AT259488B - Hydraulischer Grubenstempel - Google Patents

Description

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  Hydraulischer Grubenstempel 
Das Stammpatent Nr. 250271 betrifft einen hydraulischen Grubenstempel, in dessen Aussenstempel ein Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, gegen den sich das innere Ende des Innenstempels raumgelenkig abstützt, und kennzeichnet sich dadurch, dass die raumgelenkige Abstützung zwischen dem inneren Ende des Innenstempels und den Stempelkolben über sich über einen wesentlichen Teil des
Kolbenquerschnittes erstreckende sowie unabhängig von dem Mass der Abwinklung zwischen Innen- stempel und Stempelkolben im wesentlichen gleichbleibende   Stützflächen   erfolgt und dass der Stempel- kolben mit dem inneren Ende des Innenstempels unter Wahrung einer begrenzten Raumgelenkigkeit und
Radialverschieblichkeit durch ein Kupplungselement verbunden ist.

   Hiedurch erreicht man, dass der
Innenstempel gegenüber dem Aussenstempel sowohl abgewinkelt als auch seitlich um ein begrenztes Mass verschoben werden kann, ohne dass sich diese Relativbewegung des Innenstempels gegenüber dem Aussen- stempel irgendwie auf die Lage des Stempelkolbens auswirkt. Dies hat den Vorteil, dass auch in den Fällen, in denen eine erhebliche Beanspruchung des Stempels durch aussermittig angreifende bzw. mehr oder weniger quer zur Stempelachse gerichtete Kräfte erfolgt, die Abdichtung zwischen Stempelkolben und
Innenwand des Aussenstempels in keiner Weise   beeinträchtigt   wird, da eine Verkantung des Stempelkolbens durch derartige Kräfte nicht eintreten kann.

   Vielmehr wird erreicht, dass der Stempelkolben stets auf seinem gesamten Umfang gleichmässig dichtend an der Innenfläche des Aussenstempels anliegt, wobei ohne weiteres auch Ungenauigkeiten bzw. eine gewisse Rauhheit der Innenfläche des   Aussenstempels   ohne Beeinträchtigung der Abdichtung zwischen Kolben und Aussenstempel ausgeglichen werden können. 



   Selbst in den Fällen, in denen der Aussenstempel infolge der hohen mechanischen Beanspruchungen, wie sie im rauhen Grubenbetrieb nicht zu vermeiden sind, eine geringe bleibende Verformung erfahren hat, ist infolge der gemäss dem Stammpatetnt vorgeschlagenen Abstützung des Innenstempels auf dem Stempelkolben die Abdichtung zwischen Aussenstempel und Kolben praktisch nicht beeinträchtigt. Dadurch, dass der Stempelkolben bei dem Stempel nach dem Stammpatent trotz der vorhandenen begrenzten Raumgelenkigkeit und Radialverschieblichkeit mit dem Innenstempel durch ein Kupplungselement verbunden ist, wird überdies gewährleistet, dass der Stempelkolben alle Längsverschiebungen des Innenstempels-beispeilsweise beim Ausziehen desselben-auch bei drucklosem Druckraum in dem erforderlichen Masse mitmacht. 



   Ein weiterer Vorteil der sowohl raumgelenkigen als auch radialverschieblichen Kupplung des Stempelkolbens mit dem inneren Ende des Innenstempels besteht darin, dass auch bei aussermittig bzw. mehr oder weniger quer zur Stempelachse angreifenden Kräften nul eine verhältnismässig geringe Schrägstellung des Innenstempels eintritt, wodurch die Knickfestigkeit wesentlich verbessert wird. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, dass unabhängig von dem Ausmass der jeweiligen Abwinklung zwischen Innenstempel und Stempelkolben diese beiden Teile über gleichbleibend grosse Berührungsflächen gegeneinander abgestützt sind, so dass auch bei einer Lastaufnahme von z. B. 40 bis 50 t die zwischen den Berührungsflächen auftretenden Flächenpressungen derart geringgehalten werden können, dass jegliche bleibende Verformung bzw. Beschädigung derselben mit Sicherheit ausgeschlossen ist. 



   Da bei dem Grubenstempel nach dem Stammpatent nur eine Zentrierung zwischen der Innenwandung des Aussenstempels und dem Stempelkolben erforderlich ist, ergibt sich gegenüber den in der Praxis gebräuchlichen Grubenstempeln eine wesentlich einfachere und billigere Herstellung. Da ausserdem durch die am Innenstempel vorgesehenen Dichtungen gewisse Ungenauigkeiten der Innenwandung des Aussenstempels ausgeglichen werden können, brauchen an dessen Oberflächengüte nur wesentlich geringere Anforderungen gestellt zu werden, als dies bei den bekannten Stempeln mit starrer Verbindung zwischen Stempelkolben und Innenstempel der Fall ist.

