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Mehrteiliger hydraulischer Grubenstempel Die Erfindung bezieht sich
auf einen niehrteiligen hydraulischen Grubenstempel, welcher mit einem beliebigen
flüssigen Druckmittel beaufschlagt wird und dessen Innenstempel unter reibungsschlüssiger
Anlage im Außenstempel geführt ist und der, mit einem durch eine Druckblase beaufschlagbaren
Klemmschloß ausgerüstet, vorteilhaft rohrförmigen Querschnitt besitzt, wobei der
Innensternpel gleichzeitig über mehrere Kolbenringe und Dichtungen gegen den Außenstempel
druckdicht abgeschlossen ist.
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Es sind mehrteilige Grubenstempel bekannt, bei denen der Innenstempel
über ein durch ein flüssiges Druckmittel spannbares Innenschloß im Außenstempel
in seiner jeweiligen Einsatzlänge festgehalten und geklemmt wird. Dieses Innenschloß
befindet sich am Einsteckende des Innenstempels und wird durch eine an einem abgesetzten
Körper angebrachte Druckblase ,Tebildet, wobei als flüssiges Druckmittel
Öl, Bohrt.
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wasser od. dgl. verwendet wird. Oberhalb und unterhalb dieser das
Innenschloß bildenden Druckblase sind in Ringnuten Kolbenringe oder Dichtungsringe
angeordnet.
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Es hat sich nun erwiesen, daß diese Dichtungs- und Kolbenrin-e nach
mehrmaligem Einsinken des Innensfempels nicht mehr an der Innenfläche des Außenstempels
dichtend anliegen, da einmal durch Weitung des Außenstempelrohres und zum anderen
Mal durch den auftretenden Verschleiß andere Verhältnisse geschaffen sind. Die ferner
verwendeten Dichtungen aus Kunststoff oder Gummi verhindern beim Rauben des Stempels
ein leichtes Einfallen des Innenstenipels in den Außenstempel, da die an der Innenwandung
fest anliegenden Stellen der Dichtungsringe der Einsinkbewegung des Innenstempels
hemmend entgegeliwirken. Wird nun zur Vermeidung dieser Nachteile die Innenfläche
des Außenstempels gefettet, so fällt der Innenstempel beim Rauben mit großer Geschwindigkeit
im Außenstempel ein, und durch das wiederholte Aufschlagen auf die Fußplatte wird
der Innenstempel leicht beschädigt. Diese Maßnahme des Fettens des Außenstempels
bei dem Zusammenbau des Grubenstempels hat jedoch nur eine kurze Wirkung und erfordert
darüber hinaus eine laufende Wartung des Grubenstempels.
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Diese Nachteile sollen nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Grubenstempel,
dessen Innenstempel reibungsschlüssig im Außenstempel geführt und über ein mittels
eines flüssigen Druckmittels beaufschlagbares Klemmschloß festlegbar ist, so zu
gestalten, daß die vorgesehenen Dichtungen und Führungsringe auch bei Deformationeu
oder auftretendem Verschleiß immer an der Innenfläche des Außenstempels anliegen
und eine dauernde Schmierung der Innenfläche des Außenstempels vorhanden ist, wobei
gleichzeitig der Schlag des einfallenden Innenstempels an der Fußplatte gedämpft
wird.
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Erfindungsgemäß werden daher oberhalb und unterhalb des durch das
Einsteckende des Innenstempels gebildeten, durch ein flüssiges Druckmittel beaufschlagbaren
Klemmschlosses in Form einer Druckblase in dem Einsteckende selbst oder in einem
am Einsteckende angebrachten abgesetzten Druckkörper in Ringnuten gelagerte, ineinanderliegende
Dichtungs-und Führungsringe, die durch eingeführte Preßluft gegen die Innen'fläche
des Außenstempels spannbar sind, gelagert, und diesem wird gleichzeitig ein Schmierring
zugeordnet. Der innenliegende Dichtungsring besteht aus Gummi und hat etwa die Querschnittsform
eines geschlitzen Schlauches; der äußere Ring besteht aus einem geschlitzten, aus
Kunststoff gefertigten selbstschmierenden Ring. Zunächst wird also in die Ringnut
des Einsteckendes der Gummiring eingesetzt und anschließend in die gleiche Nut über
den Gummiring der geschlitzte Kunststoffring angelegt. In dein Einsteckende des
Innenstempels sind im Bereich der diese Ringpaare aufnehmenden Nuten mehrere mit
den Ringnuten verbundene Kanäle vorgesehen, die mit einer gemeinsamen Preßluftleitung
in Verbindung stehen. Durch Einführen der Preßluft wird zunächst der im Querschnitt
offene innenliegende Gummiring nach außen gedrückt und dichtet gleichzeitig die
Ringnut ab und drückt ferner den ihn umgebenden, aus selbstschmierendem Kunststoff
gefertigten äußeren Ring gegen die Innenwandung des Außenstempels.
