DE1240018B

DE1240018B - Hydraulischer Grubenstempel

Info

Publication number: DE1240018B
Application number: DEB71366A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans F Heintzmann
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1961-04-20
Filing date: 1963-04-01
Publication date: 1967-05-11
Also published as: GB1077857A; DE1240018C2; GB1010905A; DE1229480B; US3166991A; GB1037686A; DE1292604B; NL6411096A; NL277490A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E21d

Deutsche Kl.: 5c-15/44

Nummer: 1240 018

Aktenzeichen: B 71366 VI a/5 c

Anmeldetag: 1. April 1963

Auslegetag: 11. Mai 1967

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung B 62205 VIa/5c (deutsche Auslegeschrift 1229480) bildet ein hydraulischer Grubenstempel, dessen Stempelkolben einen gegenüber der Innenwandung des Außenstempels verschieblich geführten Dichtabschnitt aufweist, welcher gegenüber dem inneren Ende des Innenstempels allseitig um ein begrenztes Maß abwinkelbar und mit diesem über einen Verbindungsabschnitt verbunden ist, welcher sich dadurch kennzeichnet, daß mindestens der Verbindungsabschnitt des Stempelkolbens aus einem Werkstoff von hohem elastischem Formänderungsvermögen besteht und aus mehreren in Richtung der Stempelachse hintereinander angeordneten Teilabschnitten unterschiedlichen Querschnittes und damit unterschiedlicher elastischer Verformbarkeit gebildet ist, derart, daß durch elastische Verformung des Verbindungsabschnittes sowohl begrenzte Abwinklungen als auch geringe Seitenverschiebungen zwischen dem koaxial zur Längsachse des Außenstempels geführten Dichtabschnitt und dem Innenstempel ausgleichbar sind. Der Verbindungsabschnitt ist hierbei aus einem Werkstoff von hohem elastischem Formänderungsvermögen hergestellt und besteht aus mehreren in Richtung der Stempelachse hintereinander angeordneten Teilabschnitten unterschiedlichen Querschnittes und damit unterschiedlicher elastischer Verformbarkeit. Demgegenüber ist der Dichtabschnitt verhältnismäßig fest und unnachgiebig ausgebildet und ständig koaxial zur Längsachse des Außenstempels geführt. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Dichtabschnitt des Stempelkolbens völlig unabhängig von allen auftretenden außermittigen Beanspruchungen oder schräg zur Stempelachse am Stempelkopf angreifenden Kräften stets seine koaxiale Lage zur Längsachse des Außenstempels beibehält und stets auf ganzer Umfangslänge gleichmäßig dichtend an der Innenwandung des Außenstempels anliegt, während der Innenstempel auf Grund solcher quer zur Stempelachse wirkenden Kraftkomponenten ohne weiteres eine gewisse Abwinklung oder auch Seitenverschiebung gegenüber der Längsachse des Außenstempels bzw. dem koaxial dazu angeordneten Dichtabschnitt des Stempelkolbens erfahren kann, ohne daß hierdurch die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der Abdichtung zwischen Stempelkolben und Außenstempel in irgendeiner Weise beeinträchtigt werden. Irgendwelche Beschädigungen, vor allem der Innenwandung des Außenstempels, sind bei dem Stempel nach der Hauptpatentanmeldung nicht möglich. Selbst wenn es bei einer besonders starken Abwinklung des Innenstempels gegenüber der Längsachse Hydraulischer Grubenstempel

Zusatz zur Anmeldung: B 62205 VI a/5 c ■
Auslegeschrift 1229 480

Anmelder:

Bochumer Eisenhütte Heintzmann & Co.,

Bochum, Blücherstr. 33

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Hans F. Heintzmann, Bochum

des Außenstempels zu einem Anliegen des Verbindungsabschnittes an der Innenwandung des Außenstempels kommen sollte, ergeben sich infolge der elastischen Verformbarkeit des Verbindungsabschnittes derart große Berührungsflächen und infolgedessen derart geringe Flächenpressungen, daß jegliche

as bleibende Verformung sowohl des Verbindungsabschnittes des Stempelkolbens als auch der Innenwandung des Außenstempels ausgeschlossen ist.

Ein besonderer Vorteil des Stempels nach der Hauptpatentanmeldung besteht darin, daß der Innenstempel den auf ihn einwirkenden Seitenkräften infolge der elastischen Verformbarkeit des Verbindungsabschnittes ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der Abdichtung des Druckraumes ohne weiteres in solchem Maße nachzugeben vermag, daß diese Seitenkräfte durch die Nachgiebigkeit des Verbindungsabschnittes bzw. die Abwinklung und Seitenverschiebung des Innenstempels gegenüber der Längsachse des Außenstempels ganz oder zumindest zu einem wesentlichen Teil abgebaut werden, so daß sie keinerlei Schäden am Stempel anrichten können. Es wird somit bewußt eine relativ große Abwinkelbarkeit und Seitenverschieblichkeit zwischen dem Außenstempel und dem stets koaxial zu dessen Längsachse geführten Dichtabschnitt des Stempelkolbens einerseits und dem Innenstempel andererseits ermöglicht, welche sich außerordentlich vorteilhaft auf die gesamte Funktions- und Arbeitsweise des Stempels sowie insbesondere auf die Lebensdauer nicht nur der Kolbendichtungen, sondern auch des Außenstempels und des gesamten Stempelkolbens auswirkt. Verklemmungen des Stempelkolbens innerhalb des Außenstempels

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sind bei dem Stempel nach der Hauptpatentanmel- ren Wandstärke zu beziehen, um die bei der Nachdung ausgeschlossen. Auch bei sehr starken Ab- bearbeitung eintretenden Wandstärkenverluste auswinklungen des Innenstempels gegenüber der Längs- gleichen zu können und mit Sicherheit eine Endachse des Außenstempels behält der Dichtabschnitt Wandstärke zu gewährleisten, die den jeweiligen des Stempelkolbens stets seine koaxiale Lage zur 5 Beanspruchungsverhältnissen genügte. Bei dem Stem-Längsachse des Außenstempels bei, so daß auch bei pel nach der Hauptpatentanmeldung können demsolchen im praktischen Betrieb nicht zu vermeiden- gegenüber ■— da keinerlei spanabhebende Bearbeiden Abwinklungen oder Verkantungen des Innen- tung erforderlich ist — ohne weiteres handelsübliche stempeis gegenüber dem Außenstempel in nahezu Rohre mit einer Wandstärke verwendet werden, die idealer Weise gleichbleibende Dichtungsverhältnisse io der jeweils erforderlichen Endwandstärke entspricht, gewährleistet werden. Ebenso wie gewisse Ungenauigkeiten in der geo-

