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Grubenstütze Die Erfindung betrifft eine Grubenstütze aus zwei gegeneinanderbeweglichen
Teilen, wobei einer dieser Teile ein quer zu seiner Längsrichtung verformbares Band
trägt und der andere Teil einen gekrümmten Kanal für das Band aufweist, durch den
das Band unter Verformung hindurchgezogen wird.
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Bei dieser bekannten Grubenstütze läßt sich die Verformung des Bandes
von außen nicht willkürlich beeinflussen. Das bedeutet, daß die Klemmkraft einen
bestimmten unveränderbaren Wert besitzt und somit die Lastaufnahme der Stütze nicht
verändert werden kann.
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Es sind ferner Reibungsstempel bekannt, bei welchen die Anzahl der
im Schloß wirksamen Reibflächen durch Anordnung von Lamellenbändern erhöht ist.
Die Lamellenbänder liegen zwischen Klemmstücken des Schlosses und werden von den
Spannkräften im Schloß belastet. Es handelt sich hier um eine Reibungsverbindung,
bei welcher der Reibungsschluß und damit der Einsinkwiderstand des Stempels durch
Aufeinanderpressen von Reibflächen erzielt wird. Bei der Reibungsverbindung ist
es praktisch unmöglich, gleichbleibende Reibungsverhältnisse zu erzielen, da die
Reibung durch Einflüsse des Grubenbetriebs, durch Ansammlung von Schmutz und Kohlenstaub
auf den Reibflächen, durch Korrosion der Reibflächen usw. sehr stark beeinflußt
wird.
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Das bedeutet, daß der Einsinkwiderstand und die Lastaufnahme der einzelnen
Stempel sehr unterschiedlich sind und daß es praktisch unmöglich ist, das Hangende
mit gleichmäßigen Stützkräften abzufangen. Dazu kommt, daß die Reibung der Ruhe
und die Reibung der Bewegung naturgesetzlich sehr unterschiedlich sind, was dazu
führt, daß sich die Stempel unter Belastung häufig nicht gleichmäßig und stetig,
sondern ruckartig mit mehr oder weniger großem Lastabfall einschieben.
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Die Erfindung bezweckt, eine Grubenstütze der eingangs genannten Art,
deren Einsinkwiderstand insbesondere auf dem Verformungsprinzip beruht, zu verbessern.
Erfindungsgemäß ist bei einem derartigen Stützelement der gekrümmte Kanal, durch
den das Band unter Verformung hindurchgezogen wird, in seinen Abmessungen einstellbar.
Hierdurch ist es möglich, den Verformungswiderstand des Bandes und damit die Lastaufnahme
des Stützelements dem zu erwartenden Gebirgsdruck anzupassen und außerdem bereits
beim Setzen des Stützelements einen hohen einstellbaren und über den gesamten Einsinkweg
praktisch unveränderlichen Einsinkwiderstand zu erzielen, der durch betriebliche
Einflüsse praktisch nicht beeinflußt wird. Es ist daher möglich, eine Vielzahl von
Stützelementen mit untereinander gleicher Lastaufnahme zu setzen und das Gebirge
mit gleichmäßigen Stützkräften abzufangen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat der Unterstempel die Form
eines eckigen, insbesondere viereckigen Kastens. An dem oberen Ende des Unterstempels
sind dabei zwei büchsenförmige Halter mit Abstand voneinander angebracht, in welchen
Mittel zum einstellbaren Festsetzen und Führen des Verformungsbandes angeordnet
sind. Der beispielsweise I-förmige Oberstempel, dessen Flansch auf beiden Seiten
dieser Halter liegen, ist mit seinem Steg zwischen den Haltern. bewegbar. Das U-förmig
ausgebildete Verformungsband stützt sich mit seinem Rücken am unteren Ende des Oberstempels
ab. Die beiden Schenkel des U-förmigen Bandes sind durch je eine der beiden Halter
hindurchgeführt. Sie werden durch die einstellbaren Mittel, die eine etwa senkrecht
zum Band gerichtete Kraft ausüben, verformt.
