichem Oberstempel durch eine Sperrvorrichtung derart federnd aufgeweitet wird, daß er unter einer die Betriebsspannung übersteigenden Spannung steht und beim Setzen des Stempels durch Lösen der Sperrvorrichtung freigegeben wird. wobei er den Oberstempel mit einer solchen Kraft umfaßt, daß der Stempel bei dem ihm eigentümlichen Reibungsschluß sogleich die volle Belastung aufzunehmen vermag.
3. Grubenstempel nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring auf dem elastisch beanspruchten Teil seines Umfanges als Träger gleicher Festigkeit ausgebildet ist, indem sein Querschnitt nach der dem Ringschlitz gegenüberliegenden Stelle zu stetig zunimmt.
4. Grubenstempel nach den Ansprüchen i his 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ober-#trniliel zylindrisch ausgebildet ist. ;. Grulreiistempel nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet. daß der Klemm- ring auf den Oberstempel mittels mehrerer über den Ringumfang verteilter Bremsbacken ein- wirkt. 6. Grubenstempel nach Anspruch _5, dadurch gekennzeichnet, claß die Andruckflächen der Bremsbacken am Klemmring symmetrisch zu dem die Sperrvorrichtung auftielimenden Ring- schlitz liegest. 7. Grubenstempel nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekeiiiizeicliiiet, daß eine der Bremshacken als nach unten verjüngter Keil ausgebildet ist und geien ein entsprechend keil- förmiges Widerlager des Kleininringes anliegt, wobei der Keil durch l@eclerwirkung ständig nach unten gezogen wird. 5. Grulienstemliel nach den Ansprüchen bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems- hacken auf ihrer lZückenfläche dem Innendurch- niesser des Klemmringes entsprechend gewölbt sind. y. Grubenstempel »ach den =\rtsprüchen 1 bi: 1, dadurch gekennzeichnet. daß als Sperr- vorrichtung eiii die Ringenden auseinander druckender senkrecht verstellbarer Keil dient, to. Grtilienstemliel nach den Ansprüchen i his 8, dadurch gekennzeichnet. daß als Sperr- vorriclitun.g ein zwischen W:derlagern ein- gesetzter, mit stirnseitig angeordneten schrau- benförmige» Keilflächen versebener Drehkörper dient. i i. Grubenstempel nach Anspruch io, da- durch gekennzeichnet, daß die \Viderlager für den Sperrkörlier gegen Drehung gesichert, irl Vertiefungen von schenkelartigen Verlängerun- gen der Enden des Kleinniringes liegen. 12. Grubenstempel nach den Ansprüchen io und ii, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen des Sperrkörpers dieser mit gegebenen- falls liel@elartig verliin-erbaren Ansätzen ver- sehen ist.