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Ausziehbarer rohrförmiger eiserner Grubenstempel Im Strebausbau finden
Grubenstempel Anwendung, deren Innen- und Außenstempel röhrenförmig ausgestaltet
sind. Die Oberstempel verjüngen sich in Einzugsrichtung nach unten, so daß sie ein
keilförmiges Aussehen besitzen. Der Oberteil des Unterstempels erhält zwei diametral
gegenüberliegende Schlitze, die in axialer Richtung verlaufen. Sie haben den Zweck,
den Grubenstempel bei wesentlicher Überbelastung nachgiebig zu gestalten. Zur Änderung
der Stempellänge werden die ineinander verschiebbaren Stempelteile durch Zwischenschaltung
von Keilen miteinander verbunden, welche den Außenstempel konzentrisch anfassen.
Ilierbei ist man bestrebt, das Innenrohr möglichst zentral in den Außenstempel zu
führen. So sind beispielsweise Grubenstempel bekanntgeworden, bei denen gegen das
Innenrohr vier Backen durch einen Ring gepreßt werden. Diese Anordnung besitzt den
Nachteil, daß zwei diametral gegenüberliegende Backen nicht zum' Festsetzen herangezogen
werden können, wenn die anderen beiden gegenüberliegenden Backen bereits festsitzen.
Darüber hinaus ist es erforderlich, die Backen kreissegmentartig auszubilden, derart,
daß sie hinsichtlich ihrer Oberfläche genau mit derjenigen des Oberstempels übereinstimmen.
Es sind auch Stempel dieser Art bekanntgeworden, bei denen der Druck des Innenstempels
von drei Bremskeilen übertragen wird. Diese Ausführungsform hat den gleichen Nachteil
wie die bereits erwähnten
Grubenstempel; außerdem ist es möglich,
daß bei verschiedener Keilstärke, die auch durch Verschmierung im Betrieb hervorgerufen
werden kann, die Festklemmung aller Keile nur ungenügend und ohne Sicherheit eintritt.
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Die erwähnten Nachteile ließen bisher den Grubenstempel mit röhrenförmigem
Querschnitt nicht zur Anwendung kommen, trotzdem er gegenüber den üblich profilierten
Grubenstempeln erhebliche Vorzüge besitzt. Letztere bestehen insbesondere darin,
daß der Querschnitt für Ober- und Unterstempel statisch am günstigsten ist, weil
die Steifigkeit der Strebe gegen Biegen und Knicken bei einer gegebenen Werkstoffmenge
im Falle eines Rohrquerschnitts am größten und nach jeder Richtung gleich ist. Außerdem
läßt sich der Rohrstab auch gut anfassen, so daß der rohrförmige Grubenstempel handlich
ist.
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Einen rohrförmigen Grubenstempel zu verwirklichen, welcher gegenüber
den gewöhnlichen Ausbaustreben keine Nachteile, sondern nur Vorzüge besitzt, hat
die vorliegende Erfindung zum Zweck. Sein Wesen wird insbesondere darin gesehen,
daß der Innenstempel durch eine Vielzahl von Lamellen, die konzentrisch um ihn angeordnet
sind, in seiner Höhenlage gehalten ist. Die konzentrisch um das Säulenrohr angeordneten
Lamellen wirken auf ein die Tragfähigkeit des Rohres veränderndes Mittel.
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Der Grubenstempel nach der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei
verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt
des Grubenstempels nach der Erfindung, mit zylindrischem Innenrohr in der Setzstellung,
Abb.2 einen Längsschnitt des Grubenstempels gemäß Abb. i in der Räumstellung, Abb.
3 einen Längsschnitt des Grubenstempels mit konischem Innenrohr in der Setzstellung,
Abb.4 einen Längsschnitt des Grubenstempels gemäß Abb. 3 in der Räumstellung.
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Der Grubenstempel besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Innenstempel
i und einem rohrförmigen Außenstempel 2. Zur Lösung ihrer Aufgabe geht die Erfindung
von der Erkenntnis aus, daß die veränderliche Stempellänge sich dann in einwandfreier
Weise und mit Betriebssicherheit festlegen läßt, wenn der Innenstempel i durch eine
Vielzahl von Lamellen 3 in seiner Höhenlage gehalten ist, die konzentrisch um ihn
angeordnet sind. Zweckmäßig verjüngen sich die einzelnen Lamellen 3 in Einzugsrichtung
keilförmig. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Grubenstempels gestattet die
Verwendung eines in Abb. i und 2 dargestellten zylindrischen Innenstempels i sowie
eines in Abb. 3 und 4 dargestellten konischen Innenstempels i.