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Diesen Ringpaaren werden in weiteren am Einsteckende vorgesehenen
Ringnuten gelagerte Schmierringe zuggeordnet, die aus einem mit Talg getränkten
Gewebe bestehen oder nach Art einer z. B. im Eisenbahnbetrieb bekannten Polsterschmierung
ausgebildet sind.
Durch diese Anordnung und Gestaltung der Dichtungs-
oder Führungsringe-wird auch-bei Deformationen oder natürlichem Verschleiß eine
ständige Anlage der Ringe an der Innenfläche des Außenstempels erzielt und durch
die Anordnung der Schmierungsringe ein sicheres Einfallen der Innenstempel beim
Rauben in die Außenstempel gewährleistet.
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Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
- -Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Stempel, Fig. 2 eine
andere Ausführung des Stempelkopfes mit Kopfplattenbefestigung, Fig. 3 die
Setz- und Raubpistole.
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Der neue mehrteilige Grubenstempel besitzt in vorteilhafter Ausführungsform
einen runden rohrförmigen Querschnitt. Indem rohrförmigen Unterstempel 2, welcher
vorteilhaft aus einem Leichtmetallrohr oder einem Stahlrohr bestehen kann, ist der
Innen- oder Oberstempel 1 längenverstellbar geführt. Der rohrförmige Unter-
oder Außenstempel 2 ist an seinem unteren Ende mit einer vorteilhaft mit Innengewinde
versehenen aufschraubbaren kappenartigen Fußplatte 12 abgeschlossen. An der Innenfläche
der hauben- oder kappenartigen Fußplatte 12 ist eine Ausnehmung zur Befestigung
und zum Einsetzen eines an sich bekannten Puffers 13, vorteilhaft aus Gummi,
angeordnet.
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Am oberen Ende des rohrförmigen Unterstempels 2 wird ein dem Innen-
bzw. Oberstempel 1 als Führung dienendes Zwischenstück 15, welches
z. B. aus Bronze oder dergleichen Material bestehen kann, eingesetzt. Das Zwischenstück
15 ist an seiner Innenfläche mit zwei Ringkanälen versehen. In dem unteren
Ringkanal ist ein selbstschmierender Kunststoffring 16, und im oberen Ringkanal
werden mit geringem Abstand von der Oberkante an der Innenfläche des Zwischenstückes
15 zwei Kolbenringe 17 als Abstreifringe eingesetzt, welche die Aufgabe
haben, zu verhindern, daß .Fremdkörper in den Innenraum des Unterstempels 2 eindringen,
und ferner Fremdkörper auf der Außenfläche des einsinkenden Innenstempels
1 abzustreifen.
