DD209876A5

DD209876A5 - Hydraulischer grubenstempel

Info

Publication number: DD209876A5
Application number: DD76250662A
Authority: DD
Inventors: Karoly Balazs; Jozsef Korbuly; Laszlo Nemeth; Janos Viragh; Laszlo Zachar
Original assignee: Banyaszati Kutato Intezet; Mecseki Szenbanyak; Szekesfehervari Koennyuefemmue; Tatabanyai Szenbanyak
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1976-01-14
Publication date: 1984-05-23
Also published as: YU8476A; CS809786A2; CS22376A2; ATA513476A; BE837562A; DE2600461C3; CS259543B2; AT355536B; YU37216B; CS252801B2; DE2600461A1; DE2600461B2; HU171077B; AT368601B; FR2297994B1; BG36048A3; FR2297994A1; DD123216A5; AT350026B; RO73938A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel, durch den Belastungen auch dann zuverlaessig abgefangen werden koennen, wenn die aus der Belastung entstandenen Kraefte auf den Grubenstempel aussermittig einwirken und der weniger materialaufwendig als die bekannten ist. Auch soll er leicht transportiert und eingestellt werden koennen. Bei einem Grubenstempel mit einem rohrfoermigen, von unten durch einen Bodendeckel abgeschlossenen Unterstempel und einem in diesem verschiebbar angeordneten, am unteren Ende mit einem Kolben versehenen rohrfoermigen Oberstempel, wobei im Innern des Oberstempels ein Verbindungsrohr angeordnet ist, sind erfindungsgemaess im Raum zwischen dem Verbindungsrohr(13) und der aeusseren Wand des Oberstempels (2) entlang seiner Mantellinien radiale Rippen (21) vorgesehen, wobei am oberen Ende des Oberstempels ein elastisch unterstuetzter Stempelkopf (17) angeordnet ist.

Description

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Hydraulischer Grubenstempel

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel, durch den Belastungen auch dann zuverlässig abgefangen werden können, wenn die aus der Belastung entstandenen Kräfte auf den Grubenstempel außermittig einwirken.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen;

Bei den bekannten Lösungen der zur Unterstützung von Grubenhohlräumen dienenden Konstruktionen (Grubenstempel und Ausbaukappen) wirkt der Bruch der Gesteine, die sich oberhalb des Hohlraumes befinden, durch die Ausbaukappe auf den oberen Teil des Grubenstempels (Oberstempel), dann auf den unteren Teil desselben (Unterstempel) und schließlich auf das Gestein, das den Boden des Hohlraumes bildet. Bei den sogenannten Reibungsgrubenstempeln wirkt der Druck des Gesteins über eine Verschlußkonstruktion, bei hydraulischen Grubenstempeln aber ein Flüssigkeitskissen auf den Unterstempel.

Das [Deckengestein berührt die Ausbaukappe nur in einigen Punkten. Ebenso berührt die untere Oberfläche der Ausbaukappe den Stempelkopf nur in einigen Punkten oder auf einer Linie.

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Die punktartig bzw. linienförmig angreifenden Kraftwirkungen sind darauf zurückzuführen, daß die durch Handarbeit oder durch Maschinen ausgetriebenen Hohlräume oben eine Oberfläche aufweisen, die niemals glatt ist. Das ist naturgemäß für die Abstützung nicht günstig, weil infolge des obengenannten Umstandes auf den Grubenstempel und die Ausbaukappe konzentrierte Kräfte einwirken. Im oberen Teil des Grubenstempels entsteht daher ein komplexer mechanischer Spannungszustand, der infolge der außermittig konzentrierten Kräfte aus einer Bruch-, Biegungs- und Drehbeanspruchung besteht.

Diese allgemein bekannte Erscheinung ist bei den die statischen Überprüfungen der Bergbaukonstruktionen vorschreibenden Industrienormen berücksichtigt. Hiernach kann ein Grubenstempel dann als zuverlässig zuerkannt werden, wenn er nach einer Belastung mit einer Exzentrizität von 20 mm und einer Größe, die 75 % der nominalen entspricht, keine bleibende Deformation aufweist.

In der' Praxis gilt ein Grubenstempel dann als einwandfrei, wenn unter dem Einfluß der exzentrischen Kräfte nur eine geringfügige Ausbiegung auftritt.

