64. — A n w e n d u n g s g e b ie t u n d E rf o rd e rn is s e . Der einfache oder Stempelausbau in Eisen kom m t vorwiegend für den Abbau in Frage, da er in Strecken, die so wenig druckhaft sind, daß der Stempelausbau für sie aus
reicht, wegen seines höheren Preises meist nicht m it dem Holzstempel in W ettbewerb treten kann. Im Abbau aber können eben
dieses höheren Preises wegen nur solche eiserne Stempel ver
wendet werden, die sich wiedergewinnen lassen.
Daraus ergibt sich ohne weiteres die Forderung, daß jeder eiserne Stempel sich zum Zwecke der Wiedergewinnung zu
sammenschieben lassen muß. Zu demselben Ergebnis führt das Erfordernis, daß ein eiserner Stempel sich den ver
schiedenen Flözmächtigkeiten anpassen m uß; denn diese Anpassung kann nicht wie bei Holzstempeln durch Bearbeitung erfolgen.
65. — B esch reib u n g ein ig e r eisern er Stem pel.
Nachdem bereits im Jahre 1888 an W o lla n k v & K o w a ts c h ein P ä te n t auf einen zweiteiligen eisernen Stempel mit gedrosseltem W asserwiderstand erteilt worden war (D.R.P.
48870), dieser Stempel aber keine praktische Bedeutung erlangt hatte, kam als erster nachgiebiger Eisenstempel derjenige von S o m m e r (D.R.P. 139857) zur Verwendung, der durch Abb. 77 veranschaulicht wird. Dieser Stempel bestand aus zwei ineinander verschiebbaren Stahlrohren r, r2.
Das obere Rohr r2 stü tz t sich mittels eines fest angezogenen Schellenbandes Je, das nach oben hin durch einen ange
nieteten Haken h gehalten wird, gegen den verstärkten Kopf des unteren Rohres rv Der Zusammenschiebung des Stempels infolge der Durchbiegung des Hangenden w irkt also die
Reibung des Schellenbandes entgegen, die nach Versuchen Al^tem 7"ei v o n '1"
durch einen Druck von 10000—12000 kg überwunden wird. t a m ™ ' Zur Wiedergewinnung des Stempels muß die M utter des
Bandes gelöst werden, was im Falle der Gefahr aus größerer Entfernung mittels eines Schraubenschlüssels erfolgen kann, der an dem V ierkant s angreift.
Der Sommersche Stempel hat sich auf die Dauer nicht bew ährt. Zu
nächst entsprach sein W iderstand gegen den Gebirgsdruck nicht den
An-*) D er E in fa c h h e it h a lb e r sin d h ie r u n d im folgenden u n te r d en B egriffen -„Eisen“ u n d „e ise rn “ die versch ied en en E isen - u n d S ta h lso rte n zusam m en
g e fa ß t w orden.
6 8 6. A b sc h n itt: G ru b en au sb au .
forderungen, die gestellt werden müssen und die darauf hinauslaufen, daß die W iderstandsfähigkeit des Stempels in dem Maße seines Zusammenschie
bens w a c h s e n soll, weil der Druck des Hangenden im allgemeinen um so stärker wirkt, je mehr dieses in Bewegung gerät. Beim Sonnnerschen Stempel dagegen ist, wie eine einfache Überlegung ergibt und durch das Schaubild in Abb. 78« verdeutlicht wird, der W iderstand zuerst am größten und geht dann, sobald die Rcibungsgrenze überschritten wird, in einen wesentlich geringeren Gleitwiderstand über. Ungünstig ist außerdem, daß der .Rei- bungschluß von dem Anziehen der Schraube, also von der Aufm erksam keit und K raft des Hauers abhängig ist und daß wegen des ruckweisen Nachgebens
das Rauben des Stempels gefährlich wird.
Im Gegensatz zum S o n n n e rsc h e n Stempel wurde bei dem N ellen sch en Stempel (Abb. 79) die Reibung fast vollständig ausgeschaltct und an ihre Stelle eine Form änderung nachgiebiger Masse gesetzt. Der Stempel bestand
D r ü c k e i n t
Abb. 78. V eranschaulichung des V erhaltens eiserner Stem pel unter D ru ck 1).
aus 2 durch Schellenbändcr l zusammengehaltencn Halbrohren lix lu und einem Holzstempel s. Der letztere war oben durch einen Eisenring r gegen Spaltung geschützt und ruhte auf einer Schicht feinkörniger Berge, unterhalb deren eine Anzahl Polsterstücke l aus P reßtorf oder einer ähnlichen, nachgiebigen Masse eingelegt war; der Verschluß am unteren Ende wurde durch eine Holzscheibe p gebildet. Das eine H albrohr h a tte am Fuße der Bergeschicht einen Schlitz i, der für gewöhnlich durch das Schellcnband lx verschlossen gehalten wurde, nach Zusammenpressung der Torfpolster aber vorübergehend freigegeben werden konnte (Abb. 79«), um einige Berge zu entfernen und so weiteres Nachgeben zu ermöglichen.