   Während man für die Herstellung der gebräuchlichen hydraulischen Grubenstempel auf die Verwendung von Präzisionsstahlrohren mit hoher Oberflächengüte angewiesen war, kann der Stempel nach dem Stammpatent ohne weiteres aus handelsüblichen Rohren 

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 eine Gewindemutter 23 gegen den Stempelkolben 6 verspannbar ist. Es kann auch die umgekehrte Anordnung gewählt werden, d. h. die grössere Lagerbüchse 22 in eine Gewindebohrung des Stempelkolbens eingeschraubt und die kleinere Lagerbüchse 22 gegen die innere Stirnwand des Abschlussstückes durch eine Gewindemutter od. dgl. verspannt werden. 



   Die Querschnittsabmessungen der Lagerbüchsen 22 und 24 sowie der zugehörigen Lagerbohrungen 28, 29 des Abschlussstückes 17 und des Stempelkolbens 6 sind so gehalten, dass das zusammen mit den beiden   Lagerbüchsen 22,.   24 eine bauliche Einheit bildende elastische Leitungselement 18 vom Innenraum. 27 
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 ? < ?Ganzes eingesetzt und durch Einschrauben der Lagerbüchse 22 bzw. Anziehen der Gegenmutter 23 befestigt werden kann. Selbstverständlich wäre auch die umgekehrte Anordnung denkbar, in der Weise, dass das mit den beiden Lagerbüchsen zu einer baulichen Einheit verbundene elastische Leitungselement vom Druckraum 8 des Aussenstempels 1 her ein- und ausgebaut werden kann. 



   Die beiden Lagerbüchsen 22 und 24 besitzen an ihrem Umfang je eine Ringschulter, die unter Zwischenschaltung von Dichtungselementen 21, 25 gegen entsprechend ausgebildete Ringflächen des Stempel-   kolb ; ns ss   bzw. der inneren Stirnwand des Innenstempels verspannbar sind. In den Fällen, in denen zwischen dem   Stempelkolben ss   und dem inneren Ende 17 des Innenstempels 16 ein querverschieblich gelagertes Zwischenstück 12 vorgesehen ist, wird in dem Zwischenstück 12 eine mittige Ausnehmung 26 vorgesehen, die mit ihrem lichten Querschnitt mindestens entsprechend dem grössten Aussenquerschnitt der kleineren Lagerbüchse 24 bemessen ist. 



   Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Stempelkolben 6 mit einer nach unten konkaven kalottenförmigen Stützfläche 6 a versehen, die unmittelbar gegen eine entsprechend ausgebildete nach oben konvexe Stützfläche 15 der Abschlussplatte 17 des Innenstempels 16 abgestützt ist. Bei dieser Aus-   führungsform   ist somit der Innenstempel 16 mit seinem inneren Ende gegen den Stempelkolben 6 im wesentlichen nur raumgelenkig abgestützt. 



   Das die Druckräume 8 und 27 des   Aussen- und   Innenstempels verbindende elastische Leitungselement 18 besitzt bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform an beiden Enden nach aussen vorstehende Randwulste 18 a, die am Stempelkolben 6 und an der inneren Stirnwand des Innenstempels flüssigkeitsdicht eingespannt sind. Hiezu sind in Gewindebohrungen 30 bzw.   30 ades Stempelkolbens 6   und der Innenstempelstirnwand 17 von den Innenräumen des Innen- und Aussenstempels her einschraubbare Gewindebüchsen   31,   31 a vorgesehen, die die Randwulst   M a des Leitungselementes. M   gegen diesen in ihrer Form angepasste Lagerflächen 32 bzw.   32   des Stempelkolbens 6 und der Innenstempelstirnwand 17 unter Zwischenschaltung von Zwischenlegscheiben   33, 33   a verspannen.

   Die den zylindrischen Mittelteil des Hochdruckschlauches 18 umschliessenden Flächen 34 und 34 a des Stempelkolbens 6 und der Innenstempelstirnwand 17 sind zu ihren Stützflächen 6 a bzw. 15 hin konisch erweitert, um eine gewisse seitliche Relativverschiebung zwischen den Stützflächen 6 a und 15 ohne Behinderung durch den Hochdruckschlauch 18 zuzulassen. 



   Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die innere Stirnwand 17 des Innenstempels 16 
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 dem Stempelkolben   ss-d.   h. im wesentlichen nur   raumgelenkig-abgestützt.   Das Leitungselement 18 ist bei dieser Ausführungsform starr ausgebildet und besteht aus einem vorzugsweise aus Stahl gebildetem Rohr, das an seinem oberen Ende mit einem Aussengewinde versehen und in eine Gewindebohrung 35 des Stempelkolbens 6 eingeschraubt ist. Das untere Ende des Verbindungsrohres 18 greift unter Belassung eines allseitigen radialen Spiels durch eine Ausnehmung 36 der Innenstempelstirnwand 17 hindurch, welche zum Druckraum 27 des Innenstempels 16 hin offen ist.