Die Länge und der Querschnitt der Grubenstmepel wird üblicherweise nach den Bemessungformeln von langen , auf Druck beanspruchten Stäben bestimmt, jedoch liefert dieses Verfahren kein zuverlässiges Ergebnis. Mit den einfachen auf Druck beanspruchten Stäben können nämlich weder die Reibungsgrubenstmepel, noch die hydraulischen Grubenstempel verglichen werden. Hinsichtlich der Bemessung gehören sie nicht zu derselben Gruppe.

Der obere Teil des Reibungsgrubenstempels ist während der Belastung eng und fest in den Verschluß am oberen Ende des

Unterstempels eingeklemmt. Durch den Verschluß kommt eine Reibungskraft zustande, die zugleich mit dem Druck des Firstes das Gleichgewicht hält. Wenn der Druck des Firstes einen bestimmten Wert übersteigt, schiebt sich der obere Teil in den Unterstempel hinein. In diesem Fall wird die durch die Senkung des Firsten freiwerdende Energie als Reibungsarbeit des Verschlusses vernichtet.

Die Reibungsgrubenstempel stellen vom statischen Gesichtspunkt aus gesehen ein Tragsystem veränderlicher Länge dar, bei dem die Querschnitte sich entlang der Länge des Tragsystems ändern, gleichzeitig können aber der obere und der untere Teil des Grubenstempels infolge des Verschlusses als eingeklemmte Träger betrachtet werden. Bei hydraulischen bzw. Reibungsgrubenstempeln liegen unterschiedliche Verhältnisse vor. Bei hydraulischen Grubenstempeln wird die durch das Gewicht des Firstes entstandene Belastung über den Stempelkopf auf einen Träger konstanter Länge (auf den oberen Teil des Stempels) übertragen, der die Belastung, d.h. den Druck, auf eine Flüssigkeit überträgt, die sich in einem geschlossenen Raum unterhalb des Oberstempels befindet» wordurch der Druck dieserFlüssigkeit zunimmt. Übersteigt dieser Druck einen vorbestimmten Wert, so wird ein Teil des Flüssigkeit durch ein Druckbegrenzungsventil abgelassen. Infolge des Abflusses des Flüssigkeit gleitet der obere Teil in den unteren Teil hinein, wobei ein Arbeit ausgeübt wird, die die Energie der Firstenbewegung berzehrt. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den hydraulischen bzw. Reibungsgrubenstempeln besteht darin, daß bei den hydraulischen Stempeln zwischen dem oberen und unteren Teil kein Verschluß vorhanden ist, die beiden Teile können daher nicht als eingespannte Träger betrachtet werden. Der obere Teil des Stempels wird in dem Unterstempel mit Hilfe eines kurzen Kolbens geführt und ist in Querrichtung durch einen am oberen Ende des

Unterstempels ausgestalteten Leitrand sowie durch den Kolbenmantel gestützt. Die Länge des Oberstempels zwischen dem Kolben und dem Leitrand ändert sich während der Verschiebung." Der Oberstempel ist unter dem Einfluß einer exzentrischen und konzentrierten Belastung nicht nur auf Ausbiegung, sondern infolge der bereits erwähnten sich ändernden Spannweite, auch auf reine Biegung und sogar auf Drehung beansprucht.

Bei Betrachtung derAusbiegung des Stempels handelt es sich um ein Tragsystem, das einer komplexen Belastung ausgesetzt ist. Solch ein Tragsystem kann aufgrund der bekannten statischen Zusammenhänge nicht berechnet und bemessen werden.

Die aneinander angepaßten Bauteile eines. Reibungsgrubenstempels weisen Abmessungen auf, die sich innerhalb einer weiten Bereiches ändern. Die Oberflächen sind ziemlich grob bearbeitet. Das ist ein Grund dafür, daß die Reibungsgrubenstempel eines und desselben Typs Tragfähigkeiten aufweisen zwischen denen recht große Abweichungen auftreten können, die mitunter sogar 30 bis 50 % betragen.