Durch diese Ausführung seines Stempels erreichte Nellen, daß gemäß der vorher aufgestellten Forderung der W iderstand des Stempels m it der Zusammenschiebung wuchs (vgl. Schaubild Abb. 786). Doch h atte auch der Nellensche Stempel noch erhebliche Nachteile, da er nicht nur um ständlich, sondern auch schwierig wiederzugewinnen w ai; die Entfernung der losen Massen aus dem vorgesehenen Schlitz hat sich als undurchführbar erwiesen.
Eine dritte Gruppe von Stempeln wird durch die heute in Anwendung stehenden Stempel vertreten, die den Reibungswiderstand m it dem
Widcr-’J N äheres s. B erg b au 1019, N r. 5 u. f., S. 68 u . f.; O h n e s o r g e : Die.
E n tw ick elu n g d e r nach g ieb ig en eisern en G rubenstem pel.
D er G ru b e n a u sb a u in A b b au b etrieb en . 69
Abb. 81. S c h w a r z sch er Stem pel für steiles Einfallen.
Abb. 79.
N e l l e n s ch er Stem pel m it Einlagen.
Abb. 80 a. Abb. 80
N achgieb iger E isen stem pel von S c h w a r z .
stand gegen Formänderungen vereinigen. Bei diesen Stempeln liegt eine
„K eilpaarung“ vor, indem der obere Stempelteil nach unten keilförmig zuläuft und infolgedessen m it dem Einschieben in den unteren Stempel
teil eine nachgiebige Holzeinlage immer kräftiger zusammendrückt. Da m it deren Zusammendrückung auch der Reibungswiderstand wächst, so ergibt sich gemäß dem in Abb. 78c dargcstellten Schaubild, daß m it der Verkürzung des Stempels ein wachsender W iderstand sowohl für die Form änderung als auch für die Reibung eintritt.
Der erste Stempel dieser A rt war derjenige von S c h w a rz in Kray, der heute sowohl für flaches Einfallen (Abb. 80) als auch für steile Lage
rung (Abb. 81) verw andt und auch als Streckenstempel nutzbar gemacht wird. Oberstempel l und Unterstempel a bestehen hier aus U-Eisen und werden mittels eines Bügels c zusammengehalten, den ein Exzenterbolzen e, der an der Rückwand des Unterstempels angreift, durch entsprechende Verdrehung gegen den Holzkeil d (s. Abb. 80 h) preßt. Um den Bügel nach Bedarf in verschiedener Höhe feststellen und dam it den Spielraum der An
passung des Stempels an verschiedene Mächtigkeiten möglichst vergrößern zu können, sind diese Unterstempel mit Aussparungen versehen, in die sich der Bügel m it Hilfe innerer Ansätze hineinlegt. Das Einstellen des Stempels auf die erforderliche Höhe wird dadurch erleichtert, daß beide Stempelteile in 2 Reihen gegeneinander versetzte Schlitze tragen, in die nach A rt des gleich zu erwähnenden „Nonius-Stempels“ abwechselnd Keile eingetricben werden, bis die gewünschte Lage erreicht wird. F ü r die Verwendung bei steiler Lage
rung ist der einfacher gebaute Stempel nach Abb. 81 bestimmt. Hier ist
70 6. A b s c h n itt: G ru b en au sb au .
auf die Verstellbarkeit des Bügels und dam it auf eine weitgehende Anpas
sung an verschiedene Mächtigkeiten verzichtet; der Bügel ist zwischen 2 Kröpfungen im Unterstempel festgehalten.
F ür Streckenstempel wird eine besonders weitgehende Nachgiebigkeit verlangt; hier sind daher 2 Keilbänder vorgesehen, so daß nach Zusammen
pressung des Keiles im oberen Keilband auch am unteren Keilband ein Keil eingetrieben werden kann und so das weitere Nachgeben des Stempels er
möglicht wird. Man h a t auf diese Weise eine Nachgiebigkeit um 70 cm bei einer ursprünglichen Länge von 2,70 m erreicht.
Die Anfertigung der Keile darf nicht dem Hauer überlassen bleiben, son
dern muß über Tage aus geeignetem Holz erfolgen. Als das beste Holz h at sich Fichtenholz erwiesen; die zweckmäßigsten Abmessungen des Keiles er
geben sich aus Abb. 805.
