-
Metallischer Grubenstempel Die Erfindung betrifft einen metallischen
Grubenstempel, dessen Ober- und Unterstempel teleskopartig ineinandergeführt und
mittels eines Schwenkgliedes gegeneinander verspannbar sind, welches zwischen einer
am Oberstempel anliegenden, von diesem bei der Einschubbewegung um ein begrenztes
Maß mitgenommenen Druckbacke und einem schloßseitigen Widerlager in quer zur Stempelachse
verlaufenden Gelenknuten in senkrechter Ebene schwenkbar gelagert ist.
-
Bei einem bekannten Grubenstempel dieser Art besteht das Schwenkglied
aus einem Querkeil, welcher mit seinen keilförmig zueinander geneigten Längskanten
unmittelbar gegen die am Ober-Stempel anliegende Druckbacke und das schloßseitige
Widerlager abgestützt ist. Beim Setzen des Stempels wird der Querkeil in einer gegenübel-
der Horizontalen geneigten Lage zwischen Druckbacke und schloßseitigem Widerlager
eingetrieben, während er beim Einschieben des Oberstempels unter der Wirkung des
Gebirgsdruckes in eine etwa horizontale Lage geschwenkt wird.
-
Bei diesem Stempel ist es erforderlich, für den Querkeil verhältnismäßig
große Keilwinkel zu verwenden, um nach der Lastaufnahme den Stempel durch Zurücktreiben
des Querkeiles rauben zu können. Bei Verwendung derartiger Keilwinkel besteht jedoch
die Gefahr, daß sich der Querkeil
beim Einschwenken in die horizontale
Lage selbsttätig löst und daß der Stempel sich plötzlich zusammenschiebt und umfällt.
Dieses selbsttätige Lösen des Querkeiles ist bei größeren Keilwinkeln, und zwar
auch bei solchen, die noch innerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegen, dadurch
bedingt, daß beim Schwenken des Keiles zwangläufig eine Gleitbewegung zwischen dessen
Druckflächen und den Gelenknuten der Druckbacke und des schloßseitigen Widerlagers
stattfindet, wodurch eine Verringerung des zwischen beiden Teilen wirksamen Reibungskoeffizienten
eintritt. Hinzu kommt, daß infolge der auf beiden Seiten des Stempels unterschiedlichen
Schwenkradien des Schwenkkeiles erhebliche Verkantungskräfte auftreten, die ebenfalls
im Sinne einer Lockerung des Keiles wirken. Außerdem sind bei dieser vorbekannten
Stempelbauart die beiderseits des Oberstempels angeordneten Teile des Schloßgehäuses
unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt, während andererseits sich eine ungleichmäßige
Verteilung und Übertragung der Klemmkraft auf den Oberstempel ergibt.
-
Erfindungsgemäß wird gegenüber diesem bekannten Grubenstempel eine
Verbesserung dadurch erzielt, daß das Schwenkglied aus einem Querkeil und einem
auf dessen zur Eintreibrichtung geneigten Druckfläche angeordneten, im Schloßgehäuse
gegen Querverschiebung gesichert 'gelagerten Ausgleichsstück besteht, mit welchem
der Querkeil mittels nutenförmiger Berührungsflächen längs verschieblich, jedoch
in Schwenkrichtung starr gekuppelt ist, und daß die Keilwinkel des Querkeiles und
des Ausgleichsstückes derart aufeinander abgestimmt sind, daß ihre in den Gelenknuten
der Druckbacke und des Schloßgehäuses gelagerten Abwälzflächen parallel zueinander
angeordnet sind. Zwischen der zur Eintreibrichtung geneigten Druckfläche des Querkeiles
und der entsprechenden Gegenfläche des Ausgleichsstückes findet beim Schwenken des
Schwenkgliedes keinerlei Bewegung statt, so daß infolge des höheren Reibungskoeffizienten
der Ruhe auch bei Verwendung von verhältnismäßig großen, nur wenig unterhalb des
Selbsthemmungsbereiches liegenden Keilwinkeln eine zuverlässige Kupplung von Querkeil
und Ausgleichsstück während der Schwenkbewegung des Schwenkgliedes gewährleistet
ist. Da bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stempel das Schwenkglied zudem parallel