Bei den hydraulischen Grubenstempeln müssen die Paßflächen, um einen geschlossenen Flüssigkeitsraum zu sichern, genau aneinandergepaßt werden, wobei eine gute Abdichtung erforderlich ist. Die Deformation der einzelnen Bauteile. z.B. der Oberstempel, stellt cLaher ein äußerst schwieriges Problem dar. Schon wenn der Oberstempel eine kleine Ausbiegung erleidet oder sein kreisförmiger Querschnitt geringfügig elliptisch wird, kann er in den Unterstempel nicht mehr eindringen, wodurch der Grubenstempel unbrauchbar wird. Ein gekrümmter oder im Querschnitt deformierter Oberstempel kann nicht mehr ausgebessert werden. Ein Grubenstempel, dessen Oberteil einen derartigen Schaden erlitten hat, kann auch nicht ausgebaut werden, weil die im Innern des Stempels angeord-

nete Feder, die den Oberteil in den Unterteil drückt, nach dem Ablassen der Druckflüssigkeit nicht mehr funktioniert.

Um einen ausreichenden Widerstand gegen außermittige Belastungen zu sichern, müssen die hydraulischen Grubenstempel mit einem verhältnismäßig großen Querschnitt hergestellt werden. Dabei muß die Wand sowohl des unteren als auch des oberen Teiles so stark ausgeführt werden, daß die gesamte Konstruktion des Grubenstempels äußerst schwer und kostspielig wird. Die höheren Herstellungskosten sind einerseits auf den großen Materialaufwand, andererseits auf die erhöhten Bearbeitungskosten zurückzuführen. Die Handhabung der schweren Bauteile ist naturgemäß schwierig, so daß kostspielige Einrichtungen eingesetzt werden müssen, wobei auch der Zeitaufwand zunimmt. Die tatsächliche Bearbeitungszeit ist hierbei somit wesentlich langer. Eine besondere Schwierigkeit stellt bei schweren hydraulischen Grubenstempeln der Transport sowie das Einstellen in den Arbeitsraum dar, da es keine geeigneten mechanisierten Einrichtungen zur Bewegung und zum Heben von derart schweren Bauteilen gibt. Der Tpansport und die Einstellung erfolgt in der Praxis ausschließlich durch Handarbeit. Unter diesen Umständen stellt bereits eine relativ kleine Verminderung des Stempelgewichtes eine große Erleichterung dar.

Ein großer Teil der Beschädigungen der hydraulischen Grubenstempel kann auf unrichtigen Einbau zurückgeführt werden Der am häufigsten vorkommende Fehler besteht darin, daß der hydraulische Stempel die Belastung von der Ausbaukappe außermittig aufnimmt. Bei außermittig eingebauten Stempeln sind nicht nur die Stempel selbst, sondern auch die mit ihnen verbundenen Ausbaukappen einer die normale Beanspruchung übersteigenden Belastung ausgesetzt. Zu einem außermittigen Einbau eines hydraulischen Grubenstempels kann es nicht nur aus Unachtsamkeit kommen, vielmehr kann

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ein derartiger außermittiger Einbau und damit das Auftreten von außermittigen konzentrierten Kräften auch durch den herkömmlichen vierzweigigen Stempelkopf ebenso verursacht werden♦ Wenn der Stempelkopf eine gegliederte Oberfläche aufweist, wird die außermittige Belastung entlang einer bestimmten Linie auf den Stempelkopf übertragen. Die Lastübertragung ist dann außermittig, wenn die Winkel zwischen den Berührungsflächen des Stempelkopfes und der Ausbaukappe kleiner oder größer als 90° sind. In diesem Fall entstehen zwischen den Berührungsflächen große Druckspannungen, die insbesondere in der Ausbaukappe unzulässige Deformationen oder sogar Brüche verursachen, die sich dann ungünstig auf die Lastaufnahme des hydraulischen Stempels auswirken.

Um einen außermittigen Einbau des hydraulischen Stempels auszuschließen, hat man versucht, Stempelköpfe anzuwenden, die mittels eines Kugelgelenkes an den oberen Teil des Stempels angelenkt sind. Diese Stempelköpfe sind aber kostspielig und von großem Gewicht. Darüber hinaus kann sich der Stempel bei einer dynamischen Firstenbelastung unter der Ausbaukappe hervordrehen, wodurch die Unterstützung des Hohlraumes unsicher wird.

