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Mehrteiliger hydraulischer Grubenstempel mit innen liegendem Klemmschloß
Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen hydraulischen Grubenstempel, bei welchem
im Inneren des Stempels ein mechanisch arbeitendes Schloßgetriebe vorhanden ist,
das den Oberstempel in der jeweils seinem Einsatzzweck entsprechend ausgezogenen
Länge festlegt.
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Bei mechanisch arbeitenden Reibungsstempeln sind Innenschlösser vorgeschlagen
worden, die im wesentlichen aus zwei als Schleppkeile ausgebildeten Druckstücken
und einem diese auseinandertreibenden Keilstück bestehen. Das die Druckstücke spreizende
Keilstück ist hierbei mit einem im Bereich der Stempellängsachse liegenden Gestänge
verbunden, welches in seiner Löse- und Klemmstellung durch einen den Stempel durchquerenden
Keil betätigt wird. Je nach der Stellung dieses Treibkeiles wird hier das Gestänge
angehoben oder gesenkt und somit die Spreizwirkung des die Schleppkeile betätigenden
Keilstückes bestimmt. Dieses mehrteilige, innen im Stempel untergebrachte Schloßgetriebe
ergibt den Vorteil, daß das gesamte Klemmschloss gegen Verschmutzungen und äußere
Einflüsse geschützt im Stempel untergebracht werden kann. Neben diesem vorerwähnten
Vorteil sind noch eine Reihe anderer vorteilhafter Merkmale dieses bekannten Innenschlosses
vorhanden, die jedoch dadurch eingeschränkt werden, daß zur Betätigung des Gestänges
ein von Hand anschlagbarer Treibkeil verwendet wird.
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Zur Vermeidung dieses noch vorhandenen Nachteiles wurde daher vorgeschlagen,
dieses das Schloßgetriebe betätigende Gestänge hydraulisch oder pneumatisch zu beaufschlagen,
und zwar so, daß das freie Ende des Gestänges mit einem Kolben in Verbindung steht,
der seinerseits in einen Druckraum eingeführt wird. Durch diesen Vorschlag ist es
möglich geworden, derartige Stempel mit Innenschlössern schneller und gleichmäßiger
zu setzen und vor allem das Spannmittel des Schloßgetriebes von Beschädigungen durch
äußere Einflüsse oder Lockerungen durch diese unabhängig zu machen. Bei diesem zuletzt
genannten Vorschlag ist es jedoch erforderlich, den Oberstempel aus dem Unterstempel
zunächst von Hand auf die etwa in Frage kommende Ausziehlänge herauszuziehen und
dem Oberstempel dann durch eine an sich bekannte Setzvorrichtung die entsprechende
Vorspannung gegen das Hangende zu erteilen, denn das hydraulisch beaufschlagbare
Gestänge führt hier lediglich einen kurzen Hub aus, der gerade so bemessen ist,
daß die entsprechenden Schloßkräfte erreicht werden können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Grubenstempel
zu schaffen, bei dem das innenliegende Schloßgetriebe durch eine mittels eines flüssigen
Druckmittels beaufschlagbare Stange gespannt wird und bei dem das hier vorhandene
flüssige Druckmittel gleichzeitig zum Ausfahren des Stempeloberteiles verwendet
wird.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Stange, welche an ihrem
unteren Ende den von dem flüssigen Druckmittel beaufschlagbaren Kolben trägt, in
einer Hülse zu führen, deren untere Kante die Aufwärtsbewegung des Kolbens dann
beendet und begrenzt, wenn der vom oberen Ende der Kolbenstange getragene Konus
die Spreizbacken, welche gegebenenfalls als Schleppkeile ausgebildet sein können,
gegen die Innenwandung des als Mantelrohr ausgebildeten Oberstempels gedrückt hat,
wobei die den Anschlag für den Kolben bildende Hülse in Längsachsenrichtung des
Stempels bewegbar im Stempelinneren gelagert und geführt ist.
