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Grubenstempel Die Erfindung betrifft einen. Grubenstempel, bei welchem
zwischen einer am Innenstempel anliegenden und von diesem bei der Einsehubbewegung
um ein geringes Maß mitgenommenen Druckbacke am schloBse.itigen Widerlager in quer
verlaufenden. Gelenknuten ein um eine horizontale Achse schwenkbarer Querkeil eingelagert
Bist und bei welchem mindestens auf der zur Eintreibrichtung des Querkeils geneigt
angeordneten Druckfläche des: Querkeils zwischen Querkeil und Gelenknut ein Schuh
eingeschaltet ist, mittels dessen äußerer Wälzfläche der Querkeil in der Gelenknut
um seine Längsachse schwenkbar gelagert ist. Bei einer bekannten Bauart sind Schuh
und Querkeil mittels einer im Querschnitt rechteckigen, breiten Nut miteinander
gekuppelt, um die Flächenpressung an den Lagerstellen des Querkeils zum Schuh einerseits
und zum Stempelschloß andererseits im Hinblick auf die Vermeidung zu .hoher örtlicher
Beanspruchungen so gering wie möglich zu halten. Der Radius der Wälzfläche der Schuhe
ist hierbei :im Hinblick auf die Flächenpressung ebenfalls wesentlich größer bemessen.
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Erfindungsgemäß wird gegenüber den bekannten Grubenstempeln dieser
Art eine Verbesserung auf einfache Weise dadurch erzielt, daß Schuh und Querkeil
mittels, im Querschnitt keilnutenartig ausgebildeter Berührungsflächen in der Schwenkebene
des Keils starr gekuppelt und der Schuh außenseitig durch mindestens einen in Ausnehmungen
des
mixt der Gelenknut versehenen Schloßkörpers eingreifenden Ansatz
gegen ein Verschieben in horizontaler Richtung gesichert ist. Die Erfindung beruht
auf der Erkenntnis, daß die an sich bekannte Einschaltung der Schuhe zwvschen Querkeil
und Schloßteil durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittel auf einfache Weise
für die Betriebssicherheit des Stempels nutzbar gemacht werden kann, indem eine
Reihe wesentlicher die Betriebssicherheitdes Stempels erhöhender Vorteile miteinander
vereinigt wird, ohne eine Erhöhung der Flächenpressung in Kauf nehmen zu müssen.
Zunächst wird der bei Stempeln mit Querkeil beobachtete grundsätzliche Mangel beseitigt,
daß sich der O_uerkeil beim Einschwenken in die horizontale Lage selbsttätig löst
und der Stempel plötzlieh zusammenschiebt bzw. umfällt. Dieser Vorteil beruht auf
der Wirkung, daß eine Bewegung zwischen. Schuh und Querkeil beim Schwenken des Keils
infolge Vermeidung einer Beeinträchtigung der Reibungsverhältnisse beim Schwenken
nicht eintritt. Um zu vermeiden, daß sich der Schuh mitsamt dem Querkeil beim Schwenken
löst, ist es jedoch erforderlich, daß der Schuh seinerseits in 'horizontaler Richtung
reit denn die Gelenknut aufweisenden Sehloßteil unverschieblich gekuppelt ist.
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Erfahrungen mit Stempeln dieser Art haben gezeigt, daß es nicht ausreicht,
Schuh und Querkeil in irgendeiner bekannten Weise, z. B. mittels einer im Querschnitt
rechteckigen Nut, zu kuppeln, da infolge (herstellungsmäßig nicht zu. vermeidender
Toleranzen eine sichere Führung des Keils in der Nut nicht gewährleistet ist und
daher trotz Einschaltung eines solchen Schuhs ein selbsttätiges Lösen des Keils
beim Schwenken nicht mit Sicherheit verhindert werden kann. Es hat sich des weiteren
gezeigt, daß der Radius der Wälzfläche des Schuhs bzw. der Radiius der Gelenknut
im Schloßkörper nicht beliebig groß gewählt werden kann, obschon dies z. B. im Hinblick
auf die Geringhaltung der Flächenpressung angesichts der hohen Horizontalkräfte
beim Schwenken des Keils wünschenswert wäre. Die Notwendigkeit zur Verwendung kleiner
Lagerradien ergibt sich daraus, daß die Lagerreibung bei großem Radius zu groß wird
und kein Wälzen der Lagerteile, sondern ein Abkanten der Wälzfläche des Schuhs beim
Schwenken des Keils in der Gelenknut eintritt.