zueinander verlaufende Abwälzflächen besitzt, erfolgt bei jeder Stellung des Schwenkgliedes
eine gleichmäßige Druckübertragung über die gesamte Länge der Berührungsflächen
von Querkeil und Ausgleichsstück, so daß keine ein Lockern des Keiles fördernden
Verkantungskräfte auftreten können. Außerdem erreicht man durch die parallele Anordnung
der in den Gelenknuten des Schloßgehäuses und der Druckbacke gelagerten Abwälzflächen
des Schwenkgliedes eine gleichmäßige Beanspruchung des Schloßgehäuses sowie eine
gleichmäßige Verteilung und Übertragung der Klemmkräfte auf den Oberstempel, die
auch bei der Mitnahme der Druckbacke durch den Oberstempel erhalten bleiben. Die
nutenförmige Ausbildung der Berührungsflächen zwischen Querkeil und Ausgleichsstück
ermöglicht eine besonders einfache und trotzdem zuverlässige, in Schwenkrichtung
starre Kupplung der beiden Teile des Schwenkgliedes, durch welche die Längsversehieblichkeit
des Querkeiles gegenüber dem im Schloßgehäuse gegen Querverschiebung gesichert gelagerten
Ausgleichsstück nicht beeinträchtigt wird.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Ausgleichsstück
auf der dem Querkeil zugekehrten Längsseite mit diesen beiderseits übergreifenden
Kupplungsansätzen versehen, in welchen einander gegenüberliegende Ausnehmungen zur
Einführung eines Verriegelungselements vorgesehen sind, welches in eine entsprechende
Ausnehmung des Querkeils eingreift und diesen mit dem Ausgleichsstück, gegen Längsverschiebung
gesichert, kuppelt. Da der Keil nach dem Eintreiben durch das Verriegelungselement
mit dem Ausgleichsstück. starr gekuppelt ist, braucht bei der Bemessung der Keilsteigung
des Onerkeiles auf die Reibungsverhältnisse an den Berührungsflächen von Querkeil
und Ausgleichsstück keine Rücksicht genommen zu werden. Es ist daher ohne weiteres
möglich, dem Querkeil eine oberhalb des Selbsthemmungsbereiches liegende Keilsteigung
zu geben, die nach Lösen des Verriegelungselements ein besonders leichtes Lösen
des Querkeiles und damit ein einfaches Rauben des Stempels ermöglicht.
-
Bei einer anderen Ausführungsform besitzt der OOuerkeil einen wesentlich
kleineren Keilwinkel als das Ausgleichsstück, wobei die einander zugekehrten Längsseiten
von Querkeil und Ausgleichsstück über einen Ergänzungskeil gegeneinander abgestützt
sind, dessen Keilwinkel der Differenz der Keilwinkel von Querkeil und Ausgleichsstück
entspricht. Die am Ausgleichsstück vorgesehenen Kupplungsansätze übergreifen hierbei
den Ergänzungskeil und den OOuerkeil beiderseits derart, daß Ausgleichsstück, Ergänzungskeil
und Querkeil in Schwenkrichtung starr miteinander gekuppelt sind. Dabei empfiehlt
es sich ferner, in dem Ergänzungskeil eine mit entsprechenden Ausnehmungen der Kupplungsansätze
des Ausgleichsstückes korrespondierende Ausnehmung vorzusehen, in welche sich von
oben ein keilförmig ausgebildetes Verriegelungselement einführen läßt.
-
Die Zwischenschaltung eines Ergänzungskeiles zwischen Querkeil und
Ausgleichsstück führt zu einer besonders vorteilhaften Unterteilung des Schwenkgliedes
in drei keilförmige Elemente, die sowohl ein besonders einfaches Setzen als auch
ein leichtes Rauben des Stempels ermöglichen. Dabei kann man dem Querkeil eine verhältnismäßig
geringe, unterhalb des Selbsthemmungsbereiches liegende Keilsteigung geben, so daß
dieser mit einem geringen Kraftaufwand eingetrieben werden kann, andererseits jedoch
im verspannten Zustand einen zuverlässigen Reibungsschluß mit dem Ergänzungskeil
gewährleistet, der seinerseits mit dem Ausgleichsstück durch das Verriegelungselement,
gegen Längsverschiebung gesichert, gekuppelt ist.