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Stempels metrischen Gestalt der Stempelteile kann auch eine nach der Hauptpatentanmeldung besteht darin, daß gewisse Rauheit der Innenfläche des Außenstempels infolge der durch die elastische Verformbarkeit des ohne Beeinträchtigung der Abdichtung zwischen dem Dichtabschnittes bewirkten Möglichkeit von Abwink- 15 im Außenstempel geführten Dichtabschnitt des Stemlungen und Seitenverschiebungen zwischen dem pelkolbens und dem Außenstempel in Kauf genom-Dichtabschnitt und dem Innenstempel auf die bis- men werden. Selbst in den Fällen, in denen der lang bei hydraulischen Grabenstempeln stets erfor- Außenstempel infolge der hohen mechanischen derlich gewesene genaue Zentrierung der mitein- Beanspruchungen — wie sie im rauhen Grubenander verbundenen bzw. ineinander gleitenden Stern- ao betrieb nicht zu vermeiden sind — eine gewisse pelteile verzichtet werden kann. Vielmehr vermag bleibende Verformung erfahren hat, wird bei der der Stempelkolben nach der Hauptpatentanmeldung Ausbildung des Stempels nach der Hauptpatentohne weiteres auch gewisse Seitenabweichungen in anmeldung trotzdem über den gesamten Umfang des der Größenordnung von einigen Millimetern zwi- Stempelkolbens eine nahezu gleichmäßig gute Abschen der Längsachse des Innenstempels und der 25 dichtung gegenüber der Innenwandung des Außen-Längsachse des Außenstempels auszugleichen, wäh- stempeis gewährleistet.

rend außerdem für den Außenstempel erhebliche Ein weiterer Vorteil des hydraulischen Gruben-Maß- und Formtoleranzen zugelassen werden kön- stempeis nach der Hauptpatentanmeldung besteht nen. Infolgedessen kann bei der Hauptpatentanmel- darin, daß auch die am inneren Ende des Außendung auf die bislang bei hydraulischen Grubenstem- 30 stempeis vorgesehene Führung mit verhältnismäßig pein stets benötigten Präzisionsstahlrohre mit hoher großem Spiel hergestellt werden kann, da der im Oberflächengüte und engen Maß- und Formtoleran- Außenstempel geführte Dichtabschnitt des Stempelzen verzichtet werden. Vielmehr ist es ohne weiteres kolbens infolge der elastischen Verformbarkeit des möglich, nicht nur den Innenstempel, sondern auch Verbindungsabschnittes bei einer Abwinklung der den Außenstempel aus handelsüblichen Rohren mit 35 Stempelteile praktisch keinerlei Beanspruchung erihren gegenüber Präzisionsstahlrohren wesentlich fährt sowie in seiner Dichtfunktion nicht beeinträchgrößeren Maß- und Formtoleranzen herzustellen, tigt wird. Eine solche eine verhältnismäßig große wobei lediglich die für die Herstellung des Außen- Toleranz besitzende Führung am inneren Ende des stempeis benutzten Rohre auf ihrer Innenwandung Außenstempels läßt sich naturgemäß verhältnismäßig einer einfachen, spanlosen Flächenbearbeitung be- 4° billig herstellen, wobei die Führung außerdem dürfen, um eine einigermaßen geglättete Oberfläche wesentlich einfacher gehalten werden kann, als dies zu gewährleisten. Eine derartige Glättung der Innen- bei den bekannten Bauarten der Fall ist. Insbesonwandung des Außenstempels kann beispielsweise dere kann auf eine genaue Bearbeitung dieser Fühmittels eines Domes und gegebenenfalls anschlie- rung sowie der Außenwandung des Innenstempels ßendes Rollen mittels mehrerer sich auf der Innen- 45 verzichtet werden, während andererseits sich auch wandung des Außenstempelrohres abwälzender RoI- größere bleibende Verformungen der Innenstempellen erfolgen. Eine weitergehende, insbesondere span- wandung nicht auf die Längsverschieblichkeit der abhebende Oberflächenbearbeitung sowie eine Ein- Stempelteile auszuwirken vermögen,
haltung enger Maß- und Formtoleranzen ist jedoch Der hydraulische Grubenstempel nach der Hauptauch bei den für die Herstellung des Außenstempels 50 Patentanmeldung zeichnet sich außerdem durch eine verwendeten Rohren nicht erforderlich. außerordentlich große Standfestigkeit, auch bei sehr

Infolge der verhältnismäßig groben Form-, Maß- starken seitlichen Beanspruchungen, aus. Diese in der und Oberflächentoleranzen ist es bei dem Stempel Praxis erwiesene, im Vergleich zu bekannten Stemnach der Hauptpatentanmeldung ohne weiteres mög- pelkonstraktionen wesentlich bessere Standfestigkeit lieh, eine bei handelsüblichen Rohren innerhalb des 55 ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß der Sternzulässigen Toleranzbereiches liegende Seitenabwei- pel nach der Hauptpatentanmeldung im Gegensatz chung von einigen Millimetern auf 1 m Rohrlänge zu den bekannten Bauarten stoß- oder schlagartige zuzulassen, während bei den zum Stand der Technik Querbeanspruchungen durch ein gewisses elastisches gehörenden hydraulischen Grubenstempeln an die bzw. federndes Durchknicken aufzufangen vermag, Geradheit der Rohre sehr hohe Anforderungen ge- 60 ohne daß hierdurch seine Standsicherheit beeinträchstellt werden und die für die Herstellung dieser tigt oder gar der Stempel umgeworfen wird.
Stempel verwendeten Rohre in der Regel nach- Die Möglichkeit, billige handelsübliche Rohre zu bearbeitet werden müssen, um soweit wie irgend verwenden sowie vor allem der Fortfall jeglicher möglich Ungeradheiten sowie unzulässige Form- und Zentrierungsarbeiten, die durch die Nachgiebigkeit Maßtoleranzen zu vermeiden. Aus diesem Grund war 65 des Verbindungsabschnittes des Stempelkolbens es bei der Herstellung der bislang gebräuchlichen überflüssig werden, führt zu einer wesentlichen VerGrubenstempel erforderlich, Rohre mit einer gegen- ringerung der Herstellungskosten gegenüber den geüber der Endwandstärke nicht unbeträchtlich größe- bräuchlichen Stempelkonstruktionen. Außerdem läßt

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sich der nach der Hauptpatentanmeldung ausgebil- pelkolbens aus einem kautschukartigen Kunststoff dete Stempelkolben in sehr einfacher Weise sowie mit geringen Quellvermögens, hoher Abriebfestigkeit relativ geringen Kosten herstellen, da hierzu Werk- sowie hoher Säuren- und Laugenbeständigkeit erwiestoffe, insbesondere Kunststoffe, verwendet werden sen. Ein derartiger aus Kunststoff bestehender Stemkönnen, die sich durch einfache Bearbeitungs- 5 pelkolben läßt sich in besonders einfacher Weise, methoden in die jeweils vorgesehene Form bringen beispielsweise durch Gießen, Pressen oder Spritzlassen und außerdem nur geringe Materialkosten gießen oder aber durch Aussägen, Ausfräsen od. dgl. verursachen. Derartige Kunststoffe besitzen außer- aus einem größeren Kunststoffblock, herstellen. Die dem den Vorteil, daß sie gute Dichtungs- und Form- Herstellungskosten eines solchen Kunststoffkolbens änderungseigenschaften aufweisen, wobei außerdem io belaufen sich nur auf einen Bruchteil der bislang das geringe Gewicht des Kunststoffes zu einer erheb- ausschließlich gebräuchlichen, aus Metall bestehenlichen Gewichtsverminderung des gesamten Stem- den Stempelkolben, die jeweils einer umständlichen pels führt. Ein weiterer Vorteil des Stempels nach und kostspieligen spanabhebenden Bearbeitung beder Hauptpatentanmeldung besteht darin, daß ein durften. Außerdem ist ein solcher aus Kunststoff Stempelkolben durch den im Druckraum herrschen- 15 bestehender Stempelkolben um ein Mehrfaches leichden Flüssigkeitsdruck in gewissem Maße in axialer ter als die bislang verwendeten Stahlkolben, was eine Richtung zusammengepreßt und hierdurch gleichzei- nicht unbeträchtliche Verringerung des Gesamttig in gewissem Umfang in radialer Richtung ver- gewichtes des Grubenstempels zur Folge hat.
formt und damit gegen die Innenwandung des Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Außenstempels angepreßt wird, so daß die Abdich- 20 infolge der bei dem Stempel nach dem Hauptpatent tung zwischen Stempelkolben und Außenstempel um zulässigen, außerordentlich großen Form-, Maßso besser wird, je stärker der Druck im Stempel- und Oberflächentoleranzen der Stempelrohre mindruckraum anwächst. destens der zur Führung des Dichtabschnittes des