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Das äußere Mantelrohr des Stempels, welches als Ober- oder Unterstempel
ausgebildet werden und dienen kann, ist an seiner Innenwandung vorteilhaft mit einer
Verzahnung oder Anschlägen ausgerüstet, in welche die entsprechend ausgebildeten
Außenflächen der Druckstücke eingreifen. Der Außenstempel ist nach erfolgtem Aufsetzen
des Kolbens an der die Stange umgebenden Hülse und Eingreifen der Druckstücke in
die Innenwandung des Außenstempels über die Hülse und die Stange sowie die Druckstücke
bei weiterer Beaufschlagung des Kolbens am Innenstempel abhebbar geführt.
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Die die Stange umgebende Hülse ist durch eine oder mehrere Brücken,
die im Unterstempel oder dessen Verlängerung fest oder bewegbar angeordnet sind,
gehalten und geführt. Das äußere Mantelrohr kann nach dem Vorschlag aus nach bekanntem
Verfahren
hergestellten spiralnahtgeschweißten Rohren bestehen,
wobei die Schweißnähte mit geringer Steigung geschweißt sind. Dieses Mantelrohr
bietet einen größeren Widerstand gegen äußere Einflüsse.
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Ein nach dem Erfindungsvorschlag ausgebildeter Grubenstempel ergibt
gegenüber dem Vorbekannten den Vorteil, daß er bei gleichzeitiger hydraulischer
Verspannung des Schloßgetriebes hydraulisch gesetzt «-erden kann und dem ausfahrenden
Stempelteil auf bwdraulischem Wege ferner die erforderliche Vorspannung erteilt
wird. Bei Undichtwerden der mit flüssigem Druckmittel betriebenen Stempelteile und
Absinken des verstellbar geführten Stempelteiles ergibt sich ferner der Vorteil,
daß dann die Stange mit dem Kolben am Boden des Druckraumes aufgesetzt wird und
somit das Schloßgetriebe gespannt bleibt, so daß der eventuell schadhaft gewordene
hydraulische Stempel gleichzeitig als mechanischer Reibungsstempel seine Funktion
weiter erfüllen kann.
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ach dem Erfindungsvorschlag wird also hier ein kombinierter, mit flüssigem
Druckmittel arbeitender Reibungsstempel mit Klemmschloß vorgeschlagen.
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Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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In dem Unterstempe14 ist im unteren Tei14' das mit flüssigem Druckmittel
betriebene Aggregat 10 untergebracht, wobei hier entweder die Pumpe eingebaut ist
oder aber das Aggregat zum Anschluß an eine Druckleitung oder ansetzbare Pumpe eingerichtet
ist. Oberhalb dieses das Pumpenaggregat und den Vorratsraum enthaltenden Teiles
4' des Unterstempels 4 ist in diesem ein Druckraum 9 vorgesehen. Der Unterstempel
4 besitzt einen weit in den Außenstempel 1 eingreifenden, hochgezogenen, verlängerten
Teil, der vorteilhaft rohrförmigen Querschnitt besitzt. In diesem hochgezogenen
Teil des Innen-oder Unterstempels 4 sind feste oder bewegbare Brücken als Führung
für eine mantelrohrähnlich ausgebildete Hülse 13 vorgesehen. In dieser Hülse 13
ist die Stange 7 für das Schloßgetriebe gelagert und geführt. Am unteren Ende trägt
diese Stange 7 den Kolben 8, und am Kopfende ist an der Stange 7 ein als Spreizkeil
wirkender Konus 6 vorgesehen, durch welchen die Druckstücke 5 gegen die Innenwandung
des als Mantelrohr ausgebildeten Außen- bzw. Oberstempels 1 gedrückt werden. Diese
Druckstücke 5 können entweder als Schleppkeile ausgebildet werden oder aber mit
verzahnten Druckflächen versehen sein, wobei diese Verzahnung in entsprechende Anschläge
oder eine Gegenverzahnung in der Innenfläche des Außenstempels 1 eingreift. Die
Druckstücke 5 sind hier zwischen brückenartigen, am oberen Ende des Unterstempels
4 vorgesehenen Schloßbändern 3 bewegbar gelagert und abgestützt. Die Kopfplatte
ist mit 2 und die Fußplatte mit 11 bezeichnet.
