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
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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.
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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.
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Anspruch[de] |
- 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. 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. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß über den Umfang des
Außenstempelrohres verteilt mehrere Bohrungen (26) angeordnet sind.
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Patent Zeichnungen (PDF)
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