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Mechanische Verlängerungsvorrichtung für einen hydraulischen Stempel
Die Erfindung betrifft eine mechanische Verlängerungsvorrichtung für einen hydraulischen aus Aussen- und Innenrohr bestehenden Stempel mit einem das Aussenrohr des Stempels mit geringem Spiel umgebenden koaxialen Rohr, das zur Einlage von Unterlegstücken eine seitliche Öffnung aufweist.
Mechanische Verlängerungsvorrichtungen für Stempel dienen bekanntlich zur Erhöhung der
Anpassungsfähigkeit der Stempel an stärker schwankende Flözmächtigkeiten bei dafür nicht ausreichendem eigenen Hub der Stempel.
Es sind verschiedene Verlängerungsvorrichtungen bekannt, so z. B. solche mit an den Stempelfuss ansetzbare einteilige Verlängerungsstücke. Diese haben den Nachteil, dass sie nur für eine bestimmte
Verlängerungshöhe verwendet und oft nur mit grösserem Arbeitsaufwand am Stempelfuss befestigt, bzw. von diesem gelöst werden können. Zudem ist es umständlich, solch grosse einteilige Verlängerungsstücke mit einem Ausbau mitzuführen, insbesondere, wenn man mehrere Stücke mit verschiedenen Längen benötigt.
Es sind ferner Vorrichtungen mit Verlängerungsstücken am Kopf des Stempels bekannt ; auch sie haben den Nachteil, dass ihre Verlängerungshöhe unveränderlich ist und ihr Einsatz zwischen dem
Stempelkopf und der Kappe mit relativ hohem Arbeits- und Zeitaufwand verbunden ist. Im übrigen sind derartige Aufsatzstücke, insbesondere an ihrer Verbindungsstelle mit dem Stempelkopf hohen
Knick- und Querkräften ausgesetzt, was einer kostspieligen Verstärkung solcher Aufsatzkonstruktionen bedarf.
Bekannt sind auch in mehreren Stufen einstellbare Verlängerungsvorrichtungen, vor allem bei einem Einzelstempel, an dessen Unterstempel ein diesen umfassendes Halbrohr vorgesehen ist. Je nach Bedarf können ein oder mehrere profilierte, zum Tragen des Stempels bestimmte Unterlegstücke, die von einem exzentrisch zu diesem ausserhalb des Halbrohres angeordneten und mit dem Halbrohr verbundenen Stab in aufeinandergestapelter Lage zusammengehalten sind, um die Achse des Stabes in das Halbrohr eingeschwenkt werden.
Eine derartige Verlängerungsvorrichtung bietet wegen ihres wenig stabilen Halbrohres weder ein Gefahren ausschliessendes Mindestmass an Sicherheit gegen seitliches Auskippen der Unterlegstücke, noch ist sie für den Einsatz an Stempeln in Standgefässen von Wanderausbauaggregaten geeignet, wo die Stempel zusätzlich zu ihren hohen Belastungen in axialer Richtung auch Kräften in radialer Richtung ausgesetzt sind.
Schliesslich sind auch in mehreren Stufen einstellbare Verlängerungsvorrichtungen für Stempel von Wanderausbauaggregaten bekannt. So weist eine Vorrichtung ein mit einem Aussengewinde versehenes, unten durch einen Boden abgeschlossenes Rohr auf, das den Unterstempel am Boden tragend aufnimmt und das selbst in ein im Aggregat gehaltertes, weiteres Rohr eingesetzt ist. Auf das Gewinde des Zwischenrohres ist eine Mutter aufgeschraubt, die das den Stempel tragende Zwischenrohr auf der Oberkante des Aussenrohres abstützt, wobei die Stellung der Mutter auf dem Gewinderohr die Grösse der mechanischen Verlängerung des im Gewinderohr sitzenden Stempels bestimmt.