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Zwischen den im Unterstempel 4 angeordneten Brücken kann gegebenenfalls
eine diese auf Abstand haltende Feder eingeschaltet werden. Gleichzeitig kann zwischen
der Stange 7 und der diese umgebende Hülse 13 eine weitere Feder eingeschaltet werden.
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Dieser nach dem Vorschlag ausgebildete Stempel arbeitet nun in folgender
Weise: Der Ober- oder Außenstempel 1, welcher gleichzeitig Mantelrohr ist,
wird auf die gewünschte Einsatzlänge ausgezogen und dann das mit flüssigem Druckmittel
betriebene Aggregat 10 in Tätigkeit gesetzt. Die in den Druckraum 9 eindringende
Druckflüssigkeit beaufschlagt den Kolben 8 und hebt somit den als Spreizkeil dienenden
Konus 6 gegen die Federwirkung an, so daß die Druckstücke 5 gegen die Innenwandung
des Außenstempels 1 gedrückt werden. Das aus den Druckstücken 5 und dem Konus 6
bestehende Schloßgetriebe ist nunmehr gespannt. Bei weiterer Beaufschlagung des
Kolbens 8 wird die Stange 7 in ihrer als Führung dienenden Hülse 13 nach oben gedrückt,
bis die Unterkante 14 der Hülse 13 die Aufwärtsbewegung der Stange 7 dadurch begrenzt,
daß sie auf einen Anschlag der Oberfläche des Kolbens 8 aufsetzt. Der Kolben 8 hebt
nunmehr gleichzeitig die Stange 7 und die Hülse 13 an, und das gespannte Schloßgetriebe
drückt infolge der Haftung der Druckstücke 5 an der Innenwandung des Außenstempels
1 diesen gegen das Hangende, bis der Stempel die gewünschte Vorspannung erreicht
hat. Beim Rauben des Stempels wird das nach Beendigung des Setzvorganges geschlossene
Ventil geöffnet, und das Druckmittel fließt aus dem Druckraum 9 ab. Die zwischen
den Brücken der die Stange 7 umgebenden Hülse 13 eingeschaltete Feder drückt nunmehr
die Hülse 13 gleichzeitig in ihre Ausgangsstellung, bis sich der Kolben 8 von der
Unterkante 14 der Hülse 13 löst. Anschließend tritt die zwischen Hülse 13 und Kolben
8 eingeschaltete Feder in Funktion und drückt den Kolben 8 mit der Stange 7 in seine
Ausgangsstellung, so daß der Konus 6 aus seiner Spreizstellung ausgerückt wird und
sich die Druckstückes vom Außenstempel 1 lösen können.
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Tritt nun wider Erwarten ein Schadhaftwerden der mit flüssigem Druckmittel
betriebenen Stempelteile ein, so wird nach Abfallen des Druckes die Hülse 13 auf
den Kolben 8 anschlagen und der Kolben 8 seinerseits wiederum an Anschlägen im Druckraum
9 festgelegt werden, so daß nach einem bestimmten Einsinkweg sich das aus dem Konus
6 und den Druckstücken 5 bestehende Innenschloß selbsttätig spannt und somit der
Stempel als mechanischer Reibungsstempel weiterhin seine Funktion erfüllt.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, einen so ausgebildeten Stempel
nicht nur hydraulisch, sondern auch pneumatisch oder kombiniert pneumatisch-hydraulisch
auszubilden. Ferner ist es im Sonderfalle möglich, das das Schloßgetriebe betätigende,
mit flüssigem Druckmittel arbeitende Aggregat 10 unterhalb der Kopfplatte 2 im Bereich
der Schloßbänder 3 etwa in den mit 12 bezeichneten Druckräumen unterzubringen.