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Nachgiebiges Ausbauglied Das Patent 922 763 betrifft ein nachgiebiges
Ausbauglied, insbesondere Grubenstempel, bei welchem beim Setzen und/oder beim Einsinken
des z. B. keilförmigen Innenstempels im Schloß ein Hoarizontal;schub aufgenommen
und über eine waagerecht verschiebliche Druckplatte auf dieser nachgeschaltete Elemente
übertragen wird, welchen ein Spann- bzw. Löseglied zugeordrnet ist, und kennzeichnet
sich durch die Verwendung mindestens einer im Schloß angeordneten, mit mehreren
Lagen aus übereinander abgestützten Kugeln oder sonstigen Wälzkörpern aus Werkstoff
hoher Druckfestigkeit ausgefüllten Druckkammer mit rriindestens einer verschiebbaren,
gegen den Innenstempel - gegebenenfalls mittelbar - abgestützten Begrenzungswand.
Diese Begrenzungswand soll zweckmäßig durch eine in waagerechter Ebene verschieblic'h
geführte, senkrecht zum Horizontalschub . angeo.rdneteKammerseite gebildet sein.
DieFül.lung der Kammer wird möglichst aus wenigen Wälzkörperlagen bzw. -reihen gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Vorschlages nach dem Hauptpatent wird zwischen
die verschiebbare Wand der Druckkammer und den Innenstempel ein z. B. keilförmiges
Spannglied angeordnet, das gleichzeitig als Setz- und- Löseelement ausgebildet sein
kann. Ein nach dem Vorschlag des Hauptpatents ausgebildetes Ausbauglied ermöglicht
ein einfaches
Setzen sowie ein leichtes Rauben, da zur Betätigung
des Setz- und Lösegliedes nur eine geringe Kraft aufzuwenden ist. Infolge der schnelllen
Druckaufnahme der Spannvorrichtung erreicht das Ausbauglied unmittelbar nach dem
Setzen bereits eine hohe Tragfähigkeit.
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Erfindungsgemäß wird der ;grundsätzliche Vorschlag nach dem Hauptpatent
zur Schaffung eines besonderen Druckaufnahmestückes herangezogen, welches einem
starren oder beschränkt nachgiebigen Ausbauelement, z. B. einem Pfeiler, einer Wand,
einem Stempel, einem Rahmen, zugeordnet wird oder auch in einzelnen Fällen, insbesondere
bei kleineren Flözstärken oder zur elastischen Abstützung bzw. Ausgleichung von
Höhenunterschieden bei der Errichtung von Brücken und anderen Bauwerken einzeln,
d.'11. ohne die zu.sätzliche Verwendung von Stempeln, Wänden od. dgl. eingesetzt
werden kann. Druckstücke, welche bekannten einfachen Ausbauelementen zugeordnet
werden, sind an sich bekannt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die im Grundaufbau
dem Hauptpatent entsprechende Druckkammer in dem Druckaufnahmestück angeordnet,
welches derart aus@gebildet ist, daß zur Erzeugung der Horizontalkraft durch teleskopartig
ineknanderschiebbare Druckstäbe od. dgl-. mindestens eine Begrenzungswand der Druckkammer
quer zur Druckrichtung verschiebl;ich abgestützt ist. Die zueinander relativ versch.ieblichen
oder teleskopartig ineinanderschiebbaren Druckstäbe werden in Längsrichtung keilförmig
ausgebildet, damit bei der unter dem Gebirgsdruck erfolgenden Verringerung der Höhe
des Druckaufnahmestückes in diesem ein wachsender Widerstand erzeugt -wird. Hierbei
ist es wesentlich, daß der Gebirgsdruck nicht unmittelbar auf die obere und untere
Stirnseite der Druckkammer übertragen wird, sondern daß bei der Belastung eine Horizontalkraft
erzeugt wird, durch welche die sich relativ verschiebenden Druckstäbe oder sonstigen
Gehäuseteile quer zu ihrer Bewegungsrichtung gegeneinandergepreßt werden. Hierdurch
ergibt sich ein .größerer regelbarer Nachgiebsgkei.tsbereich.
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Der in dem Druckaufnahmestück auftretende Horizontalschub kann in
glticher Weise wie beim Hauptpatent durch in.der Druckkammer angeordnete Kugeln
oder sonstige Wälzkörper aufgenommen werden. Es ist aber auch die Verwendung eines
körnigen Füllstoffes aus Werkstoff hoher Druckfestigkeit möglich. Es ist auch denkbar,
ein mehrteiliges Keilgetriebe in Verbindung mit einem nachgiebigen Element (z. B.
einer Feder) zu verwenden. Am günstigsten sind aber die zuerst genannten Druckkammern
mit Kugeln aus Stahl oder einem anderen Werkstoff hoher Druckfestigkeit. Der Durchmesser
der Kugeln kann in gewissen Grenzen schwanken und wird beispielsweise zwischen 6
und 2o mm liegen. Es können aber auch andere Abmessungen gewählt werden.
