-
Grubenstempel In früheren Zeiten hat man Grubenstempel benutzt, bei
denen für die Verspannung im Schloß ein oder mehrere selbsthemmende Keile benutzt
wurden. Da das Lösen solcher Schlösser bei hohem Gebirgsdruck Schwierigkeiten bereitete,
ist !man seit langem dazu übergegangen, in das Schloß einen oder mehrere nicht selbsthemmende
Keile einzuschalten, welche dann .durch einen selbsthemmenden Bedienungskeil gegen
selbsttätiges Lösen gesichert werden müssen. Es sind Schlösser dieser Art bekannt,
bei denen einem nicht selbsthemmendenvertikalen Spannkeil ein, gegebenenfalls durch
diesen hindurchgeführten Horizontalkeil zugeordnet ist, welcher nicht nur zum Sichern
des Spannkeils, sondern auch zu dessen Verspannung beim Setzen des Stempels dient.
Da aber im Grubenbetrieb die Reibungsziffer in weiten Grenzen schwankt, kommt es
in der Praxis oft vor, d.aß sich dieser nicht selbsthemmende Keil nach Herausschlagen
des Arretierüngskeils tatsächlich nicht selbsttätig löst. Wollte man zur Beseitigung
dieses Nachteils den Keilwinkel des Spannkeils so groß wählen, daß die Nichtselbsthemmung
auch bei noch so großer Reibungsziffer gewahrt bleibt, so würde sich dadurch wiederum
unter manchen Betriebsverhältnissen eine zu große und das Lösen erschwerende Belastung
des horizontalen Bedienungskeils ergeben.
-
Die Erfindung geht nun von einem Stempelschloß aus, das einen in vertikaler
Richtung zum Zwecke des Lösens und Verspannens verschieblichen Spannkeil und einen
diesem zugeordneten horizontal verschieblichen Bedienungskeil besitzt.
Um
die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß der vertikale Spannkeil eine im Grenzbereich zwischen Selbsthemmung und Nichtselbsthemmung
liegende Steigung besitzt und daß der ihm zugeordnete horizontale Bedienungskeil
mit nach aufwärts und nach abwärts wirkenden Anzugsflächen für den Spannkeil ausgerüstet
ist. Dabei soll grundsätzlich angestrebt werden, daß der Spannkeil eine solche Neigung
hat, daß seine Selbsthemmung noch eben gewahrt ist. Ist dies der Fall, so ist es
mit geringem Kraftaufwand möglich, den Spannkeil durch den Querkeil anzuheben und
damit das Schloß zu entspannen. Andererseits läßt sich ein Keil, dessen Steigung
noch im Bereich der Selbsthemmung liegt, auch leichter durch den Querkeil verspannen
als ein Keil mit ausgesprochener Nichtselbsthemmung.
-
In Anbetracht der starken Streuung der Reibungsziffer wird aber die
Neigung des Spannkeils gelegentlich auch im Bereich der Nichtselbsthemmung liegen.
In diesem Fall bewirkt dann der von der Erfindung benutzte Querkeil eine Sicherung
gegen selbsttätiges Lösen, eine Wirkung, wie sie bei den vorbekannten Stempeln mit
ausgesprochen nicht selbsthemmendem Spannkeil üblich ist. Wenn aber die Neigung
des Spannkeils erfindungsgemäß im Grenzbereich zwischen Selbsthemmung und Nichtselbsthemmung
liegt, so wird auch bei einer Reibungsziffer, die höher als normal ist, der Querkeil
durch die Schloßkraft nur eine geringe Belastung erfahren, d. h. leicht lösbar sein.
-
Je nachdem, auf welcher Seite der Grenze zwischen Selbsthemmung und
Nichtselbsthemmung der Spannkeil bezüglich seiner Neigung unter den jeweiligen Betriebsverhältnissen:
(Reibung) liegt, dient also der Querkeil entweder als Arretierun:gskeil oder als
Hubkeil, während seine Aufgabe; den Vertikalkeil beim Setzen des Stempels zu verspannen,
naturgemäß unabhängig davon ist, ob der Spannkeil Selbsthemmung oder Nichtselbsthemmung
besitzt.
-
Die Verwirklichung des Erfindungsgedankens ist bei Stempeln und Stempelschlössern
verschiedener Art durchführbar. Besonders zweckmäßig ist -es, wenn durch geeignete
Mittel solche Reibkräfte im Schloß erzeugt werden, daß das aus Spannkeil und Horizontalkeil
bestehende Keilgetriebe keine übermäßig starken Horizontalspannungen aufzunehmen
hat. Diese Wirkung kann durch Ausnutzung der Keilnutreibung, z. B. durch Wahl eines
geeigneten Innenstempelprofils, z. B. M-Profil, und oder durch Verwendung von Reibeinlagen
aus einem Werkstoff hoher Reibungsziffer herbeigeführt werden.
-
Es sind. Grubenstempel bekannt, bei welchen einem vertikalen Spannkeil
ein in beiden kichtungen wirksames Element in Form einer Schraube zugeordnet ist.
