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Grubenstempel Die Erfindung betrifft einen Grubenstempel derjenigen
bekannten Gattung, bei welcher der Innenstempel gegen den Außenstempel durch einen
beide Stempelteile umfassenden Vereckbügel angepreßt wird, welchem mindestens ein
Spannelement zugeordnet ist, um dem auf diese Weise gebildeten Stempelschloß nach
dem Setzen des Stempels die erforderliche Vorspannung zu geben. Überschreitet dann
der Gebirgsdruck eine gewisse Grenze, so wird dieser Vereckbügel vom Oberstempel
mitgenommen und in eine entsprechende Schräglage geschwenkt, d. h. vereckt, wodurch
sich eine der gewünschten Druckaufnahme entsprechende Vergrößerung der Klemmwirkung
ergeben soll.
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Bei den bisherigen Stempeln dieser Art sind die dem Bügel zugeordneten
Spannelemente als Längskeile oder Exzenter ausgebildet und jeweils zwischen den
betreffenden Stempelteilen und der eigentlichen Vereckkante des Bügels angeordnet.
Bei Stempeln mit exzenterartigen Spanngliedern wird diese Vereckkante durch die
im Bügel drehbare Exzenterachse gebildet. Derartige Stempel mit Vereckbügeln genügen
nicht den Anforderungen der Praxis und haben sich daher, obwohl sie in der Literatur
seit langem bekannt sind, nicht einführen können. Die Nachteile der bekannten Stempel
dieser Art sind schwieriges Setzen, die Gefahr übermäßiger Flächenpressungen zwischen
den Spannelementen und den Stempelteilen und im Regelfalle auch ein zu großer Abstand
der gegenüberliegenden, drehbar angeordneten Vereckkanten. Der dabei wirksame lange
Hebelarm überträgt so hohe Horizontalkräfte, die nicht durch Bolzen bzw. Exzenterwellen
aufgenommen werden können.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß das
Spannelement in einem außerhalb der Vereckkanten liegenden Ansatz des Vereckbügels
geführt wird. Das Spannelement kann entweder
außerhalb der innenstempelseitigen
Vereckkante oder vorzugsweise außerhalb der außenstempelseitigen Vereckkante angeordnet
werden. In jedem Falle hat man die Möglichkeit, zwischen Spannelement und den Stempelteil
Zwischenstücke einzuschalten, die ihre relative Höhenlage zu dem Stempelteil nicht
ändern. Dies ist besonders für den. Oberstempel von Bedeutung. Hier ergibt sich
eine besonders zweckmäßige Bauart, wenn zwischen Innenstempel und der diesem zugekehrten
Vereckkante des Bügels eine mit diesem gelenkig gekuppelte, großflächige Druckplatte
eingeschaltet wird, die vom Tnnenstempel bei der Einschubbewegung mitgenommen wird.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich bei dieser Ausführungsform, wenn das Spannelement
in einem Ansatz der dem Außenstempel zugeordneten Vereckkante des Bügels geführt
ist und wenn hierbei diese Vereckkante durch einen dem Spannelement vorgeschalteten,
in der Bügelebene verschieblich geführten Druckkörper gebildet wird.
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Dadurch, daß erfindungsgemäß das Spannglied nicht mehr zwischen Vereckkante
und Stempelteil, sondern auf der Außenseite der Vereckkante angeordnet wird, ergibt
sich zunächst eine vorteil= hafte Verringerung des Abstandes der Vereckkanten. Darüber
hinaus wird durch die außenseitige Anordnung des Spannelements das Setzen des Stempels
erheblich erleichtert und die Einhaltung der gewünschten Anfangsstellung des Bügels
gewährleistet. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, daß von der Erfindung die
Verwendung des bei anderen Gattungen von Stempelschlössern bekannten und bewährten
Horizontalkeiles als Spannelement ermöglicht wird. Während bei der Anordnung des
Spanngliedes zwischen Vereckkante und Innenstempel die Höhe der auf den Innenstempel
ausgeübten Flächenpressungen und die Druckverteilung von der veränderlichen, d.
h. zufälligen Einstellung des Spanngliedes abhängen und daher in weiten Grenzen
schwanken, wird durch die Anordnung nach der Erfindung eine im wesentlichen konstante
und gleichmäßige Druckbelastung gewährleistet und damit eine Überbeanspruchung des
Innenstempels vermieden.