Diese bekannte Ausführung ermöglicht zwar eine stufenlose mechanische Verlängerung des zugehörigen hydraulischen Aggregatstempels, sie ist jedoch auf Grund ihrer doppelten Rohranordnung und insbesondere des genau zu arbeitenden Rohrgewindes relativ teuer und durch Schmutz und Steinschlag der Gefahr der Störung
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ausgesetzt. Aus Festigkeitsgründen müssen derartige mit Gewinden versehene Rohre zudem einen relativ grossen Aussendurchmesser haben, der wieder einen noch grösseren Aussendurchmesser des dieses Rohr umgebenden Halterungsrohres bedingt.
Ziel der Erfindung ist eine Verlängerungsvorrichtung, welche eine vergleichsweise kosten- und raumsparende stabile Ausführung hat, die bei einfacher und schneller Handhabung die Möglichkeit bietet, Stempel, insbesondere in Wanderausbauaggregaten gehalterte hydraulische Stempel um variable
Stufen und dabei in weiten Grenzen zu verlängern. Durch die erfindungsgemässe
Stempelverlängerungsvorrichtung soll ausserdem die Möglichkeit gegeben sein, die Bauteile eines mit diesen Vorrichtungen ausgestatteten Ausbauaggregates im Falle seiner Einklemmung zwischen dem
Hangenden und dem Liegenden bei völliger Absenkung der Stempel vor Überlastung zu schützen und/oder das Befreien des Ausbaues aus der Einklemmung zu erleichtern.
Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass das Rohr der Verlängerungsvorrichtung mit seinem Unterende im Aggregatboden in an sich bekannter Weise seitlich gehaltert aufruht, dass die zum
Rohrinnenraum führende seitliche Öffnung ein im Fussbereich des koaxialen Rohres vorgesehenes relativ kleines Einsatzloch ist, dessen Höhe z. B. etwa dem inneren Rohrdurchmesser und dessen Breite z.
B. etwa dem halben Rohrdurchmesser entspricht, und die durch das Einsatzloch in das Rohr einsetzbaren
Unterlegstücke eine grösste diagonale Querschnittsabmessung wenig kleiner als der Rohrinnen- durchmesser und eine kleinste Querschnittsabmessung wenig kleiner als die Breite des Einsatzloches aufweisen und für einen zum Einsetzen und Herausnehmen der Verlängerungsstücke dienenden
Bedienungsstab Ansatzflächen, Zapfen oder Bohrungen vorgesehen ist.
Nach Merkmalen der Erfindung können die Unterlegstücke sich gegenseitig zentrierende ineinandergreifende Kanten, Zapfen und/oder Bohrungen od. dgl. aufweisen. Es kann auch eine das unterste Unterlegstück in angehobener Stellung festhaltende Abstützkante vorgesehen sein. Für den Eingriff eines Bedienungsstabes können die Unterlegstücke mit mindestens einer seitlichen, parallel zu ihrer Unter-und/oder Oberseite verlaufenden Bohrung versehen sein und in der Wand des Rohres kann ein von der Oberkante des Einsatzloches ausgehender Einschnitt vorgesehen sein, der zur Auflage des Bedienungsstabes mit den angehobenen Unterlegstücken an seinem Oberende eine hakenförmig auslaufende Abstützkante aufweist, und dessen Breite gleich oder grösser als der Durchmesser des Bedienungsstabes ist.
Nach andern Merkmalen der Erfindung kann im Fussbereich des koaxialen Rohres eine dem Einsatzloch gegenüberliegende Öffnung vorgesehen sein und wenigstens ein Unterlegstück kann keilförmig mit zum Vorderende geneigter Keilfläche ausgeführt und zwischen den einander gegenüberliegenden Aussparungen angeordnet sein. Die Unterlegstücke können Hohlkörper, Kastenprofilstücke, Rohrstücke od. dgl. sein, deren Seitenwandungen in ihrer Querschnittsfläche und Materialeigenschaft auf eine Belastbarkeit mit einer wenig oberhalb der Nennlast des Stempels einsetzenden Nachgiebigkeit durch plastische Verformung abgestimmt sind.