   Die im Querschnitt vorzugsweise kreisförmige Ausnehmung 36 ist gegenüber dem Ringraum 37 zwischen der Aussenwand des Innenstempels 16 und der Innenwand des Aussenstempels 1 abgedichtet. Hiezu ist zwischen den kalottenförmig ausgebildeten Stützflächen 6 a bzw.   15   des Stempelkolbens 6 und der Innenstempelstirnwand 17 bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eine koaxial zum Verbindungsrohr 18 angeordnete Ringdichtung 38 eingeschaltet, die als O-Ring ausgebildet und in einer ringnutartigen Vertiefung des Stempelkolbens 6 gelagert ist. Selbstverständlich kann auch die umgekehrte Anordnung getroffen und die Ringdichtung 38 in einer Vertiefung der Stützfläche 15 der Innenstempelstirnwand 17 gelagert werden. 



   Der untere Endabschnitt 18 b des Verbindungsrohres 18 ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform   kopfartig verstärkt-beispielsweise   als Vier-oder Sechskantkopf-ausgebildet und dient als Anschlagfläche für eine Tellerfeder 39, welche gegen die die Ausnehmung 36 umgebende Stirnfläche der Innenstempelstirnwand 17 abgestützt ist. Durch diese Tellerfeder 39 wird die Stützfläche 6 a des mit dem Verbindungsrohr 18 starr verbundenen Stempelkolbens 6 auch bei drucklosem Stempel gegen die Stützfläche 15 der Innenstempelstirnwand 17 angedrückt, so dass auch bei drucklosem Stempel eine zuverlässige Abdichtung der beiden Stempeldruckräume durch die Ringdichtung 38 gegenüber dem Ringraum 37 gewährleistet ist. 



   Es kann an Stelle der in Fig. 3 dargestellten Anordnung das starr ausgebildete Verbindungsrohr 18 auch in eine Gewindebohrung der Innenstempelstirnwand 17 eingeschraubt und mit seinem freien beweglichen Ende durch eine zum Druckraum 8 des Aussenstempels hin offene Ausnehmung des Stempelkolbens hindurchgreifen und mit seinem kopfartig verstärkten Endabschnitt gegen den Rand dieser Ausnehmung durch ein Federelement abgestützt sein. 

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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 7>

   14. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume (27 bzw. 8) des Innen- und Aussenstempels (16 bzw. 1) durch einen aus elastischem Werkstoff bestehenden flexiblen Balg verbunden sind, dessen Randabschnitte am Stempelkolben (6) und an der inneren Stirnwand (17) des Innenstempels (16) flüssigkeitsdicht befestigt sind.

   15. Grubenstempel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (18) als aus einem Werkstoff geringer Elastizität-insbesondere aus Metall-bestehendes Rohr ausgebildet ist. EMI7.1

   17. Grubenstempel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das an einem Ende im Stempelkolben (6) oder in der inneren Stirnwand (17) des Innenstempels (16) starr befestigte Verbindungsrohr (18) mit seinem andern Ende (18b) unter Belassung eines allseitigen radialen Spiels in eine zum Innen-bzw. Aussenstempeldruckraum (27 bzw. 8) hin offene Ausnehmung (36) der Innenstempelstirnwand (17) oder des Stempelkolbens (6) eingreift.

   18. Grubenstempel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Innenstempelstirnwand (17) bzw. im Stempelkolben (6) vorgesehene Ausnehmung (36) gegenüber dem Ringraum (37) EMI7.2 abgedichtet ist.

   19. Grubenstempel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den kalottenförmig ausgebildeten Stützflächen (6a bzw. 15) des Stempelkolbens (6) und der Innenstempelstirnwand (17) mindestens eine vorzugsweise koaxial zum Verbindungsrohr angeordnete Ringdichtung (38) eingeschaltet ist.

   20. Grubenstempel nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (38) als O-Ring ausgebildet und in einer ringnutaitigen Vertiefung der Stützfläche (6 a bzw. 15) des Stempelkolbens (6) oder der Innenstempelstirnwand (17) gelagert ist. EMI7.3

   22. Grubenstempel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der radial frei bewegliche Endabschnitt (18 des Verbindungsrohres (18) gegenüber dem Stempelkolben (6) bzw. der Innenstempelstirnwand (17) durch ein diese gegeneinander pressendes Federelement (39) abgestützt ist.

   23. Grubenstempel nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Tellerfeder (39) ausgebildet und gegen Anschlagflächen abgestützt ist, welche an dem kopfartig verstärkten Endabschnitt (18 b) des Verbindungsrohres (18) sowie an dem Rand der Ausnehmung (36) der Innenstempelstirnwand (17) bzw. des Stempelkolbens (6) vorgesehen sind.

   24. Grubenstempel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Ausnehmung (36) der Innenstempelstirnwand (17) bzw. des Stempelkolbens (6) eingreifende Endabschnitt des Verbindungsrohres (18) der Ausnehmung (36) gegenüber durch einen flüssigkeitsdichten Balg aus elastisch verformbarem Werkstoff abgedichtet ist.