Ziel der Erfindung:

Mit der Erfindung sollen die aufgezeigten Mängel des Standes der Technik beseitigt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

0er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sinen hydraulischen Grubenstempel zu schaffen, der große außermittige Belastungen aufnehmen kann, wobei er auf seine Tragfähigkeit bezogen weniger raaterialaufwendig und billiger als die bekannten ist, im Arbeitsraum durch Hand liecht trans--

portiert, eingestellt und ausgeschraubt werden kann, seine Form auch bei größeren außermittigen Belastungen nicht ändert und dabei nicht beschädigt wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst , daß bei einem hydraulischen Grubenstempel .mit einem rohrförmigen, von unten durch einen Bodendeckel abgeschlossenen Unterstempel und einem in diesem verschiebbar angeordneten am unteren Ende mit einem Kolben versehenen rohrförmigen Oberstempel, bei dem am oberen Ende des Unter- ("'. stempeis ein den Innenraum des Unterstempels zusammen mit dem Oberstempel dicht abschließender Abschlußring befestigt ist, während am oberen Ende des Oberstempels ein an diesem dicht befestigtes Ventilgehäuse angeordnet ist, wobei im Inneren des Oberstempels ein zwischen den Ventilen des Ventilgehäuses und dem durch den Kolben und den Boden begrenzten Innenraum des Unterstempels Flüssigkeitskommunikation sicherndes Verbindungsrohr vorgesehen ist, erfindungsgemäß in dem Raum zwischen dem Verbindungsrohr und der äußeren Wand des Oberstempels entlang seiner Mantellinien radiale Rippen vorgesehen sind und an dem oberen Ende des Oberstempels ein elastisch unterstützter Stempelkopf angeordnet ist.

Die Rippen können sowohl an dem Verbindungsrohr, als auch an der inneren Seite der äußeren Wand des Oberstempels ausgebildet werden; sie können wohl aber separate Elemente sein, sogar die äußere Wand des Oberstempels, das Verbindungsrohr und die Rippen können aus einem einzigen Stück gefa tigt werden. Sind sie separate Teile, so sind die anpassenden Flächen der Rippen zweckmäßigerweise entlang eines Kegelmantels angeordnet.

3ei einer zweckmäßiger Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Grubenstempels ist im oberen Teil des Ventil-

gehäuses eine konzentrische, sich nach innen hin konisch verjüngende Vertiefung vorgesehen, deren Bodenfläche senkrecht zur Längsachse des Grubenstempels verläuft, wobei in dieser Vertiefung ein durch den Stempelkopf eingespannter Federkörper und in diesem ein eingebetteter Einsatzkörper angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform ist es ferner zweckmäßig, wenn am oberen Ende des Ventilgehäuses ein mittels eines Befestigungsringes konzentrisch befestigter, mit einer zylindrischen Vertiefung versehener Stempelkopf und an der Innenseite desselben eine ringförmige Nut vorgesehen ist, deren Dicke in axialer Richtung ein Mehrfaches des Durchmessers des Befestigungsringes beträgt. Zwischen dem oberen Rand des Ventilgehäuses und dem Boden der zylindrischen Vertiefung des Stempelkopfes kann ein elastischer Haltekörper angeordnet werden.

Bei einer weiteren zweckmäßiger Ausführungsform ist zwischen dem Ventilgehäuse und dem Stempelkopf ein Zwischenstück angeordnet, das mehrere voneinander durch einen ,Federkörper getrennte Teile aufweist. Im Zwischenstück ist zweckmäßigerweise eine axiale Bohrung ausgearbeitet, wobei der Federkörper ein in dieser Bohrung angeordneter zylindrischer Körper ist, der einen das Zwischenstück in zwei Teile trennenden radialen Kragen aufweist. Der Einsatzkörper ist vorteilhaft zylindrisch ausgestaltet und ist im zylindrischen Teil des Federkörpers angeordnet. Die Dicke des Kragens nimmt nach außen hin zu. In diesem Kragen kann ein zweckmäßigerweise ringförmiger Einsatz angeordnet werden. Der Federkörper besteht vorteilhaft aus Gummi und der Einsatz aus Aluminium,

Vorteilhaft weist der Stempelkopf in den vier Ecken eines Vierecks angeordnete Zähne auf, wobei die eine Seite des Vierecks zweimal so lang als die andere ist.

