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Hydraulischer Stempel, insbesondere Grubenstempel
DasStammpatent betrifft einen hydraulischen Stempel bzw. Stütze od. dgl., bei welchem der Innenstempel in einem den Druckraum bildenden Aussenstempel unter Zwischenschaltung von Dichtungsmitteln axial verschieblich geführt ist, und kennzeichnet sich dadurch, dass der Innenstempel und der diesen umschliessende Aussenstempel durch einen stulpenförmig geführten, bei der Relativbewegung der Stempelteile eine Abwälzbewegung am Innen- und Aussenstempel ausführenden, flüssigkeitsdichten Balg aus flexiblem, insbesondere elastisch verformbarem Werkstoff miteinander verbunden sind. Hiedurch sind einander berührende Dichtflächen vermieden, die eine besondere Bearbeitung erforderlich machen würden. Ein Undichtwerden des Stempels durch Korrosion der Dichtflächen ist ausgeschlossen.
Der die Ab- dichtung übernehmende, an den Enden fest eingespannte Rollbalg wälzt sich an den einander zugekehrten Mantelflächen vom inneren und äusseren Stempelteil ab und verursacht dabei einen kaum nennenswerten Widerstand, so dass Innen- und Aussenstempel auch nach längerer Betriebszeit leicht gegeneinander verschoben werden können.
Nach einem weiteren Merkmal des Stammpatentes ist ein dem inneren Ende des Innenstempels zugewendeter Abschnitt dieses Innenstempels mit einer in wesentlichem Abstand vom inneren Ende des Aussenstempels liegenden Einspannstelle, die an der Wandung des Aussenstempels vorgesehen ist, durch den Balg verbunden. Dabei kann das dem Aussenstempel zugewendete Ende des Balges zwischen zwei muffenartig gekuppelten Zylinderabschnitten des Aussenstempels eingespannt sein.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung des Vorschlages nach dem Stammpatent und kennzeichnet sich dadurch, dass dem Rollbalg mindestens ein weiterer Rollbalg zugeordnet ist und dass die Rollbälge mindestens mit ihren an den Stempelteilen anliegenden Längenabschnitten unter unmittelbarer gegenseitiger Berührung koaxial ineinander liegen. Hiedurch wird die Belastungsfähigkeit des Stempels und damit dessen Betriebssicherheit und Lebensdauer wesentlich erhöht, da jeder der Rollbälge nur einen Teil der Gesamtbelastung aufnimmt.
Dabei können die dem Aussen-und/oder Innenstempel zugeordneten Randabschnitte derRollbälge in einer gemeinsamen Querschnittsebene oder gemäss einem weiteren Merkmal in verschiedenen, in axialem Abstand voneinander angeordnetenQuerschnittsebenen des Stempels dichtend eingespannt sein.
Eine zweckmässige Weiterbildung kann ferner darin bestehen, dass die Rollbälge etwa auf ganzer Länge durchgehend unmittelbar aneinander liegen, wobei der äussere, dem Druckraum des Stempels abgekehrte und unmittelbar auf der inneren Umfangsfläche des Aussenstempels bzw. der äusseren Umfangsfläche des Innenstempels aufliegende Rollbalg gegenüber dem inneren Rollbalg eine höhere Zugfestigkeit besitzt. Dabei kann der äussere Rollbalg zur Aufnahme des der Stempelhöchstlast entsprechenden Druckes aus einem Material hoher Zugfestigkeit und der innere Rollbalg aus einem den Stempeldruckraum abdichtenden Material bestehen.
Da dem äusseren Rollbalg im Bereich der Rollstelle zwischen Aussen-und Innenstempel ein grösserer Biegeradius als dem inneren Rollbalg zur Verfügung steht, kann der äussere Rollbalg gegenüber dem inneren Rollbalg aus einem härteren und kräftigeren, d. h. weniger biegsamen Material bestehen.
Um einen durch Reibung verursachten Verschleiss zwischen den einzelnen Rollbälgen zu vermeiden
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und gleichzeitig eine gleichmässige Übertragung des im Druckraum des Stempels wirksamen Druckes auf den äusseren Rollbalg zu gewährleisten, empfiehlt es sich, dass die im Bereich der Rollstelle zwischen Aussen- und Innenstempel befindlichen Längenabschnitte der aus flüssigkeitsdichtem Material bestehen- den Rollbälge-in Längsrichtung des Stempels gesehen-im Abstand voneinander angeordnet sind und eine Ringkammer zur Aufnahme eines flüssigen, gegenüber dem Material der Rollbälge chemisch neutralen
Druckübertragungsmediums einschliessen.
