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Dokumentenidentifikation DE4221941A1 05.01.1994
Titel Hydraulischer Grubenstempel
Anmelder Ruhrkohle AG, 45128 Essen, DE
Erfinder Wloka, Horst, 4300 Essen, DE;
Koch, Aloysius, 4714 Selm, DE
Vertreter Becker, T., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Müller, K., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 40882 Ratingen
DE-Anmeldedatum 03.07.1992
DE-Aktenzeichen 4221941
Offenlegungstag 05.01.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.01.1994
IPC-Hauptklasse E21D 15/51
Zusammenfassung Bei einem hydraulischen Grubenstempel mit einem Außenstempelrohr und einem daran angeschlagenen Stempelfuß und mit einem in dem Außenstempelrohr gegen Federkraft längsverschiebbaren Innenstempelrohr und einem davon getragenen Stempelkopf, wobei das Innenstempelrohr über einen in dem Außenstempelrohr druckflüssigkeitsdicht geführten Kolben verschiebbar und eine Anordnung zur Hubbegrenzung des Innenstempelrohres vorgesehen ist, und mit einem an dem Außenstempelrohr befestigten Bundring zur Führung des Innenstempelrohres sowie einem Raub- und Setzventil, soll eine einfache Hubbegrenzung vorgesehen werden. Hierzu ist vorgesehen, daß zur Hubbegrenzung das Außenstempelrohr (10) in einem dem gewünschten Hub des Innenstempelrohres (15) entsprechenden Abstand vom Stempelfuß (12) mit wenigstens einer die Wandung des Außenstempelrohres (10) durchgreifenden und beim Ausfahren des Innenstempelrohres (15) aus dem Außenstempelrohr (10) von dem Kolben (19) des Innenstempelrohres (15) überfahrenen Bohrung (26) versehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel mit einem Außenstempelrohr und einem daran angeschlagenen Stempelfuß und mit einem in dem Außenstempelrohr gegen Federkraft längsverschiebbaren Innenstempelrohr und einem davon getragenen Stempelkopf, wobei das Innenstempelrohr über einen in dem Außenstempelrohr druckflüssigkeitsdicht geführten Kolben verschiebbar und eine Anordnung zur Hubbegrenzung des Innenstempelrohres vorgesehen ist, und mit einem an dem Außenstempelrohr befestigten Bundring zur Führung des Innenstempelrohres sowie einem Raub- und Setzventil.

Ein gattungsgemäßer hydraulischer Grubenstempel ist in der EP 0 471 145 A1 beschrieben; bei dem bekannten Grubenstempel ist in dem den Innenstempel ausschiebenden Kolben ein Hubbegrenzungsventil angeordnet, welchem beim Ausfahren des Innenstempelrohres aus dem Außenstempelrohr durch einen in Höhe des maximalen Hubes des Innenstempelrohres vorgesehenen Anschlag derart betätigbar ist, daß es eine Verbindung zwischen dem im Außenstempelrohr bestehenden Druckraum und dem Zwischenraum zwischen Außenstempelrohr und Innenstempelrohr öffnet. Somit wird durch die Öffnung des Hubbegrenzungsventils bei Erreichen des Anschlages der unter dem Kolben anstehende Druckraum im Außenstempelrohr drucklos gestellt, weil die Druckflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, über das geöffnete Hubbegrenzungsventil im Kolben und den Zwischenraum zwischen Innenstempelrohr und Außenstempelrohr bis zum Austritt an dem am oberen Ende des Außenstempelrohres angeordneten Bundring abströmen kann.

