DE1021309B

DE1021309B - Grubenstempel mit rohrfoermigem Innenstempel

Info

Publication number: DE1021309B
Application number: DEG11072A
Authority: DE
Inventors: Paul Kretzschmar
Original assignee: SAAR BERG und HUETTENWERKSANLA
Current assignee: SAAR BERG und HUETTENWERKSANLA
Priority date: 1953-02-27
Filing date: 1953-02-27
Publication date: 1957-12-27

Description

Grubenstempel mit rohrförmigem Innenstempel Nach dem einschlägigen Schrifttum ist es nicht neu, für Grubenstempel mit rohrförmigem Innenstempel als Schloß den Innenstempel umfassende Kleinm- oder Spannbacken vorzusehen, die an den Innenstempel reibungsschlüssig angreifen und sich auf dem Außenstempel abstützen. Dabei ist der Innenstempel vom äußeren zum inneren Ende hin verjüngt und die Neigung der Spannbackenangriffsfläche gegen die Stempellängsachse der Verjüngung des Innenstempels angepaßt, so daß die Spannbacken beim Spannen gleichzeitig auf ihrer ganzen Länge am rohrförmigen Innenstempel angreifen. Die Verjüngung des Innenstempels soll den Zweck haben, daß der Innenstempel beim Einsinken unter der Last des Hangenden elastisch verformt wird, um die wachsende Last aufnehmen zu können.
Bei einer solchen Ausbildung des rohrförmigen Innenstempels und des Spannschlosses ist eine Verformung des Innenstempels dadurch von der unvorhersehbaren Stempellast abhängig. Infolgedessen kann erfahrungsgemäß die Verformung nicht innerhalb der Elastizitätsgrenze gehalten werden; vielmehr muß mit einer bleibenden Verformung gerechnet werden, die den Innenstempel nach einer einmaligen Überschreitung der Elastizitätsgrenze des Innenstempelwerkstoffes unbrauchbar macht.
Die sich aus diesem grundsätzlichen Mangel ergebende Aufgabe wird der Erfindung gemäß dadurch gelöst, daß die Angriffsfläche der Spannbacken in Stempellängsrichtung gegen die l\-Tantelfläche des urgespannten Innenstempels geneigt ist, und zwar in der Weise, daß die Spannbacken beim Spannen zunächst nur auf einer Teillänge, nämlich an der engsten Stelle am Innenstempel angreifen und ihn beim Spannen zunächst nur an dieser Stelle durch elastische Verforinung nach Maßgabe der Spannkraft einschnüren. Die elastische Verformung des Innenstempels läßt sich also durch die Spannkraft bestimmen und bleibt von der unvorhersehbaren Stempellast unabhängig. Infolgedessen kann die Verformung innerhalb der Elastizitätsgrenze des Innenstempelwerkstoffes gehalten und eine bleibende Verformung vermieden werden. Zudem hat der Erfindungsgegenstand in fertigungstechnischer Hinsicht den bemerkenswerten Vorzug, daß der Innenstempel aus zylindrischen Rohren hergestellt werden kann, weil man - im Gegensatz zu dem erwähnten älteren Stempel - auf einen verjüngten Innenstempel nicht angewiesen ist.
In Weiterentwicklung der Erfindung empfiehlt es sich, die Spannbacken nach Art einer auf beiden Seiten der engsten Stelle erweiterten Düse auszubilden, deren engste Stelle etwa auf halber Spannbackenlänge vorgesehen ist, so daß der Innenstempel beim Einsinken unter der Last des Hangenden nach Durchtritt durch die engste Stelle an die hinter dieser gleichfalls erweiterten Spannbacken zurückfedert. Auf diese Weise ergibt sich nicht nur eine Vergrößerung der für den Angriff der Reibungskraft verfügbaren Spannbackenflächen sowie eine bessere Stempelführung, sondern auch eine Ausnutzung der durch die elastische Verformung bedingten Spannkräfte für die Heraufsetzung der Reibungskräfte.
Die Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt Abb. 1 den Stempel im Aufriß und Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt durch das Stempelschloß gemäß der Schnittlinie 1-I der Abb. 1, Abb. 3 bis 5 verschiedene Ausführungen des rohrförmigen Innenstempels.
Bei der dargestellten Ausführung sind Innenstempel 1 und Außenstempel 2 zylindrische Rohre. Das Spamischloß besteht aus einem den Innenstempel umfassenden Spannbackenring 3, 3' und einer den Spannbackenring umgebenden Spannschelle 4 und einer Spannschraube 5. Die der äußeren Mantelfläche des Innenstempels 1 zugekehrte Angriffsfläche des Spannbackenringes 3, 3' ist in Stempellängsrichtung gegen die Mantelfläche des urgespannten Innenstempels geneigt und nach Art einer zu beiden Seiten der engsten Stelle erweiterten Düse ausgebildet. Die engste Stelle ist etwa auf halber Spannbackenlänge vorgesehen.
Der Spannring 3, 3' kann im übrigen ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei einer mehrteiligen Ausbildung läßt sich die Spannkraft durch Einstellen der Spannstelle aufheben, so daß der Innenstempel mit verhältnismäßig kleinem Kraftaufwand ausgefahren werden kann, was vornehmlich beim Setzen des Stempels von Vorteil ist.