Ausführunqsbeispiele:

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Längsschnitt eines hydraulischen Grubenstempels,

Fig. 2: den Schnitt II-II des Grubenstempels gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3: eine weitere Ausführungsform des

Stempelkopfes dieses Grubenstempels;

Fig. 4: die Seitenansicht des Stempelkopfes gemäß Fig. 3 ;

Fig. 5: die Draufsicht desselben.

In einem rohrförmigen U_nterstempel 1 ist ein ebenso rohrförmiger Oberstempel 2 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Der Unterstempel 1 ist von unten durch einen Bodendeckel 3 abgeschlossen, in dem ein an und für sich bekannter Dichtungsring 4 angeordnet ist. Der Bodendeckel 3 wird im Unterstempel 1 durch einen Scherdraht 6 befestigt, der sich in einer Nut von halbkreisförmigem Querschnitt des Untersterapels 1 befindet. Der Unterstempel 1 ist durch den Oberstempel 2 und durch einen mit einem Handgriff versehenen Abschlußring 7 abgeschlossen. Dieser Abschlußring 7 ist ebenfalls durch einen Scherdraht 9 am Unterstempel befestigt, der sich in einer Kreisnut 8 befindet. Der Druckraura des Unterstempels 1 ist am Oberstempel 2 durch einen Kolben 10, durch dessen Dichtungselement 11, ferner durch ein am Kolben 10 mittels Schraubengewinde befestig-

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tes und mit einem O-Ring 12 abgedichtetes Verbindungsrohr 13 sowie durch ein am oberen Ende des Verbindungsrohres 13 angeordnetes und durch einen weiteren O-Ring 14 abgedichtet befestigtes Ventilgehäuse 15 begrenzt.

Im Ventilgehäuse 15 ist wie üblich ein aus Vorspannventil, Entlastungsventil und Druckbegrenzungsventil zusammengesetzter Ventilkörper 16 angeordnet. Am oberen Teil des Ventilgehäuses 15 ist ein Stempelkopf 17 angeordnet. Am unteren Ende des Unterstempels 1 ist mittels eines geschlitzten Rohrstopfens 18 eine Sohle 19 befestigt. Zwischen dem Bodendeckel 3 und dem Ventilgehäuse 15 ist eine im Innern des Verbindungsrohres 13 angeordnete Feder 20 ausgespannt, die das Ventilgehäuse 15 und dadurch den Oberstempel 2 und seine Bauteile ständig gegen den Sodendeckel 3 des Unterstempels 1 zieht.

An einem Ende des Oberstempels 2 ist der Kolben 10, am anderen Ende das Ventilgehäuse 15, befestigt. Die beiden Enden des Verbindungsrohres 13 sind ferner mit dem Kolben 10 bzw. mit dem Ventilgehäuse 15 verbunden. Somit bilden der Oberstempel 2, der Kolben 10, das Ventilgehäuse 15 und das Verbindungsrohr 13 eine fest zusammengebaute Einheit.

Wie in Fig, 2 gezeigt ist, ragen aus der Wand des Verbindungsrohres 13 radiale Rippen 21 hervor, die sich in Richtung der Mantellinie des Verbindungsrohres 13 erstrecken. Die äußeren Umfangsflachen der Rippen 21 sind der Innenwand des Oberstempels 2 angepaßt. Die Innenwand des Obersterapels 2 kann zylindrisch oder konisch sein. Ist sie zylindrisch, se liegen die äußeren Oberflächen der Rippen 21 ebenfalls an einer Zylinderfläche an. Bei konischer Innenwand liegen auch die äußeren Oberflächen der Rippen 21 an einer Konusfläche an.

Der Oberstempel 2, das Verbindungsrohr 13 und seine Rippen 21 können aus einem einzigen Stück, z.B. durch Strangpressen, gefertigt werden. Die Zahl der Rippen 21 beträgt mehr als fünf und liegt vorteilhaft zwischen fünf und acht.

Bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Grubenstempel ist oben am Ventilgehäuse 15 eine Vertiefung ausgearbeitet, deren Durchmesser nach innen zu konisch abnimmt und deren Kanten abgerundet sind. In dieser Vertiefung 22 ist ein Federkörper 23 angeordnet. Die Vertiefung 22 verläuft koaxial zur Längsachse des hydraulischen Grubenstempels und weist senkrecht zur Längsachse einen Kreisquerschnitt auf. Der Federkörper 23 besteht vorteülhaft aus Gummi. Es wird durch den Stempelkopf 17 in der Vertiefung 22 gehalten. Der Stempelkopf 17 ist am oberen Ende des Ventilgehäuses 15 durch einen aus Scherdraht gefertigten Befestigungsring 24 befestigt.

Im Stempelkopf 17 ist eine ringförmige Nut 25 ausgestaltet , die einen Teil des Befestigungsringes 24 aufnimmt und deren Dicke in axialer Richtung ein Mehrfaches des Durchmessers des Befestigungsringes 24 beträgt. Die Nut 25 ermöglicht eine Bewegung des Stempelkopfes 17 in Richtung des Oberstempels.

Zwischen der Innenwand des Stempelkopfes 17 und der Außenwand des Ventilgehäuses 17 ist ein Luftspalt vorgesehen, die eine Verdrehung von maximal 12 des Stempelkopfes gegenüber der Längsachse des Grubenstempels ermöglicht. Im Innern des Federkörpers 23 ist ein Einsatzkörper 26 aus Kunststoff oder Aluminium angeordnet.

Zwischen dem Boden der Vertiefung 27 des Stempelkopfes und dem oberen Rand des Ventilgehäuses 15 kann eine elastische Unterlage 28 (z.B. aus Gummi) angeordnet werden.

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In Fig. 1 ist diese Unterlage 28 als Ring dargestellt, sie kann aber durch mehrere voneinander in entsprechendem Abstand angeordnete aus Stahl gefertigte Spiralfedern ersetzt werden.

Zum Stempelkopf schließt sich ein an der Zeichnung nicht gezeigter Kappbaum an, der in üblicher Art und Weise auf der oberen Fläche des Stempelkopfes 17 aufliegt. Sei auBermittigem Einbau bzw. wenn der Kappbaum und der hydraulische Grubenstempel miteinander außermittig verbunden sind, kann sich der Stempelkopf so verdrehen, daß die Belastung von dem Kappbaum auf den Stempelkopf 17 in Achsenrichtung des Stempelkopfes konzentrisch übertragen wird. Dabei wirkt der Federkörper 23 als eine quasihydraulische Flüssigkeit, d.h. in ihm treten überall die gleichen Spannungen auf. Die durch den Kappbaum übertragene Belastung wird durch den Federkörper 23 auf den Boden der Vertiefung 22 des Ventilgehäuses übertragen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist an der oberen Seite_:anstatt der Vertiefung 22 ein hinausragendes Kupplungselement 29 ausgebildet, das im wesentlichen ein kurzer, zylindrischer Zapfen ist, der ringsum mit einer Nut von halbkreisförmigem Querschnitt versehen ist. An das Kupplungselement 29 ist ein zylindrisches Zwischenstück 30 angepaßt, auf dessen einer Stirnseite eine zylindrische Vertiefung 32 ausgearbeitet ist, die am Hantel eine Nut von halbkreisförmigem Querschnitt aufweist. An der anderen Stirnseite ist ein zum Kupplungselement 29 ähnliches weiteres Kupplungselement 33 angeordnet. Am Kupplungselement 33 ist mit Hilfe eines Scherdrahtes 36 der Stempelkopf 17 befestigt, der eine zur Vertiefung 32 ähnliche Vertiefung 35 aufweist. Das Kupplungselement 29 und das Zwischenstück 30 sind durch einen weiteren Scherdraht 34 verbunden.

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Das Zwischenstück 30 weist eine zentrale axiale Bohrung auf, in der ein durch einen aus Gummi bestehender Federkörper 23 umgebener Einsatzkörper 25 angeordnet ist. Der Federkörper 23 weist einen radialen, nach außen hin sich verdickenden Kragen 23' auf, in dem ein ringförmiger metallischer Einsatz 26' angeordnet ist. Der Kragen 23' teilt das Zwischenstück 30 in zwei Teile, zu denen er verklebt oder vulkanisiert ist. Das Ventilgehäuse 15, das Zwischenstück 30 und der Stempelkopf 17 sind gegen eine Verdrehung durch axiale Zapfen 38 gesichert. Die Zapfen des Ventilgehäuses 15 liegen in einer durch die Längsachse hindurchgehenden und auf der Ebene der Fig. 3 senkrecht stehenden Ebene, daher sind sie hier nicht zu sehen.