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Der Innen- bzw. Oberstempel 1 ist an seinem Einsteckende ringartig
nach innen abgesetzt, und hier sind zunächst an der abgesetzten Schulter und am
untersten Ende Lippendichtungen 6 vorgesehen. über diese Lippendichtungen
6 und das abgesetzte Einsteckende des Innen- bzw. Oberstempels
1 wird ein die Druckblase bildender, aus Kunststoff bestehender ringförmiger
'Mantel 3 geschoben, so daß zwischen der Außenfläche des abgesetzten Teiles
des Innen-. stempels 1 und der Kunststoffblase 3 ein Druckraum
35 gebildet ist. über diese Druckblase 3 wird eine inehrteilige Verschleißbuchse
5 aus hochvergütetem Stahl gesetzt. Diese Verschleißbuchse 5 besteht
aus mehreren übereinandergesetzten Ringen, deren Längsschlitze in ihrer Anordnung
zueinander versetzt sind. Um zu verhindern, daß das- Material der Druckblase
3
-in die Längsschlitze und Stoßstellen der Ringglieder der Verschleißbuchse
5 eindringt, sind zwischen der Verschleißbuchse und der Druckblase
3 Abdeckbleche 4 zwischengeschaltet. Am unteren Ende werden die Bleche 4
und die Druckblase 3 zum Zwecke der Verhinderung des Ausweichens des Kunststoffes
von einem ringartigen abgewinkelten Kantenblech 7
od. dgl. unterfangen. Anschließend
wird das Einsteckende des Innenstempels 1 durch eine Abschlußplatte
8,
3velche zweckmäßigerweise ein Innengewinde besitzt, ribgeschlossen; in
dieser Abschlußplatte 8 ist sowohl !#in,Dichtungsring9 als auch ein aus selbstschrnierendem
Kunststoff bestehender Ring 10 gelagert. Auch im Übergang von dem abgesetzten
Teil des Einsteckendes des Innenstempels 1 auf seinen vollen Querschnitt
ist oberhalb der Oberkante der Druckblase3 ein solcher Dichtungsring 9 und
Kunststoffring 10
vorgesehen.
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Über diesem oberhalb der Druckblase 3 liegenden Dichtungsring
9 und Kunststoffring 10, welche ineinanderliegen, ist eine weitere
Ringnut an dem Unterteil des Innenstempels 1 vorgesehen, in welche ein Schmierring
9 eingesetzt wird. Dieser Schmierring 9
besteht vorteilhaft aus einem
reibungsbeständigen Gewebe, welches mit Talg oder einem anderen geeigneten Fettstoff
eingelassen ist. Durch die Anordnung dieses Schmierringes 9 wird mit Sicherheit
gewährleistet, daß beim Rauben der Innenstempel 1 in den Außenstempel 2 klemmfrei
einfährt. Eine für das Druckmittel, z. B. Bohrwasser, bestimmte Zuführungsleitung
14 verbindet den Druckraum 35 mit einem verstellbaren, im Innenstempel
1 gelagerten Ventil 18.
Neben dieser Zuführungsleitung 14 ist an dem
Ventil 18 eine weitere, nach oben zum Kopf des Innenstempels 1 führende
Druckleitung 23 angeschlossen. Das Ventil 18 kann von außen durch
Eingriff mit einem Schlüssel oder durch die Setz- und Raubpistole 20 so eingestellt
werden, daß die mit der Setz- und Raubpistole 20 verbundene, zur Pumpe führende
Druckmittelzuleitung freien Durchgang zu der Zuführungsleitung 14 hat und so die
Druckblase beaufschlagt werden kann. Durch weitere Drehung des Ventils
18 wird die Zuleitung 14 gesperrt und nach erneuter Einstellung des Ventils
18 der Zutritt in die Druckleitung 23 zum Kopf des Stempels freigegeben.
Eine weitere Verstellung des Ventils 18 gestattet es, auch die Druckleitung
23 abzusperren. Das ringartige Anschlußstück 19 dient zum Ansetzen
und zum Eingriff der Nocken 21 der Setz- und Raubpistole 20, die mit einem Druckgriff
22 ausgerüstet ist. Die Druckleitung 23 führt zu dem als Vorlaster gestalteten
Stempelkopf des Innenstempels 1. In einem am oberen Ende des Innenstempels
1 einschraubbaren Führungsring 27 ist die Kopfplatte 24 schwenkbar
g ' elagert und geführt. Das untere Druckstück 28 ist mit dem mittleren Ansatz
der Stempelkopfplatte 24 z. B. durch einen Schraubenzapfen 33 so verbunden,
daß die abgerundeten Lagerflächen 34 gegeneinander zur Anlage kommen. Um den Schraubenzapfen
33 bei außermittiger Belastung der Stempelkopfplatte 24 von Abscherkräften
zu entlasten, kann unter die Kopfplatte ein aus Kunststoff oder Gummi bestehender
Dämpfungsring eingeschaltet werden. An der Unterfläche des Druckstückes
28 ist eine Dichtung 29 angebracht, durch die das kolbenartige Druckstück
28
zu dem Druckraum 30 abgedichtet wird. Zwischen dem Führungsring
27 und dem kolbenartigen Druckstück 28 sind ein oder mehrere Federelemente
eingeschaltet. Durch Beaufschlagen der Unterfläche des Druckstückes 28 durch
Einführung des Druckmittels über die Druckleitung 23 in den Druckraum
30 wird das Druckstück nach oben bewegt, und der freie Ringraum
31 gestattet ein Ausfahren der Kopfplatte in Richtung des Hangenden. Dem
Stempel wird auf diese Weise eine entsprechende Vorspannung erteilt. Wird das Druckmittel
aus dem Druckraum 30 über die Druckleitung 23 abgelassen, so drücken
die Federelemente, die in dem Ringraum 31 angeordnet sein können, oder der
Gebirgsdruck das Druckstück 28 in seine Ausgangslage zurück. Die Stempelkopfplatte
24 ist in bekannter Weise mit den Nocken 25 versehen.
