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Grubenstempel Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt,
einen Grubenstempel zu schaffen, bei dem der Innenstempel aus einem einteiligen
Walzprofil m-it guten statischen Eigenschaften besteht und das eine vorteilhafte
Ausnutzung der Keilnutenreibung im Schloß ermöglicht, um die Horizontalspannungen
im Schloß zu verringern.
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Die Ausnutzung der Keilnutenreibung ist bei Grubenstempeln seit langem
bekannt. Zum Beispiel hat man vorgeschlagen, Innenstempel aus, Winkeleisen zu verwenden
und in die so gebildete Keilnut beispielsweise einen Schleppkeil eingreifen zu lassen,
d. h. einen Vertikalkeil, der beim Beginn der unter der Wirkung des Gebirgsdruckes
erfolgenden Ein schiebebewegung des Innenstempels, und zwar auf eine geringe VV@eglänge,
zunächst von diesem durch Reibung mitgenommen wird, um dadurch die Schloßspannung
auf das der verlangten Tragfähigkeit des Stempels entsprechende Maß zu steigern.
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Bei Stempeln solcher Art ist es auch bekannt, den Winkel der Keilnut
auf ein wesentlich geringeres als 9o° betragendes, aber die Selbsthemmung ausschließendes
Maß zu verringern. Wählt man, einen Winkel von 6o°, so erhält man, einen Reibungskoeffizienten
der Keilnutenreibung in doppelter Höhe dier Reibungsziffer der ebenen Reibung. Trotzdem
haben sich solche Stempel in die Praxis reicht einführen können, weil Winkeleisenprofile
den statischen Beanspruchungen von Grubenstempeln nicht gewachsen sind und weil
unter der Wirkung der im Schloß auftretenden Kräfte unzulässige Verformungen der
Winkeleisenprofile unvermeidlich sind, wenn
man nicht diese Profile
übermäßig schwer ausbildet. Dieselben Nachteide besitzen die bekannten, aus mehrfach
U-förmig gekrümmten Blechen bestehenden Stempelprofile, bei lernen, die von den
Schenkeln jedes U-förmigen Profilheiles eingeschlossenen Keilnutenwinkel ,im Bereich
der Selbsthemmung liegen.
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Bekannt sind ferner Innenstempel aus einem achteckigen Kastenprofil,
welche eine beiderseitige Ausnutzung der Keilnutenreibung im Schloß, insbesondere
wiederum unter Einschaltung eines Schleppkeils, ermöglichen. Nachteilig bei Kastenprofilen
ist die Notwendigkeit, zu ihrer Herstellung zwei Walzprofile zu verschweißen, sowie
die Verformung der Druckflächen unter der Wirkung der Schloßkräfte.
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Diese Nachteile der Kastenprofile werden bei den ebenfalls seit langem
bekannten H-Profilen vermieden, bei welchen der Profilsteg im Schloß beiderseits
zwischen Keilern bzw. Druckstücken eingespannt ist. Trotzdem solche Profile im Gegensatz
zu den Verhältnissen bei einem Kastenprofil statisch nicht ausgeglichen sindy sondern
eine starke Differenz zwischen den Widerstandsmoment der x-Achse und der y-Achse
aufweisen, haben sie sich im Gruben-' betrieb in statischer Hinsicht gut bewährt.
Ein weiterer Vorteil von Inm@nstempeln aus H-Profilen besteht in der dadurch ermöglichten
gedrängten Bauart und der geringen Länge des Schlosses, da der Raum zwischen den
Flanschen des Profils zur Unterbringung der Schloßteiie ausgenutzt wird. Ein Mangel
solcher H-Profile besteht aber darin, daß bislang eine Ausnutzung der Keilnutenreibung
nicht möglich war.
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Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß das Innenstempelproül
dusch Verwendung eines winkligen Steges als Profil von M-
attiger Grundform
ausgebildet ist. Auf äfiese Weise wird ein Innentempel geschaffen, der die Vorteile
des H-Profils mit denjenigen des vorstehend beschriebenen Winkelprofils vereinigt.
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Baulich kann der Erfindungsgedanke in verschiedener Weise verwirklicht
werden. In jedem Fall ist es zweckmäßig, wenn die beim M-Profil vorhandene Möglichkeit
der 'doppelseitigen Keilnutenreibung ausgenutzt wird. Dabei soll vom: der den winkelförmigen
Steg des M-Profils beiderseits einspannenden Schloßteilen zuminidlest ein Teil als
Schdeppkei.l ausgebildet sein. Hierbei ist es wiederum besonders zweckmäßig, wenn
der winklige Steg des, M-Profils zwischen einem in die Keilnut desselben eingreifenden,
mit einer ebenen Fläche im Schloß anliegenden Schleppkeil einerseits und einem dient
Steg mit einer entsprechenden Keilnut umgreifenden Spannkeil oder Druckstück andererseits
eingespannt ist.
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Auch beim M-Profil soll der Winkel der von dein Profilsteg gebildeten
Keilnut wesentlich kleiner als 90° sein, aber die Selbsthemmung ausschließen, u,nd
vorzugsweise bei 70° oder bis herunter zu 6o° gewählt werden. Die Wahl eines derartig
kleinen Keilnutenwinkels verbürgt mit Sicherheit die Mitnahane eines Schleppkeils,
sofern dieser in bekannter Weise auf der der Keilnut abgewandten Seite mit einer
ebenen Gleitfläche im Schloß anliegt. Die Verwendung von Keilnutenwirkkeln solcher
Größe in Verbindung mit einem Schleppkeil ist bekannt und, bildet an sich nicht
Gegenstand dieser Erfindung. Andererseits ist diese Anordnung gerade bei einem Innenstempel
aus einem M-Profil von besonderem Wert.
