DE7024596U

DE7024596U - Hydraulic pit ram with two extendable telescopic steps.

Info

Publication number: DE7024596U
Application number: DE7024596U
Authority: DE
Inventors: 4300 Essen Rheinische Stahlwerke
Original assignee: Rheinische Stahlwerke
Current assignee: Rheinische Stahlwerke
Publication date: 1970-12-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Grubenstempel mit zwei ausfahrbaren Teleskopstufen, vornehmlich für den wandernden Grubenausbau, dessen Teleskopstufen durch Auffüllen von Druckräumen mit einem Druckmittel zurückzuziehen sind.The invention relates to a hydraulic pit ram with two extendable telescopic steps, primarily for traveling pit construction, the telescopic steps of which are to be retracted by filling pressure chambers with a pressure medium.

Nach der GB-PS 977 800 ist ein hydraulischer Grubenstempel mit zwei ausfahrbaren Teleskopstufen bekannt, dessen ausgefahrene Teile bzw. die durch sie unterstützten Kappen nach Entlastung der Druckräume zum Setzen und Aufnehmen des Gebirgsdruckes nicht nur durch Verdrängen der Druckflüssigkeit durch das Eigengewicht, sondern auch durch Einführen eines Druckmittels in besondere Druckräume kraftmäßig zurückgeschoben werden. Dieser bekannte Grubenstempel besteht aus einem oberen, durch einen Kopf abgeschlossenen Zylinderrohr, das am unteren Ende mit einem Kolben versehen ist, mit dem es dichtend in einem mittleren Zylinderrohr geführt ist, das an seinem unteren Ende wiederum mit einem Kolben versehen ist, mit dem es dichtend in einem unteren durch ein Fußstück abgeschlossenen Zylinderrohr geführt ist. Der untere Kolben besitzt dabei eine in der Stempelachse liegende hohle Kolbenstange, die dichtend durch den Kolben des oberen Zylinderrohres hindurchgeführt ist und am oberen Ende einen Kolben trägt, der dichtend in dem oberen Zylinderrohr geführt ist. Zum Zurückziehen der beiden Teleskopstufen werden Druckräume mit einem Druckmittel aufgefüllt, die von den Ringräumen zwischen dem oberen und mittleren und zwischen dem mittleren und unteren Zylinderrohr gebildet werden. Gegenüber der Atmosphäre sind die Druckräume durch Dichtungen, die in die Abschlußbunde des mittleren und unteren Zylinderrohres eingesetzt sind bzw. dem Kolben des oberen und dem des mittleren Zylinderrohres abgedichtet.According to GB-PS 977 800 a hydraulic pit ram with two extendable telescopic stages is known, the extended parts or the caps supported by them after relieving the pressure chambers for setting and absorbing the rock pressure not only by displacing the hydraulic fluid by its own weight, but also by Introducing a pressure medium into special pressure spaces are pushed back in terms of force. This known pit punch consists of an upper, closed by a head cylinder tube, which is provided at the lower end with a piston with which it is sealingly guided in a central cylinder tube, which is in turn provided at its lower end with a piston with which it is sealingly guided in a lower cylinder tube closed by a foot piece. The lower piston has a hollow piston rod located in the punch axis, which is sealingly passed through the piston of the upper cylinder tube and at the upper end carries a piston which is sealingly guided in the upper cylinder tube. To withdraw of the two telescopic stages, pressure spaces are filled with a pressure medium, which are formed by the annular spaces between the upper and middle and between the middle and lower cylinder tube. The pressure chambers are sealed off from the atmosphere by seals which are inserted into the end collars of the middle and lower cylinder tubes or the pistons of the upper and the middle cylinder tubes.

Um das schnelle Einrauben eines solchen Stempels zu gewährleisten, müssen Drücke bis zu ca. 300 atü aufgenommen werden; die Dichtungen sind daher hochbelastet. Eine einwandfreie Abdichtung bei solchen hohen Drücken ist bei hydraulischen Grubenstempeln nur dann zu erreichen, wenn die zylindrischen Mantelflächen eine einwandfreie Oberfläche aufweisen. Sie müssen frei von Riefen sein und bleiben. Das ist bei Grubenstempeln wegen der im rauhen Untertagebetrieb unvermeidlichen mechanischen Beschädigungen und der sich auf die Dichtflächen absetzenden Verunreinigungen nicht zu erreichen.To ensure that such a stamp can be screwed in quickly, pressures of up to approx. 300 atmospheres must be absorbed; the seals are therefore highly stressed. A perfect seal at such high pressures can only be achieved with hydraulic pit rams if the cylindrical outer surfaces have a perfect surface. They must be and remain free of scoring. This cannot be achieved with pit punches because of the unavoidable mechanical damage in rough underground operation and the impurities that settle on the sealing surfaces.