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Wird die Erfindung unter Verwendung eines Horizontalkeiles als Spannelement
verwirklicht, so ergibt sich der Vorteil einer geringen Bauhöhe, indem der Horizontalkeil
innerhalb des Höhenbereichs des Schwenkbügels untergebracht werden kann.
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Die Anordnung nach der Erfindung soll vorzugsweise so gewählt werden,
daß der Vereckbügel in seiner Anfangsstellung nach dem Setzen des Stempels eine
Flächenberührung mit dem Außenstempel und der dem Innenstempel zugeordneten Druckplatte
besitzt. Die bei stärkerem Gebirgsdruck zur Wirkung gelangenden Vereckkanten des
Bügels werden hierbei durch die obere bzw. untere Begrenzung dieser Druckflächen
gebildet.
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Der Bügel wird in Ausgangsstellung zweckmäßig derart. schräg gestellt,
daß die Unterkante. der innenstemp@elseitigen Preßfläche des Bügels in ihrer Höhenlage
unterhalb der Oberkante der außenstempelseitigen Druckfläche, vorzugsweise etwa
gegenüber deren Mitte liegt.
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Die Erfindung ist bei Stempeln mit beliebigen Innenstempelprofilen
(z. B. Kastenprofilen oder rohrförmigen Profilen) anwendbar, ferner bei prismatischen
Oberstempeln als auch bei solchen, die in Längsrichtung eine geringe Keilsteigung
von z. B. 2 bis 5 mm je Meter besitzen. Wenn auch als Spannelement vorzugsweise
ein Horizontalkeil verwendet wird, so ist es in manchen Fällen auch denkbar, einen
senkrechten Keil anzuwenden oder das Spannelement als Exzenter od. dgl. auszubilden.
Der Stempel kann als leichter Stempel für steile oder halbsteile Lagerung, aber
auch als Hochdruckstempel gebaut werden. Die Stempelprofile können aus Stahl, Leichtmetall
oder sonstigen Werkstoffen entsprechender Festigkeit gebildet sein. Die dem Innenstempel
zugeordnete Druckplatte wird zweckmäßig aus einem Werkstoff hoher Reibung gebildet
oder mit einem entsprechenden Reibungsfutter versehen. Auch können sonstige an sich
bekannte Mittel zur Sicherung der Mitnahme dieser Druckplatte durch den Innenstempel
benutzt werden (z. B. auf den Innenstempel aufgeschweißte Hartmetallraupen). Ebenso
kann zwischen Außenstempel und Innenstempel ein Reibungsfutter eingeschaltet oder
sonstige Mittel zur Erhöhung der Reibung vorgesehen werden. Der Innenstempel kann
in an sich bekannter Weise einen Überzug, vorzugsweise aus Metall, z. B. Zink oder
Aluminium, erhalten.
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Der Stempel nach der Erfindung ist in seiner Anwendung nicht auf den
Grubenbetrieb beschränkt, sondern kann z. B. auch als Baustütze verwendet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Stempel in Seitenansicht, Fig. 2 ist ein Querschnitt
nach Linie II-II der Fig. i, Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Mittelteil des
Stempels.
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In dem Ausführungsbeispiel ist ein rohrförmiger Stempel dargestellt.