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In solchen Fällen, wo ein längerer Nac'hgiebigkeitsweg .des Druckstückes
gewünscht wird, kann man dieses mit mehreren Stufen ausrüsten, von denen jede aus
zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen besteht. Die einzelnen Teile
brauchen 'hierbei eine nur sehr geringe Länge zu erhalten, so @daß die Gefäh.r von
Zerstörungen durch Knickbeanspruchungen ausgeschaltet ist.
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In der Zeichnung ist. der Gegenstand der Erfindung an verschiedenen
Ausführungsformen .dargestellt. Fig. i . und 2 zeigen in zwei verschiedenen Stellungen
im A.ufriß eine einfache Ausführungsform mit einer Druckstufe; Fig. 3 ist ein Grundriß
zu Fig. i; Fig. q., 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform mit drei Druckstufen und
zwei doppelseitig angeordneten Druckkammern in Aufriß, Grundriß und Aufriß in zusammengeschobenem.
Zustand; Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform mit drei Druckstufen und einer
doppelseitig angeordneten Druckkammer im Aufriß und Grundriß.
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Gemäß Fig. i und 2 ist auf das eigentliche Ausbauelement i (z. B.
Grubenstempel oder Wand) ein eine Druckstufe enthaltendes Druckaufnahmestück aufgesetzt.
Dieses besteht im wesentlichen aus zwei Paaren von U-Eisen 2 und 3, die mit keilförmigen
Leisten q. und 5 ausgerüstet sind. Diese U-Eisen sind teleskopartig in Längsrichtung
ineinander verschieblich und -werden von dem Gehäuse 6, in welches die Futterstücke
7 aus Eisen eingelegt sind, zusammengeJhalten. In der Mitte ist die Druckkammer
8 vorgesehen, die mit Kugeln 9 oder sonstigen Wälzkörpern ausgefüllt ist und deren
Seitenwände io in waagerechter Richtung versc hie@blich sind.
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Bei der Belastung des Druckstückes durch den Gebirgsdruck erfolgt
eine. Bewegung der verschieblichen Seiüenwände io im Sinne einer Zusammenschiebung
der Kugeln, welche sich aufeinander abwälzen. Zur Erzielung einer guten Wirkung
werden die Kugeln in mindestens zwei - vorzugsweise mehreren, z. B. drei oder vier
- Reihen in der Kammer eingelagert. Je größer die Zahl der in waagerechterEbene
hintereinanderliegendenReihen von Wälzkörpern .ist, um so größer ist die Nachgiebigkeit
des Druckaufnahmestückes bis zu seinem völligen Starrwerden. In jedem Fall. ist
es möglich, die Füllung.so zu- bemessen, daß ein völliges Starrwerden, nicht vor
gänzlichem Zusammenschieben der Teleskop teile eintritt.
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Mit i i .ist ein haubenartig gewölbter Deckel bezeichnet, der in senkrechter
Richtung beweglich ist. Die Druckkammer ist in der Mitte von einer geteilten Spannbüchse
12 durchsetzt, durch welche das konische Spannglied 13 hindurchgeführt ist. Der
Druckkammer ist ferner das kolbenartig ausgebildete Druck- und. Lüftg'lied 1q. =geordnet,
das durch einen waagerechten Keil 15 bewegt werden kann. Das -z. B. als Kalben ausgebildete
Glied 14 kann eine konvex oder konkav ausgebildete Stirnfläche besitzen. Beim Setzen
des Ausbauelements wird das Druckaufnahmestück in die in Fig. i dargestellte Lage
(entsprechend' der Flözhöhe) gebracht und dabei das Glied 1q. schon so weit in die
Füllung der Druckkammer vorgesc'ho'ben, daß bereits eine gewisse kleine Vorspannung
erreicht
wird. Die endigültigeVorspannung kann dann durch Eintreiben
des Spanngliedes 13 herbeigeführt werden. Zum Rauben wird der Keil
15 gelöst, wodurch die Kugeln aus der Druckkammer zum Teil heraustreten und
dadurch eine Entlastung herbeigeführt wird. Erforderlichenfalls kann auch noch das
Spanngfied 13 gelöst werden. Bei der Entlästung der Druckkammer gelangt der
Haubendeckel I I in die in Fig. 2 dargestellte Lage.