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Eine gleichmäßige, konzentrische und sichere Festlegung des Innenstempels
i wird dadurch verwirklicht, daß die keilförmigen Lamellen 3 auf den oberen Rand
9 des Außenrohres 2 wirken, der in der Längsrichtung mehrfach geschlitzt ist. Die
durch die Schlitze entstehenden Segmente legen sich während einer Belastung satt
und fest an die Klemmfläche. Sie geben daher nach und sind mittels einer geeigneten
Wärmebehandlung, wie Härten, bzw. Vergüten, federnd ausgebildet, derart, daß die
Segmente im unbelasteten Zustand sich um ein geringes Maß von ihrer Klemmfläche
abheben und somit im Augenblick der Stempelentlastung ein schnelles Lösen des Innenstempels
i vom Außenstempel 2 verursachen.
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Im Falle der Verwendung eines zylindrischen Innenstempels i gemäß
Abb. i und 2 legen sich die keilförmigen Lamellen 3 mit ihren lotrechten Flächen
gegen die Segmente des oberen Randes 9 und diese gegen den Innenstempel i.
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Die einzelnen Lamellen 3 besitzen in ihrem oberen, der Spitze gegenüberliegenden
Teil einen Schlitz 5. In diesen Schlitz 5 greift ein Ring 6, der an der Haube 7
befestigt oder mit dieser aus einem Stück ist. Hierdurch erhalten die einzelnen
keilförmigen Lamellen 3 in der Keilkammer eine frei schwebende Aufhängung, die durch
Anordnung von Abstandsgliedern gewährleistet ist. Das hat den Vorteil, daß der Innenstempel
i im Außenstempel 2 sich leicht einschieben und ausziehen läßt. Beim Festsetzen
der Säule ergibt sich dadurch ein sofortiges Fassen der Keile, indem Blattfedern
o. dgl. Mittel die Lamellen 3 leicht gegen das Innenrohr andrücken.
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Um die Tragfähigkeit des ganz oder teilweise ausgezogenen Grubenstempels
von vornherein zu gewährleisten, ist es Voraussetzung, daß die einzelnen keilförmigen
Lamellen 3 den Innenstempel i konzentrisch gleichmäßig erfassen. Zu diesem Zweck
werden die Lamellen 3 durch eine konisch ausgestaltete Muffe 8 gleichmäßig gegen
den Innenstempel i angepreßt, indem sie mit wachsender Belastung des Stempels mehr
und mehr zwischen Muffe 8 und Innenstempel i eingeklemmt werden. Für das Räumen
des Stempels, d. h. für das Einschieben des Innenstempels i in den Außenstempel
2 unter Belastung, ist es zweckmäßig, den Neigungswinkel des konischen Teiles der
Muffe 8 größer als den gegebenen Reibungswinkel zu gestalten. Zum Räumen des Stempels
genügt es, die Muffe 8 um ein verhältnismäßig geringes Maß zu senken. Dadurch ist
die Klemmwirkung aufgehoben, so daß die federnden Segmente sich abheben und der
Innenstempel i ohne irgendwelche Hemmungen in den Außenstempel 2 einfallen kann.
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Es liegt im Sinne der Erfindung, die Tragfähigkeit des Stempels zu
verändern. Dieses geschieht in der Weise, daß die konzentrisch um den Innenstempel
angeordneten Lamellen 3 auf ein die Tragfähigkeit der Säule veränderndes Mittel
17 wirken. Als solches Mittel findet eine Einstellbuchse 17 Verwendung,
die eine segmentartige Ausgestaltung und eine konisch verlaufende Außenwandung mit
einem geringen Neigungswinkel besitzt. Sie ist in bezug auf die Lamellen 3 verschiebbar
und damit einstellbar angeordnet und besitzt in axialer Richtung eine Vielzahl von
entgegengesetzt zueinander liegenden Schlitzen. Die Einstellbuchse 17 kann
auch aus einzelnen Keilen oder konischen Segmentstücken zusammengesetzt sein. je
mehr die Buchse 17 in die KeilkaMmer eingeschoben wird, desto mehr werden
infolge
der konischen Außenwandung die Lamellen 3 eingeklemmt, so daß bei weiterem Einschieben
der Einstellbuchse 17 ein starkes Festsetzen des Innenstempels i im Außenstempel
2 stattfindet. Auf diese Weise läßt sich von vornherein eine bestimmte Tragfähigkeit
des erfindungsgemäßen Grubenstempels einstellen. Entsteht gegenüber dieser eingestellten
Tragfähigkeit eine erhebliche Betriebsüberbelastung, so gibt der Stempel nach, indem
sich der Innenstempel i in den Außenstempel 2 einschiebt und die Einstellbuchse
17 mitgeht, bis sie auf einen in der Zeichnung nicht dargestellten einstellbaren
Anschlag stößt.
