DE1009139B

DE1009139B - Zweiteiliger metallischer Grubenstempel mit einer durch Reibungsschluss unter elastischer Verformung erfolgenden Verspannung der Stempelteile und Verfahren zum Setzen

Info

Publication number: DE1009139B
Application number: DESCH19325A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heusner
Original assignee: SCHWARZ KG HERMANN; Hermann Schwarz KG
Current assignee: SCHWARZ KG HERMANN; Hermann Schwarz KG
Priority date: 1955-12-30
Filing date: 1955-12-30
Publication date: 1957-05-29

Description

Zweiteiliger metallischer Grubenstempel mit einer durch Reibungsschluß unter elastischer Verformung erfolgenden Verspannung der Stempelteile und Verfahren zum Setzen Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen metallischen Grubenstempel mit einer durch Reibungsschluß unter elastischer Verforrnung erfolgendeniVerspannung der Stempelteile, dessen besonderer Vorzug darin besteht, daß man ihn schnell und einfach unter Aufnahme einer erheblich-en Setzlast setzen kann.
Gemäß der Erfindung befindet sich im Innern des einen Stempelteiles ein mit diesem Stempelteil starr verbundener Druckmittelzylinder, in dem ein Kolben gleitet, der relativ zu dem anderen Stempelteil längs unverschieblich ist; an dem Stempel ist ein Anschluß für das Druckmittel vorgesehen, welches das Setzen des Stempels bewirkt.
Ein derartig ausgebildeter Stempel kann in der Weise gesetzt werden, daß der Druckmittelzylinder mit dem Druckmittel gefüllt und, nachdem der Stempel unter Setzlast gebracht, die Stempelteile verspannt werden, worauf das Druckmittel entspannt und, jedenfalls zum überwiegenden Teil, aus dem Stempel abgezogen wird. Beim Rauben braucht nur der Reibungsschluß der verspannten Stempelteile aufgehoben zu werden.
Ein besonders schnelles Setzen wird ermöglicht, wenn das Druckmittel in zwei Stufen zur Anwendung gelangt: In einer ersten Stufe, bei der der Zylinder gefüllt und der Oberstempel hochgetrieben wird, arbeitet man mit geringerem Druck, erst wenn der Stempelkopf an der Kappe, die das Hangende abstÜtzt, anliegt, wird in einer zweiten Stufe mit dem der Setzlast entsprechenden höheren Druck gearbeitet, erst jetzt erfolgt die Verspannung der Stempelteile.
Ein einfacher und stabiler Aufbau für den Grubenstempel gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn; der Druckmittelzylinder durch den rohrförmigen Oberstempel selbst gebildet wird. Der Kolben kann auf einem nach dem Zylinderraum zu offenen Rohr sitzen, das, vorzugsweise koaxial, im hohlen Unterstempel angeordnet ist. Dieses Rohr ist um seine Verbindungsstelle in gewissern Maße schwenkbar. Ein verschließbarer Anschluß für das Druckmittel befindet sich entweder am Druckmittelzvlinder oder an dem auf dem Kolben sitzenden liohr. Die innerhalb des Stempels liegenden Druckmittelräume sind mit der Außenluft über ein Schnüffelventil verbunden, welches z. B. durch Federkraft ständig geschlossen gehalten wird, sich aber öffnet, wenn der Druck in den Druckmittelraum unter den atmosphärischen Druck sinkt. Dieses Schnüffelventil ermöglicht es, das zum Setzen in den Stempel gebrachte Druckmittel sogleich wieder zu entfernen. Beim Hantieren mit dem Stempel ist das Druckmittel in demselben nicht vorhanden, erhöht also dessen Gewicht nicht.
Zur Zufuhr und Abfuhr de-, Druckmittels kann beispielsweise eine Kolbenpumpe dienen. Das Druckmittel kann öl oder eine Mischung von öl und Wasser sein. Die Ölpumpe kann zweistufig ausgebildet sein, in der einen Stufe arbeitet sie mit größeren Mengen und geringerem Druck, in der zweiten Stufe mit geringeren Mengen und höherem Druck. Die Ölpumpe kann von Hand oder auch durch einen Elektro- oder Preßluftmotor betrieben werden. Die Pumpe muß so ausgebildet sein, daß sie in'der Lage ist, in. der zweiten Stufe den erforderlichen Setzdruck zu erbringen. - - Eine besonders einfache Zuführung eines flüssigen Druckmittels ergibt sich durch Anwendung eines Flüssigkeitsbehälters, auf dessen Spiegel Preßluft zur Einwirkung gebracht werden kann. Ein derartiger Behälter arbeitet wie die : bekannten, mit Preßluft arbeitenden Vorortpumpen, Die Flüssigkeit wird nach dem Anschluß des Behälters an den Druckmittelraum des Stempels rasch in diesen hineingedrückt (erste Stufe), erst jetzt wird eine kleine, von Hand oder mit Motor angetriebene Pumpe eingeschaltet (zweite Stufe), die den für das Setzen erforderlichen Druck erzeugt. Ist der Stempel verspannt, so läuft in den von der Druckluft nunmehr entspannten Behälter die Flüssigkeit zurück. Soweit der Rücklauf nicht infolge des natürlichen Gefälles erfolgt, wird die Flüssigkeit mittels der Pumpe zurückgesaugt.