Gemäss weiteren Erfindungsmerkmalen können zur Begrenzung des Nachgiebigkeitsweges der Unterlegstücke in deren Hohlräume eingreifende starre Zapfen od. dgl. vorgesehen sein, die in vertikaler Richtung von einer Anschlagfläche um die Länge des Nachgiebigkeitsweges Abstand haben. Das Unterlegstück kann aus sprödem Material wie Glas, Porzellan od. dgl. bestehen und zur Schaffung eines Spielhubes für den Stempel im Unterlegstück und/oder seitlich zwischen dem Unterlegstück und der Rohrwand können für das bei überlastung zerfallende Material Verdrängungshohlräume vorgesehen sein. Die die Stempellast begrenzt aufnehmende Wand des Unterlegstückes können eine durchstossbare hohlliegende Querwand oder abscherbare hochliegende Querstäbe sein.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigen : Fig. 1 in Vorderansicht im Schnitt ein Stempelstandgefäss eines Wanderausbauaggregats mit einem in einem Verlängerungsrohr getragenen Stempel und mehreren im Standgefäss untergebrachten Unterlegstücken, Fig. 2 in Draufsicht das Stempelstandgefäss mit Verlängerungsvorrichtung, Fig. 3 in Seitenansicht dasselbe Standgefäss mit zu Einlage von Unterlegstücken angehobenem Unterstempel, Fig. 4 die Verlängerungsvorrichtung mit auf mehreren Unterlegstücken abgestütztem Stempel, Fig. 5 in Frontansicht und Fig. 6 in Seitenansicht ein nachgiebiges Unterlegstück, Fig. 7 in Draufsicht ein anderes nachgiebiges Unterlegstück, die Fig. 8 und 9 in Seitenansicht weitere nachgiebige Unterlegstücke, Fig.
10 eine unter Last lösbare Unterlegvorrichtung und Fig. ll ein nachgiebiges Unterlegstück mit einem Abscherkörper.
Das in den Fig. l, 2 und 3 gezeigte Stempelstandgefäss-l-stützt in seinem oberen Bereich einen in einem Rohr--2--höhenverschieblich gehalterten Stempel--3--durch vier Gummipakete --4-- elastisch nach den Seiten hin ab. Seitlich des Rohres--2--sind am Boden des Standefässes
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- l- (Fig. l und 2) eine Anzahl von Unterlegstücken-5-aus Kastenprofilen aufbewahrt, die je nach Bedarf an Verlängerung für den Stempel nach Anheben des Unterstempels (Fig. 3) durch ein Einsatzloch --6-- von rechteckiger Form im Rohr-2-in dieses eingesetzt werden können.
Das Anheben des Unterstempels geschieht bei modernen Hydraulikstempeln mit Rückzugsfeder oder doppelt wirkender Hydraulik besonders einfach, u. zw. selbsttätig von dem im Oberbau dann hängendem Oberstempel aus. Die Unterlegstücke --5-- haben Bohrungen --7--, in die ein Bedienungsstab --8-- (Fig. 3) eingreifen kann, mit dem die Unterlegstücke in das Rohr eingesetzt, bzw. herausgenommen werden können. Vom oberen Rand des Einsatzloches-6-im Rohr-2-geht ein schmaler Einschnitt --9-- aus, der an seinem oberen Ende-10-hakenförmig ausläuft.
Mittels des Bedienungsstabes --8-- können nun die im Rohr befindlichen Unterlegstücke--S-- angehoben werden, um für ein weiteres Unterlegstück Raum zu geben, wobei der Bedienungsstab in den Einschnitt --9-- geführt und in dessen hakenförmig auslaufendem Ende --10-- eingelegt wird, wo er mit der Last der angehobenen Unterlegstücke während des Einsetzens des neuen Unterlegstückes aufruhen kann. Durch Anheben jeweils der über dem untersten Stück liegenden Stücke kann das jeweils unterste Unterlegstück ebenso leicht ausgebaut werden.