Der nur schwachkeilige Innenstempel i ist mit seinem Unterteil in dem Außenstempel
2 geführt. Am Kopfende des Außenstempels ist in einem seitlichen Ausschnitt 3 eine
Druckplatte 4. vorgesehen. Diese Druckplatte 4 und der Oberteil des Unterstempels
sind von einem Vereckbügel 5 umschlossen, welcher durch in Langaugen geführte Stifte
6 in loser Verbindung mit dem Außenstempel gehalten ist.
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Wie Fig. 3 in größerem Maßstabe zeigt, ist der Vereckbügel 5 mit einer
etwa parallel zur Stempelachse verlaufenden Fläche 7 in einer durch seitliche Leisten
8 begrenzten waagerechten Nut der Druckplatte 4 abgestützt. Am Boden dieser Nut
sind riefenartige Ausnehmungen 9 vorgesehen.
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Gegen den Außenstempel2 ist der Bügel durch ein zwischen den Laschen
io etwa quer zur Stempellängsachse verschiebliches Druckstück i i abgestützt, und
zwar liegt dieses Druckstück in der dargestellten Ausgangslage mit einer etwa senkrechten
Fläche 12 am Außenstempel an. Die Oberkante 15 der Fläche 12
dieses
Druckstückes i i bildet die Vereckkante des Bügels. Trotz der Verschieblichkeit
bildet das Druckstück praktisch einen Teil des Bügels und macht dessen Schwenkbewegung
in gleicher Weise mit. Auf der Außenseite ist das Druckstück gegen einen in einem
Ansatz 5a des Vereckbügels 5 geführten Horizontalkeil 13 abgestützt.
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Beim Setzen des Stempels wird durch das Eintreiben des Keiles 13 das
Druckstück gegen den Außenstempel gepreßt und dadurch der Bügel 5 mit seiner Fläche
7 gegen die Druckplatte 4. gezogen und letztere gegen den Innenstempel angedrückt.
Die Verspannung entspricht dann etwa der Setzlast. Beim Einwirken der Last in Richtung
des Pfeiles x wird durch die Druckplatte .;. der Bügel abwärts geschwenkt, wobei
der Bügel im Bereich der Platte 4. um die Vereckkante 14 schwenkt. Auf der anderen
Seite des Stempels dreht sich der Druckkörper um seine V ereckkante i 5, so daß
sich die Unterkante 16 etwas abhebt. Dadurch, daß in bezug auf die Längs achse des
Stempels die V ereckkante 14 in ihrer Höhenlage im Bereich zwischen den Kanten 15
und 16, und zwar wesentlich unterhalb der Oberkante 15 liegt, erfolgt eine erhebliche
Verstärkung der Spannkraft, so daß der Stempel zur Aufnahme hoher Drücke bei geringem
Einschubweg geeignet ist. Die Schwenkung des Bügels ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
dadurch begrenzt, daß sich die Druckplatte d. mit ihrer Unterkante 17 auf die Oberkante
18 des Außenstempels aufsetzt. Bei weiterer Steigerung des Gebirgsdruckes kann sich
der Oberstempel relativ zu der dann stehenbleibenden Druckplatte d. weiter einschieben
und ist dadurch vor Überlastungen geschützt.
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Das Rauben des Stempels erfolgt durch Zurückschlagen des Keiles 13,
wobei das Druckstück i i in seiner Führung 1o zurückgleitet.
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In manchen Fällen, insbesondere bei Stempeln für die Aufnahme hoher
Drücke, ist es zweckmäßig, wenn man die die Vereckkanten bildenden Flächen des Druckstückes
i i ballig bzw. zyliriderabschnittförrnig ausbildet und sie in entsprechend ausgebildete
Pfannen ihrer Gegenflächen eingreifen läßt, um möglichst in jeder Stellung des Bügels
eine Berührung auf einer Fläche ausreichender Größe zu erhalten und dadurch die
Flächendrücke klein zu halten. Selbstverständlich kann auch umgekehrt die Pfanne
in den Flächen des Bügels angeordnet sein.