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Bei dieser Bauart können die einander zugekehrten Wände der büchsenförmigen
Halter auf der Innenseite wenigstens einen quer zum Band gerichteten Rücken besitzen,
an welchem sich das Band abstützt. In den Haltern sind ferner Klemmstücke angeordnet,
die
mit wenigstens einer Aushöhlung bzw. Ausneh mung versehen sind. Die Klemmstücke
lassen sich von einem Keil quer zu dem Band bewegen und gegen das Band andrücken.
Der Keil kann zu diesem Zweck zwischen das Klemmstück und eine Wand des büchsenförmigen
Halters eingetrieben werden.
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Um auch den Reibungswiderstand zur Wirkung zu bringen, ist es zweckmäßig,
an den einander zugekehrten Wänden der büchsenförmigen Halter einen lösbaren Teil
anzubringen, der mit dem genannten, quer zu dem Band vorspringenden Rücken versehen
ist. Der lösbare Teil wird dabei so angeordnet, daß sich seine andere Seite, also
die Seite, die dem Rücken abgewandt ist, an dem Oberstempel abstützt.
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Der Unterstempel kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung
aus zwei mit ihren Böden einander zugekehrten, mit Abstand voneinander angeordneten
U-Trägern bestehen. Der Oberstempel, der als I-Träger ausgeführt werden kann, ist
dabei mit seinem Steg zwischen den Unterstempelteilen bewegbar. Die Böden der U-förmigen
Unterstempelteile sind am oberen Ende mit quer vorspringenden Rücken versehen. Auf
dem Unterstempel ist ein Schloß angeordnet, in welchem die Mittel zum Führen und
einstellbaren Festsetzen des Verformungsbandes, welches durch das Schloß hindurchgeführt
ist, untergebracht sind.
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In dem Schloß befinden sich Klemmteile, die mit Ausnehmungen versehen
sind, deren Form den quer vorspringenden Rücken bzw. Wülsten im wesentlichen angepaßt
ist. Die eine der beiden Ausnehmungen ist an einem Klemmstück angebracht, welches
von einem Keil angetrieben wird, der eine quergerichtete Kraft auf das Klemmstück
ausübt. Bei dieser Anordnung wird das Verformungsband zweckmäßig zweiteilig ausgeführt.
Es kann sich mit seinen freien Enden am Steg des Oberstempels abstützen. Jeder Bandteil
ist durch einen Kanal zwischen den quer vorspringenden Wülsten und den Ausnehmungen
hindurchgeführt und ist am unteren Ende an dem Oberstempel befestigt. Zu diesem
Zweck können die unteren Enden der Bänder umgebogen sein, so daß sie mit dem umgebogenen
Teil an einem Widerlager des Oberstempels angreifen.
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Unter Beibehaltung des erfinderischen Prinzips ist auch eine Ausführungsform
möglich, bei der sich die Führungsmittel für die Verfoxmungsbänder mit dem Obexstempel
bewegen. In diesem Fall kann der Unterstempel büchsenförmig bzw. kastenförmig ausgebildet
sein. An dem oberen Ende des Unterstempels läßt sich ein zweiteiliges Verformungsband
befestigen, an welchem ein mit Verformungswülsten od. dgl. versehener Klemmkörper
angreift. Auf dem Klemmkörper kann sich der beispielsweise I-förmige Oberstempel
abstützen.
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Der Klemmkörper besteht zweckmäßig aus einem Mittelstück mit daran
angebrachten lagerförmigen Ausnehmungen, welchen Querstücke mit quer zu dem Band
gerichteten Rippen, Vorsprüngen od. dgl. zugeordnet sind, so daß ein Kanal zur Hindurchführung
der Bänder gebildet wird. Die Klemmstücke lassen sich mittels Bolzen od. dgl. gegeneinander
anziehen.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung: Fig. 1 zeigt
eine Grubenstütze gemäß der Erfindung im Längsschnitt nach Linie I-1 der Fig. 2;
Fig.2 zeigt die Grubenstütze gemäß Fig. 1 im Querschnitt nach Linie II-II der Fig.
1; Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt nach
Linie III-III der Fig. 4; Fig. 4 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 3 im Querschnitt
nach Linie IV-IV; Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt
nach Linie V-V der Fig. 6; Fig. 6 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 5 im Querschnitt
nach Linie VI-VI.