Diese Ausführungsart ermöglicht eine gewisse Verdrehung des Stempelkopfes 17, um eine waagerechte Achse und vermindert dadurch die aus außermittigen Belastungen entstehenden Belastungen. Durch die Ausgestaltung des Stempelkopfes 17 gemäß Fig. 3 bis 5 kann die Konstruktion verbessert und eine höhere Sicherheit gegen Hervordrehen des Stempels unter dem Kappbaum erzielt werden. 3ei dieser Ausführung sind die Zähne 39 des Stempelkopfes 17 - abweichend von dem gewöhnlichen - nicht in den Ecken eines Quadrates» sondern eines oblongen Vierecks angeordnet, wobei die Länge der zum Kappbaum parallelen Seite des Vierecks die Hälfte der anderen Seite beträgt. Dadurch wird bei der Verbindungsstelle des Stempels und des Kappbaumes eine im Verhältnis zum gewöhnlichen doppelte Abweichung von dem idealen 90° möglich, weil das Freiwerden der Zähne aus den Vertiefungen des Kappbaumes bei einem Abstand a der Zähne nur bei einem zweifachen Grenzwinkel im Verhältnis zu einem Stempelkopf bei dem die Zähne mit einem Abstand 2a angeordnet sind, erfolgen kann. Die Verminderung des Abstandes zwischen den Zähnen bedeutet ferner, daß der Abstand zwischen der Linie der Kraftübertragung von dem Kappbaum

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auf den Stempelkopf und der Längsachse des Stempels im Verhältnis zu den bekannten Stempelköpfen die Hälfte beträgt. Der Arm der außermittigen Kraft ist also kürzer und das Biegemoment kleiner.

Der erfindungsgemäße Grubenstempel arbeitet im übrigen ähnlich wie die bekannten. Die wichtigsten Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind die folgenden:

Die durch das infolge der außermittigen Kräfte auf den Oberstempel ausgeübte Moment verursachten Belastungen werden mittels der Rippen 21 auf das Verbindungsrohr 13 übertragen. Die Rippen 21 selbst sind ebenfalls Lastträger. Die Belastung wird durch die Rippen 21 auf den vollen Querschnitt des Oberstempels 2 praktisch gleichmäßig verteilt. Infolgedessen betragt die Widerstandsfähigkeit des Oberstempels 2 gegen von qußermittigen Kräften erzeugte Momente ein Mehrfaches der der bekannten Oberstempel.

Das Gewicht des erfindungsgemäßen Grubenstempels entspricht praktisch dem Gewicht der herkömmlichen, ohne Rippen ausgebildeten Grubenstempel, da die Materialmenge der Rippen auf die Materialmenge des Stempels bezogen vernachlässigbar gering ist. Ein solcher Grubenstempel ist daher billig, kann leicht transportiert und gehandhabt werden. Infolge der erhöhten Tragfähigkeit kann ein bestimmter Arbeitsraum mit wesentlich kleinerer Anzahl von Grubenstempeln abgestützt werden. Der Kappbaum und der Stempekopf liegen derart aneinander, daß weder im Kappbaum noch im Stempelkopf schädliche, außermittig konzentrierte Kräfte auftreten können. Die Belastung wird vom Stempelkopf durch die Unterlage auf das Ventilgehäuse bzw. den Oberstempel prkatisch ohne außermittige Wirkung übertragen.

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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Rippen 21 können z.3. abweichend von der Zeichnung zur inneren Seite der Wand des Oberstempels 2 gebunden werden. Ebenso können sie separate Elemente sein. Das Verbindungsrohr 13, die äußere Wand des Oberstempels 2 und die Rippen 21 können auch aus einem einzigen Stück, zweckmäßigerweise durch Extrudieren gefertigt werden

Die Hauptteile des Grubenstempels bestehen vorteilhaft aus einer Aluminiumlegierung, es können aber auch andere Materialien verwendet werden.

