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Grubenstempel Die Erfindung betrifft einen Grubenstempel derjenigen
Art, bei welchem Innenstempel und Außenstempel aus gleichsinnig ineinanderliegenden
ge-1iapschten. Rinnenproftlen bestehen, deren, zu den Flanschen divergierende Stege
im: überlappungsbereich du:tch ein Schloß gegeneinandergep.reßt werden" Solche Profile
zeichnen. sickt durch einander angeg@ichenei@derstandstxxotx@ente ixi: den beiden
Hauptachsen aus und besitzen 'gegenüber den üblichen Kastenprofilen von Gruben@sxempelu
den Vorteil der einfacheren, Herstellung und des ,geringeren Gewichtes.. Trotz dieser
Vorteile und der erfo-Igreichen allgemeinen Anwendung solcher Profile für die Herstellung
von ring- oder bQgen@f&rmigen Streckenausbaurahmen haben sich Grubenstempel
aus derartigen Profilen bislang in die Praxis, nicht einführen können:. Man hat
sich darauf be"schrä,ukt, dieses Profil lediglich für die Herstellung des Außenstempels
zu verwenden,, doch ist auch diese Stempelbauart seit, langem wieder aufgegeben:
worden. :Man befiirchtete, daß ein aus einem solchen Profil gebildeter Innenstempel
den, hohen Beanspruchungen neuzeitlicher Grubenstempel nicht gewachsen sei, sondern
sich. durch Aufklaffen verformen würde, und ferne hatte man duxch Versuche festgestellt,
da$ bei Herstellung beider Stempelteile aus solchen Rinnenprofilen das Rauben, durch
das starke Verklemmen der Stempelteile unzulässig erschwert wurde.
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Dieser Übelstand wird erfindungsgemäß. dadurch beseitigt,, daß. in
einem zwischen. den Gurtungen der beiden Profile vorgesehenen Längsspalt mindestens
eine durch die horizontale Schloßkraft gespannte und die Profile ständig im Lösesinne
belastende Feder angeordnet ist und daß d-i°e Profile im Bereich der Gurtungen Ansch.lagfiächeri
laeesitzen,. welche sich nach der Verspannung derart aufeinander abstützen, daß
der Längsspalt die zur Spannung der Feder erforderliche, aber eine Überlastung.
verhindernde Weite erhält. Auf diese Weise wird ohne die Notwendigkeit zur Verwendung
über mäßig starker Federn. beim Rauben des Stempels eine leichte Trennung, der beiden.
Rinnenpzofile selbst. dann. erreicht, wenn der Öffnungswinkel, den die Profilstege
miteinander einsci3lie@ßen., sehr klein gehalten ist. Dadurch, daß die Pro:fillAden
oder Profilflansche (vielfach auch »Gu.rtung-en« genannt) Anschlagflächen bilden,
die sich nach der Verspannung der Stempelteile aufeinander abstützen, wird - unabhängig
von, der Sorgfalt des Beidienungsmannes beim Setzen. des Stempels - die .erforderliche
Federspannung gewährleistet, eine Überlastung der Feder, aber wirksam verhindert.
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Baulich, kann, der. Erfindungsgedanke in verschicdenmer Weise verwirklicht.
werden. So ist es. möglich, zwischen. den. Profilflanschen. Federn unterzubringen
und die Profilböden, als sich nach. der Verspannung auf einander abstützende Anschlagflächen
auszunutzen. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht aber darin, daß
Profile benutzt werden, deren. Flansche derart höher als die Bodendicke bemessen
sind, daß die beiden Stempelteile nach ihrer Verspannung sich mit den als Anschlagflächen
dienenden Flanschen aufeinander abstützen und daß zwischen den Böden, ein die Feder
aufnehmender Spalt entsprechender Stärke verbleibt.
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Die Einschaltung von, Federn in Stempelschlösser ist bekannt, doch
handelt es sich dabei lediglich, um einen Ersatz für Quetscheinlagen (Holz), deren.
Zusammendrücken dem sich einschiebenden keiffärmigen Tnnenstempel Raum geben soll.