Die Grubenstempel haben daher häufig eine sehr kurze Einsatzzeit. Austauscharbeiten erfordern aber lange und kostspielige Verlustzeiten. Ein anderer aus der DT-PS 1 237 040 bekannter, mit zwei ausfahrbaren Teleskopstufen versehener hydraulischer Grubenstempel vermeidet diesen Nachteil zum Teil. Zum Rauben der oberen Teleskopstufe wird als Druckraum der zwischen ihrem Zylinderrohr und der hohlen Kolbenstange des unteren Kolbens verbleibende Ringraum benutzt. Das hat den Vorteil, daß von den diesen Ringraum in seiner Längserstreckung begrenzenden Kolben der eine mit seiner Dichtung an der Innenfläche des oberen Zylinderrohres und der andere mit seiner Dichtung an der Außenfläche der Kolbenstange anliegt, d.h. beide Dichtflächen und Dichtungen sind gegen Beschädigungen geschützt. Dieser Grubenstempel löst wie der vorgenannte Grubenstempel das in Rede stehende Problem jedoch nicht vollständig, weil bei ihm nur die Möglichkeit besteht, die obere Teleskopstufe kraftmäßig zurückziehen zu können; das Zurückziehen der unteren Teleskopstufe ist nach wie vor nur unter ihrem und dem Eigengewicht der mit ihr verbundenen Teile möglich.The pit punches therefore often have a very short period of use. However, replacement work requires long and costly downtime. Another hydraulic pit ram known from DT-PS 1 237 040 and provided with two extendable telescopic steps avoids this disadvantage in part. To steal the upper telescopic stage, the annular space remaining between its cylinder tube and the hollow piston rod of the lower piston is used as the pressure space. This has the advantage that of the pistons which delimit this annular space in its longitudinal extension, one with its seal on the inner surface of the upper cylinder tube and the other with its seal on the outer surface the piston rod is in contact, i.e. both sealing surfaces and seals are protected against damage. This pit ram, like the aforementioned pit ram, does not completely solve the problem in question, because with it there is only the possibility of being able to retract the upper telescopic step in terms of force; the retraction of the lower telescopic stage is still only possible under its own weight and the weight of the parts connected to it.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen hydraulischen Grubenstempel mit zwei ausfahrbaren Teleskopstufen, die beide auch kraftmäßig eingeschoben werden können, so auszubilden, daß die zum Abdichten beider Druckräume erforderlichen Dichtflächen und Dichtungen geschützt im Inneren des Stempels liegen, damit die hohe Oberflächengüte auch im rauhen Untertagebetrieb erhalten bleibt.The invention has set itself the task of designing a hydraulic pit ram with two extendable telescopic stages, both of which can also be pushed in with force, so that the sealing surfaces and seals required to seal both pressure chambers are protected inside the ram so that the high surface quality is also in the rough underground operation is maintained.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Druckraum zum Zurückziehen der unteren Teleskopstufe gebildet wird von einem in die hohle Kolbenstange hineinragenden Zylinderrohr, dessen eines Ende mit dem Fußstück fest verbunden und an dessen anderem Ende ein Deckel befestigt ist, und einer Kolbenstange, deren eines Ende mit dem Kolben der unteren Teleskopstufe fest verbunden und an dessen anderem Ende ein Kolben befestigt ist, der in dem Zylinderrohr dichtend geführt ist, wobei die Kolbenstange dichtend durch den Deckel des Zylinderrohres geführt ist.The invention solves this problem in that the pressure space for retracting the lower telescopic stage is formed by a cylinder tube protruding into the hollow piston rod, one end of which is firmly connected to the base and at the other end a cover is attached, and a piston rod, one of which End firmly connected to the piston of the lower telescopic stage and at the other end of which a piston is attached which is guided in a sealing manner in the cylinder tube, the piston rod being guided in a sealing manner through the cover of the cylinder tube.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Druckraum zum Zurückziehen der unteren Teleskopstufe mit dem Druckraum zum Zurückziehen der oberen Teleskopstufe verbunden.According to an advantageous embodiment of the invention, the pressure chamber for retracting the lower telescopic stage is connected to the pressure chamber for retracting the upper telescopic stage.

