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Hydraulischer Stempel, insbesondere Grubenstempel
Es sind hydraulische Stempel, insbesondere
Grubenstempel, bekannt, bei welchen in einem den Druckraum bildenden Aussenstempel der
Innenstempel unter Zwischenschaltung von Dich- tungsmitteln axial verschieblich geführt ist. Es sind ferner hydraulisch arbeitende Stützen und aus mehreren Stempeln zusammengestellte Stütz- glieder, beispielsweise Pfeiler, Rahmen und Wände bekannt. Als hydraulisches Medium wird Wasser oder Öl bzw. eine Emulsion verwendet. Die
Zu- und Ableitung des Mediums kann z. B. bei Stempeln über am Aussenstempel vorgese- hene Anschlüsse erfolgen oder durch den Innenstempel hindurch. Besondere Schwierigkeiten bei diesen Stempeln bestehen in der Abdichtung.
Die Abdichtung erfolgt fast ausschliesslich zwischen relativ gegeneinander beweglichen Flächen, u. zw. des am Innenstempelende vorgesehenen Kolbens und der Innenwandung des Druckraumes des Aussenstempels. Die Dichtungen müssen stramm eingepasst sein. Dies hat aber zur Folge, dass beim Drucklosmachen des Stempels, d. h. beim Öffnen der zum Druckraum führenden Auslassventile, ein selbsttätiges Einsinken des Innenstempels in den Aussenstempel nicht stattfindet, da der Reibungswiderstand zu gross ist. Die erforderliche besonders gute Bearbeitung der Dichtflächen verteuert das Herstellungsverfahren. Ausserdem sind die als Dichtflächen notwendigen Wandungen des Innen- und Aussenstempels, insbesondere bei der Verwendung von Wasser als Druckmedium, der Korrosion ausgesetzt.
Hydraulische Stempel bzw. Stützen, Pfeiler, Rahmen bzw. Wände oder aus Stempelgruppen zusammengestellte Stützglieder der vorgenannten Bauart werden dadurch in einfacher Weise erheblich verbessert, dass jeweils der Innenstempel bzw. der äquivalente Ausbauteil und der diesen umschliessende Aussenstempel bzw. andere Ausbauteil durch einen stulpenförmig geführten, bei der Relativbewegung der Stempel bzw.
Ausbauteile eine Abwälzbewegung am Innenund Aussenstempel bzw. den entsprechenden Ausbauteilen ausführenden, flüssigkeitsdichten Balg aus flexiblem, insbesondere elastisch verformbare Werkstoff miteinander verbunden sind. Gleitende Dichtflächen sind im vorliegenden
Fall vermieden. Der die Abdichtung übernehmen- de, an den Enden fest eingespannte Balg wälzt sich an den einander zugekehrten Mantelflächen vom inneren und äusseren Ausbauteil ab und verursacht dabei einen kaum nennenswerten
Widerstand. Durch den Balg wird ein weit- gehender Korrosionsschutz erreicht.
Ausser- dem kann man die unmittelbar der Druckflüssig- keit, u. zw. insbesondere dem Wasser, ausge- setzten Flächen mit einem Schutzüberzug ver- sehen, zumal diese Flächen nicht mehr die
Funktion von Dichtungsflächen-die einer besonderen und sorgfältigen Bearbeitung be- dürfen-zu erfüllen haben.
Der flüssigkeitsdichte Balg wird zweckmässig aus einem mit Gewebeeinlagen versehenen elastischen Material, insbesondere Gummi, hergestellt. Die Ausbildung erfolgt in einer solchen Weise, dass vor allen Dingen die Abwälzbewegungen mit der dabei erfolgenden Veränderung des Durchmessers durchgeführt werden können.
Eine Dehnungsmöglichkeit des Balges in seiner Längsrichtung ist nicht oder nur in einem ganz geringen Masse erforderlich. Das Mass der bei der Abwälzbewegung erforderlich werdenden Durchmesserveränderung des Balges wird möglichst gering gehalten. Eine genaue Anpassung des Balges an die Bemessungen des Innenund Aussenstempels ist nicht erforderlich, da sich die Begrenzungsflächen des Balges unter dem Druck des Mediums gegen die Wandungen von Innen- und Aussenstempel anlegen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Stempel veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen Stempel im Längsschnitt. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-B der Fig. l.
Der Aussenstempel j ? besitzt den Druckraum 2, in welchen gemäss dem Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit über nicht dargestellte Leitungen mittels Pumpe oder sonstiger Druckerzeuger eingeführt wird. Mit 3 ist ein Rückschlagventil bezeichnet, welches in der Zuleitung angeordnet ist. Mit 4 ist ein Rückschlagventil bezeichnet, welches bei Überbelastung den Austritt von Flüssigkeit ermöglicht oder als Raubventil ver- wendet wird. Dieses Ventil 4 ist in der Ausflussleitung vorgesehen. Beide Ventile sind in
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der Abschlussplatte 5 des Aussenstempels unter- gebracht. Es wäre auch möglich, die Ventile im Innenstempel vorzusehen und Zu- und
Ableitung durch den Innenstempel erfolgen zu lassen.
