DE1048852B

DE1048852B - Hydraulische Stuetzvorrichtung, insbesondere Grubenstempel

Info

Publication number: DE1048852B
Application number: DEB41542A
Authority: DE
Inventors: Hans Stuermer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1956-08-25
Filing date: 1956-08-25
Publication date: 1959-01-22
Also published as: GB843354A; BE560243A; FR1186287A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Stützvorrichtung, insbesondere einen hydraulischen Grubenstempel, mit zwei gegeneinander verschiebbaren Stempelgliedern, einem beiden Stempelgliedern gemeinsamen Antriebsraum und an diesen Antriehsraum angeschlossenen Ventilen, von denen eines bei Auftreten eines Überdrucks im Antriebsraum Druckmittel aus diesem Raum abströmen läßt und mindestens ein zweites den Einlaß und Auslaß von Druckflüssigkeit aus dem Antriebsraum beim Ausfahren und Einziehen der Stützvorrichtung schaltet.

Bei bekannten Stützvorrichtungen sind die jeweiligen Antriebsräume an eine gemeinsame, mit einer durch einen Motor wahlweise antreibbaren Pumpe verbundene Speiseleitung angeschlossen, die durch Überdruckventile gesichert ist. Hierbei stehen sowohl die Speiseleitung als auch die Pumpe dauernd unter dem in den Antriebsräumen herrschenden Druck.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ein Steuerventil in der zu ihrem Antriebsraum "führenden Speiseleitung vorgesehen, das von Hand bedient werden muß. Der Antriebsraum ist hierbei durch ein ebenfalls außerhalb der Stützvorrichtung liegendes Überdruckventil gesichert. Außerdem ist bei noch einer anderen bekannten Vorrichtung der Antriebsraum durch ein in der Stützvorrichtung angeordnetes Ventil abgeschlossen. Dessen Schließglied ist mechanisch von seinem Sitz abhebbar. Es kann bei Überdruck im Antriebsraum dem Verschiebeweg des Ventils nur ein begrenztes Stück folgen, um dann von seinem Sitz abgehoben zu werden. Außerdem ist es von dem Druckmittel in der Speiseleitung von seinem Sitz abhebbar, sobald über ein zweites, außen an der Stützvorrichtung liegendes und von Hand bedienbares Ventil eine Verbindung mit dieser Leitung hergestellt wird. Bei den jeweils über ein Ventil an die Speiseleitung angeschlossenen Antriebsräumen ist von Nachteil, daß die Vorrichtungen nicht von einem entfernt liegenden Steuergerät betätigt werden können.

Es ist weiterhin bekannt, den Antriebsraum der +0 Stützvorrichtung und den beim Ineinanderschieben der Vorrichtungsteile beaufschlagten Ringraum über zwei Leitungen an ein Steuergerät anzuschließen, das mit der Zuflußleitung verbunden ist. Es ist aber so gut wie ausgeschlossen, das Steuergerät so dicht zu +5 bekommen, daß es den Druck der gesetzten Stützvorrichtung längere Zeit aufrechterhalten kann. Ordnet man aber eines der bekannten Rückschlagventile zum Halten des Druckes in der den Setzdruck übertragenden Leitung an, so braucht man wieder besondere So mechanische Mittel, um es zu öffnen, so· daß eine Betätigung mehrerer Stützvorrichtungen von einer zentrale« Stelle aus nicht möglich ist.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das innere Hydraulische Stützvorrichtung,
insbesondere Grubenstempel

Anmelder:

Robert Bosch G.m.b.H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4

Hans Stürmer, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

Stempelglied der Stützvorrichtung mit einem im äußeren Stempelglied gleitenden kolbenartigen Kopf zu versehen, in dem ein unter der Wirkung einer Feder und von Druckflüssigkeit stehender Doppelkolbenschieber gleitet. Dieser ist durch Bohrungen mit einem oder mehreren Rückschlagventilen für den Ein- und Auslaß der Druckflüssigkeit verbunden. Die als federbelastete Kolbenventile wirkenden Überdruckventile sind in ihrer Funktion von dem Doppelkolbenschieber beim Setzen und Rauben sowie bei Überlastung unabhängig. Dieser wird also mir für eine Steueraufgabe verwendet. Er muß auch als ein gegebenenfalls aus mehreren Teilen zusammensetzbares Stück ausgebildet sein, damit die Teile dieselben Bewegungen ausführen können. Bei den verhältnismäßig hohen Drücken im Antriebsraum der Stützvorrichtung ist auch der durch einen Schieber erzielbare Abschluß nicht genügend dicht, um ein Durchlecken von Druckmitteln mit Sicherheit zu vermeiden.