Dabei ist zweckmässig eine Zuleitung zu der das Druckübertra- gungsmedium aufnehmenden Ringkammer zwischen den Rollbälgen im Bereich der Einspannstelle für die
Randabschnitte der Rollbälge am Aussenstempel vorgesehen. Durch das gleichzeitig eine Schmierfunktion übernehmende, zweckmässig inkompressible Druckübertragungsmedium wird die Relativbewegung zwi- Ischen Aussen- und Innenstempel erleichtert und ein Aneinanderkleben der Rollbälge auch bei grösster Be- lastung vermieden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem insbesondere für den Grubenbetrieb vorgesehenen Stem- pel veranschaulicht, dessen Innenstempel 1 und Aussenstempel 2 durch einen flexiblen Rollbalg 3 flüssig- keitsdicht miteinander verbunden sind. Dem Rollbalg 3 ist mindestens ein weiterer Rollbalg 4 zugeordi net, wobei die Rollbälge mindestens mit ihren an den Stempelteilen 1,2 anliegenden Längenabschnitten unter unmittelbarer gegenseitiger Berührung koaxial ineinander liegen.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die im Bereich der Rollstelle zwischen Aussen-und Innen- stempel befindlichen Längenabschnitte 3a, 4a der aus flüssigkeitsdichtem Material, z. B. aus Elasto- meren, d. h. aus synthetischen Kautschuken oder gummiähnlichen Kunststoffen, bestehenden Rollbäl- ge-in Längsrichtung des Stempels gesehen-im Abstand voneinander angeordnet sind und eine Ring- kammer 5. zur Aufnahme eines flüssigen, gegen über dem Material der Rollbälge chemisch neutralen Druck- übertragungsmediums, z. B. Wasser, einschliessen. Das Volumen des gleichzeitig eine gewisse Schmier- funktion zwischen denRollbälgen ausübendenDruckübertragungsmediums ist erheblich kleiner als das Vo- lumen desArbeitsmediums im Druckraum des Stempels bemessen.
Es genügt im allgemeinen, den axis. - len Abstand zwischen den Längenabschnitten 3a, 4a im Bereich der Rollstelle zwischen Aussen- und Innen- stempel nicht grösser als etwa der Wandstärke eines Rollbalges entsprechend zu bemessen. Die Ringkam- mer 5 ist dadurch gebildet, dass die äusseren und inneren Randabschnitte 3b, 4b bzw. 3c, 4c der Rollbäl- ge 3,4 in jeweils zwei verschiedenen Querschnittsebenen des Stempels eingespannt sind, wobei im vor- liegenden Fall der axiale Abstand der am Aussenstempel vorgesehenen Einspannebenen grösser als der der
Einspannebenen am Innenstempel bemessen ist und die Rollbälge eine gleiche Länge aufweisen.
Indessen kann die Ringkammer 5 auch dadurch gebildet werden, dass die Rollbälge 3, 4 unter Voraussetzung einer jeweils gemeinsamen Einspannebene für die äusseren und innerenRandabschnitte verschieden lang bemessen werden. Das Druckübertragungsmedium wird in die Ringkammer 5 bei entlastetem Stempel vorzugsweise in einer solchen Relativstellung der Stempelteil zueinander eingefüllt, in der die im Bereich der Roll- stelle liegenden Längenabschnitte 3a, 4a der Rollbälge in Höhe einer zwischen den Einspannstellen für die äusseren Randabschnitte 3b, 4b vorgesehenen, verschliessbaren Zuleitung 7 liegen. In normaler Be- triebsstellung ist die Zuleitung 7 durch den inneren Rollbalg 4 überdeckt.