Zur Vermeidung von außenliegenden flexiblen Rohrleitungen schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß das Druckmittel durch einen am Unterstempelrohr befestigten Füllstutzen, ein Umführungsrohr, das im Fußstück des Unterstempelrohres fest angeordnet ist, ein durch den Kolben geführtes, mit dem Fußstück verbundenes Zuführungsrohr in die hohle Kolbenstange und von hier einmal durch eine Bohrung in den Druckraum zum Zurückziehen der unteren Teleskopstufe und zum anderen durch eine Querbohrung in dem an der Innenwand des oberen Zylinderrohres gleitenden Kolben in den Druckraum zum Zurückziehen der oberen Teleskopstufe geführt ist.To avoid external flexible pipelines, the invention proposes in a further embodiment that the pressure medium through a filler neck attached to the lower punch tube, a bypass tube that is fixedly arranged in the foot piece of the lower punch tube, a feed tube guided through the piston and connected to the foot piece into the hollow piston rod and from here once through a bore into the pressure chamber to retract the lower telescopic stage and on the other hand through a transverse bore in the piston sliding on the inner wall of the upper cylinder tube into the pressure chamber for retracting the upper telescopic stage.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leitung zum Setzen über den Anschlußstutzen und eine Rohrleitung mit einer ersten Hydraulikpumpe und die Leitung zum Zurückziehen über den Anschlußstutzen und eine weitere Rohrleitung mit einer zweiten Rohrleitung verbunden. Beide Hydraulikpumpen sind an eine gemeinsame Steuervorrichtung angeschlossen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the line for setting over the connection piece and a pipe is connected to a first hydraulic pump and the line for pulling back over the connection piece and a further pipe is connected to a second pipe. Both hydraulic pumps are connected to a common control device.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

Fig. 1 den hydraulischen Grubenstempel im Längsschnitt und zwar in der Stellung, in der beide Teleskopstufen zurückgezogen sind und aus der die Zufuhr des Druckmittels zum Setzen ersichtlich ist,Fig. 1 shows the hydraulic pit ram in longitudinal section in the position in which both telescopic stages are retracted and from which the supply of the pressure medium for setting can be seen,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach Fig. 1, aus der die Zufuhr des Druckmittels zum Zurückziehen der Teleskopstufen ersichtlich ist.FIG. 2 shows a partial section according to FIG. 1, from which the supply of the pressure medium for retracting the telescopic steps can be seen.

Die obere Teleskopstufe I besteht aus dem an seinem oberen Ende durch einen Kopf 1 abgeschlossenen Zylinderrohr 2, das am unteren Ende einen Kolben 3 besitzt, mit dem es dichtend in einem Zylinderrohr 4 der unteren Teleskopstufe II geführt ist. Das Zylinderrohr 4 besitzt am oberen Ende einen die obere Teleskopstufe I umgebenden Bundring 5 und am unteren Ende einen Kolben 6 mit Dichtung 66, mit dem es in dem Zylinderrohr 7 des Unterstempels III dichtend geführt ist. Das Zylinderrohr 7 trägt am oberen Ende den das Zylinderrohr 4 der unteren Teleskopstufe II umgreifenden Bundring 8 und ist am unteren Ende durch das Fußstück 9 abgeschlossen. Mit dem Kolben 6 ist die hohle Kolbenstange 10 verbunden, die durch den Kolben 3 hindurchgeführt ist und am oberen Ende den Kolben 11 trägt mit Dichtung 111, der im Zylinderrohr 2 der oberen Teleskopstufe I geführt ist. Der Kolben 3 besitzt eine an der Innenwandung des Zylinderrohres 4 anliegende Dichtung 12 und ferner eine Dichtung 13, die an der Außenfläche der hohlen Kolbenstange 10 anliegt.The upper telescopic stage I consists of the cylinder tube 2 closed at its upper end by a head 1, which has a piston 3 at the lower end, with which it is guided in a sealing manner in a cylinder tube 4 of the lower telescopic stage II. The cylinder tube 4 has at the upper end a collar 5 surrounding the upper telescopic stage I and at the lower end a piston 6 with a seal 66 with which it is guided in a sealing manner in the cylinder tube 7 of the lower punch III. The cylinder tube 7 carries at the upper end the collar ring 8 encompassing the cylinder tube 4 of the lower telescopic stage II and is closed at the lower end by the foot piece 9. With the piston 6, the hollow piston rod 10 is connected, which is passed through the piston 3 and at the upper end carries the piston 11 with seal 111, which is guided in the cylinder tube 2 of the upper telescopic stage I. The piston 3 has a seal 12 which rests on the inner wall of the cylinder tube 4 and also a seal 13 which rests on the outer surface of the hollow piston rod 10.