Da der Verbindungsabschnitt des Stempelkolbens Stempelkolbens dienende Außenstempel aus einem aus mehreren in Richtung der Stempelachse hinter- 25 in an sich bekannter Weise entlang einer Längsnaht einander angeordneten Teilabschnitten unterschied- geschweißten Rohr von kreisförmigem Querschnitt liehen Querschnittes und damit unterschiedlicher gebildet werden kann. Ein derartiges längsgeschweißelastischer Verformbarkeit besteht, ist es möglich, die tes Rohr von kreisförmigem Querschnitt ist etwa um bei der Abwinklung der Stempelteile eintretende die Hälfte billiger als die bislang für die Herstellung elastische Verformung im wesentlichen in einen be- 30 hydraulischer Grubenstempel in der Praxis ausstimmten Teilabschnitt des Verbindungsabschnittes schließlich verwendeten, nahtlos gezogenen oder gezu verlegen, während die übrigen Teile des Verbin- walzten sowie überdies sehr sorgfältig bearbeiteten dungsabschnittes keine oder eine demgegenüber ge- Präzisionsstahlrohre, so daß sich auf diese Weise ringere elastische Verformung erfahren. Trotzdem eine wesentliche Verringerung der Herstellungswird bei der Ausbildung des Verbindungsabschnittes 35 kosten erreichen läßt. Bei den bekannten hydraugemäß der Hauptpatentanmeldung eine ausreichend lischen Grubenstempeln lassen sich derartige längszug- und druckfeste Verbindung des Dichtabschnit- geschweißte Rohre nicht verwenden und sind bistes mit dem Innenstempel erzielt. lang auch in der Praxis nicht verwendet worden. Die

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Gründe hierfür sind im wesentlichen folgende:

Hauptpatentes weist nur der dem Dichtabschnitt des 40 Bei der Herstellung von längsgeschweißten Roh-

Stempelkolbens zugekehrte Teilabschnitt des Ver- ren treten zwangläufig gewisse Unrundheiten und

bindungsabschnittes eine eine allseitige Abwinklung Verwerfungen der Rohrwandung auf, die im Bereich

zulassende elastische Verformbarkeit auf. In diesem der für hydraulische Grubenstempel in Frage kom-

FaIl besitzt der übrige Teil des Verbindungsabschnit- menden Rohrabmessungen bereits zu so großen

tes, insbesondere der zur Verbindung mit dem inne- 45 Maß- und Formtoleranzen führen, daß sie bei den

ren Ende des Innenstempels dienende Teil desselben, bislang gebräuchlichen Stempelkonstruktionen mit

demgegenüber eine solche Formbeständigkeit, daß starr ausgebildetem Stempelkolben und starrer Be-

bei der Abwinklung der Stempelteile seine zug- und festigung des Stempelkolbens am Innenstempel nicht

druckfeste Verbindung mit dem Innenstempel nicht im entferntesten in Kauf genommen werden können,

beeinträchtigt wird. 50 Dies gilt vor allem für das Außenstempelrohr, da die

Gemäß einem weiteren Merkmal der Hauptpatent- bei den bekannten Stempelkonstruktionen verwenanmeldung ist der Verbindungsabschnitt des Stern- deten Lippen- und Automatikdichtungen der Stempelkolbens unter Belassung eines allseitigen radialen pelkolben gegen Toleranzfehler äußerst empfindlich Spiels im Außenstempel geführt, so daß die Füh- sind und durchweg nur sehr geringe Toleranzen von rungs- und Dichtaufgabe des Stempels ausschließ- 55 maximal etwa 0,2 mm zulassen. Das Ausmaß der lieh dem Dichtabschnitt desselben zugewiesen wird. bei der Herstellung längsgeschweißter Rohre nicht Der Verbindungsabschnitt kann sich demgegenüber zu vermeidenden Unrundheiten bzw. Verwerfungen je nach seiner Ausbildung auf ganzer Länge oder und Wellungen der Rohrwandung ist vor allem ababer einem Teil seiner Länge einer etwaigen Abwink- hängig von dem Verhältnis zwischen der Breite des lung des Innenstempels gegenüber dem Außenstem- 60 zum Rohr geformten Bleches bzw. Bandes zu seipel anpassen. ner Dicke, d. h. von dem Verhältnis der äußeren

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungs- Umfangslänge der Rohre zu ihrer Wandstärke,

form der Hauptpatentanmeldung sind der Dicht- Unterhalb eines gewissen Grenzwertes lassen sich

abschnitt und der Verbindungsabschnitt des Stem- die fabrikationsbedingten Maß- und Formtoleran-

pelkolbens einstückig ausgebildet und bestehen aus 65 zen längsgeschweißter Rohre noch verhältnismäßig

einem gummiartigen Werkstoff, insbesondere einem klein halten bzw. durch eine auf die Schweißung

elastisch verformbaren Kunststoff. Als besonders und Entgratung folgende Kalibrierung der Rohre

vorteilhaft hat sich hierbei die Herstellung des Stem- weiter verringern. Dieser Bereich ist jedoch für die