Die Nachteile der bekannten Bauformen sowie der vorgeschlagenen Bauform werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß von zwei wechselweise mit Druckflüssigkeit beaufschlagten, der Stützvorrichtung zugeführten Leitungen die eine Leitung (Setzleitung) einerseits über ein sich gegen den Antriebsraum öff^- nendes, von einer Feder in ScMießrichtuog belastetes Rückschlagventil, andererseits über das Überdruckventil mit dem Antriebsraum verbunden ist, während die andere Leitung (Raubleitung) in einen Steuerraum führt, der von einem unter dem Druck dieser Leitung gegen die Wirkung einer eigenen Feder verschiebbaren· Stellglied abgeschlossen ist, das von dem Schließglied des Rückschlagventils getrennt ist, aber bei Überschreiten einer bestimmten Hubhöhe auf dieses in öffnungsrichtung· einwirkt.

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Eine derartige Anordnung hat den Vorteil der Schalt 45 ist in einer Bohrung 46 der Schraube 41 geleichten Bedienbarkeit von einer entfernt von ihr lie- führt. Zwischen· diese Schraube und den Schließkegel genden Stelle und des dichten Abschlusses des Arbeits- 44 ist eine Schließfeder 47 eingespannt,
raumes durch ein Rückschlag- und Überdruckventil. Unterhalb des Tellers 39 sind in dem Schließkörper

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in 5 38 Querlöcher 48 angebracht,

der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Von einer Bohrung 49 der Deckplatte 17, welche

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel im Schnitt, mit dem Rohr 15 verbunden ist, führt ein Kanal 50 zu

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel im Schnitt. einer radialen Bohrung 51, welche die Bohrung 31 mit

Von einer Pumpe 1 führt eine Druckleitung 2 zu der den Führungsring 19 enthaltenden Ringnut des einem Steuergerät 3. Dieses ist über eine Rückleitung 4 io Kolbens 18 verbindet. Von der Bohrung 31 führen mit einem Vorratsbehälter 5 verbunden, aus dem die Kanäle 52 in den oberen Teil der Bohrung 27. Ein Pumpe durch eine Saugleitung 6 Druckmittel ent- Kanal 53 geht von dem Hilfszylinder 32 zu der untennimmt. Von dem Steuergerät 3 führen eine Setz- liegenden Ringfläche des Kolbens 18.
leitung 7 und eine Raubleitung 8 zu dem Unterstem- Zum Setzen des Stempels verbindet man mit Hilfe pel 9 eines hydraulischen Grubenstempels. Dieser ragt 15 des Steuergeräts 3 die Druckleitung 2 mit der Setzvon unten in einen Oberstempel 10 und ist gegen des- leitung 7. Gleichzeitig wird die Raubleitung 8 mit der sen unteres Ende durch einen Einlagering 11, Dich- Rückleitung· 4 verbunden. Über die Setzleitung 7 zutungen 12 und einen Schraubring 13 abgedichtet. geführtes Druckmittel fließt durch den Kanal 50, die Kanäle 14' und 14" in einer den Unterstempel ab- Bohrung 51 und die Kanäle 52 in den oberen Teil der schließenden Grundplatte 14 sind dicht mit den vom ao Längsbohrung 27, hebt den, Schließkörper 38 an und Steuergerät kommenden Leitungen verbunden; von strömt an dem Ventilsitz 28 vorbei in den Antriebsdiesen führen Rohre 15 und 16 als Verlängerung der raum 25. Der dort entstehende Druck hebt den Ober-Leitungen zu einer den Hohlraum des Unterstempels stempel 10 an.
oben abschließenden Deckplatte 17. Gleichzeitig gelangt das durch die Bohrung 51