Hierbei handelt es sich aber um einen Vertikalkeil von ausgesprochener Selbsthemmung.
-
Bei Grubenstempeln ist auch die Verwendung eines durch einen Vertikalkeil
hindurchgeführten Querkeils bekannt, der mit nach aufwärts und. nach abwärts wirkenden
Anzugsflächen für den senkrechten Keil ausgerüstet ist. Bei dieser bekannten Bauart
besitzt das Schloß zwei eine Keilpaarung bildende Vertikalkeile von ausgesprochener
Selbsthemmung, von denen der untere nach Entfernen, einer Verriegelung durch die
Wirkung des sich abwärts bewegenden Innenstempels im Lösesinn bewegt werden soll.
Der mit Anzugsflächen für beide Richtungen ausgerüstete Horizontalkeil ist hierbei
dem oberen der beiden Vertikalkeile zugeordnet und dient lediglich dem Zwecke, diesen
Keil festzuhalten, damit er den unteren Vertikalkeil für die Absenkbewegung mit
Sicherheit freigibt. Ein Anheben des Vertikalkeils durch den Querkeil kommt bei
dieser Anordnung nur zum Einstellen der gewünschten Höhenlage des Vertikalkeils
beim Setzen des Stempels in Frage. Aufgabe und Wirkung der Anordnung nach der vorliegenden
Erfindung liegt bei diesen bekannten Stempeln nicht vor.
-
Der von der Erfindung benötigte Querkeil kann konstruktiv in verschiedener
Weise ausgebildet sein. So kann man den bei der bekannten Bauart vorhandenen U-förmigen
Querkeil mit übereinanderliegenden Anzugsflächen. für beide Bewegungsrichtungen
auch für die Zwecke der Erfindung verwenden.
-
Eine günstigere Lösung erhält man, wenn der Bedienungskeil ein mit
Anzugs- und Führungsflächen für eine Arbeitsrichtung versehenes Mittelstück und
beiderseits desselben in symmetrischer Anordnung leistenartige Ansätze mit Anzugs-
und Führungsflächen für die andere Arbeitsrichtung besitzt. Auf diese Weise entsteht
ein Keil vor. einem günstigen, kreuzförmigen Querschnitt.
-
Dieser Keil ist trotz der verschiedenen Anzugs-und Führungsflächen
leicht herstellbar, z. B. durch Schmieden, und. auch die Ausbildung der Führungen
im Spannkeil und im Gehäuse ist einfach.
-
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß die den Anzugsflächen des Bedienungskeils im Spannkeil zugeordneten Gegenflächen
in Längsrichtung dachartig ausgebildet sind. Jede Gegenfläche besteht mithin aus
zwei hintereinanderliegenden entgegengesetzt geneigten Teilen, so daß der Bedienungskeil
wahlweise von der einen oder von der anderen Seite in das Schloß eingeführt. werden
kann, ohne daß sich an der Betriebsweise der Schloßteile etwas ändert.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
-
Fig. i zeigt einen Grubenstempel im Aufriß in gespanntem Zustand des
Schlosses; Fig. z zeigt einen, Querschnitt zu Fig. t oberhalb des Schlosses; Fig.
3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Fig. i; Fig. q. ist ein Aufriß gemäß Fi.g,
r, jedoch bei entspanntem Schloß; Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Fig.
¢;
Fig.6 und ; zeigen den Fig. 3 und 5 entsprechende Schnitte in
größerem Maßstab; Fig. 8 ist ein Schnitt nach Linie VIII-VIII der hig. 6; Fig. g
ist ein Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 6; Fig. io ist ein Schnitt nach Linie
X-X der Fig. 6; Fig. i i zeigt den Bedienungskeil in Schaubildlicher Darstellung.
-
Wie besonders Fig. i und .4 zeigen, ist der Oberstempel i in dem auf
dem Unterstempel 2 angeordneten. Schloß.gehäuse 3 zwischen dem Schleppkeil .4 und,
dem auf dem Unterstempel abgestützten Druckstück 5 längs verschieblich geführt.
Das Druckstück ist als ein sich nach oben verjüngender Keil ausgebildet. Zwischen
dem Druckstück 5 und der schrägen Schloßwand 3" ist der sich abwärts verjüngende
Spannkei16 angeordnet, durch welchen ein gleichzeitig im Schloßgehäuse gelagerter
Bedienungskeil 7 hindurchgeführt ist, dessen besondere Ausbildung später beschrieben
wird.
-
Die Keilsteigung des Spannkeils 6 ist so be-. m.ess"n, daß sie im
Grenzbereich zwischen Selbsthemmung, und Nichtselbsthemmung liegt. Eine zw -eckmäßige
Größe des Winkels a liegt z. B. um 2o`. Als Folge der Verteilung der Gesamtsteigung
des Keils 6 auf beide Keilflanken ergibt sich eine nur geringe Neigung der Schloßwand
3a gegen die Vertikale, so daß die Dehnungsspannungen über die ganze Schloßhöhe
annähernd gleiche Größe haben.