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Herstellung von Stempelrohren, insbesondere für literatur ist außerdem einmal vorgeschlagen worden, die Herstellung von Außenstempelrohren nicht mehr bei einem mechanischen Grubenstempel, dessen brauchbar, da bei den für die bekannten Stempel Stempelteile durch ein Reibungsschloß miteinander benötigten Rohrwandstärken, die durchweg bei 9 bis verspannbar sind, den Innenstempel aus einem Iängs-11 mm liegen, Rohre verwendet werden müßten, 5 geschweißten Rohr herzustellen, dessen Oberfläche deren Durchmesser weit oberhalb der für hydrau- samt Schweißnaht durch maschinelles Hämmern gelische Grubenstempel geeigneten Durchmesser- rundet und vergleichmäßigt oder schwach konisch bereiche liegen. Derart im Durchmesser groß be- gestaltet ist. Bei Reibungsstempeln stößt die Verwenmessene Rohre würden nicht nur die Handhabung dung längsgeschweißter Stempelteile auf keine beson- und den Transport der Stempel erheblich erschwe- io deren Schwierigkeiten, da sowohl beim Innen- als ren, da der Bergmann derartige Rohre nicht mehr auch beim Außenstempel verhältnismäßig große mit beiden Händen umfassen bzw. halten könnte, Maß- und Formtoleranzen in Kauf genommen wersondern würden außerdem zu einer solchen Ver- den können. Daher besitzt die überwiegende Mehrgrößerung der Flüssigkeitsfüllung und des Gewich- zahl aller Reibungsstempel aus U-, E- oder Winkeltes des Stempels führen, daß auch hierdurch die 15 profilen zusammengeschweißte Innen- und Außen-Handhabung und der Transport der Stempel in stempel, während sich aus dem gleichen Grund für einem für die Praxis nicht mehr tragbaren Maße Reibungsstempel auch längsgeschweißte Stempelrohre erschwert würden. ohne weiteres verwenden lassen, wobei diese nicht

Die bei der Herstellung von längsgeschweißten einmal unbedingt einer Rundung und Vergleich-Rohren mit für hydraulische Grubenstempel geeig- ao mäßigung durch maschinelles Hämmern bedürfen, neten Durchmessern und Wandstärken zwangläufig wie es bei der bekannten Bauart vorgesehen ist. Bei auftretenden erheblichen Unrundheiten sowie Ver- allen in der Praxis eingesetzten hydraulischen werfungen und Wellungen der Rohrwandung lassen Grubenstempeln hat man demgegenüber bislang inssich auch durch eine nachträgliche Kalibrierung der besondere für die Herstellung des Außenstempels Rohre — insbesondere soweit es sich um die Innen- 25 ausschließlich Präzisionsstahlrohre verwendet, und fläche der Rohre handelt — nicht mehr bzw. nicht zwar deshalb, weil bei allen bekannten hydraulischen in ausreichendem Maße beseitigen. Durch eine solche Grubenstempeln im Gegensatz zu Reibungsstempeln Kalibrierung werden zunächst die Herstellungskosten sowohl an die Geradheit der Rohre als auch an ihre der längsgeschweißten Rohre erhöht und damit der Querschnittsabmessungen und ihre geometrische Form Vorteil ihres besonders niedrigen Preises zumindest 30 relativ hohe Anforderungen gestellt werden müssen, teilweise wiederaufgehoben. Abgesehen davon stößt die nur bei Verwendung von mit einem hohen die Kalibrierung längsgeschweißter Rohre, wenn Genauigkeitsgrad bearbeiteten Präzisionsstahlrohren diese eine besonders große Platzdruckfestigkeit auf- zu erfüllen sind.

weisen müssen, auch deshalb auf besondere Schwie- Die bei der Herstellung von längsgeschweißten rigkeiten, weil die regelmäßig auf kaltem Wege 35 Rohren mit für hydraulische Grubenstempel geeigneerfolgende Kalibrierbearbeitung der Rohre zu einer ten Abmessungen zwangläufig auftretenden Verwerunerwünschten örtlichen Kaltverfestigung führen fungen, Wellungen und Unrundheiten können jedoch kann. Besonders gefährdet ist hierbei naturgemäß bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stempel der Schweißnahtbereich. Durch eine Kaltverformung ohne weiteres in Kauf genommen werden, da der des ohnehin gegenüber dem übrigen Rohrwerkstoff 40 mindestens teilweise aus einem Werkstoff mit hohem spröderen und härteren Schweißnahtbereiches würde elastischem Formänderungsvermögen bestehende die zulässige Dehnung und die Streckgrenze örtlich Stempelkolben derartige Maß- und Formtoleranzen in solchem Maße verringert, daß die Platzdruck- ohne weiteres auszugleichen vermag und sich überfestigkeit der Rohre auf ein für hydraulische Gm- dies sämtlichen Unrundheiten und Unregelmäßigkeibenstempel unzureichend geringes Maß absinkt. Da- 45 ten des Stempelrohres stopfenartig in solcher Weise her bestünde bei längsgeschweißten Rohren, die einer anpaßt, daß stets eine zuverlässige und gleichmäßige stärkeren Kaltbearbeitung unterzogen worden sind, Abdichtung auf der gesamten Umfangslänge des in erheblichem Maße die Gefahr, daß sie bei beson- Stempelkolbens gewährleistet ist. Die Ausbildung des ders starken und plötzlichen Drucksteigerungen, wie Stempelkolbens gemäß der Hauptpatentanmeldung sie beispielsweise als Folge von Gebirgsschlägen auf- 5° ermöglicht es, ohne weiteres Unrundheiten von etwa treten können, an ihren Längsnähten aufreißen bzw. 2 bis 3 mm im Durchmesser auszugleichen, ohne daß platzen. hierdurch die Dichtfunktion des Kolbens in irgend-

Aus diesen Gründen erschien bislang die Ver- einer Weise beeinträchtigt oder das Ein- und Auswendung von entlang einer Längsnaht geschweißten schieben des Stempels behindert oder erschwert wird. Rohren von kreisförmigem Querschnitt bei hydrau- 55 Eine Nachbearbeitung der Innenfläche des Außenlischen Grubenstempeln, insbesondere für die Her- stempeis ist in der Regel nicht erforderlich, wie denn stellung des Außenstempels, völlig ausgeschlossen, auch die bei der Längsschweißung auftretenden Einan dessen Form- und Maßtoleranzen und an dessen brandriefen ohne weiteres in Kauf genommen werden Oberflächengüte zur Erzielung einer zuverlässigen können. Es hat sich vielmehr als ausreichend erwie-Führung und Abdichtung des Stempelkolbens bei den 60 sen, den Schweißwulst im wesentlichen abzutragen, bekannten Stempelbauarten besonders hohe Anforde- was meist in einem Arbeitsgang mit der Längsrungen gestellt werden. Längsgeschweißte Rohre mit schweißung der Rohre erfolgt. Es hat sich nämlich Durchmessern und Wandstärken, wie sie für hydrau- gezeigt, daß selbst durch einen um ein gewisses Maß lische Grubenstempel benötigt werden, sind daher über die Innenfläche des Außenstempels vorstehenbislang in der Praxis nur als sogenannte Konstruk- 65 den Restwulst die Dichtfunktion des Stempelkolbens tionsrohre, z. B. für die Herstellung von Bauteilen, in keiner Weise beeinträchtigt wird, da auch solche Gitterkonstruktionen, sowie als Wasser- und Gas- Unregelmäßigkeiten durch den nach der Hauptpatentleitungsrohre verwendet worden. In der Patent- anmeldung ausgebildeten Stempelkolben völlig ein-

gebettet und ausgeglichen werden. Da der Stempelkolben nach der Hauptpatentanmeldung sich auch allen sonstigen Unregelmäßigkeiten und Unrundheiten des längsgeschweißten Außenstempelrohres elastisch anzupassen vermag, wird mit zunehmend größer werdendem Druckmitteldruck, z. B. infolge zunehmender Lastaufnahme des Stempels, die Dichtfunktion des Stempelkolbens noch verbessert, so daß auch bei sehr hohen Druckmitteldrücken von z.B. 350 und mehr Atmosphären selbst bei Unrundheiten des Außenstempels von 2 bis 3 mm keinerlei Undichtigkeiten zu befürchten sind und auch im übrigen die Funktionsfähigkeit des Stempels in keiner Weise beeinträchtigt wird.