Auf das obere Ende des Unterstempels ist ein KoI- 25 kommende Druckmittel auch in die Bohrung 31 und ben 18 aufgeschraubt. Er trägt in einer Ringnut einen den Hilfszylinder 32. Es verschiebt den Hilfskolben aus verschleißfestem Kunststoff bestehenden Füh- 34 in seine tiefste Lage; dadurch wird eine Verbinrungsring 19, der durch einen Stift 20 am Verdrehen dung von dem Ringraum 26 durch den Kanal 53, die gehindert ist, und beiderseits dieses Führungsrings in Querbohrung 35. und die Längsbohrung 36 zu der Ringnuten 21 Dichtringe 22 aus elastischem Werk- 30 Bohrung 3,1 hin geöffnet. Das beim Ansteigen des stoff, die an Stützringen 23 aus abriebfestem Werk- Oberstempels 10 aus dem Ringraum 26 verdrängte stoff anliegen. Die Stützringe haben den Querschnitt Druckmittel fließt auf diesem Weg unmittelbar in den eines rechtwinkligen Dreiecks; ein Schenkel des rech- Antriebsraum. Die Geschwindigkeit, mit welcher der ten Winkels berührt die Innenwand des Oberstempels, Oberstempel 10 gehoben wird, ist deshalb verhältnisder andere ist dem zugehörigen Dichtring zugekehrt. 35 mäßig groß. Ist der Stempel auf die volle Stützlänge Der Stützring liegt jeweils auf der Seite des Dicht- ausgezogen, so verbindet man mit Hilfe des Steuerringes, die dem am Dichtring angreifenden Druck ent- geräts 3 die Setzleitung 7 mit dem Rücklauf 4.
gegengesetzt ist und verhindert es, daß der Dichtring Steigt der Druck im Antriebsraum 25 über ein zuunter dem Einfluß dieses Drucks zwischen den Kolben lässiges Maß hinaus, wie es bei sich senkendem 18 und die Wand des Oberstempels 10 hineingezogen 40 Gestein vorkommen kann, so öffnet sich das durch den wird. Schließkegel 44 und das Loch 43 gebildete Überdruck-

Der Oberstempel ist oben von einer Deckplatte 24 ventil und läßt Flüssigkeit durch das Loch 43,, die

abgeschlossen; zwischen dieser und dem Kolben 18 Querlöcher 48 und die Kanäle 52 zu der nunmehr als

liegt ein Antriebsraum 25. Zwischen der entgegenge- Rücklaufleitung dienenden Setzleitung 7 abfließen,

setzten Seite des Kolbens 18 und dem Einlagering 11 45 Sobald der Druck ein wenig gesunken ist, schließt sich

ist ein Ringraum 26 gebildet. das Überdruckventil wieder.

Durch die Mitte des Kolbens 18 ist eine Längsboh- Soll der Stempel geraubt werden, so verbindet man

rung27 geführt, die über eine als Ventilsitz 28 ausge- über das Steuergerät 3 die Druckleitung 2 mit der

bildete Schulter in eine Ausdrehung 29 übergeht. Raubleitung 8. Das nunmehr durch das Rohr 16

Nach unten schließen sich an die Bohrung 27 mit einer 50 strömende Druckmittel hebt den Hilfskolben 34 an.

Schulter 30 eine Bohrung 31 und ein Hilfszylinder 32 Dieser stößt das aus dem Schließkörper 38 und dem

mit nochmals vergrößertem Durchmesser. Letzterer Ventilsitz 28 bestehende Rückschlagventil auf, da sein

ist durch eine Bohrung 33. der Deckplatte 17 mit dem Querschnitt wesentlich größer als der des Ventilsitzes

Rohr 16 verbunden. 28 ist, und gibt gleichzeitig eine Verbindung zwischen

In dem Hilfszylinder 32 ist ein Hilfskolben 34 glei- 55 dem Kanal 53 und dem Hilfszylinder 32 frei. Nun

tend geführt. Er enthält eine Ouerbohrung 35 und eine kann Flüssigkeit aus dem Antriebsraum 25 durch die

Längsbohrung 36. Zwischen seine obenliegende Stirn- Kanäle 52, den Kanal 50 und die Setzleitung 7 ab-

seite und die Schulter 30 ist eine Schraubenfeder 37 strömen, während gleichzeitig Druckmittel durch den

eingespannt. Kanal 53. auf den Ringraum 26 und den Einlegering

In der Bohrung 27 ruht gleitend ein Schließkörper 60 H wirkt, so daß sich der Oberstempel 10 rasch senkt.