Der zwischen dem Zylinderrohr 2 und der hohlen Kolbenstange 10 verbleibende Ringraum bildet den Druckraum A zum Zurückziehen der oberen Teleskopstufe I, der in seiner Längserstreckung durch die Kolben 3 und 11 begrenzt ist. Mit dem Fußstück 9 ist das Zylinderrohr 14 fest verbunden, das am oberen Ende einen Deckel 15 trägt, durch den die Kolbenstange 16 durch eine Dichtung 17 abgedichtet hindurchgeführt ist. Die Kolbenstange 16 trägt am unteren Ende einen durch eine Dichtung 18 gegen die Innenwandung des Zylinderrohres 14 abgedichteten Kolben 19 und ist mit ihrem Kopf 20 im Kolben 11 der unteren Teleskopstufe II festgelegt. Der Ringraum zwischen dem Zylinderrohr 14 und der Kolbenstange 16 bildet den Druckraum B zum Zurückziehen der unteren Teleskopstufe II und ist in seiner Längserstreckung durch den Deckel 15 und den Kolben 19 begrenzt. Zwischen der hohlen Kolbenstange 10 und dem Zylinderrohr 14 besteht ein Ringraum 21.The annular space remaining between the cylinder tube 2 and the hollow piston rod 10 forms the pressure space A for retracting the upper telescopic stage I, which is delimited in its longitudinal extension by the pistons 3 and 11. The cylinder tube 14 is firmly connected to the foot piece 9 and carries a cover 15 at the upper end, through which the piston rod 16 is passed in a sealed manner by a seal 17. The piston rod 16 carries at the lower end a piston 19 sealed by a seal 18 against the inner wall of the cylinder tube 14 and is fixed with its head 20 in the piston 11 of the lower telescopic stage II. The annular space between the cylinder tube 14 and the piston rod 16 forms the pressure space B for retracting the lower telescopic stage II and is delimited in its longitudinal extension by the cover 15 and the piston 19. There is an annular space 21 between the hollow piston rod 10 and the cylinder tube 14.

In das Fußstück 9 ist zentral ein Druckmittelzuführungsrohr 22 fest eingesetzt, das durch den Kolben 19 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 221 hindurchgeführt ist und in die hohle Kolbenstange 16 hineinragt und zwar bis in den Bereich des Deckels 15 des Zylinderrohres 14. Zwischen dem Rohr 22 und der Innenfläche der Kolbenstange 16 besteht ein Ringraum 23, der über eine in der Kolbenstange 16 dicht über dem Kolben 19 befindliche Bohrung 24 mit dem Ringraum B in Verbindung steht. Der Ringraum 25 zwischen dem Rohr 22 und der Kolbenstange 16 ist ferner über eine in den Kolben 11 eingearbeitete Querbohrung 25 mit dem Druckraum A verbunden.A pressure medium supply pipe 22 is fixed in the center of the foot piece 9 is used, which is passed through the piston 19 with the interposition of a seal 221 and protrudes into the hollow piston rod 16 and into the area of the cover 15 of the cylinder tube 14. Between the tube 22 and the inner surface of the piston rod 16 there is an annular space 23, which is in communication with the annular space B via a bore 24 located in the piston rod 16 just above the piston 19. The annular space 25 between the tube 22 and the piston rod 16 is also connected to the pressure space A via a transverse bore 25 machined into the piston 11.

Zum Ausfahren der Teleskopstufen I und II wird Druckflüssigkeit von dem am Unterstempel III an gut in gängiger Stelle angeordneten Anschlußstutzen 26 über eine Leitung 27 und eine Bohrung 28 unter den Kolben 6 der unteren Teleskopstufe II und von dort durch Bohrungen 29 in Kolben 6 unter den Kolben 3 der oberen Teleskopstufe I geleitet. Der Raum unter dem Kolben 6 steht über dem Ringraum 21 und eine Bohrung 30 in dem Kolben 11 mit dem Raum unter dem Kopf 1 der oberen Teleskopstufe I in Verbindung. Bei Zufuhr des Druckmittels werden somit alle tragenden Flächen der Teleskopstufen mit dem gleichen Druck beaufschlagt, dessen Höhe durch ein hier nicht dargestelltes Überdruckventil bestimmt wird. Dieser Hydraulikkreislauf dient zum Setzen des Stempels, sowie zur Aufnahme des Gebirgsdruckes.To extend the telescopic stages I and II, pressure fluid is transferred from the connection piece 26, which is arranged at a well-established location on the lower punch III, via a line 27 and a bore 28 under the piston 6 of the lower telescopic stage II and from there through bores 29 in the piston 6 under the piston 3 of the upper telescope stage I. The space under the piston 6 is connected to the space under the head 1 of the upper telescopic stage I via the annular space 21 and a bore 30 in the piston 11. When the pressure medium is supplied, the same pressure is applied to all supporting surfaces of the telescopic steps, the height of which is determined by a pressure relief valve, not shown here. This hydraulic circuit is used to set the ram and to absorb the rock pressure.