Da bei dem Stempel nach der Hauptpatentanmeldung die am inneren Ende des Außenstempels vorgesehene Führung für den Innenstempel ein verhältnismäßig großes Spiel besitzen kann, brauchen bei diesem Stempel auch an die Maß- und Formtoleranzen des Innenstempels wesentlich geringere Anforderungen gestellt zu werden, als dies bei den bekannten Stempelkonstruktionen notwendig ist. Infolgedessen eröffnet die Erfindung nach der Hauptpatentanmeldung auch die vorteilhafte Möglichkeit, außer dem Außenstempel auch den Innenstempel aus einem entlang einer Längsnaht geschweißten Rohr von kreisförmigem Querschnitt herzustellen. Während man bei den bekannten hydraulischen Grubenstempeln auch für die Herstellung des Innenstempels nahtlos gezogene oder gewalzte Präzisionsstahlrohre benötigt, die vor allem auf ihrer Außenfläche mit einem hohen Genauigkeitsgrad bearbeitet sind, können bei einer Ausbildung des Stempelkolbens nach der Hauptpatentanmeldung sowohl der Außen- als auch der Innenstempel aus längsgeschweißten Rohren hergestellt werden, die etwa um die Hälfte billiger sind als die bislang benötigten Präzisionsstahlrohre und somit eine entscheidende Verbilligung der Stempelherstellung ermöglichen.

Bei einem hydraulischen Grubenstempel, bei welchem der Innenstempel und der obere Teil des Außenstempels aus Präzisionsstahlrohren bestehen und praktisch ohne Spiel auf einem großen Längsabschnitt gleitend ineinander geführt sind, ist es bereits bekannt, den unteren Teil des Außenstempels aus vier gewölbten Platten herzustellen, die durch vier Schweißnähte zu einem im Querschnitt etwa stern- oder kleeblattförmigen Gebilde miteinander verbunden sind. Dieser einen verhältnismäßig komplizierten Querschnitt besitzende Unterteil des Außenstempels, dessen lichter Querschnitt wesentlich größer als der Außenquerschnitt des Innenstempels bemessen ist, ist mit dem in seinem Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Innenstempels bemessenen oberen Teil des Außenstempels durch eine ringförmige Platte verbunden, die an den beiden Teilen des Außenstempels durch drei ringförmige Schweißnähte befestigt ist. Der Innenstempel ist bei dieser bekannten Bauart durch eine am oberen Ende des Außenstempels vorgesehene Lippendichtung abgedichtet, die von oben frei zugänglich und daher in keiner Weise gegen den Zutritt von Staub und Feuchtigkeit geschützt ist, so daß sie schon allein aus diesem Grund einem außerordentlich starken Verschleiß ausgesetzt ist und bereits nach kurzer Einsatzdauer zerstört bzw. unbrauchbar sein dürfte. Ein besonderer Nachteil ist jedoch der, daß diese Lippendichtung den Außenstempel gegen die Außenwandung des Innenstempels abdichten muß, der unter den rauhen Arbeitsbedingungen des untertägigen Grubenbetriebes in erheblichem Maße der Gefahr bleibender Verformungen, wie z. B. Einbeulungen und Verkratzungen sowie auch von Korrosionserscheinungen und Verschmutzungen, ausgesetzt ist, so daß dessen Außenfläche bereits nach kurzer Einsatzdauer eine Ausbildung aufweist, die sie als Dichtfläche für eine gegen mechanische Beanspruchungen sowie außerdem gegen jegliche Toleranzfehler der geometrischen Gestalt und der Außenabmessung des Innenstempels außerordentlich empfindliche Lippendichtung völlig ungeeignet macht.

Da der Innenstempel in dem oberen Teil des Außenstempels auf einem relativ großen Längenabschnitt praktisch ohne Spiel geführt ist, müssen an die geometrische Gestalt und die Querschnittsabmessungen des Innenstempels und des oberen Teiles des Außenstempels sehr hohe Anforderungen gestellt werden, da bereits geringfügige Maß- und Formtoleranzen entweder zu Verklemmungen oder aber zu einer ungenauen und wackeligen Führung der beiden Stempelteile führen. Außerdem ist wegen der am oberen Ende des Außenstempels vorgesehenen Lippendichtung, die nur sehr geringe Maß- und Formtoleranzen zuläßt, die Verwendung von Präzisionsstahlrohren für die Innenstempel und das obere Ende des Außenstempels unumgänglich.

Der untere, aus vier gewölbten Platten zusammengeschweißte Teil des Außenstempels besitzt zunächst deshalb gegenüber dem oberen Teil des Außenstempels einen größeren lichten Querschnitt, weil anderenfalls eine Zu- und Abführung der Druckflüssigkeit über die durch eine in den Außenstempel mündende Bohrung mit dem Außenstempel verbundenen, an dessen Außenseite vorgesehenen Ventile nicht möglich wäre. Zum zweiten würde dann, wenn der Außenstempel auf ganzer Länge aus einem entsprechend seinem oberen Abschnitt ausgebildeten Rohr hergestellt wäre, die Gefahr von Verklemmungen des Innenstempels innerhalb des Außenstempels in solchem Maße anwachsen, daß bereits die geringste bleibende Verformung des Außen- oder Innenstempels ausreichen würde, um jegliche Längsverschiebung dieser Teile auszuschließen. Es ist somit bei diesem Stempel unumgänglich, den Außenstempel in einen oberen und unteren Längenabschnitt von unterschiedlichem lichtem Querschnitt zu unterteilen und diese beiden Teile mittels eines ringförmigen Bauelementes und dreier ringförmiger Schweißnähte miteinander zu verbinden, was zu einer verhältnismäßig umständlichen, schwer herzustellenden und infolge des großen Anteils an Handarbeit relativ teuren Konstruktion führt. Der aus vier miteinander verschweißten gewölbten Platten bestehende Unterteil des Außenstempels läßt sich nur von relativ erfahrenen und sorgfältig arbeitenden Schweißern mit einem erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand von Hand herstellen, so daß er nicht nur gegenüber einem entlang einer Längsnaht geschweißten Rohr von kreisförmigem Querschnitt, sondern auch gegenüber einem handelsüblichen, nahtlos gezogenen oder gewalzten Rohr wesentlich teurer ist. Außerdem besitzt der Innenquerschnitt dieses aus vier gewölbten Platten zusammengeschweißten Unterteils des Außenstempels eine derart komplizierte Formgebung sowie, bedingt durch die Art seiner Herstellung, derart große Maß- und Formtoleranzen, daß es völlig aus-

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geschlossen wäre, die Innenfläche eines derart aus- den sind. Derart große Maß- und Formtoleranzen, gebildeten Stempelunterteils als Dichtfläche für einen wie sie bei entlang einer Längsnaht geschweißten Stempelkolben, und zwar nicht nur für einen mit den Rohren von kreisförmigem Querschnitt auftreten, bekannten Lippen- oder Automatikdichtungen aus- lassen sich ohne Zweifel mittels einer Dichtung, wie gerüsteten Stempelkolben, sondern auch für einen 5 sie bei dieser bekannten Bauart vorgesehen ist, nicht Stempelkolben gemäß der Hauptpatentanmeldung zu überbrücken, so daß auch dieser in der Patentliteratur verwenden. Da der aus vier miteinander verschweißten gemachte Vorschlag dem Fachmann offensichtlich gewölbten Platten bestehende Unterteil des Außen- nicht die Anregung geben konnte, an Stelle der bisstempels dieses bekannten hydraulischen Graben- lang ausschließlich für die Herstellung hydraulischer stempeis zur Führung und Dichtung gegenüber einem io Grubenstempel verwendeten nahtlos gezogenen oder Stempelkolben beliebiger Ausbildung völlig un- gewalzten Rohre längsgeschweißte Rohre zu verbrauchbar ist, vermochte diese bekannte Bauart dem wenden.