Die Stempel können bei entsprechender Wahl der Länge des Rohres--2--mit ihrem Unterstempel sogar über die sie seitlich stützende elastische Halterung --4-- hinaus verlängert werden, da bei dieser Stempelverlängerung das Ausmass der gewünschten Verlängerung unabhängig von der Höhe der seitlichen Rohröffnung ist und der Einsatz der entsprechenden Zahl von Unterlegstücken nicht von der Halterung behindert werden kann. In der Fig. 4
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Quaderform, wobei die Diagonale der oberen und unteren Rechteckfläche wenig kleiner als der Rohrinnendurchmesser ist (Fig. 2). Bei dieser Form ist es einerseits möglich, die Stücke durch eine Öffnung mit einer Breite von z.
B. nur etwa ein Viertel des Rohrumfanges oder weniger in das Rohr einzubringen und ihnen anderseits an der Rohrinnenwandung Führung zu geben, die ein gefährliches Ausknicken des von den Unterlegstücken gebildeten Verlängerungsstapels verhindert. Vorteilhafterweise sind die Kanten der Unterlegstücke etwas abgerundet. Für anders ausgebildete Unterlegstücke, die an der Rohrinnenwandung geführte Kanten nicht aufweisen, können im Rohr Führungsleisten aus Metall, Plastik od. dgl. angeordnet sein.
In den Fig. 5 und 6 ist ein Unterlegstück-5'--aus Kastenprofil gezeigt, dessen Stegwandungen Bohrungen--11--aufweisen, durch deren Grösse und Menge die Belastbarkeit der Stege auf einen bestimmten Wert herabgesetzt ist, oberhalb dessen sie unter plastischer Verformung der Überlastung nachgeben. Dieser Wert soll oberhalb der Nennlast des Stempels liegen und diese etwa bis zu 50% des Wertes überschreiten, um den die zugehörigen Ausbauaggregatbauteile höher als der Stempel belastbar sind, so dass die Stücke durch ihr Nachgeben für den Fall der Einklemmung des Ausbaues zwischen dem Hangenden und dem Liegenden bei völlig abgesenkten Stempeln eine Sicherheit gegen Zerstörung kostspieliger Aggregatbauteile bilden.
Zur Vermeidung unkontrollierbarer Verformung der einzelnen nachgiebigen Unterlegstücke --5'--, die im Rohr--2--ein Verklemmen hervorrufen könnte, ist im Inneren des Kastenprofilstückes--5'--ein vertikaler kurzer Zapfen--12--angeordnet, der den Stauchweg des Unterlegstückes begrenzt.
Fig. 7 zeigt ein aus einem Rohrprofil bestehendes Unterlegstück--13--, dessen mittlerer Höhenbereich zur Schaffung einer Nachgiebigkeitszone mit radialen Bohrungen --14-- versehen ist. Zur Zentrierung am Verlängerungsrohr ist das Unterlegstück--13--auf eine rechteckige, mit ihren Kanten an der Rohrinnenwandung sich führende Platte--15-aufgeschweisst. Die Platte-15kann gleichzeitig einen den Stauchweg des Unterlegstückes--13--begrenzenden Zapfen--16-- aufnehmen.
Das Unterlegstück der Fig. 8 besteht aus einem horizontal liegenden bei Überlastung nachgiebigen
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im Rohr--2--der Verlängerungsvorrichtung dienen.
Fig. 9 zeigt ein napfförmiges Unterlegstück-21-aus sprödem Material. Bei Überlastung wird das Unterlegstück --21-- schrittweise zerkleinert und in den in ihm und seitlich von ihm im Rohr verbleibenden Hohlraum gedrängt und schafft dadurch eine relativ grosse Nachgiebigkeit und einen Nothub für den Stempel, der genügen kann, den Ausbau ohne Abbau von Hangendteilen aus einer Einklemmung zwischen dem Hangenden und dem Liegenden zu befreien. Das Unterlegstück --21--
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kann in seiner Belastbarkeit auch so bemessen sein, dass es bei Einklemmen des Ausbaues dem die Nennlast des Stempels überschreitenden Druckaufbau weitgehend gewachsen ist und vor seiner Überlastung von Hand zerschlagen werden kann, um im geeigneten Augenblick den zum Rücken des Ausbaues nötigen Nothub für die Stempel zu schaffen.