Infolge des erheblich
größeren, oberhalb des Selbsthemmungsbereiches liegenden Keilwinkels des Ausgleichsstückes
ist es nach Lösen des Verriegelungselements möglich, den Querkeil mitsamt dem Ergänzungskeil
mit geringem Kraftaufwand zum Zwecke des Raubens entgegengesetzt zur Eintreibrichtung
im Stempelschloß zu verschieben.
-
Auch bei der Zwischenschaltung eines Ergänzungskeiles zwischen Querkeil
und Ausgleichsstück ist es wichtig, daß sämtliche Teile des Schwenkgliedes in Schwenkrichtung
starr miteinander gekuppelt sind, um ein Ausknicken des Schwenkgliedes nach oben
oder unten bzw. ein Verkanten desselben zu vermeiden. Eine zweckmäßige Ausführungsform
einer derartigen starren Kupplung besteht darin, daß das Ausgleichsstück auf der
dem Querkeil zugekehrten Längsseite mit einer dem Querkeil bzw. Ergänzungskeil entsprechend
geformten und bemessenen Längsnut versehen ist, welche beiderseits von den OOuerkeil
bzw. Ergänzungskeil übergreifenden Kupplungsansätzen begrenzt ist.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigt Abb. i den Mittelteil eines Grubenstempels nach der Erfindung
in der Seitenansicht, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i, Abb.
3 das Verriegelungseleinent gemäß Abb. i und 2 in der Vorderansicht, A11. 4 eine
Seitenansicht zu Abb. 3, Abb. 5 eine Draufsicht zu Abb. 3, Abb. 6 den Ergänzungskeil
gemäß Abb. i urid 2 in der Vorderansicht, Abb. 7 eine Seitenansicht zu Abb. 6, Abb.
8 eine Draufsicht zu Abb. 6, Abb. 9 die Druckbacke gemäß Abb. i und 2 in der Seitenansicht,
Abb. io das Ausgleichsstück gemäß Abb. i und 2 in der Seitenansicht, Abb. i i einen
Oberstempel gemäß der Erfindung in der Seitenansicht, Abb. 12 eine Seitenansicht
eines lösbar ausgebildeten Stempelschlosses in der Seitenansicht, Abb. 13 eine Rückansicht
zu Abb. i2, Abb. 14 einen Unterstempel des Grubenstempels nach der Erfindung in
der Seitenansicht, Abb. 15 eine Rückansicht zu Abb. 14.
-
Wie aus Abb. i und 2 ersichtlich, besteht der Grubenstempel aus einem
Oberstempel A, der in einem Unterstempel B längs verschieblich geführt ist. Am oberen
Ende des kastenförmig ausgebildeten Oberstempels A ist ein seitlich vorspringender
Stempelkopf I befestigt. Am oberen Ende des Unterstempels B ist bei dem in Abb.
i und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Schloßgehäuse C, z. B. durch Schweißen,
befestigt. Das Schloßgehäuse besteht aus einem in der Draufsicht etwa U-förmigen
Bügel mit parallel zueinander angeordneten Schenkeln, deren Enden durch ein Querstück
e miteinander verbunden sind. Die beiden Schenkel des Schloßgehäuses C sind mit
korrespondierenden, im Querschnitt etwa dreieckigen Ausnehmungen versehen, deren
äußerer Endabschnitt p, p' eine zylindrische Rundung besitzt, deren Achse mit X-X
bezeichnet ist (Abb. 2).
-
Wie aus Abb. i und 14 ersichtlich, ist der Unterstempel B an seinem
oberen Ende auf der den freien Schenkelenden des Schloßgehäuses C zugekehrten Seite
ausgeschnitten. In diesem Bereich liegt an der Außenfläche des Oberstempels A eine
DruckbackeF an, welche bei der Einschubbewegung des Oberstempels A von diesem um
ein begrenztes Maß mitgenommen wird. Die Druckbacke F besitzt, wie aus Abb. i und
9 ersichtlich, eine quer zur Stempelachse verlaufende Gelenknut S, welche parallel
zu der durch das schloßseitige Widerlager p, p' gebildeten Gelenknut angeordnet
ist.