Hierbei hat die Feder weder die Aufgabe noch die Möglichkeit, beim Rauben des. Stempels
Innen- und Außenstempel in lösendem Sinne auseinanderzud`rücken.
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Besonders z,-,veckmäßig, ist es,. wenn Innenstempel und Außenstempel
aus Profiren kongruenten Querschnittes gebildet sind; wie sie in neuerer Zeit mit
Erfolg beim Streckenausbau angewendet werden. Voraussetzung für das gleichsinnige
Ineinanderlegen kongruenter Profile ist die Anwendungeines entsprechend großen Öffnungswinkels
zwischen den Stegen, der mindestens 15° betragen muß und der zweckmäßig etwa 45°
nicht überschreiten soll, weil sich andernfalls die Gefahr des Aufkl'affens ergibt
und- außerdem die Keilnuten.reibung in nachteiliger Weise verringert wird. Am zweckmäßigsten
ist im allgemeinen ein Bereich des Öffnungswinkels zwischen 20 und 35°, weil sich
hierbei auch besonders günstige statische Eigen.-schaften. ergeben.
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Benutzt man, zum Verspannen der Profile ein. diesen Profilen angepaßtes
Druckstück, so ist es zweckmäßig, zwischen dessen. Boden und demjenigen des benachharten
Profilbodens ebenfalls eine Feder einzuschalten,
die durch die horizontale
Sehloßkraft gespannt wird und beim. Rauben des Stempels das Läsen der einzelnen
Teile erleichtert.
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Es ist bekannt, Innenstempel und Außenstempel als mit Flanschen, versehene
Rinnenprofile mit großem öffnungswinkel, z. B. 60° und mehr, auszubilden. Abgesehen
davon, daß sich derartige Profile in ihren statischen Eigenschaften von denjenigen
nach der vorliegenden Erfindung wesentlich unterscheiden., ist die von der Erfindung
vorgesehene Feder bei diesen bekannten Bauarten nicht vorhanden.
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Im allgemeinen ist es am zweckmäßigsten, wenn die von der Erfindung
benutzten Rinnenprofile so ausgebildet sind, daß ihre Widerstandsmomente in den
beiden. Hauptachsen gleich oder einander angenähert sind, wie dies bei Streckenausbaurahmen
üblich ist; doch steht nichts im Wege, im Hinblick auf die anderen spezifischen
Beanspruchungen eines Grubenstempels größere Unterschiede bezüglich dieser Widerstandsmomente
zuzulassen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Stempel im Längsschnitt, Fi.g. 2 einen Schnitt
nach Linie II-II der Fig. 1, wobei das Schloß noch nicht gespannt ist, Fig. 3 ist
ein Schnitt entsprechend Fig. 2, aber im gespannten Zustand des Schlosses, Fig.
4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Stempels in Längssdhnitt und
Querschnitt.
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Bei den Ausführungsbeispielen bestehen der Oberstempel 1 und der Unterstempel
2 aus im Querschnitt kongruenten Rinnenprofilen, welche an den Enden. der Stege
3 Flanschen 4 besitzen. Der Profilboden 5 besitzt eine größere Stärke. als die Rinnenstege,
er ist aber dünner als die Flansche 4, so daß bei den durch das Schloß verspannten
Profilen nach der Abstützung der Profilflansche 4 gegeneinander zwischen den benachbarten
Böden 5 der Profile 1 und 2 ein Längsspalt 6 verbleibt, der so groß bemessen ist,
daß eine in ihm angeordnete Blattfeder 7 im gespannten Zustand des Schlosses nicht
überlastet werden kann. Die Feder 7 ist so bemessen, d'aß ihre Gesamtkraft ausreicht,
die Profile 1 und 2 auseinanderzudrücken, sobald das Schloß entspannt wird. Die
Feder 7 ist an der Stirnseite des Stempels 2 oder einem Teil des Schloßgehäuses
8 aufgehängt. Die Länge der Feder entspricht etwa der Länge des Schlosses. Denkbar
wäre es, zusätzlich oder an Stelle der Flanschenabs.tützung durch Unterbringung
der Federn in einer Aussparung der Profilböden diese selbst mit Anschlagflächen
zu versehen, die isich nach Verspannung des Schlosses aufeinander abstützen; doch
ist die dargestellte Bauart vorzuziehen.