Ein Lösen der eingeklemmten Stempel ist in jedem Falle ohne Befreien des Ausbaues durch mühsames Abtragen von Teilen des Hangenden mit einer Unterlegvorrichtung, z. B. gemäss Fig. 10 möglich. Diese Unterlegvorrichtung weist einen unter Last lösbaren Keil--25--auf, der zwischen der vorwärtigen Einlegöffnung--6--im Rohr--2--der Verlängerungsvorrichtung und einer kleineren gegenüberliegend vorgesehenen Öffnung --26-- auf einem einfachen kurzen Unterlegstück-S-- angeordnet ist.
Diesem Keil --25-- liegt ein Unterlegstück-27-mit einer dem Keil angepassten Schrägfläche-28-auf. Zur Entlastung des Stempels wird der Keil --25-- durch die Öffnung - herausgeschlagen, so dass das obere Unterlegstück --27-- absinken kann und für den Stempel ein Nothub entsteht.
Ein den Entlastungskeil-25-und das Unterlegstück --27-umschliessendes Gehäuse --29-- mit geradem oberen Rand-30-und eine am oberen Unterlegstück --27-- ausgebildete vorspringende Oberkante --31-- legen sich dabei nach Zurücklegen des zwischen ihnen liegenden Nothubweges glatt aufeinander und verhindern ein Aufschlagen der schrägen Unterseite-28-des Unterlegstückes--27-auf das Unterlegstück
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Fig. 11 zeigt ein bei Überlastung des Stempels um ein grosses Wegstück-32-nachgebendes Unterlegstück--33--. Dieses ruht als Bolzen auf über einem Käfig--35--hohlliegend angeordneten dünnen Platte --36- oder auf Stiften--37--, wie strichpunktiert angedeutet, auf,
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Sind mehrere Unterlegstücke zur Verlängerung des Stempels erforderlich, so ist in der Regel nur eines der Art gemäss Fig. 9, 10 oder 11 einzusetzen. Gegebenenfalls lassen sich auch Unterlegstücke der Art gemäss Fig. 10 mit der Art gemäss Fig. 9 und 11 oder Fig. 5 bis 8 kombinieren, so dass bei Einklemmung oder Überlastung des Ausbaues eine Nachgiebigkeit erzielt wird, und später durch Lösen z. B. des Keiles --13-- der Ausbau durch Schaffen eines Nothubes für die Stempel aus der Einklemmung befreit werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mechanische Verlängerungsvorrichtung für einen hydraulischen, aus Aussen- und Innenrohr bestehenden Stempel mit einem das Aussenrohr des Stempels mit geringem Spiel umgebenden koaxialen Rohr, das zur Einlage von Unterlegstücken eine seitliche Öffnung aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rohr der Verlängerungsvorrichtung mit seinem Unterende im Aggregatboden in an sich bekannter Weise seitlich gehaltert aufruht, dass die zum Rohrinnenraum führende seitliche Öffnung ein im Fussbereich des koaxialen Rohres (2) vorgesehenes relativ kleines Einsatzloch (6) ist, dessen Höhe z. B. etwa dem inneren Rohrdurchmesser und dessen Breite z.
B. etwa dem halben Rohrdurchmesser entspricht, und die durch das Einsatzloch (6) in das Rohr (2) einsetzbaren Unterlegstücke (5,5', 15,20, 21,27, 33) eine grösste diagonale Querschnittsabmessung wenig kleiner als der Rohrinnendurchmesser und eine kleinste Querschnittsabmessung wenig kleiner als die Breite des Einsatzloches (6) aufweisen und für einen zum Einsetzen und Herausnehmen der Verlängerungsstücke dienenden Bedienungsstab (8) Ansatzflächen, Zapfen oder Bohrungen (7,11) vorgesehen sind.
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