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Man kann weiter zwisdhen der verschiebbaren Wand der Druckkammer und
den teleskopartig ineinanderschiebbaren Druckstäben 2 und 3 ein z. B. keilförmiges
Spannglied anordnen, welches gegebenenfalls als Setz- und Löseelement dienen kann.
In manchen Fällen kann der durch einen Horizontalkeil bewegte Druck- und Lüftkörper
14 auch als ausschließliche Setz- und Raubvorrichtung dienen. 16 und' 16' bilden
Plattem, welche dlie äußeren Enden der Druckstäbe 2 und 3 verbinden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4. bis 6 sind drei Druckstufen
vorgesehen. Dabei sind zwei Druckkammern 8' in doppelseitiger Anordnung vorgesehen.
Ebenso wie bei Fig. i und 2 ist die Anordnung so gewählt, daß die Höhe des Druckaufnahmestückes
in zusammengeschobenemZustand auf das geringstmögl.iche Maß, nämlich der Höhe dies
untersten Teils, beschränkt wird (Fig. 6). Die Wirkungsweise und Bedienung ist grundsätzlich
ähnlich wie bei der Bauart nach Fi:g. i bis 3. Bei dier Ausführungsform nach. Fi,g.
.4 bis 6 ist an Stelle des kegeligen Spanngliedes 12 ein Keil 12d vorgesehen; ferner
besteht - wie Fig. d. erkennen läßt - die mittlere Stufe 17 aus einem geteilten
Ring. Zweckmäßig wird auch d,ie obere Druckkammer mit einem durch Keil 15 bedienten
Lüftkolben 14 oder einer ähnlichen Lüftvorrichtung ausgerüstet, um ein geringes
Absenken des oberstenTeleskopgliedes zu ermöglichen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 sind ebenfalls drei Druckstufen
vorgesehen. Es fehlt aber die bei der Bauart nach Fig. 4 bis 6 vorgesehene zweite
Druckkammer. Mit 18 sind an den Teleskopgliedern vorgesehene keilförmige Steuerleisten
bezeichnet, die mit dien folgenden Teleskopgliedern zugeordneten Sperren i9 zusammenarbeiten,
und zwar derart, daß-nachdem das erste Teleskopglied seinen Nach:giebigkeitsweg
zurückgelegt hat - die Sperren, i9 durch die Leisten 18 freigegeben werden, d. h.
schräg aufwärts gleiten, wodurch die Abwärtsbewegung des nächsten Teleskopgl,ied@es
ermöglicht wird.
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Bei Verwendung mehrerer Druckstufen mit in Längsrichtung keilförmig
ausgebildeten Tei!llen kann man die Keilsteigung der aufei@nanderfolgenden Stufen
gleich oder verschieden, z. B. zunehmend oder abnehmend, wählen. Im allgemeinen
wird es zweckmäßig sein, die Keilsteigung so zu beeinflussen, daß im Zusammenwirken
mit der C'harakteri,stik der Druckkammer zunächst ein schneller Druckanstieg bis
zur Erreichung eines bestimmten Wertes, z. B. .4o bis 6o t, erfolgt, worauf dann
ein weiterer Druckanstieg unterbleibt oder in geringe.ren Grenzen gehalten wird.
Bei, den dargestellten Ausführungsbeispielen besitzt der Druckaufnahmekörper im
Grund:riß eine etwa rechteckige kastenartige Form. Es ,ist selbstverständ:lich auch
möglich, die Druckkammer zylindrisch oder kegelförmig oder als Zylinder oder Kegelsegment
auszubilden. Bei kegelförmiger Druckkammer ist diese zweckmäßig im Querschnitt ringförmig
auszubilden und wird dann in der Mitte durch eine, mindestens in Längsrichtung geteilte
Spann'hül:se durchsetzt, durch welche ein konisches Spannglied 'hindurchgeführt
wird. Diese Spannhülse in Verbindung mit dem konischen Spannglied bildet dann ebenfalls
einen Druck- und Lüftkörper mit den vorstehend beschriebenen Vorteilen und Wi:rku,ngen.
Eine weitere RegeIungsmöglichkeit ergibt sich, wenn man die konische Spannhülse
axial verschi@blich und in jeder Lage feststellbar anordnet, wobei zum Verschieben
und Feststellen beiderseits Spannmuttern angeordnet sein können.
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Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, mehrere Druckstufen konzentrisch
ineinander anzuordnen, sondern man kann sie auch nebeneinander auf einer gemeinsamen
Grundplatte unterbringen.