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Außen am oberen Rand 9 des Außenstempels 2 befindet sich unterhalb
der Segmente ein starker Ring i i, der ein die Muffe hebendes und senkendes Organ,
wie Kniehebel 12 o. dgl., trägt. Wird der Handgriff 13 nach.unten geschwenkt, so
hebt sich das Knie 14 und damit gleichzeitig zwangsläufig die Muffe B. Durch das
Anheben der Muffe 8 erfolgt ein gleichmäßiges konzentrisches Anpressen der Lamellen
3 gegen das Innenrohri. Auf diese Weise entsteht eine feste Verbindung zwischen
Innenstempel i und Außenstempel 2. Das Lösen der beiden Stempelteile i und 2 geschieht
im umgekehrten Arbeitsspiel, indem der Handgriff 13 nach oben und das Knie 14 nach
unten geschwenkt wird. Hierbei senkt sich die Muffe 8 und löst sich von den Lamellen
3. Letztere lockern sich von dem Innenrohr i, so claß nunmehr dieses Rohr ein- bzw.
ausgezogen werden kann.
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Findet ein ausziehbarer Grubenstempel Anwendung, der einen konischen
keilförmigen Innenstempel i besitzt, wie Abb. 3 und ,4 zeigen, so sind die im oberen
Rand 9 des Außenrohres 2 durch Schlitze entstehenden Segmente trichterförmig aufgeweitet.
In diesem Falle werden die Segmente von den Lamellen 3 auf ihrer Innenfläche erfaßt
und von innen nach außen gegen die Muffe 8 gepreßt. Die aufgeweiteten Segmente erhalten
in ihrem Fuße eine den auftretenden hohen Beanspruchungen entsprechende Verstärkung.
Als solche Verstärkung kann beispielsweise ein zusätzliches Rohrstück dienen, welches
mit dem Außenstempel starr verbunden ist.
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Die Lamellen 3 gleiten während der Längenänderungen des Stempels leicht
an der konischen Außenwandung des Innenstempels, damit letzterer nach dem Auszug
sich ohne Längenverlust festsetzt und beim Einzug ungehindert einsinken kann. Beim
Auszug legt sich jede unter dem Druck einer Blattfeder stehende Lamelle 3 satt an
den Innenstempel i und führt entsprechend dem sich verjüngenden IZolircltiersclinitt
eine Radialbewegung von außen nach innen aus. Beim ungehinderten Einsinken müssen
die Lamellen 3 von den federnden Segmenten des Oberrandes 9 in Abstand gehalten
werden.
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Diese Haltevorrichtung besteht aus einem am Kniehebel 12 schwenkbar
angeordneten Riegel 15, der während des Hochlegens des Kniehebels 12 in eine Verzahnung
o. dgl. Ausnehmungen in der Außenwandung der Kappe 7 eingreift. In der Haube 7 ist
an ihrem offenen Ende ein Führungsrohr io teleskopartig ein- und ausschiebbar angeordnet,
welches die Muffe 8 trägt. Der Riegel 15 hält in seiner durch den hochgelegten Kniehebel
12 hervorgerufenen Einklinkstellung die Haube 7 hoch, während die Muffe 8 infolge
ihrer Befestigung am höhenverschieblich angeordneten Führungsrohr io sich um ein
geringes Maß senken kann. Das hat zur Folge, daß während des Einzugs des konischen
Innenrohres i die Lamellen 3 trotz des wachsenden Rohrquerschnittes in der frei
schwebenden Lage verbleiben.
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Am starken Ring i i des Außenstempels 2 befindet sich ein feststehender
Bolzen 18, der durch eine entsprechende Ausnehmung des Muffenflansches i9 hindurchgreift
und eine Verdrehung der Muffe 8 verhindert.