Während im vorliegenden Fall die Rollbälge 3, 4 aus demselben, mit gleicher Wandstärke versehenen elastomeren Material mit einer gegebenenfalls zur Mitte zunehmenden Verstärkung aus Stahlkord be- stehen und infolgedessen jeweils etwa die Hälfte des im Stempeldruckraum herrschenden Druckes auf- nehmen, kann der äussere Rollbalg auch eine höhere Zugfestigkeit als der innere Rollbalg aufweisen. Zu diesem Zweck kann entweder die Wandstärke des äusseren Rollbalges verstärkt oder aber ein zugfesteres
Material verwendet werden. Dabei können die Rollbälge unter Verzicht auf ein zwischen ihnen vorgese- henes Druckübertragungsmedium etwa auf ganzer Länge durchgehend unmittelbar aneinander liegen für den Fall, dass der äussere Rollbalg zur Aufnahme des der Stempelhöchstlast entsprechenden Druckes aus einem Material hoher Zugfestigkeit, z. B.
Stahlgewebe oder Stahlgeflecht, und der innere Rollbalg aus einem den Stempeldruckraum abdichtenden Material, z. B. Gummi, bestehen.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die am Aussen- und Innenstem- pel eingespannten Randabschnitte 3b, 4b bzw. 3c, 4c der Rollbälge 3, 4 eine gegenüber ihrem übrigen
Längenbereich höhere Festigkeit und sind zu diesem Zweck wulstartig verstärkt. Die Randwulste sind mit Verstärkungseinlagen aus einem Material von gegebenenfalls gegenüber dem Material des Rollbalges grö- sserer Festigkeit, z. B. mitinnerhalbderRandwulstegelageitenVerstärkungsrmgenSa, 8bbzw. 9a, 9b versehen, die zweckmässig aus Drahtlitzen, Drahtkord od. dgl. bestehen. Diese Versteifungsringe sind vor ihrer Einlagerung zweckmässig derart präpariert, dass sie gegenüber dem elastischen Werkstoff der Rollbälge eine hohe Haftfestigkeit besitzen.
Ferner können die Rollbälge 3,4 mindestens im Bereich ihrer Randabschnitte 3b, 3c bzw. 4b, 4c mit Gewebeeinlagen versehen sein, die aus mindestens zwei in dem
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Abschlussplatte 20 bemessen ist und am Aussenrand einen wulstartig zur Abschlussplatte und zur Klemm- platte vorspringenden Rand aufweist. In Richtung zum Stempelinnern ist zwischen der Zwischenscheibe 24 und der Klemmplatte 23 der Randwulst 4c des inneren Rollbalges 4 eingespannt, wobei die Klemmplat- te 23 im Durchmesser geringfügig grösser als die Zwischenscheibe bemessen ist.
Auf das in denDruckraum 6 des Stempels bineinragende äussere Ende des Schraubenbolzens 21 ist eine
Führungsplatte 2'5 aufgeschraubt, die mit Durchbrechungen 25a grösseren Querschnitts versehen ist. Das
Arbeitsmedium des Stempels kann durch die Durchbrechungen 25a in den zwischen der Führungsplatte und einer Kopfplatte 26 des Aussenstempels 2 liegenden Bereich des Druckraumes 6 beim Setzen des Stempels überströmen und bei Entlastung des Stempels in den zylindrischen Druckraum 6a entweichen.
Die Führungsplatte 25 des Innenstempels 1 und der Kupplungsring 12 des Aussenstempels 2 bilden die
Ausziehlänge des Stempels begrenzende Anschläge, während bei eingeschobenem Stempel zweckmässig die Kopfplatte 26 des Aussenstempels auf der Führungsplatte 25 des Innenstempels aufliegt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulischer Stempel, insbesondere Grubenstempel bzw. Stütze od. dgl., bei welchem in einem denDruckraum bildenden Aussenstempel der Innenstempel axialverschieblich geführt und mit dem ihn um- schliessenden Aussenstempel durch einen stulpenförmig geführten, bei der Relativbewegung der Stempel- teile eine Abwälzbewegung am Innen- und Aussenstempel ausführenden, flüssigkeitsdichten Balg aus fle- xiblem, insbesondere elastisch verformbarem Werkstoff verbunden ist, nach Patent Nr.
208318, dadurch gekennzeichnet, dass dem RollbalgS) mindestens ein weiterer Rollbalg (4) zugeordnet Ist und dass die
Rollbälge mindestens mit ihren an den Stempelteilen (1,2) anliegenden Längenabschnitten unter unmit.' telbarer gegenseitiger Berührung koaxial ineinander liegen.