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Der am Einsteckende des Oberstempels 1 vorgesehene ringartige
abgesetzte Druckkörper, welcher auch die Druckblase 3 trägt, ist in seiner
Seitenwandung
-vorteilhaft mit einer Winkelbohrung versehen, durch
welche die Zuführungsleitung 14 mit dem Druckraum 35 verbunden ist. Die diesen
nach innen abgesetzten Druckkörper zum Innenraum des Oberstempels 1 nach
oben hin abschließende Platte besitzt eine mittlere Bohrung, in welche eine Preßluftzuführung
11 eingesetzt ist, deren Anschlußstück sich etwa in der Höhe des Ventils
18 am Oberstempel 1 befindet. Nach unten hin, also in Richtung der
Fußplatte 12, ist der ringartig nach innen abgesetzte und das Einsteckende des Innenstempels
1 bildende Druckkörper offen, und im Bereich der die oberen und unteren Dichtungsringe
9
und Kunststoffringe 10 tragenden Ringnut sind zwei oder mehrere Kanäle
vorgesehen, die den Innenraum des abgesetzten Druckkörpers mit den an den Kunststoffringen
10 anliegenden Dichtungsringen 9 gehörenden Druckräumen verbinden.
Die Fußplatte 12 ist zum Außenstempel 2 über einen zusätzlichen Kolben oder Dichtungsring
36 abgedichtet.
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Die Wirkungsweise des Stempels ist folgende: An die Preßluftleitung
11 wird die Netzleitung oder aber eine besondere Pumpe angeschlossen und
mit Druckluft beaufschlagt. Durch die Leitung 11 gelangt die Druckluft aus
dem Innenraum des ringartig abgesetzten, das Einsteckende des Innenstempels
1
bildenden Druckkörpers in den zwischen Unterfläche des Oberstempels
1 und Fußplatte 12 gebildeten Raum. Der Innenstempel 1 wird so durch
Preßluft äus dem Außenstempel 2 auf seine Einsatzlänge gegen das Hangende ausgefahren.
Die Preßluft gelangt gleichzeitig aus dem Innenraum des ringartig abgesetzten Druch:körpers
über die seitlichen Kanäle zu den an den Kunststoffringen 10 anliegenden
Dichtungsringen 9 und drückt diese gleichzeitig gegen die Innenwandung des
Außenstempels 2. Das in dem Anschlußstück der Preßluftleitung 11 vorgesehene
Rückschlagventil oder ein anderes Ventil schließt sich nach Ausfahren des Innenstempels.
Die Setz- und Raubpistole wird an das -Anschlußstück 19 angeschlagen und
das Ventil 18 so eingestellt, daß zunächst über die Leitung 14 die Druckblase
3 beaufschlagt werden kann. Dann wird das Ventil 18 umgestellt und
über die Druckleitung 23 die Stempelkopfplatte 24 mit Vorlast versehen und
anschließend durch weitere Verstellung des Ventils 18 auch die Druckleitung
23 abgesperrt. Beim Rauben kann das im Druckraum 30 und
35 befindliche Druckmittel entweder in den Strebraum verblasen oder in die
Pumpe zurückgeleitet werden. Wesentlich ist beim Rauben, daß auch das Preßluftventil
der Leitung 11 geöffnet wird.
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Ein weiterer Vorteil des Stempels besteht darin, daß er liegend oder
hängend auch als Vorschub- und Druckzylinder für das Fördermittel oder für Ausbaurahmen
verwendet werden kann, da beim Kippen oder Legen des Stempels ein Ausfließen des
'flüssigen Druckmittels unmöglich ist