Mit dem bekannten Grubenstempel ist der Nachteil verbunden, daß die Hubbegrenzung bei Ausfall des im Kolben vorgesehenen Hubbegrenzungsventiles nicht mehr gewährleistet ist; aufgrund der im untertägigen Bergbau nicht auszuschließenden Verschmutzung der Druckflüssigkeit ist doch eine Verstopfung des enges Fließweges in dem Kolben beziehungsweise in dem Zwischenraum zwischen Innenstempelrohr und Außenstempelrohr nicht völlig auszuschließen. Schließlich ist die bekannte Bauform eines Grubenstempels mit dem im Kolben angeordneten Hubbegrenzungsventil aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Grubenstempel hinsichtlich der Hubbegrenzung für das Innenstempelrohr zu vereinfachen und eine sichere Funktion der Hubbegrenzung zu gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß zur Hubbegrenzung das Außenstempelrohr in einem dem gewünschten Hub des Innenstempelrohres entsprechenden Abstand vom Stempelfuß mit wenigstens einer die Wandung des Außenstempelrohres durchgreifenden und beim Ausfahren des Innenstempelrohres aus dem Außenstempelrohr von dem Kolben des Innenstempelrohres überfahrenen Bohrung versehen ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die Hubbegrenzung an keine mechanische Funktion eines Bauteils wie Ventil oder dergleichen gebunden ist. Überfährt der das Ausfahren des Innenstempelrohres bewirkende Kolben die in Höhe des maximal vorgesehenen Hubes vorgesehenen Bohrungen in der Wandung des Außenstempelrohres, so strömt das unterhalb des Kolbens im Inneren des Außenstempelrohres unter Druck anstehende Druckmedium über die Bohrungen ab, so daß insoweit der Kolben drucklos gestellt und ein weiteres Ausfahren des Innenstempelrohres aus dem Außenstempelrohr mit dieser sehr einfachen Maßnahme sicher verhindert ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Außenseite des Außenstempelrohres ein den Austritt der Bohrung in der Wandung des Außenstempelrohres mit Abstand umgreifender und somit einen parallel zum Außenstempelrohr verlaufenden Fließweg ausbildender Schutzring angeordnet; mit diesem Schutzring wird einerseits sichergestellt, daß bei Gebrauch des hydraulischen Grubenstempels die Bohrung nicht durch Schmutz verstopft wird; zum anderen wird bei Wirksamwerden der Hubbegrenzung der unter Druck austretende Strahl an Druckflüssigkeit in dem Schutzring parallel zum Außenstempelrohr umgelenkt, so daß die Druckflüssigkeit entspannt an der äußeren Wandung des Außenstempelrohres ablaufen kann.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß über den Umfang des Außenstempelrohres verteilt mehrere Bohrungen angeordnet sind, beispielsweise sechs Bohrungen mit je 5 mm Durchmesser mit einem Winkelabstand von 60 Grad.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben wird; die einzige Figur zeigt einen hydraulischen Grubenstempel im Schnitt.

Der Grubenstempel besteht aus einem Außenstempelrohr 10, an dessen unterem Ende über ein zugeordnetes Befestigungsmittel 11 ein Stempelfuß 12 angeschlagen ist. Am oberen Ende des Außenstempelrohres 10 sitzt ein Bundring 13, dort befestigt über ein Befestigungsmittel 13a, wobei an dem Bundring 13 ein Handgriff 14 angebracht ist. In dem Außenstempelrohr 10 ist ein Innenstempelrohr 15 verschiebbar, welches an seinem oberen Ende einen Stempelkopf 16 trägt, in den ein Raub- und Setzventil 17 integriert ist und der an seinem oberen Ende durch eine Kopfplatte 18 abgeschlossen ist. An seinem unteren, dem Stempelfuß 12 zugewandten Ende ist das Innenstempelrohr 15 mit einem in dem Außenstempelrohr 10 geführten Kolben 19 verbunden, der in der in der Figur dargestellten eingefahrenen Stellung des Grubenstempels mit Abstand zum Stempelfuß 12 steht und so einen Druckraum 20 zur Einleitung einer Druckflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, für die Beaufschlagung des Kolbens 19 ausbildet. Der Kolben 19 wie auch das Innenstempelrohr 15 sind gegen die sie jeweils führenden Innenseiten von Außenstempelrohr 10 und Bundring 13 über zugeordnete Dichtungen 21 und 22 druckflüssigkeitsdicht abgedichtet.

Innenstempelrohr 15 und Außenstempelrohr 10 sind durch eine an dem vom Innenstempelrohr 15 getragenen Stempelkopf 16 einerseits und an dem mit dem Außenstempelrohr 10 verbundenen Stempelfuß 12 andererseits angeschlagene Feder 23 gegeneinander derart verspannt, daß die Feder 23 bei aus dem Außenstempelrohr 10 ausgefahrenen Innenstempelrohr 15 jeweils für eine Rückführung des Innenstempelrohres 15 in ,die in der Figur dargestellte eingefahrene Stellung des Grubenstempels sorgt. Die Feder 23 ist in einer Bohrung 24 durch den Kolben 19 geführt und von einem zwischen Stempelkopf 16 und Kolben 19 angeordneten Federführungsrohr 25 umgeben. Das Federführungsrohr 25 dient gleichzeitig als Strömungsweg zwischen dem im Stempelkopf 16 angeordneten Raub- und Setzventil 17 und dem Druckraum 20.

Als Hubbegrenzung weist das Außenstempelrohr 10 in einem die maximale Hubhöhe des Grubenstempels festlegenden Abstand vom Stempelfuß 12 Bohrungen 26 auf, die die Wandung des Außenstempelrohres 10 radial durchgreifen; beispielsweise sind sechs Bohrungen in einem Winkelabstand von 60 Grad vorgesehen, die jeweils einen Durchmesser von 5 mm aufweisen. Auf der Außenseite des Außenstempelrohres 10 ist ein Schutzring 27 über Befestigungsmittel 29 festgelegt, der den Austritt der Bohrungen 26 jeweils mit Abstand umgibt und somit einen parallel zum Außenstempelrohr angeordneten Fließweg 28 ausbildet.