Die Spannschelle 4 kann gleichfalls ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Bei einer mehrteiligen Aus- Bildung sind die einzelnen Schellenteile durch Gelenke miteinander verbunden. Als Gelenke können Senkrechtbolzen 10 und Langlochführungen 11 vorgesehen sein. Das ganze Schloßgetriebe kann durch die Anordnung eines Schloßmantels 6, der z. B. als Gummidichtung ausgebildet sein kann, gegen das Eindringen von Fremdkörpern abgekapselt sein.
Der Stempelfuß ist bei dem Ausführungsbeispiel als Vorlaster 8, 8' ausgebildet und in einer Verlängerung 7 des Unterstempels geführt. Oberhalb der Fußplatte 8' ist in den Vorlaster 8 ein als Vorlastkeil wirkender Spannkeil eingesetzt. Die Anordnung des Vorlasters 8 am Unterstempel ist deshalb vorteilhaft, weil ein Vorlasten des Stempels am Stempelkopf bei Stempeln von ungewöhnlicher Länge (z. B. 2 m Länge) im praktischen Betrieb auf Schwierigkeiten stößt.
Wie Abb. 3 erkennen läßt, kann der Oberstempel 1 aus einem geschlitzten Rohrstück mit im Querschnitt gleichbleibender Wandstärke bestehen. Fiir Sonderfälle empfiehlt es sich, als Oberstempel ein in Längsrichtung geschlitztes Rohr mit im Querschnitt ungleicher Wandstärke vorzusehen. Durch das Rohr 1' mit wachsender Wandstärke, welches das Oberstempelprofil bildet, ergibt sich eine Erhöhung der Klemmkraft und der Lastaufnahme durch den Stempel. Bei dem in Abb. 5 wiedergegebenen Oberstempelprofil l" sind zwei geschlitzte Rohrstücke ineinander geschoben, deren Schlitze eine um 180' versetzte Lage zueinander haben. Ist der Innenstempel aus drei ineinandergeschobenen Schlitzrohren zusammengesetzt, so daß er eine Art Rohrlamellensternpel bildet, dann empfiehlt es sich, die Rohrschlitze um 120° gegeneinander zu versetzen. Sinngemäß ist eine Schlitzversetzung um 90° bei vier ineinandergeschobenen Schlitzrohren angezeigt.
Die Wirkungsweise des neuen Stempels ist folgende: Der aus dem Unterstempel 2 ausgezogene Oberstempel 1 wird durch Anziehen der Spannschraube 5 der Spannschelle 4 geklemmt. Die Spannschelle 4 verkleinert hierbei ihren Durchmesser und drückt die Düsensegmente 3, 3' fest gegen den Oberstempel, was eine Verringerung des Durchmessers des Oberstempels zur Folge hat. Die Düsensegmente 3, 3', welche im Schloß frei beweglich oder zwangläufig geführt angeordnet sind, übertragen also die durch die Spannschelle 4 ausgeübte Klemmkraft auf denOberstempel 1. Durch das Anziehen der Spannschraube 5 bis zu ihrem Begrenzungsanschlag wird der Querschnitt des Oberstempels bis zu dem kleinstzulässigen Durchmesser verringert, bei welchem mit Sicherheit die Beanspruchung des Werkstoffes unterhalb der Elastizitätsgrenze liegt. Die Druckaufnahme des Stempels läßt sich durch geringfügiges Verstellen der Spannschraube 5 einstellen. Bei dein Stempel nach der Erfindung ergibt sich eine Stempelkennlinie, die eine Senkrechte bis zur Druckaufnahme des Stempels bildet und an welche sich eine Waagerechte anschließt. Letztere ist durch die gleichmäßige Nachgiebigkeit des Stempels bedingt. Geringe Schwankungen in der waagerechten Kennlinie sind lediglich eine Folge der ruhenden und gleitenden Reibung des Oberstempels in der Düse.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Grubenstempel mit rohrförmigem Innensteinpel und einem Schloß, dessen Spann- oder Klemmbacken den Innenstempel umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsfläche der Spannlacken (3, 3') in Stempellängsrichtung gegen die Mantelfläche des ungespannten Innenstempels in der Weise geneigt ist, daß die Spannbacken beim Spannen zunächst nur auf einer Teillänge, nämlich :in der engsten Stelle am Innenstempel (1) angreifen und ihn beim Spannen zunächst nur an dieser Stelle durch elastische Verformung nach Maßgabe der Spannkraft einschnüren.
2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken nach Art einer zu beiden Seiten der engsten Stelle erweiterten Düse ausgebildet sind und die engste Stelle etwa auf halber Backenlänge vorgesehen ist, so daß der Innenstempel beim Einsinken nach Durchtritt durch die engste Stelle an die hinter dieser erweiterten Spannbacken zurück-federt.
3. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisringquerschnitt des rohrförmigen Innenstempels (1) geschlitzt ist. -1.
Grubenstempel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenstempel (1) aus mindestens zwei ineinandergeschobenen Schlitzrohren gleichbleibender Wandstärke besteht und die Rohrschlitze in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
5. Grubenstempel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Innenstempel (1) bildenden Rohre im Querschnitt ungleiche Wandstärke haben (Abb. 4).
6. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine die Spannbacken (3, 3') umfassende ein- oder mehrteilige Spannschelle (4).
7. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem vorzugsweise am Unterstempel (2) angeordneten Vorlaster (8). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 910 76-1, 858 981, 828 093, 819 083, 740 768, 699 242, 608 312.