-
Zwischen der in der Druckbacke F vorgesehenen Gelenknut S und der
durch das schloßseitige Widerlager gebildeten Gelenknut p, p' ist ein aus mehreren
Teilen zusammengesetztes Schwenkglied um parallel zueinander verlaufende Abwälzflächen
in senkrechter Ebene schwenkbar gelagert. Das Schwenkglied besteht bei dem in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Ausgleichsstück D, einem Querkeil
Ei und einem Ergänzungskeil E2.
-
Wie aus Abb. 2 und io ersichtlich, besitzt das Ausgleichsstück D seitliche,
in die Ausnehmungen der Schenkel des Schloßgehäuses C eingreifende Lageransätze
M, M'. Mittels der Lageransätze Al, il' ist das Ausgleichsstück D gegen die
Gelenknut p, p'
des schloßseitigen Widerlagers abgestützt und im Schloßgehäuse
um ein durch den Rand der Ausnehmungen der Schenkel des Schloßgehäuses C begrenztes
Maß schwenkbar gelagert. Das in bezug auf die durch die Schwenkachse X-X der Gelenknut
p, p' verlaufende Längsmittelebene symmetrisch ausgebildete Ausgleichsstück D ist
- wie aus Abb. 2 und io ersichtlich - auf der der Druckbacke F zugekehrten Schmalseite
mit einer Längsnut R versehen, deren Boden unter einem oberhalb des Selbsthemmungsbereiches
liegenden Winkel von vorzugsweise etwa 22° gegenüber der Schwenkachse
X -X der Gelenknut p, p' geneigt angeordnet ist. In der Längsnut R
des Ausgleichsstückes D ist ein Ergänzungskeil E2 gelagert, der einen Keilwinkel
von vorzugsweise etwa io° besitzt. Gegen die der Druckbacke F zugekehrte Schmalseite
des 13rgänzungskeiles E2 stützt sich ein als Spann- und Löseelement dienender Querkeil
Ei ab, welcher einen unterhalb des Selbsthemmungsbereiches liegenden Keilwinkel
von vorzugsweise etwa 12° aufweist. Der Querkeil Ei und der Ergänzungskeil E" sind
mit dem Ausgleichsstück D durch die Keile Ei, E2 beiderseits um ein wesentliches
Maß übergreifende Kupplungsansätze in Schwenkrichtung starr gekuppelt. Die der Druckbacke
F zugekehrte Schmalseite des Querkeiles El ist -wie aus Abb. i ersichtlich - der
Form der Gelenknut S entsprechend gerundet und in der Nut S schwenkbar gelagert.
-
Wie aus den Abb. i und 2 hervorgeht, besitzen die die Keile Ei, E2
übergreifenden Kupplungsansätze des Ausgleichsstückes D eine etwa dem
seitlichen
Abstand der Schenkel des Schloßgeliäuses C entsprechende Breite, derart, daß das
Ausgleichsstück D im Schloßgehäuse C, gegen Querverschiebung gesichert, gelagert
ist. In den Kupplungsansätzen des Ausgleichsstückes D sind - wie aus Abb. 2 und
io hervorgeht - mit dem Boden der Längsnut R bündig abschließende Ausnehmungen IV
vorgesehen, in welche ein als Keil ausgebildetes Verriegelungselement T von oben
eingeführt werden kann. In dem Ergänzungskeil E2 ist eine entsprechende Ausnehmung
G vorgesehen, welche zu der dem Boden der Längsnut R des Ausgleichsstückes D zugekehrten
Druckfläche des Keiles E2 offen ausgebildet ist. Wie aus den Abb. 6 und 7 ersichtlich,
ist die eine Begrenzungsfläche der Ausnehmung G durch zwei dachförmig gegeneinander
geneigte Flächen T gebildet, welche in symmetrischer Anordnung gegenüber der Senkrechten
zur Symmetrieebene des Ergänzungskeiles E2 um jeweils etwa i6° geneigt angeordnet
sind. Das keilförmige Verriegelungselement T besitzt ebenfalls einen Keilwinkel
von ungefähr i6°, d. h. einen Winkel, der außerhalb des Selbstheminungsbereiches
liegt. Wie aus Abb. i und 2 ersichtlich, greift der Verriegelungskeil T in die Ausnehinung
G des Ergänzungskeiles E, ein und stützt sich dabei mit seiner geneigten Keilfläche
gegen eine der geneigten Flächen T des Ergänzungskeiles E2 ab. Hierdurch wird der
Ergänzungskeil E2 mit dem Ausgleichsstück D, gegen Längsverschiebung gesichert,
gekuppelt.