Soll der in der Figur in der eingefahrenen Stellung dargestellte Grubenstempel gesetzt werden, so wird das in diesem Fall als Setzventil arbeitende Raub- und Setzventil 17 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Da Innenstempelrohr und Außenstempelrohr mit einer angepaßten Kunststoffbeschichtung versehen sind, kann ein Betrieb des Grubenstempels mit klarem Wasser als Druckflüssigkeit erfolgen. Die über das Ventil 17 beim Setzen des Stempels zugeführte Druckflüssigkeit strömt in dem Federführungsrohr 25 zu dem unterhalb des Kolbens 19 im Außenstempelrohr 10 angeordneten Druckraum 20, und der sich hier aufbauende Druck führt zu einer Bewegung des Kolbens 19 in dem Außenstempelrohr 10, wobei die Feder 23 durch das damit verbundene Ausfahren des Innenstempelrohres 15 aus dem Außenstempelrohr 10 gespannt wird. Wird der Grubenstempel anschließend wieder geraubt, so arbeitet das Raub- und Setzventil 17 als Raubventil, 50 daß die in dem Druckraum 20 unter Druck anstehende Druckflüssigkeit über die Bohrung 24 in dem Kolben 19 und das Federführungsrohr 25 abströmen kann; gleichzeitig sorgt die gespannte Feder 23 für ein Einfahren des Innenstempelrohres 15 in das Außenstempelrohr 10.

Kommt es beim Setzen des Grubenstempels zu einem Überfahren der in dem Außenstempelrohr 10 angeordneten Bohrungen 26 durch den Kolben 19, so tritt die weiterhin zugeführte Druckflüssigkeit über die Bohrungen 26 aus dem Druckraum 20 aus, wird in dem Fließweg 28 entspannt und läuft an der Außenseite des Außenstempelrohres 10 ab. Hierdurch wird der Kolben 19 in der dann erreichten Ausfahrstellung nicht mehr mit einem weiteren Druck beaufschlagt, mithin drucklos gestellt, so daß ein weiteres Ausfahren des Innenstempelrohres 15 über die durch die Lage der Bohrungen 26 festgelegte Hubbegrenzung hinaus nicht mehr erfolgt.

Der Grubenstempel ist mittels einfacher Maßnahmen zumindest einkürzbar beziehungsweise auf einen niedrigeren Hub einstellbar. Soll ein einmal produzierter Grubenstempel auf einen geringeren Hub ausgelegt werden, so reicht es aus, in dem dann vorzusehenden geringeren Abstand vom Stempelfuß 12Bohrungen 26 anzuordnen und den Schutzring 27 entsprechend zu verlegen. Soll der Stempel insgesamt verkürzt werden, so kann nach Demontage des Bundringes 13 das Außenstempelrohr 10 abgeschnitten und der Bundring 13 erneut montiert werden; gleichzeitig können neue Bohrungen 26 mit Verlegung des Schutzringes 27 angebracht werden. Je nach dem Maß der Verkürzung muß natürlich auch das Innenstempelrohr 15 mit Federführungsrohr 25 entsprechend eingekürzt und eine andere Feder 23 verwendet werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Hydraulischer Grubenstempel mit einem Außenstempelrohr und einem daran angeschlagenen Stempelfuß und mit einem in dem Außenstempelrohr gegen Federkraft längsverschiebbaren Innenstempelrohr und einem davon getragenen Stempelkopf, wobei das Innenstempelrohr über einen in dem Außenstempelrohr druckflüssigkeitsdicht geführten Kolben verschiebbar und eine Anordnung zur Hubbegrenzung des Innenstempelrohres vorgesehen ist, und mit einem an dem Außenstempelrohr befestigten Bundring zur Führung des Innenstempelrohres sowie einem Raub- und Setzventil, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hubbegrenzung das Außenstempelrohr (10) in einem dem gewünschten Hub des Innenstempelrohres (15) entsprechenden Abstand vom Stempelfuß (12) mit wenigstens einer die Wandung des Außenstempelrohres (10) durchgreifenden und beim Ausfahren des Innenstempelrohres (15) aus dem Außenstempelrohr (10) von dem Kolben (19) des Innenstempelrohres (15) überfahrenen Bohrung (26) versehen ist.
  2. 2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Außenstempelrohres (10) ein den Austritt der Bohrung (26) in der Wandung des Außenstempelrohres (10) mit Abstand umgreifender und einen parallel zum Außenstempelrohr verlaufenden Fließweg (28) ausbildender Schutzring (27) angeordnet ist.
  3. 3. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang des Außenstempelrohres verteilt mehrere Bohrungen (26) angeordnet sind.






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