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Die Grubenstütze gemäß den Fig. i und 2 besteht aus einem Unterstempel
1, der im vorliegenden Falle einen eckigen, insbesondere einen kastenförmigen Querschnitt
aufweisen kann, und aus einem Oberstempel n, der ein I-förmiges Profil besitzt.
Am oberen Ende des Unterstempels 1 sind zwei büchsenförmige Halter 3 und 4 im gegenseitigen
Abstand angebracht, zwischen deren einander zugekehrten Wänden der Oberstempeln
bewegbar ist. Die einander zugekehrten Wände der büchsenförmigen Halter 3 und 4
sind n-it in Querrichtung vorspringenden Verdickungen oder Rücken 5 und 6 versehen.
Das Verformungsband hat, wie die Fig. 1 zeigt, eine im wesentlichen U-förmige Form.
Es umfaßt Bandteile 7 und B. Diese Bandteile sind über die quer zu dem Band vorspringenden
Rücken 5 und 6 geführt.
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Wie schon erwähnt, kann sich der Oberstempeln mit seinem Steg frei
zwischen den Wänden der Halter bewegen. In dem sich innerhalb der Halter 3 und 4
befindlichen Raum sind Klemmstücke 9 und 10 angeordnet, welche mit Ausnehmungen
versehen sind, die der Form der Rücken 5 und 6 im wesentlichen angepaßt sind. Auf
diese Weise entstehen Kanäle, durch welche die Bandteile 7 und 8 in gekrümmter Form
(Fig. 1) hindurchgeführt werden können. An den Klemmstücken 9 und 10 greifen Keile
oder andere sich konisch verjüngende Mittel 11 und 12 an. Es ist auf diese Weise
möglich, den Abstand zwischen den Körpern 5 und 9 bzw. 6 und 10 durch mehr oder
weniger weites Eintreiben der Keile 11 und 12 zwischen die Klemmstücke
9 und 10 und die äußeren Wände der Halter 3 und 4 einzustellen. In
der Zeichnung sind die Keile 11 und 12 vollständig eingetrieben. Natürlich
läßt sich aber auch die Länge, um welche die Keile angetrieben werden können, noch
vergrößern.
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Wenn der durch den Gebirgsdruck belastete Oberstempel2 auf den Verbindungsrücken
zwischen den Bandteilen 7 und 8 einen Druck ausübt, welcher größer ist als der Verformungswiderstand
der gekrümmten Bandteile 7 und 8, so werden die Bandteile 7 und 8 nach unten gezogen.
Es ist ersichtlich, daß man durch den jeweiligen Antrieb der Keile 11 und 12 den
Einschiebewiderstand des Stempels dem zu erwartenden Druck anpassen kann. Die Größe
des Keilanzugs bestimmt den Einschiebewiderstand, d. h. das Maß des Widerstandes,
welchen der Stempel dem Druck des Hangenden und Liegenden entgegengesetzt.
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Man kann die in Fig. 1 und 2 dargestellte Grubenstütze unter Belastung
rauben, indem man die Keile 11 und 12 aus den büchsenförmigen Haltern 3 und 4 heraustreibt.
Das Auseinandernehmen und Zusammensetzen der Grubenstütze gestaltet sich, ebenso
wie das Setzen und Rauben, außerordentlich einfach. Nach Gebrauch kann man die Verformungsbänder,
welche örtlich die in der Zeichnung dargestellte Form haben, wieder plattdrücken
und aufs neue verwenden.
Es ist auch möglich, die einander zugekehrten
Wände der büchsenförmigen Halter 3 und 4 mit einem Fenster zu versehen, durch welches
ein loser Wandteil hindurchgesteckt werden kann. Diese Wandteile können mit Nocken
an den büchsenförmigen Haltern 3 und 4 befestigt werden. Wenn man in diesem Falle
die Keile 11 und 12 in die Halter eintreibt, so wird die hervorgerufene Querkraft
die genannten Wandteile in Querrichtung verschieben, so daß auf den Steg des Oberstempels
2 eine Reibkraft ausgeübt wird. Eine Verformung des Oberstempels 2 wird durch die
Klemmlast begrenzt. Der Stempel wird durch die Reibkräfte der losen Wandteile der
Halter 3 und 4 am Einschieben gehindert. Die genannten Wandteile tragen hierbei
die zuvor erwähnten Rücken oder Rippen 5 und 6.