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Dieser Nachteil muß schon deshalb unter allen Umständen im Hinblick
auf die Betriebssicherheit des Stempels vermieden werden, weil hierdurch gerade
örtliche Flächenpressungen auftreten können, die die Festigkeit des Stempelmaterials
bei weitem übersteigen und auf diese Weise leicht zum Zusammenbruch des Stempels
führen. Andererseits sind kleine Lagerradien auch deshalb erforderlich, weil die
Lagerreibung beim Schwenken des Keils so gering wie möglich gehalten werden muß,
um im Ausgangszustand beim Setzen des Stempels noch mit einem Ans:tellwinkel des
Querkeils zur Horii,zontalen arbeiten zu können, der eine Mitnahme des Querkeils
durch die Druckbacke bzw. den Innen-Stempel in jedem Fall gewährleistet und verhindert,
daß der Querkeil mitsamt der Druckbacke in einer Richtung entgegen der Einschubbewegung
aus dem Schloß herausspringt.
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Sämtliche vorstehend behandelte, für die Betriebssicherheit des Stempels
wesentliche Forderungen werden durch den Vorschlag gemäß der Erfindung .dadurch
erfüllt, daß Schuh und Querkeil mittels im Querschnitt keilnutenförmig ausgebildeter
Berührungsflächen gekuppelt sind. Abgesehen davon, daß durch die kehligen Berührungsflächen
zwischen Schuh und Querkeil der unangenehme Einfiuß von Herstellungstoleranzen ausgeschaltet
wird, trägt diese Art der Kupplung auch zur Verringerung ,der Flächenpressung zwischen
Schuh und Querkeil sowie ,dazu bei, daß eine Bewegung zwischen Schuh und Querkeil
in der Schwenkebene völlig ausgeschlossen ist. Durch die Verwendung im Querschnitt
etwa keilförmig ausgebildeter Nuten bzw. Druckflächen an-der Berührungsstelle zwischen
Querkeil und Schuh .ist es ferner möglich, einen Schuh zu verwenden, bei welchem
der Radius der äußeren Wälzfläche wesentlich kleiner sein kann als bei Verwendung
einer im Querschnitt etwa rechteckigen Nut, mittels welcher Keil und Schuh miteinander
im Eingriff stehen. Schließlich gewährleistet die auf Keilreibung beruhende Verspannung
zwischen Schuh und Querkeil eine so feste Verbindung, daß eine Beeinträchtigung
der Reibungsverhältnisse zwischen Schuh und Querkeil selbst bei plötzlichen Belastungsstößen
ebenso vermieden wird wie andererseits ein zu leichtes Lösen- des Querkeils, da
die keillgen Berührungsflächen die Haftreibung zwischen Keil und Schuh ganz wesentlich
vergrößern.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform des Vorschlages gemäß der Erfindung
besteht z. B. darin, daß der Schuh mittels einer nm Querschnitt keilnutenartig ausgebildeten
Führungsnut mit einer entsprechend keilförmig ausgebildeten Druckfläche des Querkeils
in der Schwenkebene des Keils gekuppelt :ist.