Unter Ausnutzung einer an sich vorhandenen Preßluftanlage mit dem üblich-en Druck von 5 bis 6 atü läßt sich unter zusätzlicher Benutzung einer Ölpumpe ein zweistufiges Verfahren -auch in der Weise durchführen, daß der Zylinder zunächst durch Anschluß an eine Preßluftleitung mit Preßluft gefüllt, dabei der Oberstempel hochgetrieben, alsdann mittels einer Ölpumpe 01 eingedrückt und dadurch unter weiterer Zusainmenpressung der Luft der der Setzlast entsprechende Druck im Zylinder hergestellt wird. Ist die Verspannung der Stümpelteile erfolgt, so wird der Zylinder an einen Ölbehälter angeschlossen, dabei drückt die eingeschlossene Luft das 01 heraus.
Ein einstufiges Verfahren, bei dem nur mit Öl, welches unter hohem Druck steht, gearbeitet wird, läßt sich in! folgender Weise durchführen: Durch das ganze Streb wird eine Ölhochdruck-1.eitung und eine Olabsaugleitting verlegt. Die Pumpe zur Erzeugung des öldrucks befindet sich ebenso wie die Saugpumpe in der Abbaustrecke. An beiden Leitun,-en sind in genügender Anzahl verschließbare Anschlüsse vorgesehen. Zwei Schlauchstücke, von denen jedes an einer der beiden Leitungen angeschlossen werden kann, münden über einen Dreiwegehahn in ein weiteres Schlauchstück, das mit dem Zylinderraum des Grubenstempels in, Verbindung gebracht wird. Zunächst wird der Dreiwegehahn in eine solche Stellung gebracht, daß der Zylinderraum des Stempels an die Ölhochdruckleitung angeschlossen ist. Hat der Stempel die nötige Setzlast aufgenommen, so erfolgt die Verriegelung. Alsdann wird der Dreiwegehahn umgestellt; der Zylinderraum ist nunmehr mit der Ölabsaugleitung in Verbindung, das Öl fließt zurück.
Das Wesen der Erfindung sei näher erläutert an Hand der Zeichnung, die einen Schnitt durch einen G .rubenstempel gemäß der Erfindung mit Aggregaten für die Zuführung und Abführung des Druckmittels zeigt.
Der dargestellte Grubenstempel ist ein sogenannter Klemmringstempel. Sowohl der Unterstempel 10 als auch der Oberstempel 11 sind rohrförmig ausgebildet. Auf den Unterstempel 10 sitzt ein Klemmring 12, welcher durch Eintreiben des Keiles 13 verspannt wird. Im Innern des Oberstempels 11 befindet sich der mit diesem verbundene Druckmittelzylinder 14. Die Wand dieses Zylinders kann auch durch die Wandung des Oberstempels 11 selbst gebildet sein. In dem Kopf 15 des Stempels, der unter die das Hangende 17 tragende Kappe 16 gesetzt wird, befindet sich eine Auslaßbohrung 18, welche durch ein federbelastetes Schnüffelventil 19 gegenüber dem Druckmittelraum 20 abgeschlossen ist.
In dem Zylinder 14 gleitet ein Kolben 21. Der Kolben sitzt auf dem Rohr 22. Der gewölbte Bodenabschluß 23 des Rohres 22 ist in dem Aufsatz 24 des Stempelfußes 25 kardanisch gelagert. Im unteren Teil mündet in das Rohr 22 ein den Unterstempel 10 durchsetzendes Anschlußstück 26, welches durch eine aufgesetzte Kappe 27 verschlossen werden kann.
Nach Entfernen der Kappe 27 kann ein Schlauch 28 mit dem Rohr 26 druckdicht verbunden werden. Das Luftsteuerventil 29, das mit dem Luftdrucknetz durch Schlauch 30 verbunden ist, besitzt einen Steuerhebel 31, der in vier verschiedenen Stellungen 32 bis 35 einrasten kann. Stellung 32 des Hebels 31 ist die Nullstellung, bei der die Luftzuführung 30 ge- schlossen ist. In, Stellung 33 des Hebels 31 wird Preßluft über Druckleitung 36 in den Ölbehälter 37 gedrückt. Dadurch strömt das Öl aus dem Ölbehälter 37 über das Rückschlagventil 38 und den Schlauch 28 in den Stempel. Der Oberstempel 11 wird bis zur Kappe 16 angehoben. In Stellung 34 des Hebels 31 strömt die Luft durch Leitung 39 über eine den Hingang und Rückgang des Kolbens 41 bewirkende Pumpensteuerung in den Luftzylinder 40 der Kchlbenpumpe und setzt diese ini Bewegung. Die Kolbenpumpe saugt nunmehr Öl aus dem ölbehälter 37 durch Leitung 42, Umstenerventil 43 und Leitung 44 in den Hochdruckzylinder 45 und drückt das Öl durch Leitung 46, Umsteuerventil 43 und Leitung 47 sowie Rohr 28 unter Erzeugung eines hohen Druckes in, den Stempel.