Der Innenstempel 6 durchsetzt die als Ring ausgebildete Verschlussplatte 7, welche am in- neren Ende 8 des Aussenstempels 1 vorgesehen ist. An dem inneren Ende 9 des Innenstempels 6 ist eine Führungsplatte 10 befestigt. Diese
Führungsplatte 10 besitzt Durchbrechungen bzw.
Randausnehmungen 11. Durch diese Durch- brechungen 11 hindurch kann die Flüssigkeit auch in den Ringraum 2 a treten, welcher einen
Teil des Druckraumes 2 bildet.
Zwischen Innenstempel und Aussenstempel ist ein flüssigkeitsdichter Balg 12 aus Gummi oder einem andern elastischen und biegsamen
Werkstoff eingespannt. Das eine Ende 13 des
Balges 12 ist zwischen der Stirnseite des Innen- stempels 6 und der Führungsplatte 10 einge- spannt. Das andere Ende 14 des Balges ist zwischen zwei durch die Muffe 15 gekuppelte
Zylinderabschnitte 1 a und 1 b eingespannt.
Diese Zylinderabschnitte 1 a und 1 b bilden den
Aussenstempel 1. Diese Einspannstelle für das
Balgende 14 befindet sich in grösserem Abstand vom inneren Ende 8 des Aussenstempels, bei- spielsweise etwa nahe der Mitte des Aussenstem- pels. Im Regelfall wird aber der Abschnitt 1 b des Aussenstempels 1 kürzer gehalten als der
Abschnitt 1 a.
Bei der Zuleitung von Flüssigkeit in den Raum 2 wird der Aussenstempel gegenüber dem auf dem
Liegenden abgestützten Innenstempel 6 ange- hoben. Während dieses Hochschiebens des
Aussenstempels wälzt sich der Balg 12 vom Innen- stempel 6 ab, und es legt sich ein entsprechender
Längenabschnitt des Balges an der Innenseite des Abschnittes 1 b des Aussenstempels 1 an.
Bei der Entlastung des Stempels, d. h. bei der
Entnahme von Flüssigkeit aus dem Raum 2, sinkt der Aussenstempel 1 ab, wobei sich in umgekehrter Weise ein Teil des Balges vom
Abschnitt 1 b des Aussenstempels abhebt und auf die Aussenseite des Innenstempels 6 auf- rollt. Bei einer Anordnung der Einspannstellen des Balgendes 13 in grösserem Abstand von der Führungsplatte 10 kann eine geringere Balglänge vorgesehen werden. Die Anordnung der Einspannstelle ils 13 am inneren Ende des Innenstempels 6 hat aber den Vorteil, dass der Innenstempel 6 ungeteilt bleiben kann und dass der Innenstempel auf ganzer Länge der unmittelbaren Einwirkung der Flüssigkeit entzogen ist.
Es ist auch möglich, die Einspannstelle 14 unmittelbar im Bereich der Kopfplatte 5 des Aussenstempels 1 vorzusehen, so dass die Führungsplatte 10 an der Innenseite des Balges 12 gleitet. In diesem Falle ist der Aussenstempel auf ganzer Länge von dem Balg 12 ausgekleidet.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Innenstempel 6 den Unterstempel. Diese Anordnung ist an sich bekannt ; sie hat im vorliegenden Fall den Vorteil, dass zwischen dem Ring 7 und dem Innenstempel keine besonders sorgfältige Dichtung vorgesehen zu werden braucht. Verschmutzungen können sich nicht ablagern und Beschädigungen durch herabfallendes Gestein sind auch nicht möglich. Diese Anordnung trägt dem wesentlichen Gedanken dieser Erfindung Rechnung, möglichst keine oder nur wenig empfindliche Dichtungen vorzusehen, die aus gegeneinander relativ verschieblich angeordneten Gleitflächen bestehen. Für die Arbeitsweise des in dem Stempel angeordneten Balges 12 bildet die in der Zeichnung dargestellte Anordnung des Stempels keine Voraussetzung.
Der Stempel kann daher auch um 1800 gedreht werden, so dass der Innenstempel 6 den Oberstempel bildet, während der Aussenstempel auf dem Liegenden steht.
Es können mehrere Stempel der vorstehend beschriebenen Bauart zu Pfeilern oder Wänden bzw. Rahmen zusammengestellt werden, wobei eine Verbindung zwischen den Druckkammern der verschiedenen Stempel zum Ausgleich der Belastungen vorgesehen wird. Es ist auch möglich, den Teilen eines Ausbaugliedes einen solchen Durchmesser zu geben, dass ein nach Art eines Einzelstempels ausgebildeter Pfeiler entsteht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulischer Stempel, insbesondere Grubenstempel bzw. Stütze od. dgl., bei welchem in einem den Druckraum bildenden Aussenstempel der Innenstempel unter Zwischenschaltung von Dichtungsmitteln axial verschieblich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
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förmig geführten, bei der Relativbewegung der Stempelteile (1, 6) eine Abwälzbewegung am Innen-und Aussenstempel ausführenden, flüssigkeitsdichten Balg (12) aus flexiblem, insbesondere elastisch verformbarem Werkstoff miteinander verbunden sind.
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