Hiervon unabhängig hat der Grubenstempel einen Hydraulikkreislauf, der nur zum Zurückziehen der Teleskopstufen I und II dient. Die Druckflüssigkeit dieses Kreislaufes wird ebenfalls über den Anschlußstutzen 26 über eine Leitung 271, vergl. Fig. 2, den Bohrungen 31 im Fußstück9, dem Rohr 22 und damit dem Innenraum 23 der hohlen Kolbenstange 16 zugeführt und tritt gleichzeitig über die Bohrung 25 in den Druckraum A und über die Bohrung 24 in den Druckraum B ein.Regardless of this, the pit ram has a hydraulic circuit that is only used to retract telescope levels I and II. The pressure fluid of this circuit is also supplied via the connection piece 26 via a line 271, see FIG is supplied and simultaneously enters the pressure chamber A via the bore 25 and into the pressure chamber B via the bore 24.

Wie ersichtlich wirken alle zur Abdichtung der Druckräume A und B dienenden Dichtungen auf im Innern des Stempels geschützt liegende Flächen ein, wie es der Aufgabenstellung der Erfindung entspricht.As can be seen, all of the seals used to seal the pressure spaces A and B act on surfaces that are protected inside the stamp, as corresponds to the object of the invention.

Bei Verwendung des Grubenstempels im Rahmen eines wandernden Ausbaus erfolgt die Steuerung der beschriebenen, voneinander unabhängigen Hydraulikkreisläufe durch eine gemeinsame Steuervorrichtung: bei entsprechender Ausbildung des Anschlußstutzens 26 und der Verbindungsleitung 27, 271. Zum Fußstück 9 können die Hydraulikkreisläufe auch manuell mit Druckflüssigkeit versorgt werden, z.B. dann, wenn der Grubenstempel als Einzelstempel versendet wird.When the pit ram is used in the context of a wandering expansion, the described, independent hydraulic circuits are controlled by a common control device: if the connection piece 26 and the connecting line 27, 271 are designed accordingly when the pit stamp is sent as a single stamp.

Claims

1.) Hydraulic pit ram with two extendable telescopic steps, primarily for moving pit construction, the telescopic steps of which are to be retracted by filling pressure chambers with a pressure medium, consisting of an upper cylinder tube closed by a head with a piston attached to its lower end for the upper telescopic step , which is sealingly guided in a central cylinder tube, which carries a piston for the lower telescopic stage at its lower end, which is sealingly guided in a lower cylinder tube closed by a foot piece, in which the piston for the lower telescopic stage has an upwardly directed hollow piston rod, which is sealingly passed through the piston of the upper telescopic stage and carries a piston at the upper end, which slides sealingly on the inner wall of the upper cylinder tube and is guided therein and in which the pressure space for retracting the upper telescopic stage is formed by the annular space of the upper one n cylindrical inner surface and the outer surface of the piston rod, characterized in that the pressure space (B) for retracting the lower telescopic stage (II) is formed by a cylinder tube (14) protruding into the hollow piston rod (10), one end of which with the foot piece (9 ) firmly connected and at the other end of which a cover (15) is attached, and a piston rod (16), one end of which is firmly connected to the piston (11) of the lower telescopic stage (II) and at the other end of which a piston (19) is attached, which is sealingly guided in the cylinder tube (14), the piston rod (16) is sealingly guided through the cover (15) of the cylinder tube (14).

2.) Pit punch according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the pressure chamber (B) for retracting the lower telescopic stage (II) is connected to the pressure chamber (A) for retracting the upper telescopic stage (I).

3.) pit punch according to claim 2, characterized in that the pressure medium through a on the lower punch tube (7) attached filling nozzle (26) to bypass tube (271) which is fixed in the foot piece (9) of the lower punch (III), a through the Piston (19) guided feed pipe (22) connected to the base (9) into the hollow piston rod (16) and from here through a bore (24) into the pressure chamber (B) and through one in the piston (11) arranged transverse bore (25) is guided into the pressure chamber (A).

4.) Pit punch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the line (27) via the connecting piece (26) and a pipe with a first hydraulic pump and the line (271) via the connecting piece (26) and another Pipeline are connected to a second hydraulic pump and that both hydraulic pumps are connected to a common control device.