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Claims

Erfindungsanspruch

1. Hydraulischer Grubenstempel mit einem rohrförmigen, von
unten durch einen Bodendeckel abgeschlossenen Unterstempel und einem in diesem verschiebbar angeordneten,
am unteren Ende mit einem Kolben versehenen rohrförmigen Oberstempel, bei dem am oberen Ende des Unterstempels ein den Innenraum des Unterstempels zusammen mit dem Oberstempel dicht abschließender Abschlußring befestigt ist, während am oberen Ende des Oberstempels ein an diesem
dicht befestigtes Ventilgehäuse angeordnet ist, wobei im Inneren des Oberstempels ein zwischen den Ventilen des Ventilgehäuses und dem durch den Kolben und den Boden begrenzten Innenraum des Unterstempels eine Flüssigkeitskommunikation sicherndes Verbindungsrohr vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Raum zwischen dem Verbindungsrohr (13) und der äußeren Wand des Obersterapels
(2) entlang seiner Mantellinien radiale Rippen (21) vorgesehen sind» und an dem oberen Ende des Oberstempels (2) ein elastisch unterstützter Stempelkopf (17) angeordnet
ist.
2. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rippen (21) am Verbindungsrohr (13) ausgebildet sind,
3. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rippen (21) an der inneren Seite der äusseren Wand des Oberstempels (2) ausgebildet sind.

4» Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rippen (21) separate Elemente sind.

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5. Hydraulischer Grubenstempel nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die anpassenden Oberflächen der Rippen (21) an der Mantelfläche eines Kegels liegen .
6. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 1, gekannzeichnet dadurch, daß die äußere Wand des Oberstempels (2), das Verbindungsrohr (13) und die Rippen (21) aus einem einzigen Stück gefertigt sind.
7. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im oberen Teil seines Ventilgehäuses (15) eine konzentrische, sich nach innen hin konisch verjüngende Vertiefung (22) vorgesehen ist, deren Bodenfläche senkrecht zur Längsachse des Grubenstempels verläuft, wobei in dieser Vertiefung (22) ein durch den Stempelkopf (17) eingespannter Federkörper (23) und in diesem ein eingebetteter Einsatzkörper (26) angeordnet ist.
8. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß am oberen Ende des Ventilgehäuses (15) ein mittels eines Befestigungsringes (24) konzentrisch befestigter, mit einer zylindrischen Vertiefung (27) versehener Stempelkopf (17) und an der Innenseite desselben eine ringförmige Nut (25) vorgesehen ist, deren Dicke in axialer Richtung ein Mehrfaches des Durchmessers des Befestigungsringes (24) beträgt.
9. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem oberen Rand des Ventilgehäuses (15) und dem Boden der zylindrischen Vertiefung (27) des Stempelkopfes (17) ein elastischer Haltekörper (28) angeordnet ist.

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-ίδιο. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Ventilgehäuse (15) und dem Stempelkopf (17) ein Zwischenstück (30) angeordnet ist, das mehrere, voneinander durch einen Federkörper (23) getrennte Teile aufweist.
11. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß im Zwischenstück (30) eine axiale Bohrung (37) ausgearbeitet ist, und der Federkörper (23) ein in dieser Bohrung angeordneter zylindrischer Körper ist, der einen das Zwischenstück (30) in zwei Teile verteilenden radialen Kragen (23') aufweist.
12. Hydraulischer Grubenstempel nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch,, daß im zylindrischen Teil des Federkörpers (23) ein zylindrischer Einsatzkörper (26) angeordnet ist.
13. Hydraulischer Grubenstempel nach einem der Punkte 11 bis 12, .gekennzeichnet dadurch, daß im Kragen (23*) des Federkörpers (23) ein zweckmäßigerweise ringförmiger Einsatz (26') angeordnet ist.
14. Hydraulischer Grubenstempel nach einem der Punkte 11 bis

13, gekennzeichnet dadurch, daß die Dicke des Kragens (23') des Federkörpers (23) in radialer Richtung nach außen hin zunimmt.
15. Hydraulischer Grubenstempel nach einem der Punkte 7 bis

14, gekennzeichnet dadurch, daß er einen aus Gummi bestehenden Federkörper (23) und einen aus Aluminium bestehenden Einsatzkörper (26) aufweist.

- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen -

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