-
Beim Setzen des Stempels wird mittels des Verr iegelungselements T
der Ergänzungskeil E2 mit dem Ausgleichsstück D gekuppelt, worauf der Querkeil El
wegen seines geringen Keilwinkels von i2° mit geringem Kraftaufwand eingetrieben
werden kann. Da das Ausgleichsstück D im Schloßgehäuse C, gegen Querverschiebung
gesichert, gelagert ist, besteht keine Gefahr, daß das Ausgleichsstück D bzw. der
mit ihm gekuppelte Ergänzungskeil E., beim Eintreiben des Querkeiles Ei seitlich
verschoben wird. Bei der anschließenden Belastung des Stempels wird durch den Oberstempel
A die Druckbacke F in Einschubrichtung mitgenommen, wodurch das aus den Keilen Ei,
E2 und dem Ausgleichsstück D bestehende Schwenkglied aus seiner anfänglichen Schräglage
in die in Abb. i dargestellte horizontale Lage geschwenkt wird. Infolge des unterhalb
des Selbsthemmungsbereiches liegenden Keilwinkels des Querkeiles El wird dieser
bei der Schwenkbewegung und nach Erreichen der in Abb. i dargestellten unteren Endstellung
in seiner Lage zuverlässig festgehalten. Zum Rauben des Stempels wird das Verriegelungselement
T nach oben herausbewegt, was infolge des Keilwinkels von i6° leicht geschehen kann,
worauf sich die beiden zusammen einen Winkel von etwa 22° bildenden Keile El und
E2 leicht entgegengesetzt zur Anzugsrichtung im Schloßgehäuse C quer verschieben
lassen.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, welche in den Abb. i i bis
i 5 dargestellt ist, ist das bügelförmig ausgebildete Schloßgehäuse C mit dem oberen
Bereich des Unterstempels B durch lösbare Kupplungsmittel, wie z. B. Bolzen, verbunden.
Man hat somit die Möglichkeit, dasselbe Schloßgehäuse C in Verbindung mit Unterstempeln
B verschiedener Länge zu benutzen. Wie aus Abb. z2 und 13 hervorgeht, ist
am unteren Ende des Schloßgehäuses C ein Kupplungsansatz i befestigt, welcher mit
mehreren mit Innengewinde versehenen Löchern für die Aufnahme von Bolzen :2 versehen
ist. Im oberen Bereich des Unterstempels B ist - wie die Abb. 1q und 15 zeigen -
ein entsprechend ausgebildeter Befestigungsansatz 3 vorgesehen, der ebenfalls mehrere
mit Innengewinde versehene Löcher 4 besitzt. Durch Einschrauben der Bolzen 2 in
die Gewindebohrungen des Kupplungsansatzes i und des Befestigungsansatzes 3 kann
das Schloßgehäuse C am Unterstempel B befestigt werden.
-
Der Oberstempel A ist - wie aus Abb. ii ersichtlich - an seinem unteren
Ende mit einem Sperrbolzen 6 versehen und besitzt an seinem oberen Ende einen mit
Außengewinde versehenen Längenabschnitt 7, auf welchen der Stempelkopf 8 aufgeschraubt
werden kann. Auf dem Stempelkopf 8 ist mittels einer Schraube 9 eine Kopfplatte
io befestigt. Auf diese Weise ist es möglich, den Stempelkopf 8 im Bedarfsfalle
leicht auszuwechseln und durch einen dem jeweils verwendeten Ausbauprofil angepaßten
Stempelkopf zu ersetzen. Das zwischen dem Längenabschnitt 7 und dem Stempelkopf
8 vorgesehene Gewinde ermöglicht außerdem eine Längsverstellung des Stempelkopfes
gegenüber dem Oberstempel A, so daß der Stempel im Bedarfsfalle schnell zwischen
Liegendem und Hangendein verspannt werden kann.