Fachmann nicht die Lehre zu vermitteln, mindestens Wenngleich in der Regel es bei dem erfindungs-

den zur Führung des Dichtabschnittes des Stempel- gemäß vorgeschlagenen Stempel nicht erforderlich ist,

kolbens nach der Hauptpatentanmeldung dienenden 15 die Außen- und Innenflächen der Stempelrohre

Außenstempel aus einem in an sich bekannter Weise (Innen- und Außenstempel) nachzubearbeiten, so

entlang einer Längsnaht geschweißten Rohr von steht selbstverständlich nichts im Wege, sofern dies

kreisförmigem Querschnitt herzustellen. zweckmäßig oder wünschenswert ist, wenigstens ein-

Ferner sind in der Patentliteratur bereits Vor- zelne dieser Flächen einer gewissen Glättbearbeitung schlage gemacht worden, durch die die Verwendung ao zu unterwerfen. Hierbei genügt es jedoch in aller von Präzisionsstahlrohren bei hydraulischen Gruben- Regel, wenn lediglich die Innenfläche des Außenstempeln vermieden werden soll. So hat man bei- stempeis z. B. durch Stopfenzug, Honen oder SchleispielsweisebeieinerbekanntenBauartzurZentrierung fen geglättet wird, während die Außenfläche des des Innenstempels an dem bei allen Betriebsstellungen Außenstempels und die Außen- und Innenfläche des des Stempels im Außenstempel verbleibenden Stück 35 Innenstempels keinerlei Glättbearbeitung erfahren, in Nuten des Innenstempels liegende, nach innen ver- Durch eine solche Glättung der Innenwandung des spannte Ringe angeordnet. Hierdurch soll das tele- Außenstempels wird der Reibungswiderstand zwiskopartige Ineinandergleiten von nicht bearbeiteten sehen Stempelkolben und Außenstempel verringert Stempelrohren, welche gewisse Toleranzen auf- und dadurch insbesondere das Einschieben des Stemweisen, ermöglicht werden. Bei diesen nicht bearbei- 30 pels, ζ. Β. beim Rauben, erleichtert,
teten Stempelrohren handelt es sich jedoch um naht- Besonders zweckmäßig ist es, wenn sowohl beim los gezogene oder gewalzte Rohre, jedoch nicht um Außen- als auch beim Innenstempel des erfindungsentlang einer Längsnaht geschweißte Rohre von gemäß vorgeschlagenen Grabenstempels sich das kreisförmigem Querschnitt, da bislang unter einem Verhältnis zwischen Außendurchmesser und Wand-Rohr für die Herstellung eines hydraulischen Graben- 35 stärke auf etwa 17 bis 18:1 beläuft. Besonders günstempels auch dann, wenn es unbearbeitet bleiben stige Verhältnisse ergeben sich ferner, wenn beim bzw. gewisse Toleranzen aufweisen sollte, nur ein Außen- und Innenstempel sich das Verhältnis zwinahtlos gezogenes oder gewalztes Rohr verstanden sehen äußerer Umfangslänge und Wandstärke auf wurde. Außerdem ist die bei diesem bekannten etwa 52 bis 60:1, vorzugsweise auf etwa 55 bis Stempel verwendete normale Lippendichtung völlig 40 56:1, beläuft. Die Wandstärke des Außenstempels außerstande, Maß- und Formtoleranzen, die den wird hierbei im allgemeinen zwischen etwa 7,3 und Betrag von 0,2 mm wesentlich übersteigen, ohne 7,9 mm gewählt und beträgt vorzugsweise etwa Beeinträchtigung ihrer Dichtfunktionen auszugleichen. 7,5 mm, während die Wandstärke des Innenstempels Würde man bei dieser bekannten Stempelkonstraktion sich auf etwa 6,3 bis 6,7 mm, vorzugsweise auf etwa tatsächlich Rohre verwenden, die hinsichtlich ihrer 45 6,5 mm, beläuft.

geometrischen Gestalt und ihrer Abmessungen Bei allen bekannten hydraulischen Grabenstempeln

größere Maß- und Formtoleranzen aufweisen, wie es werden demgegenüber für die Herstellung der Außen-

beispielsweise bei entlang einer Längsnaht geschweiß- und Innenstempelrohre um mindestens etwa 2 bis

ten Rohren der Fall ist, so wäre es völlig aus- 3 mm größere Atisgangswandstärken benötigt, damit

geschlossen, einen solchen Stempel mittels einer 50 die Stempelrohre nach der unumgänglich notwendt-

normalen Lippendichtung, wie sie bei diesem be- gen spanabhebenden Bearbeitung der Rohre noch

kannten Stempel vorgesehen ist, auch nur einiger- eine ausreichende Endwandstärke aufweisen. Diese

maßen dicht zu bekommen. Endwandstärke muß bei den bekannten hydraulischen

Auch unter den im Zusammenhang mit einer an- Grabenstempeln jedoch ebenfalls noch um mindederen bekannten Stempelkonstraktion erwähnten 55 stens 1 bis 2 mm größer bemessen werden als bei handelsüblichen Rohren sind ebenfalls nur nahtlos dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stempel, um gezogene oder gewalzte Rohre zu verstehen, da nach eine für die hohen mechanischen Beanspruchungen übereinstimmender Auffassung der Fachwelt bis des rauhen Grabenbetriebes ausreichende Beulstabü*- zum Anmeldetage für die Herstellung hydraulischer tat zu gewährleisten. Bei den bekannten Stempel-Grubenstempel lediglich derartige Rohre in Betracht 5o konstruktionen führen bereits geringfügige Verkamen. Die bei dieser bekannten Bauart vorgesehene beulungen der Stempelrohre, insbesondere des Außen-Dichtung vermag sich im übrigen nur dann gewissen stempeis, zu einer erheblichen Beeinträchtigung der — allerdings nur relativ geringen — Toleranzen des Funktionsfähigkeit des Stempels, insbesondere der Außenstempelrohres anzupassen, wenn die im Druck- Dichtung und Führang zwischen Stempelkolben und raum befindliche Druckflüssigkeit unter einem ge- 65 Außenstempel, so daß jegliche bleibende Verformuawissen Druck steht, während bei drucklosem Druck- gen bzw. Verbeulungen der Stempelrohre soweit wie raum Undichtigkeiten zwischen der Dichtung und der irgend möglich vermieden werden müssen. Bei dem Innenwandung des Außenstempels nicht zu vermei- erfindungsgemäß vorgeschlagenen Stempel können