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Bei der Ausführung gemäß den Fig. 3 und 4 besteht der Unterstempel
aus zwei Teilen. Der Oberstempel kann hier aus einem I-Profil 14 bestehen, während
der Unterstempel aus zwei mit den Böden einander zugekehrten U-Profilen 15 und 16
gebildet wird. Auf diesen U-Profilen ist .ein büchsenförmiges Schloß 17 angebracht,
welches sich gegebenenfalls an Querversteifungen 18 abstützen kann. Die Böden der
U -Profile tragen quer vorspringende Wülste bzw. Rücken 19 und 20. Die linke Wand
des büchsenförmigen Schlosses 17 besitzt eine den Querrücken 20 im wesentlichen
angepaßte Ausnehmung. Auf der rechten Seite liegt in einem freien Raum des Schlosses
ein Klenunstück 25, welches eine der Rippe 19 im wesentlichen angepaßte Ausnehmung
besitzt. Auf diese Weise bilden sich auf beiden Seiten des Steges des Oberstempels
14 gekrümmte Kanäle, in welchen ein Verformungsband 21 bzw. 22 geführt werden kann.
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Die Verformungsbänder sind an ihrem unteren Ende umgebogen. In die
Umbiegungen greifen quergerichtete Versteifungen 23 und 24 des Oberstempels 14 ein.
Bei der beschriebenen Ausführungsform genügt ein einziger Keil 26, der beim
Eintreiben eine quergerichtete Kraft auf das Klemmstück 25 ausübt. Der Keilanzug
bestimmt auch hier wieder den Einschubwiderstand der Stütze.
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Bei der dargestellten Anordnung kann sich der Steg des Oberstempels
14 frei zwischen den U-Trägem 15 und 16 bewegen, wenn man dafür sorgt, daß die U-Träger
nicht mit ihren Böden gegeneinandergedrückt werden. Es lassen sich die freien Enden
der U-Träger selbstverständlich auch bewußt etwas gegeneinanderneigen, um eine Reibung
zu erhalten.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 bewegen sich die Einstellmittel
für den Einschubwiderstand zusammen mit dem Oberstempel nach unten. Der Unterstempel
kann eine Kastenform 27 besitzen. An dem oberen Rand des kastenförmigen Unterstempels
stützen sich die Enden der Verformungsbänder 28 und 29 ab. Zu diesem Zweck ist das
Band 28 mit einem umgebogenen Teil 30 und das Band 29 mit einem umgebogenen Teil
31 versehen. Um das obere Ende des Unterstempels kann ein Versteifungsband 32 gelegt
sein. Die Verbindung ist derart hergestellt, daß sich die Bänder 28 und 29 in Bezug
auf den Unterstempel 27 nicht verschieben können. Der Oberstempel kann auch
in diesem Falle die Form eines mit einem Steg 33 und Flanschen 34 versehenen Profils
besitzen. Der Steg 33 des Oberstempels stützt sich auf einem mit zwei nebeneinanderliegenden
Ausnehmungen versehenen Klemmstück 35 ab. Den genannten Ausnehmungen sind Klemmteile
36 und 37 zugeordnet, welche mit einer quer zu den Bandteilen gerichteten Wulst
oder Rippe versehen sind. Die Wulst bzw. die Rippe ist den Ausnehmungen des mittleren
Klemmstückes 35 angepaßt.
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Man erhält auf diese Weise Kanäle zur Führung der Verformungsbänder
28 und 29, welche auf der unteren Seite keine feste Verbindung mit dem Unterstempel
27 aufzuweisen brauchen. Die Einstellbarkeit wird bei diesem Stempel mittels Bolzen
38 und 39 od. dgl. erhalten. Das Maß, um welches die Bolzen angezogen sind, bestimmt
auch hier den Einschubwiderstand der Grubenstütze.