38. Eine an seinem obenliegenden, als Teller 39 aus- Dieses schnelle Rauben ist besonders wichtig, wenn

gebildeten Abschnitt angebrachte kegelige Sitzfläche man mehrere Gruppen von Stempeln benutzt, die

40 paßt auf den Ventilsitz 28, In das untere Ende des rasch wechselseitig geraubt und wieder gesetzt werden

SchlieBkörpers 38 ist eine Schraube 41 eingedreht, die sollen.

mit einer Schulter 42 die Bewegung des Schließkörpers 65 Durch die Bohrung 51 fließt stets auch etwas Druck-

38 nach oben durch Anschlagen an die Schulter 30 be- mittel zu dem Führungsring 19, dringt um diesen

grenzt. herum oder durch einen nicht dargestellten Schlitz

In der Mitte des Tellers 39 ist ein Loch 43 ange- zwischen den Führungsring und die innere Wand des

bracht, dessen innenliegender Rand als Sitz für einen Oberstempels 10 -und schmiert so die sich dort gegen-

Schließkegel 44 dient. Ein mit diesem verbundener 70 einander bewegenden Teile.

Claims

Bei der Ausfühningsform nach Fig. 2 ist der Grubenstempel nur einfach wirkend, ausgeführt. Ein Unterstempel 54 mit einer Grundplatte 55 trägt an seinem oberen Ende einen Schraubring 56 mit einer Dichtung 57. Ein Oberstempel 58 ist gleitend durch diesen Schraubring gesteckt; um seinen unteren Endabschnitt ist ein Führungsring 59 gelegt, der zwischen einem Schraubring 60 und einem Sprengring 61 festgehalten ist. In einer Nut des Schraubringes 60 liegen ein O-Ring62 und ein Stützring 63, dessen Querschnitt ein rechtwinkliges Dreieck ist Querlöcher 64 halten auch bei völlig gesenktem Oberstempel eine Verbindung" zwischen dessen Innenraum und dem Innenraum des Unterstempels aufrecht. Zwischen der Grundplatte 55 des Unterstempels und eine Deckplatte 65 des Oberstempels ist eine Zugfeder 66 eingespannt, welche das Ineinanderschieben der Stempelteile· beim Rauben beschleunigt. An den Unterstempel 54 ist nahe seiner Grundplatte 55 ein Stutzen 67 seitlich angesetzt. Mit ihm ist ein Ventilgehäuse 68 verschraubt, das vier Rohranschlüsse 69 bis 72 hat. Jeweils zwei gegenüberliegende Rohranschlüsse 69, 71 und 70, 72 sind durch je eine Querbohrung 73 oder 74 miteinander verbunden. Diese Querbohrungen sind ihrerseits miteinander verbunden durch eine Längsbohrung 75 des Ventilgehäuses 68, die in ihrem linken Teil einen Hilfszylinder 76, in ihrem rechten Teil an einem Absatz 77 einen Ventilsitz 78 bildet und durch eine Bohrung 79 mit dem Inneren des Unterstempels 54 verbunden ist. In der Längsbohrung 75 ist ein Schließglied 80 gleitend geführt, an dessen rechter, als Ventilteller 81 ausgebildeter Stirnwand eine kegelige Dichtfläche 82 angebracht ist. In das linke Ende des Schließgliedes 80 ist eine Schraube 83 eingedreht, gegen welche sich ein in dem Hilfszylinder 76 beweglicher Hilfskolben 84 legt. Das linke Ende der Längsbohrung 75. ist durch einen Stopfen 85 verschlossen. In dem hohlen Inneren des Schließgliedes 80 liegt ein Ventilkegel 86 mit einem Schaft 87, der in der Schraube 83, geführt ist. Eine Feder 88 drückt den Ventilkegel 86 gegen einen Sitz 89, der an einer Durchbohrung 90 des Ventiltellers 86 gebildet ist. Anschließend an den Ventilteller 81 sind in der Wand des Schließgliedes 80 Öffnungen 91 angebracht. An den Rohranschluß 70 wird die im ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Setzleitung 7, an den Rohranschluß 69 die Raubleitung 8 angeschlossen. Über die Rohranschlüsse 72 und 71 können die Setzleitung und die Raubleitung zu weiteren Grubenstempeln verlängert werden. Wird Druckflüssigkeit durch den Rohranschluß 70 zugeführt, so hebt sie das Schließglied 80 von dem Ventilsitz 78 ab, fließt durch die Bohrung 79 ins Innere des Grubenstempels und hebt den Oberstempel 58 an. Das Schließglied und sein Ventilsitz wirken hierbei als Rückschlagventil. Ist der Stempel gesetzt, so wird der Rohranschluß 70 mit einem Rücklauf verbunden. Wird der Druck im Stempel unzulässig hoch, so hebt er den Ventilkegel 86 von seinem Sitz 89 ab, und der Grubenstempel wird über die Öffnungen 91 und den Rohranschluß 70 bis auf einen zulässigen Druck entlastet. Zum Rauben des Stempels führt man durch den Rohranschluß 69 Druckflüssigkeit in den Hilfszylinder 76. Sie schiebt den Hilfskolben 84 nach rechts, und dieser entfernt das Schließglied 80 von 7» seinem Ventilsitz, so daß Druckflüssigkeit durch die Längsbohrung 75 und den Rohranschluß 70 abströmen kann. Die wirksame Fläche des Hilfskolben 84 ist wesentlich größer als der Querschnitt des Ventilsitzes 78, so daß das Schließglied 80 auch gegen einen Druck aufgestoßen wird, der über dem durch die Anschlüsse oder 70 zugeführten Druck liegt. Der Sitzquerschnitt des auf Überdruck ansprechenden Ventilkegels ist seinerseits wieder kleiner als die Sitzfläche des Überdruckventils. Patent AXS j· R r