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demgegenüber gewisse Verbeulungen der Stempel- Weise gewachsen gezeigt. Aus einem derartigen Stahl rohre, und zwar auch des Außenstempelrohres, ohne bestehende Stempelrohre weisen außerdem trotz weiteres in Kauf genommen werden, da dadurch ihrer gegenüber den bekannten Stempelkonstrukweder die Abdichtung zwischen Stempelkolben und tionen wesentlich geringeren Wandstärke eine beson-Außenstempel noch die Funktionsfähigkeit des ge- 5 ders große, auch extremen dynamischen Beansprusamten Stempels beeinträchtigt werden. Die infolge- chungen völlig genügende Platzdruckfestigkeit auf. dessen mögliche Verringerung der Endwandstärke Ein diese besonders günstigen Eigenschaften aufder Stempelrohre um mindestens etwa 1 bis 2 mm weisender Stahl, der sich bei Versuchen als hervorgegenüber den gebräuchlichen Stempelkonstruktionen ragend geeignet erwiesen hat, besitzt einen Kohlenführt zu einer nicht unbeträchtlichen Gewichtsver- xo stoffgehalt von 0,19 bis 0,27%, einen Siliziumgehalt minderung des Stempels und außerdem selbstver- von 0,32 bis 0,39%, einen Mangangehalt von 0,92 ständlich zu einer ins Gewicht fallenden Material- bis 1,07%, einen Phosphorgehalt von 0,018 bis ersparnis und Kostenverminderung, 0,028% und einen Schwefelgehalt von 0,026 bis

Die Möglichkeit, bei dem erfindungsgemäß vor- 0,028%.

geschlagenen Stempel mit Wandstärken der längs- 15 In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines

geschweißten Rohre auszukommen, die erheblich Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt

niedriger liegen als Wandstärken der nahtlos ge- F i g. 1 einen Stempel gemäß der Erfindung im

zogenen bzw. gewalzten Präzisionsstahlrohre, ist aber Längsschnitt,

auch deshalb von Bedeutung, weil mit den heute F i g. 2 einen schematischen Querschnitt nach der

zur Verfügung stehenden Rohrschweißverfahren au Linie Π-ΙΙ der F i g. 1 und

Rohrwandstärken bis zu etwa 8 mm ohne schweiß- F i g. 3 eine Einzelheit aus F i g. 1 in größerem

technische Schwierigkeiten unter Gewährleistung Maßstab.

eines sehr hohen Schweißnahtfaktors herzustellen Der in F i g. 1 nur schematisch angedeutete hydrau-

sind. Dagegen würde die Längsschweißung von Roh- lische Grubenstempel besteht im wesentlichen aus

ren mit einer beträchtlich größeren Wandstärke 35 einem rohrförmigen Außenstempel 1, einem rohr-

— wie sie bei den bekannten Stempeln benötigt förmigen Innenstempel 2, einer am inneren Ende des

wird — schweißtechnisch außerordentlich schwierig Außenstempels 1 vorgesehenen Abschlußkappe 3,

und mit den meisten der zur Verfugung stehenden einem Kopfstück 4 und einem Fußstück 5.

Rohrschweißverfahren überhaupt nicht mehr mit der Außenstempel 1 und Innenstempel 2 bestehen

erforderlichen Schweißnahtgüte zu bewerkstelligen 30 jeweils aus einem längsgeschweißten Rohr. Am

sein. inneren Ende des Innenstempels ist ein aus einem

Bei Rohrwandstärken von etwa 7,3 bis 7,9 mm kautschukartigen Kunststoff bestehender Stempelfür den Außenstempel und etwa 6,3 bis 6,7 mm für kolben 6 vorgesehen, der einen an der Innenwandung den Innenstempel ergeben sich ferner bei den vor- des Außenstempels 1 dichtend geführten Dichtstehend genannten Abmessungsverhältnissen zwischen 35 abschnitt 6 a aufweist und über einen Verbindungs-Außendurchmesser und Wandstärke bzw. äußerer abschnitt 6 b mit dem inneren Ende des Innen-Umfangslänge und Wandstärke Querschnitts- und stempeis 2 allseitig um ein begrenztes Maß abwinkel-Durchmesserabmessungen für den Außen- und bar verbunden ist. Als für die Herstellung des Innenstempel, wie sie sich auf Grund langjähriger Stempelkolbens besonders geeignet erwiesen haben Erfahrungen als für die Praxis besonders geeignet 40 sich die unter den Bezeichnungen »Vulkollan« und erwiesen haben. Bei der Herstellung von längs- »Phoenolan« (eingetragene Warenzeichen) vertriebe' geschweißten Rohren, die diese somit für den prak- nen Kunststoffe, die außer einem geringen Quelltischen Einsatz besonders günstigen Abmessungs- vermögen, einer hohen Abriebfestigkeit und einer Verhältnisse zwischen Außendurchmesser und Wand- hohen Säure- und Laugenbeständigkeit sich durch stärke bzw. äußerer Umfangslänge und Wandstärke 45 eine ausreichende Härte und Druckfestigkeit sowie aufweisen, ergeben sich jedoch fabrikationsbedingt durch eine hohe Rückprallelastizität auszeichnen,
bzw. zwangläufig erhebliche Unrundheiten, Wellungen Der Verbindungsabschnitt 6 b besitzt ein so hohes und Verwerfungen der Rohrwandung, so daß der- elastisches Formänderungsvermögen, daß er sowohl artige Rohre für die Herstellung der gebräuchlichen begrenzte Abwinklungen als auch gewisse Seitenhydraulischen Grubenstempel völlig unbrauchbar so verschiebungen zwischen dem im Außenstempell gewären. Diese in der Größenordnung von etwa 2 bis führten Dichtabschnitt 6a und dem Innenstempel 2 3 mm liegenden Maß- und Formtoleranzen können durch elastische Verformung auszugleichen vermag, jedoch bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs-Stempel bzw. zufolge der Ausbildung des Stempel- beispiel sind der Dichtabschnitt 6 a und der Verbinkolbens nach der Hauptpatentanmeldung ohne weite- 55 dungsabschnitt 6 b durch zwei in axialer Richtung res ausgeglichen werden, ohne daß hierdurch die hintereinander angeordnete Längenabschnitte des ein-Funktionsfähigkeit des Stempels im mindesten be- stückig ausgebildeten Stempelkolbens 6 gebildet. In einträchtigt wird. der mit einer Dichtung versehenen Abschlußkappe 3

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, ist der Innenstempel 2 unter Belassung eines allseitigen

daß die Außen- und Innenstempelrohre aus einem 60 radialen Spiels geführt. Der Stempelkolben 6 besitzt

Stahl mit einer Streckgrenze von etwa 55 bis eine Axialbohrung 7, die die Innenräume 8 und 9 des

60 kg/mm², einer Dehnung von etwa 18 bis 22% und Außen- und Innenstempels 1 bzw. 2 druckmittel-

einer Zugfestigkeit von etwa 60 bis 70 kg/mm² be- leitend miteinander verbindet, so daß nicht nur der

stehen. Ein derartiger hochfester Stahl mit einer Innenraum 8 des Außenstempels 1, sondern auch der

extrem hohen Streckgrenze und besonders hohen 65 Innenraum 9 des Innenstempels 2 als Druckraum

Dehnung hat sich auch unter besonders schwierigen dient.