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Die für den Oberstempel und Unterstempel verwendeten Profile sind
,so ausgebildet, daß die vom Profilboden zu den Flanschen 4 hin divergierenden Stege
3 einen, spitzen Winkel a einschließen, so@ daß eine große Kei.lnutenreibung zwischen
den benachbarten Profilstegen. erzielt wird. Die Reibung zwischen diesen beiden
Profilen wird durch eine federnde Klemmung der Stege vergrößert, die zu diesem Zwecke
von den Flanschen zu den Böden 5 hin im geringen Maße verjüngt sind.
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Bei dem in; den Fig. 1 biss 3 dargestellten. Ausführungsbeispiel ist
der Oberstempel 1 in das Profil des Außenstempels .eingeschoben; ferner ist im Schloß
8 ein Druckstück 9 mittels der seitlich vorspringenden Nasen 10 aufgehängt, welches
in das Oberstempelprofil eingreift. Dieses Druckstück ist im vorliegenden Falle
durch einen dem Stempelprofil entsprechenden Profilabschnitt gebildet, bei welchem
nur die Flansche fortgeschnitten sind. Dieses Druckstück legt sich daher mit seinen
Stegen 11 im verspannten Zustand gegen die Stege des Oberstempelprofils an. Zwischen
dem Boden des Drucksteges und dem benachbarten Boden des Oberstempelprofils ist
ein Längsspalt 12 vorgesehen-, in dem -eine Feder 13 sinngemäß der Feder 7 angeordnet
ist. Das- Maß des quer zur Stempellängsachse gerichteten Einschubs des Druckstückes
kann durch Ansätze bzw. Anschlagflächen 14 begrenzt sein, die sich gegen die Stirnseite
der Flansche des Oberstempels anlegen. Das Druckstück kann ferner an der Außenseite
durch eine Platte 15 geschlossen sein.
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Die Stempelprofile und das Druckstück sind in Längsrichtung prismatisch
ausgebildet. Die Verspannung im Schloß erfolgt lediglich durch den selbsthemmenden
Keil 16. Es ist aber auch möglich, das Druckstück in Längsrichtung nach Art eines
Schleppkeiles mit einer geringen Steigung zu versehen. und dieses Druckstück dann
so einzusetzen, daß es bei der unter der Gebirgslast erfolgenden relativen. Verschiebung
der Profile 1 und 2 ein geringes. Maß axial mitgenommen wird. Ein sehr geringer
Bewegungshub, des Druckstückes genügt, um die volle Tragfähigkeit des Stempels herbeizuführen.
Infolge der im Bereich des Schlosses erzielten hohen Reibung zwischen den Profilen
und dem Druckstück wird auf den Keil 16 nur eine verhältnismäßig kleine Querkraft
übertragen, so daß dieser Keil leicht gelöst und damit der Stempel leicht geraubt
werden kann.
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Das Schloßgehäuse 8 wird zweckmäßig aus einem bügelförmig gestalteten.
Körper gebildet, welcher mit seinen Enden 17 an den Flanschen .des Unterstempels,
z. B. durch Schiweißen, befestigt ist. Der Keil 16 ist stirnseitig des Druckstückes
9 zwischen diesem und dem Schloßgehäuse geführt. An Stelle des in Längsrichtung
der Stempelachse einzusetzenden Keiles 16 ist auch die Verwendung eines Querkeiles
möglich. Auch ist es denkbar, mehrere Keile oder andere Spannvorrichtungen, z: B.
Exzenter oder Schwenkkeile, zu verwenden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist der Oberstempel
1 im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel in das Profil des Unterstempels 2
eingesetzt. Das ebenfalls aus einem Bügel bestehende Schloßgehäuse 8, dessen Enden
17 wiederum mit dem Flanschen 4 des Unterstempels verbunden sind, um schließt die
Profile von der Bodenseite her. Das Druckstück 9 c, ist in diesem Falle klammerartig
ausgebildet und umgreift das. Oberstempelprofil von. der Außenseite. Die Stege 11a
dieses Druckstückes 9 a sind so ausgebildet, daß sie nur mit einem Teil ihrer Länge,
und zwar mit dem äußeren. Bereich an den Stegen des Oberstempelprofils angreifen.