1. Hydraulische Stützvorrichtung, insbesondere hydraulischer Grubenstempel, mit zwei gegeneinander verschiebbaren Stempelgliedern, einem beiden Stempelgliedern gemeinsamen Antriebsraum und an diesen Antriebsraum angeschlossenen Ventilen, von denen eines bei Auftreten eines Überdruckes im Antriebsraum Druckmittel aus diesem Raum abströmen läßt und mindestens ein zweites den Einlaß und Auslaß von Druckflüssigkeit aus dem Antriebsraum beim Ausfahren und Einziehen der Stützvorrichtung schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei wechselweise mit Druckflüssigkeit beaufschlagten, der Stützvorrichtung zugeführten Leitungen (7, 8) die eine Leitung (Setzleitung 7) einerseits über ein sich gegen den Antriebsraum (25) öffnendes, von einer Feder (47) in Schließ richtung belastetes Rückschlagventil (28, 38), andererseits über das Überdruckventil (43, 44) mit dem Antriebsraum verbunden ist, während die andere Leitung (Raubleitung 8) in einen Steuerraum (32) führt, der von einem unter dem Druck dieser Leitung gegen die Wirkung einer eigenen Feder (37) verschiebbaren Stellglied (34) abgeschlossen ist, das von dem Schließglied des Rückschlagventils getrennt ist, aber bei Überschreiten einer bestimmten Hubhöhe auf dieses in Öffnungsrichtung einwirkt.

2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher in dem äußeren Stützglied auf der Rückseite einer am inneren Ende des inneren Stützgliedes angebrachten Dichtung ein abgedichteter Ringraum gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (34), insbesondere mit PIiIfe von Ausnehmungen (35, 36), so bemessen ist, daß es den Ringraum in einer Endlage, die es bei unter Druck stehender Setzleitung (7) einnimmt, mit dieser Leitung und dem Antriebsraum (25) verbindet und in einer zweiten Endlage, die es bei unter Druck stehender Raubleitung (8) einnimmt, mit jener Leitung verbindet, aber von dem Antriebsraum getrennt hält.

3. Stützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (81, 82) und das Stellglied (84) in einem von außen an den Grubenstempel (54) ansetzbaren Gehäuse (68) zusammengefaßt sind (Fig. 2).

4. Stützvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (38) des Rückschlagventils und das als Hilfskolben (34) ausgebildete Stellglied gleichachsig in dem als Kolben (18) ausgebildeten inneren Ende des inneren Stützgliedes untergebracht sind.

5. Stützvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) einen Führungsring (19) trägt, der an der Innenwand