Einsatzbedingungen als allen im praktischen Betrieb Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, greift der

auftretenden mechanischen Beanspruchungen in jeder Verbindungsabschnitt 6 b des Stempelkolbens 6 mit

Claims

einem zapfenartigen Ansatz in die Stirnseite des Innenstempelrohres 2 ein, wobei der zapfenartige Ansatz des Verbindungsabschnittes 6 b lediglich durch Preßpassung mit dem inneren Ende des Innenstempelrohres kraftbeanspruchbar gekuppelt ist. Hierzu ist die den Stempelkolben 6 durchsetzende Bohrung 7 in ihrem dem Innenstempel 2 zugekehrten Längenabschnitt — wie in F i g. 3 strichpunktiert angedeutet — konisch verengt ausgebildet. In diesen Längenbereich der Bohrung 7 ist von der dem Druckraum 8 zugekehrten Seite her eine zylindrisch ausgebildete Spannhülse 10 eingetrieben, welche mit ihrer äußeren Mantelfläche unter elastischer Aufweitung des konisch verengten Längenabschnittes der Bohrung 7 die äußere Mantelfläche 6 c des zapfenartigen Ansatzes des Verbindungsabschnittes 6 b gegen die Innenfläche des Innenstempelrohres 2 anpreßt. Die Innenfläche des Innenstempelrohres und/oder die äußere Mantelfläche 6 c des zapfenartigen Ansatzes des Verbindungsabschnittes 6 b kann im Passungsbereich dieser beiden Teile zur Herstellung einer besseren Haftung aufgerauht werden. Ferner ist es möglich, den zapfenartigen Ansatz des Verbindungsabschnittes 66 zusätzlich oder gegebenenfalls ohne die Herstellung einer Preßpassung sowie gegebenenfalls ohne die Verwendung einer Spannhülse in das innere Ende des Innenstempels 2 mit einem geeigneneten Klebstoff einzukleben. Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, der den Stempelkolben 6 durchsetzenden Bohrung 7 auf ihrer gesamten Länge gleiche Querschnittsabmessungen zu geben und statt der aus der Zeichnung ersichtlichen zylindrischen Spannhülse 10 eine zumindest an ihrer Außenmantelfläche konisch ausgebildete Spannhülse zu verwenden. Diese Spannhülse wird dann von der dem Innenraum 9 des Innenstempels zugekehrten Seite her in die Bohrung 7 des Stempelkolbens unter elastischer Aufweitung dieser Bohrung in solcher Weise eingetrieben, daß die äußere Mantelfläche 6 c des zapfenartigen Ansatzes des Verbindungsabschnittes 6b gegen die Innenfläche des Innenstempelrohres 2 angepreßt wird. Wie insbesondere F i g. 2 erkennen läßt, bestehen der Außen- und Innenstempel 1 bzw. 2 aus längsgeschweißten Rohren von relativ geringer, jedoch etwas unterschiedlicher Wandstärke. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Wandstärke des Innenstempelrohres 6,5 mm und die des Außenstempelrohres 7,5 mm, während sich die Außendurchmesser von Innen- und Außenstempelrohr auf 108 bzw. 131 mm belaufen. Die Längsschweißnähte des Außen- und Innenstempels sind in F i g. 2 mit 11 und 12 bezeichnet. Die den Druckräumen 8 und 9 zugeordneten Ventile sind in einem Ventilgehäuse 13 von im wesentlichen zylindrischer Grundform zusammengefaßt. Das Ventilgehäuse 13 ist zwischen dem Kopfstück 4 und dem Stempelkolben 6 in den Innenstempel 2 eingeschaltet und mit den beiden rohrförmigen Teilen des Innenstempels 2 durch eine Schraubverbindung lösbar verbunden. Mit 14 bzw. 14 a sind hakenförmige Halteelemente bezeichnet, welche an dem Fußstück 5 bzw. dem Ventilgehäuse 13 angeordnet sind. Die Halteelemente 14,14 a dienen zur Lagerung und Befestigung eines die Druckräume 8, 9 im wesentlichen durchsetzenden Rückstellelementes 15, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als metallische Schraubenfeder ausgebildet ist. Patentansprüche:

1. Hydraulischer Grubenstempel, dessen Stempelkolben einen gegenüber der Innenwandung des Außenstempels verschieblich geführten Dichtabschnitt aufweist, welcher gegenüber dem inneren Ende des Innenstempels allseitig um ein begrenztes Maß abwinkelbar und mit diesem über einen Verbindungsabschnitt verbunden ist, wobei mindestens der Verbindungsabschnitt aus einem Werkstoff von hohem elastischem Formänderungsvermögen besteht und aus mehreren in Richtung der Stempelachse hintereinander angeordneten Teilabschnitten unterschiedlichen Querschnittes und damit unterschiedlicher elastischer Verformbarkeit gebildet ist, nach Patentanmeldung B 62205 VI a/5 c, (deutsche Auslegeschrift 1 229480), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der zur Führung des Dichtabschnittes (6 a) des Stempelkolbens (6) dienende Außenstempel (1) aus einem in an sich bekannter Weise entlang einer Längsnaht (11) geschweißten Rohr von kreisförmigem Querschnitt gebildet ist.

2. Hydraulischer Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Außenstempel (1) auch der Innenstempel (2) aus einem entlang einer Längsnaht (12) geschweißten Rohr von kreisförmigem Querschnitt besteht.

3. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Außen- und Innenflächen des Außen- und Innenstempels (1, 2) lediglich die Innenfläche (la) des Außenstempels (1) z. B. durch Stopfenzug, Honen oder Schleifen geglättet ist.

4. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Außen- und Innenstempel (1, 2) sich das Verhältnis zwischen Außendurchmesser und Wandstärke auf etwa 17 bis 18:1 beläuft.

5. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Außen- und Innenstempel (1, 2) sich das Verhältnis zwischen äußerer Umfangslänge und Wandstärke auf etwa 52 bis 60:1, vorzugsweise auf etwa 55 bis 56:1, beläuft.

6. Grubenstempel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Außenstempels (1) etwa 7,3 bis 7,9 mm, vorzugsweise etwa 7,5 mm, beträgt.

7. Grubenstempel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Innenstempels (2) etwa 6,3 bis 6,7 mm, vorzugsweise etwa 6,5 mm, beträgt.

8. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innenstempelrohre (1, 2) aus einem Stahl mit einer Streckgrenze von etwa 55 bis 60 km/mm², einer Dehnung von etwa 18 bis 22 %> und einer Zugfestigkeit von etwa 60 bis 70 kg/mm² bestehen.

9. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, bei dem der Verbindungsabschnitt des Stempelkolbens mit einem zapfenartigen Ansatz in die Stirnseite des Innenstempelrohres