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Wenn auch der Innenstempel nach der Erfindung in Verbindung mit Schleppkeilen
zu einer besonders zweckmäßigen Bauart führt, so ist das M-Profil indessen auch
bei anderen Schloßkonstruktionen anwendbar. Selbstverständlich braucht der Innenstempel
im Profil nicht genau der Form des Buchstabens M zu entsprechen; vielmehr
sind versch.iediene Abweichungen möglich bzw. sogar zweckmäßig. Günstig ist es,
wenn die Flansche des M-Profils über den Schnittpunkt mit den Schenkeln des winkelförmigen
Steges hinausragende Ansätze geringer Länge besitzen und wenn ferner die Flansche
des M-Profils gegenüber dem Scheitel des winkligen Steges um ein geringes Maß vorgezogen
sind.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn die Schenkel des Profilsteges auf der
Außenseite einen etwas größeren Winkel als auf der Innenseite einschließen, eine
Maßnahme, die an sich bei Innenstempeln aus Winkelprofilen bekannt ist und daher
ebenfalls an sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Die Anwendung
dieser Differenzierung von Innen-und Außenwinkel bei einem M-Profil führt aber zu
einer zweckmäßigen Verstärkung der Schenkel des winkligen Steges an dem Übergang
zu den Profilflanschen.
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Der Innenstempel nach der Erfindung ist durch Walzen ohne Nachbearbeitung
leicht herzustellen. Es steht selbstverständlich nichts im Wege, bei Bedarf die
Reibungsflächen des Steges zu bearbeiten. Das Innenstempelprofil nach der Erfindung
eignet sich besonders für die Herstellung prismatischer Stempel, d. h. von Stempelns,
die in Längsrichtung nicht keilförmig sind. Es ist aber nicht ausgesc'hlossen, dem
Stempel durch entsprechende Bearbeitung in Längsrichtung eine geringe Keilneigung
zu geben.
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In der Zeichnung ist derGegenstand der Erfindung an verschiedenen
Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. i und 2 zeigen ein Aus.führungs@beispiel
im Aufriß und Querschnitt; Fig.3 und 4 zeigen zwei andere Ausführungsformern im
Aufriß; Fig. 5 bis 9 veranschaulichen, im Querschnitt verschiedene Aus,führungstormen
desi M-Profils.
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Mit i ist der Innenstempel, mit 2 der Unterstempel' und mit 3 das
Schloßgehäuse bezeichnet. Wie Fig. 2 sowie 5 bis 9 zeigen, besteht der Innenstempel
aus einem Profil von M-artiger Grundform. Zwischen den parallelen Flanschen a ist
ein winkliger Steg mit den Schenkeln b angeordnet. Wie Fig. i und 2 erkennen lassen,
greift bei diesem Ausführungsbeispiel der Schleppkeil 4 in die Keilnut mit dem Winkel
a dies Profilsteges ein und stützt sich andererseits mit der ebenen Fläche 5 gegen
den Schloßkörper ab. Auf der anderen Seite dies! Schlosses ist ein sich auf den
Schloßboden abstützendes Druckstück 6 angeordnet, das mit seiner Keilnut 7 den winkligen
Steg des M-Profils umschließt. Mit 8 ist der vertikale Spannkeil bezeichnet, dem
ein horizontaler
Setz- und Lösekeil 9 zugeordnet ist, der durch
eine Öffnung des Keils 8 und durch entsprechende Ausnehmungen in den Wandungen des
Schloßgehäuses hirndurchgeführt ist. Bei Überlastung des Stempels durch den. Gebirgsdruck
schiebt sich der Innenstempel r in den Außenstempel ein, wobei er den Schleppkeil
4 so lange mitnimmt, bis diieser sich mit seiner Nase io auf den oberen Rand des
Schloßgehäuses auflegt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Schleppkeil 4 auf der
anderen Seite des Schlosses zwischen Innenstempel und Spannkeil 8 angeordnet und
auf der gegenüberliegenden Seite eine Reibeinlage 6° bzw. ein zusätzlicher Spannkeil.
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Bei dem :lusführungsl>eispiel nach Fig. 4 sind auf beiden Seiten des
Profilsteges Schleppkeile 4 bzw. 4° angeordnet.
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Fig.2 und 5 zeigen ein M-Profil, bei dem die Flansche a. mit über
den Schnittpunkt mit den Schenkeln h des winkligen Steges hinausragenden Ansätzen
at geringer Länge versehen sind. Außerdem sind die Flansche gegenüber dem Scheitel
bt des winkligen Steges bei a= um ein geringes Maß vorgezogen. Der Innenwinkel a
beträgt hierbei z. B. 70', während der :\ußen,#vinkel ß z. B. etwa 8o° gewählt ist,
Nvodurch ;ich eine allmähliche Verdickung der Schenkel b nach außen ergibt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.6 liegt der winklige Steg nähe
dem einen Ende der Flansche a. Fig. 7 zeigt eine Umkehrung der Anordnung von Fig.6.
Bei Fig.8, die im übrigen der Fig. 5 entspricht, ist der Außenwinkel ß kleiner als
der Innenwinkel a gewählt, eine Anordnung, die besonders dann zweckmäßig ist, wenn
der Schleppkeil den winkligen Steg außenseitig umschließt. Fig. 9 unterscheidet
sich von Fig. 5 nur dadurch, daß die Winkel a und ß gleiche Größe haben.
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F.s steht nichts im Wege, die Flansche a .des M-Profils auf der :xußenseite,
insbesondere an den Enden, mit Verdickungen bzw. Verstärkungsansätzen zu versehen
oder überhaupt den Flanschen einen Querschnitt zu geben, der von der rechteckigen
Form abweicht.