Das G em cht der Schwarzschen Stempel beträgt 16— 20 kg bei den Abbau- uml 40—50 kg bei den Streckenstem peln1).
Bei dem Stempel von R o h de (Abb. 82) fü h rt sich der voll ausgebildete Oberstempel i in dem aus einem U - Eisen hergestellten Unterstem pel a da
durch, daß der Oberstempcl m it einem Schlitz n über den Schraubenbolzen b gleitet, der das Schloß s anpreßt; in letzteres ist eine Holzscheibe h eingelegt, die durch den keilförmigen Oberstempel zusammengepreßt wird. Der Stempel wird von der Firm a H e r m a n n M ü lle r in B o c h u m ausgeführt. E r zeichnet sich durch seinen einfachen Bau und die Möglichkeit des gefahrlosen Raubens aus, da infolge der Drehung der Schraube die Lüftung n u r ganz allmählich zu erfolgen braucht. Seine Vorzüge treten besonders bei steilerem Einfallen hervor.
Der Stempel von R u t e n b o r n , ausgeführt von der A k t.- G e s . P h ö n ix (A b t. D ü s s e ld o r f e r R ö h r e n - u n d E is e n w a lz w e r k e ) , besteht gemäß Abb. 83 aus einem Stahlrohr m it eingesetztem Fußstück als Unterstempel, in das sich der keilförmige und unten m it einer zylindrischen Führung ver
sehene Oberstempel hineinschiebt. Der Bewegungswiderstand wird durch ein Schellenband erzeugt, das m it 2 Schrauben angepreßt wird; die nach
giebige Einlage besteht (s. d. Querschnitt) aus H olzplatten, die zwischen Schellenband und Unterlegscheiben eingelegt sind. Hier ist allerdings wegen der geringeren Dicke dieser Holzplatten die Nachgiebigkeit beschränkter;
auch ist die Verwendung von 2 Schrauben ein Nachteil.
Sehr einfach ist der gleichfalls nachgiebige Stempel von R e in h a r d (Abb. 98 auf S. 78). Seine Nachgiebigkeit wird durch den zugeschärften Holzfuß, seine Verstellbarkeit und Wiedergewinnung durch ein Schrauben
gewinde d m it kräftiger M utter c ermöglicht.
Sodann seien noch kurz die nicht nachgiebigen, aber bequem einstellbaren Stempel von H in s e lm a n n und M o m m e rtz erwähnt. Die Nachgiebigkeit muß hier durch Quetschhölzer erreicht werden.
Bei dem „Nonius“ -Stem pel von H in s e lm a n n (Abb. 84) wird der Oberstempel sx m it dem Unterstem pel s2 durch Keilschluß gekuppelt, und zwar sind 2 Keile kx /i, vorhanden. Die entsprechenden Keillöcher sind in
') N äheres s. G lückauf 1919, N r. 17, S. 301 u. f. 1921, N r. 25, S. 579 u. f.;
F m k : D e rA u sb a u m itn a c h g ie b ig e n eisern en S tem peln auf d e r Zeche P r o s p e r I I I .
D er G ru b e n a u sb a u in A b b au b etrieb o n . 71 beiden Rohren in der Weise angebracht, daß ihre Abstände im äußeren Rohr etwas kleiner sind als im inneren. Dadurch kann immer einer der Keile an- getricben werden, worauf der andere wieder in einer höheren oder tieferen Öffnung Platz findet. Auf diese Weise wird eine sehr genaue E insteilbarkeit des Stempels erreicht.
Der Mo m m e rtz -S te m p e l (Abb. 85) stellt sich dar als ein Profileisen-Stempel einfachster B auart fü r geringe Bean
spruchungen. Die beiden gegeneinander verschiebbaren Winkeleisen und w, . von denen ersteres m it einem Kopfstücke, letzteres m it einer Fußspitze versehen ist, werden in ihrer jeweiligen Stellung durch die Muffe m und den Keil k
Abb. 83. Abb. 84. Stahl- Abb. 85.
ProiÜ-Stahlstem pel Stempel „N onius“ eiscn stem p elv o ii von R u t e n b o m , von H i n s c lm a n n. M o m m e r t z .
festgehalten. Dieser wird entweder aus unm ittelbarer Nähe durch ein
faches Schlagen von unten oder (bei Unruhe im Gebirge) aus einiger E n t
fernung durch eine in die Keilschlitze fassende Brechstange gelöst.