Nach Erreichen des erforderlichen Setzdruckes wird der Klemmring 12 durch den Keilring 13 gespannt und damit der Oberstempel 11 mit dem Unterstempel 10 verriegelt.
In Stellung 3 5 des Steuerhebels 31 strömt nunmehr Preßluft durch Leitung 49 in den Luftantrieb 53 des Umsteuerventils 43. Die Kolbenpumpe 41 saugt 01 aus dem Stempel durch Schlauch 28, Leitung 47, Umsteuerventil 43, Leitung 50 in den Ölzylinder 51 und drückt es unter geringem Druck übeer Leitung 52, UmstQuerventil 43, Leitung 42 in den Ölbehälter 37, dessen Leitung 36 durch Umlegen des Steuerhebels in Stellung 35 entlüftet worden war. Beim Auftreten des Unterdrucks im Raum 20 öffnet sich das Ventil 19. Der Schlauch 28 wird alsdann vom Stempel gelöst.
Der nunmehr betriebsbereite Stempel ist auf diese Weise druckmittelfrei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; 1. Zweiteiliger metallischer Grubensternpel mit einer durch Reibungsschluß unter elastischer Verformung erfolgenden Verspannung der Stempelteile, gekennzeichnet durch einen im Innern des einen Stempelteiles befindlichen und mit diesem starr verbundenen Druckmittelzylinder und einen in dein Zylinder gleitenden, relativ zu dem anderen Stempelteil längs unverschieblichen Kolben, wobei dieser auf einem nach dem Zylinderraum zu offenen, vorzugsweise koaxial im Stempelinnenraum angeordneten Rohr sitzt, welches mit einem Anschluß für das zum Setzen des Stempels erforderliche Druckmittel versehen ist.
2. Grabenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelzylinder durch den rohrförmigen Oberstempel gebildet und das den Kolben tragende Rohr im Unterstempel angeordnet ist. 3. Grubenstempel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kolben tragende Rohr uni die Verbindungsstelle mit dem Stempel in gewissem Umfange schwenkbar ist. 4. Grubenstempel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein verschließbarer Anschluß (26) für das Druckmittel sich am Druckmittelzylinder (14) oder dem auf dem Kolben (21) sitzenden Rohr (22) befindet. 5. Grubenstempel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Stempels befindliche Druckmittelraum (20) mit der Außenluft durch eine Bohrung (18) verbunden und an dieser ein Schnüffelventil (19) vorgesehen ist, das bei Vorhandensein von Unterdruck im Druckmittelraum (20) öffnet. 6. Verfahren zum Setzen eines Grubenstempels nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelzylin#der (14) mit dem Druckmittel gefüllt und der Stempel, nachdem er unter Setzlast gebracht ist, verspannt wird, worauf das Druckmittel entspannt und, jedenfalls zum überwiegenden Teil, aus dem Stempel abgezogen wird. 7. Verfahren zum Setzen eines Gruben#stempels nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Füllung des Zylinders (14) und dem Hochtreiben des Oberstempels (11) in einer ersten Stufe mit geringerem Druck und erst, wenn der Stempelkopf (15) an der das Harigende (17) abstÜtzenden Kappe (16) anliegt, in einer zweiten Stufe mit dem der Setzlast entsprechenden höheren Druck gearbeitet wird, wobei die V,erspannung der Stempelteile erfolgt. 8. Verfahren zum Setzen eines Grubensternpels nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (14) zunächst durch Anschluß an einePreßluftleitung üblichen Druckes mit Preßluft gefüllt, dabei der Oberstempel hochgetrieben, alsdann mittels einer Olpumpe Öl eingedrückt und dadurch unter Zusammenpressung der Luft der der Setzlast entsprechende Druck hergestellt und schließlich nach Verspannung der Stempelteile der Zylinder an einen Ölbehälter angeschlossen wird, wobei die eingeschlossene Luft das Öl herausdrückt. 9. Verfahren zum Setzen eines Grubenstempels nach den Ansprüchen 1 bis 5 unter Benutzung einer an dem Betriebspunkt vorhandenen ölhochdruckleitung und einer ölabsaugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (14) beim Setzen an die Ölhochdruckleitung, nach Verspannen der Stempelteile an die Ölabsaugleitung angeschlossen und wieder vorn Öl entleert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 811107; französische Patentschrift Nr. 1056 693.