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In solchen Fällen, in .denen es in besonders hohem Maß auf eine der
Löserichtung des Horizontalkeils entgegenwirkende Reibungskraft ankommt, wird gemäß
einem weiteren Vorschlag der Querkeil an beiden Druckflächen im Querschnitt spitzwinklig
geformt und -in Schuhen mit entsprechenden Keilnuten geführt, wobei die Schuhe mit
ihren Außenseiten in die Gelenknuten der angrenzenden Schloßkörper eingreifen und
die Wälzflächen bilden. Da diese Wälzflächen parallel zueinander gerichtet sind,
tritt während eiirrer Schwenkbewegung keine im Lösesinn auf den Horizontalkeil wirkende
Kraftkomponente auf.
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Die Befestigung der Schuhe muß so erfolgen, daß eine Abwälzbewegung
in den Außenflächen unbehindert ist, jedoch eine Axialverschiebung verhindert wird.
Eine einfache: Lösung besteht darin, an der Rückseite des Schuhs, etwa im mittleren
Bereich, einen einzigen Nocken vorzusehen, der in eine die angrenzende Gelenknut
unterbrechende Ausnehmung eingreift.
In allen Fällen ist es zweckmäßig,
jedoch nicht unbedingt erforderlich, wenn der Schuh außenseitig eine in die Gelenknut
eingreifende Wälzleiste besitzt, deren Höhe etwa der Dicke des Querkeils entsprechend
bemessen ist.
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In der Zeichnung -ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es
zeigt Fig. i einen Stempel im Längsschnitt, Fig. 2 die Anordnung des Horizontalkeils
zwischen Führungsschuhen im Querschnitt, Fig. q. eine andere Ausführungsform der
Führung des Keils und Fig. 5 die Sicherung eines Schuhs in einem Widerlager.
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Es bedeutet i den Außenstempel, 2 den Innenstempel, 3 das Schloßband
(insbesondere aus Federstahl), 4 eine Druckbacke mit einer Reibeinlage, 5 den schwenkbaren
Horizontalkeil, 6 das schloßseitige Widerlager.
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Wie Fig. 2 in größerem Maßstab erkennen läßt, sind den die Druckflächen
bildenden Seiten des Keils 5 Führungsschuhe bzw. Büchsen 7 und 8 zugeordnet, welche
auf der Außenseite walzenförmig ausgebildet sind und sich in entsprechenden Auskehlungen
9 und io der Druckbacke bzw. des schloßseiüigen Widerlagers abwälzen. Diese Schuhe
7 und 8 besitzen auf der Innenseite Führungsnuten i i, in welchen sich dei- Keil
5 reicht drehbar, jedoch l.ähgs verschieblich führt. Die Führungsnut i i des einen
Schuhs kann in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise keilförmig ausgebildet sein, und
zwar entsprechend dem Verlauf der Neigung des Keiles 5. Es ist aber auch denkbar,
beide Führungsschuhe keilig auszubilden.
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Die Führungsnuten i i der Schuhe können verschiedenartig ausgebildet
sein., beispielsweise wie in Fig. 2 und 4 dargestellt.
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D'ie Schuhe 7 und 8 sind in den angrenzenden Widerlagern 4 bzw. 6
gegen axiale Verschiebung gesichert, und zwar können an den Enden der Schuhe Ansätze
12 vorgesehen sein, welche die Widerlager außenseitig umgreifen. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 5 ist etwa in der Mitte der Länge des Schuhs ein Ansatz 12" vorgesehen,
welcher in eine entsprechende Nut desi angrenzenden Widerlagers eingreift.
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Die Schuhe können an den Druckbacken 4 oder Widerlagern 6 so befestigt
sein, daß unter Wahrung der Drehbarkeit um eine waagerechte Achse ein Verlust nicht
eintreten kann. Die Schuhe können. jedoch auch auswechselbar an dem benachbarten
Körper befestigt werden. Denkbar ist es aber auch, die Schuhe mit dem Keil zu einer
Einheit zu Verbinden, wobei die Längsverschieblichkeit des Keils aber gewahrt bleiben
muß.