6 6. — B e u r te ilu n g d e r e ise rn e n S tem p el. Nachdem die Nachteile der ersten Ausführungsformen durch zweckmäßige Gestaltung größtenteils beseitigt worden sind, haben die eisernen Stempel sich gut bewährt. Vor
aussetzung dafür ist die Möglichkeit einer häufigen Wiedergewinnung, da ja die eisernen Stempel wesentlich teurer als die Holzstempel sind. Ein Ver
gleich der Gewichte und Preise von Eisen- und Holz-Abbaustempeln ergibt etw a folgendes Bild:
72 6. A b s c h n itt: G ru b en au sb au .
Gewicht . Preis
kg | kg Jl
Größte Länge:
1,0 in 1 2,0 in 1,0 in _ 2,0 in
P rofiloisenstom pel . . 15—20 i 25—30 8— 10 12— 15
S ta h lro h rs te m p e l . . 8 - 1 5 18—26 10— 12 15—20
F ichtenholzstem pol 9— 1 6 ') | 18— 3 2 1) 0,3—0,4 0,7—0,9
Die Zusammenstellung zeigt, daß der Gewichtsunterschied zwischen Eisen- und Holzstempeln geringfügig ist. Dagegen ergibt sich ein bedeutender Preisunterschied, da der eiserne Stempel mindestens 25mal soviel kostet wie der hölzerne.
Nun ist allerdings zu berücksichtigen, daß bei Verwendung eiserner Stempel die Holzförder- und Bearbeitungskosten sich entsprechend ver
ringern. Anderseits aber können unter günstigen Gebirgsverlniltnissen auch Holzstempel mehrmals benutzt werden. Man wird daher sagen können, daß die eisernen Stempel etwa 30mal wieder verwendbar sein müssen, wenn ihre Benutzung lohnend sein soll.
Dieses Ziel h at sich m it den Stempeln von Schwarz, Rolide und Rutenborn in Helen Fällen erreichen lassen, und es sind auch durch eine weit häufigere Verwendung der Stempel noch wesentliche Ersparnisse an Holzkosten erzielt worden. Als Beispiel sei aus dem Betriebe der Zeche P r o s p e r angeführt, daß hier der Verbrauch an Stempeln durch Verlust und Verschleiß etwa 1—1% % monatlich betrug, woraus sich ergibt, daß viele eiserne Stempel 50—100 mal wieder verw andt wurden. Daher können heute die eisernen Stempel, soweit nicht ihre H andhabung durch zu große Flözmächtigkeit und zu steiles E in
fallen zu sehr beeinträchtigt wird, als vorteilhaft bezeichnet werden, zumal sie ja auch ein rasches und gleichmäßiges Niedergehen des Hangenden und dam it eine vollständige Beherrschung des für die Erleichterung der Ge
winnung wichtigen Gebirgsdruckes ermöglichen. Nachteilig istfreilich, daß beim Zubruchgehen eines Abbaubetriebes ein größerer K apitalverlust ein tritt und daß eiserne Stempel nicht die Herstellung von Bretterverschlägen für H and- und Spülversatz gestatten. Als besonders günstig h a t sich der Ausbau m it eisernen Stempeln beim Abbau m it Schüttelrutschen gezeigt, weil liier der Verhieb rasch fortschreitet und daher eine häufige Wiederverwendung der Stempel ermöglicht und außerdem infolge des regelmäßigen und leichter zu überwachen
den Betriebes ein Verlorengehen der Stempel weniger zu befürchten ist.
Im Streckenbetriebe ist für die Verwendung der eisernen Stempel von besonderer Bedeutung die wesentliche Ersparnis an Lohnkosten, die beim Holzausbau infolge der Notwendigkeit, die Zimmerung mehrmals, n u szu wechseln, sich ergeben, wenngleich diese Kosten durch die H ilfsm ittel der nachgiebigen Zimmerung einigermaßen beschränkt werden können.
Zu erwähnen ist noch die Verwendung eiserner Stempel als H ilf s te m p e l bei Erneuerungsarbeiten an der Streckenzimmeruug. Namentlich Stempel
J) D as G ew icht von H olzstem peln sch w a n k t s ta rk je n ach ih rem F e u c h tig k e itsg e h a lt (vgl. die Z ah len tafel auf S. 18).
D er G ru b e n a u sb a u in A b b au b etrieb en . 73 m it Schraubenverbindung nach Art der R e in h a rd s c h e n (vgl. Abb. 98 auf S. 78) h at man schon frü h er1) wegen ihrer leichten Einstellbarkeit und der m it ihnen auszuübenden H ebekraft b en u tzt, uni Kappen über gebrochenen Stempeln abzustützen und etwas anzuheben oder hereingebrochene Gesteins
massen vorübergehend abzufangen und dadurch das Einwcchseln neuer Stempel zu ermöglichen.