-
Der Oberstempel, welcher in Längsrichtung prismatisch oder auch schwach
keilig ausgebildet sein kann, 1>,-steht beim Ausführungsbeispiel aus einem Profil
M-artiger Grundform, d. h. einem solchen Profil, bei welchem zwischen zwei parallelen
Flanschen 8 ein winklig geformter Steg g angeordnet ist. In der durch den winkligen
Steg geformten Keilnut, deren Winkel z. B. auf ;o=' bemessen ist, führt sich der
mit einer ebenen 1-, läche am Schloßgehäuse anliegende Schleppkeil 4. Das Druckstück
5 umgreift mit einer entsprechenden keilnutförmigen Ausnehmung 5a die dem Schleppkeil
gegenüberliegende Seite des Steges 9. Diese Formgebung des Profils und der Schloßkörper
ermöglicht in einfacher Weise die Ausnutzung der durch die Keilnutwirkung hervorgerufenen
hohen Reibung zur Entlastung des Schlosses von hohen Horizontalkräften. An Stelle
des M-artigen Profils können natürlich auch andere Profilformen benutzt werden.
-
Wie die Fig. 3 und 5 bis i i erkennen lassen, kann der Vertikalkeil
6 durch den Bedienungskeil 7 sowohl nach oben als auch nach unten verschoben werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß zu beiden Längsseiten des mit einer unteren Anzugsfläche
io und einer oberen Führungsfläche ii versehenen Mittelstücks 12 des Bedienungskeils
in symmetrischer Anordnung Ansätze 13 vorgesehen sind. welche jeweils eine untere
Führungsfläche 14 und eine obere Anzugsfläche 15 besitzen. Die Anzugsflächen io
und 15 verlaufen zueinander parallel. Auch die Führungsflächen i i und 14 sind zueinander
parallel- gerichtet. Die durch die Flächen io und i i sowie durch die Flächen 1d.
und 15 gebildeten Keile haben gegenläufige Neigung, so daß je nach der Bewegungsrichtung
des Bedienungskeils die eine oder die andere Keilsteigung wirksam ist. Der Bedienungskeil
besitzt einen Querschnitt von kreuzartiger Grundform, welcher z. B. durch Schmieden
im Gesenk leicht herstellbar ist. Das Schmieden des Keils wird zweckmäßig derart
durchgeführt, daß die entstehende Schlagnaht 7a an den Längsseiten des Keils, also
außerhalb der Arbeitsflächen des Keils, liegt.
-
In den im Schloßgehäuse vorgesehenen Ausnehmungen 16 bilden die Flächen
17 und 18 die Widerlager für die Führungsflächen i i und 1d. des Bedienungskeils.
Die den Anzugsflächen io und 15 des Bedienungskeils zugeordneten Gegenflächen i9
und 20 sind in dem Spannleeil6 vorgesehen, so daß je nach der Bewegungsrichtung
des Bedienungskeils .der Spannkeil vermittels der Fläche io gesenkt oder durch Zusammenwirken
der Flächen 15 und 2o angehoben wird. Beim Spannen des Schlosses stützt sich somit
die Führungsfläche i i des Bedienungskeils in der Gehäusewand gegen die Fläche 17
ab, während die Anzugsfläche io gegen die Fläche i9 des Spannkeils drückt (vgl.
insbesondere Fig. 6). Beim Lösen des Stempels stützt sich die Führungsfläche 14
des Bedienungskeils gegen die Flächen 18 des Schloßgehäuses ab, während die Anzugsflächen
15 mit den Flächen 20 des Spannkeils zusammenarbeiten (vgl. Fig. 7).
-
Die seitlichen Ansätze 13 sind an dem Mittelstück 12 des Bedienungskeils
so angeordnet, daß ihre Führungsflächen 14 und Anzugsflächen 15
unter Berücksichtigung
der seitlichen Versetzung der entsprechenden Gegenflächen 18 bzw. 2o des Schloßgehäuses
und des Spannkeils eine ausreichende Arbeitslänge besitzen. So kann z. B. die mit
dem im Schloßgehäuse angeordneten Spannkeil e zusammenarbeitende Anzugsfläche 15
kürzer bemessen sein als die Führungsfläche 14.
-
In manchen Fällen wird man die den Anzugsflächen 14 und 15 im Spannkeil
zugeordneten Gegenflächen i9 und 20 in Längsrichtung dachartig ausbilden (Fig.6).
Hierdurch erhält jede Fläche i9 bzw. 2o nur die halbe wirksame Länge. Die andere
Hälfte iga bzw. 20a ist in entgegengesetzter Richtung geneigt, so, daß man den Bedienungskeil
unabhängig von der Stellung des Stempels von der einen oder von der anderen Seite
des Schloßbehäuses einführen kann.
-
In den Fig. i und .4 ist mit 21 eine Feder bezeichnet, die bei derAbwärtsbewegung
des Schleppkeils .I, mitgenommen von dem unter dem Gebirgsdruck sich einschiebenden
Oberstempel i, zusammengedrückt wird. Beim Setzen des Stempels bewirkt diese Feder,
daß der Schleppkeil seine obere Ausgangsstellung selbsttätig einnimmt.