Zwischen dem Boden des Druckstückes 9a und dem angrenzenden Boden des Oberstempelprofils
ist auch hier ein Längsspalt 12 vorgesehen, in dem eine Feder 13 ein.-geschaltet
ist. Der im Schloß angeordnete Keil 16 stützt sich an der Außenseite des Bodens
des Druckstückes 9 a ab. Der Keil kann mit einer Nut 18 versehen sein, so, daß .der
Keil leicht ist und die von ihm zu übertragenden Druckkräfte etwa in der Verlängerung
der Stege 11 a an dem Boden des Druckstückes wirksam sind. Durch die klammerartige
Ausbildung des Druckstückes wird eine federn=de Klemmwirkung zwischen Druckstück
und den Profilstegen, erzielt. Diese federnde Verspannung wird unterstützt durch
die ebenfalls klammerartige Ausbildung des Schloßgehäu:ses. Durch den Angriff des
als offener Bügel
ausgebildeten Schloß.gehäuses an den. Flanschen
des Unterstempelprofils wird an den Stegen eine Kraft erzeugt, die etwa entgegengesetzt
zu der Klemmwirkung der Schenkel 9 ca gerichtet ist.
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Das Druckstück 9 a ist im vorliegenden Falle in Längsrichtung keilartig
ausgebildet und so. aufgehängt, daß es durch den. sich abwärts bewegenden Oberstempel
um ein. geringes Maß mitgenommen werden kann, bevor sich die Nasen bzw. Leisten
10a auf die Oberkante des Schloßgehäuses 8 aufsetzen.
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Das Druckstück 9a kann als besonderer Körper hergestellt werden. Es
ist aber auch denkbar, diesen Druckkörper aus einem Abschnitt des gleichen Profils
herzustellen, welches für die Ober- und Unterstempel verwendet ist. Die Länge des
Steges Il a wird so bemessen, daß sie sich im gespannten Zustand des Schlosses mit
ihren Enden 14a gegen. die Unterseite der Flansche 4 des Oberstempels abstützen
und damit eine Überlastung der eingeschlossenen Feder 13 verhindern.
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Es ist möglich, für das aus einem offenen. Bügel gebildete Schloßgehäuse
ein den Stempel vollkommen umschließendes, d. h. geschlossenes Gehäuse zu verwenden.
Ferner kann, die federnde Klemmwirkung im Bereich der Profilstege dadurch :erzielt
werden, daß das Schloßgehäuse beim Spannen. des Stempelschlosses - z. B. mit Leisten
od. dgl. - von. außen. gegen die Profilstege angepreßt wird, und zwar so, daß eine
elastische - gegebenenfalls sogar eine geringe plastische - Verformung der Profilstege
eintritt.
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Das Stempelschloß wird am zweckmäßigsten aus zwei im Abstand übereinander
angeordneten. Stahlbändern, z. B. aus Federstahl, gebildet, die in geeigneter Weise
durch. ein. Blechgehäuse verbunden. sein können.
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Es ist ferner denkbar, in an sich bekannter Weise mindestens eine
der aufeina,ndergleitendenReibflächen des Innenstempels oder seines Widerlagers
(Druckstück) zur Erzielung einer erhöhten Greifwirkung mit Rippen aus wesentlich
härterem Werkstoff, insbesondere in. Form von aufgeschweißten Raupen aus Hartmetall
oder Hartstahl, zu versehen.
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Man kann ferner, wie dies bei Stempeln, aus Winkelprofilen bekannt
ist, sowohl Unterstempel als auch Oberstempel aus zwei oder mehreren gleichsinnig
ineinanderliegenden geflanschten Rinnenprofilen vorzugsweise von kongruentem Querschnitt
herstellen., um die Zahl der Reibflächen zu vergrößern (Lamellenprinzip).