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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel, dessen Längenverstellbarkeit
durch am inneren Ende des Innen- und Außenstempels angeordnete, sich mindestens
über einen wesentlichen Teil des Stempelumfanges erstreckende, ringförmige Anschlagelemente
begrenzt ist, von denen mindestens das am Innenstempel vorgesehene Anschlagelement
lösbar, jedoch gegen Verschiebung in Längsrichtung des Stempels gesichert, befestigt
ist.
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Bei zahlreichen zum Stande der Technik gehörenden Stempelkonstruktionen
ist die Längenverstellbarkeit der teleskopartig'ineinander geführten Steinpelteile
durch am inneren Ende des Innen- bzw. Außenstempels angeordnete, sich wenigstens
über einen wesentlichen Teil des Stempelumfanges erstreckende Anschi#g61einente
begrenzt. Diese Anschlagelemente bestehen. häufig aus einem am inneren Ende des
Innenstemp#els'vorgesehenen, über dessen Außenumfang vorspringenden ringbundartigen
Ansatz sowie aus einem am inneren Ende des Außenstempels vorgesehenen, in radialer
Richtung nach innen vorspringenden ringbundartigen Ansatz des auf das innere Ende
des Außenstempels aufgeschraubten Führungsstückes. Diese die Längenverstellbarkeit
des Stempels begrenzenden Anschlagelemente können jedoch auch eine andere Ausbildung
besitzen sowie gegebenenfalls durch am Innen- bzw. Außenstempel lösbar befestigte,
in ringnutartige Vertiefungen des Innen- bzw. Außenstempels mit einem Teil ihres
Querschnittes eingreifende Profildrahtringe od. dgl. gebildet sein. In allen Fällen
hat man jedoch diese Anschlageleinente - - gleichgültig, ob sie mit den Stempelteilen
fest oder lösbar verbunden waren - so ausgebildet, daß sie weder in axialer
Richtung des Stempels noch in radialer Richtung auszuweichen oder nachzugeben vermögen.
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Dies ist auch bei einem bekannten hydraulischen Grubenstempel der
Fall, bei welchem in Ringnuten des als Unterstempel dienenden Innenstempels nach
innen verspannte Kolbenringe gelagert sind. Diese Kolbenringe liegen daher lediglich
am Boden der ringnutartigen Ausnehmungen des Unterstempels, nicht jedoch an der'Ihnenwandung
des als Oberstempel dienenden Außenstempels an. Außerdem ist bei diesem bekannten
Stempel am inneren bzw. unteren Ende des als Oberstempel dienenden Außenstempels
eine Ringnut vorgesehen, die zur Aufnahme eines weiteren Kolbenringes dient, der
nach außen verspannt ist und somi ' t zwar am Boden seiner Ringnut,
; nicht jedoch an''--der Außenfläche des Unterestempels anliegt.
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Die als Ausfahrbegrenzungsanschläge dieses bekannten Stempels dienenden
Kolbenringe besitzen somit - da sie jeweils gegen den Boden der zugehörigen
Ringnut'.,#,eräpannt sind - keinerlei Nachgiebigkeit in radialer Richtung,
sondern verhalten sich genauso wie mit dem Unter- bzw. Oberstempel starr verbundene
bzw. einstückig ausgebildete, nach innen bzw. außen vorspringende ringbundartige
Ansätze. Die bei der bekannten Bauart vorgesehenen Kolbenringe sind ferner
- wie dies bei Kolbenringen stets der Fall ist - an ihrer der Außenwandung
des Unterstempels und der Innenwandung des Oberstempels zugekehrten Innen- und Außenfläche
jeweils zylindermantelförinig glatt ausgebildet.
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Bei im untertägigen Grubenbetrieb eingesetzten hydraulischen Grubenstempeln
besteht in erheblichem Maße die Gefahr, daß es durch hereinbrechendes Gestein, durch
nachfallendes Material oder aber beim Umrücken des Förderers bzw. durch Anhaken
der Gewinnungsgeräte an den Stempeln oder aber auch durch rauhe Behandlung der Stempel
beim Ein- und Ausbau bzw. beim Transport derselben zu bleibenden Verfonnungen, insbesondere
Verbeulungen, der Stempelwandungen kommt. Besonders nachteilig und störend wirken
sich hierbei am Außenstempel auftretende bleibende Verformungen aus, da sie entsprechende
Verformungen der zur Führung und Abdichtung des Stempelkolbens dienenden Innenwandung
des Außenstempels zur Folge haben. Während ein Stempelkolben - sofern er
mindestens in seinem äußeren Umfangsbereich aus einem elastisch verformbaren Werkstoff
besteht - solchen Ungleichr förmigkeiten bzw. bleibenden Verformungen der
Innenwandung des Außenstempels unter elastischer Verforinung pfropfenartig auszuweichen
und diese auszugleichen vermag, besteht die Gefahr, daß das am inneren Ende des
Innenstempels vorgesehene, die Längenverstellbarkeit der Stempelteile begrenzende
Anschlagelement an solchen nach innen eingebeulten bzw. verformten Oberflächenabschnitten
des Außenstempels anhakt, so daß entweder die Stempelteile sich nur noch unter Aufwendung
eines besonders großen Kraftaufwandes gegeneinander verschieben lassen oder aber
es zu einem Blockieren der Stempelteile kommt. Um diese Schwierigkeiten wenigstens
bis zu einem gewissen Grade zu vermeiden, muß bei der weitei oben behandelten bekannten.
Bauart zwischen dei Außenfläche der gegen den Unterstempel verspannteil 'Kolbenringe
und der Innenfläche des Oberstempels einerseits sowie zwischen der Innenfläche der
gegen den Oberstempel verspannten Kolbenringe und der Außenfläche des Unterstempels
andererseits ein Spalt von beträchtlicher Breite vfflesehen werden, da anderenfalls
bereits die geringste Einbeulung oder bleibende Verformung des Ober- bzw. Unterstempels
zu einem Verklemmen oder Blockieren der teleskopartig ineinander geführten Stempelteile
führen würde. Dieser erhebliche Ringspalt, der zwischen der Außenfläche der nach
innen verspannten Kolbenringe und der Innenfläche der nach außen verspannten Kolbenringe
einerseits und den Gegenflächen des Ober- bzw. Unterstempels andererseits vorgesehen
werden muß, hat jedoch die nachteilige Folge, daß bei vollständig ausgefahrenem
Stempel die einander zugeordneten, am Unter- biw..- Oberstempel vorgesehenen Kolbenringe
nur mit einem sehr geringen Teil ihrer Querschnittsfläche aneinander zur Anlage
kommen und sich demzufolge über eine außerordentlich kleine Berührungsfläche gegeneinander
abstützen. Diese außerordentlich - kleine, -Berührungsfläche der am Unter-
bzw. Oberstempel vorgesehenen Kolbenringe ist jedoch außerstande, die beim Setzen
des Stempels auftretenden außerordentlich großen Kräfte aufzunehmen, die heute-
im allgemeinen in einer Größenordnung von etwa 30 bis 35 t liegen.
Die Folge hiervon sind unzulässig hohe Flächenpressungen an den einander anliegenden
Flächenabschnitten der am Unter- bzw. Oberstempel vorgesehenen Kolbenringe, die
unzulässige bleibende Verformungen der Kolbenringe oder gar eine vollständige Zerstörung
derselben zur Folge haben. Es kann daher bereits bei der ersten Belastung dieser
Kolbenringe durch den vollen Setzdruck des Stempels zu einer solchen Beschädigung
der
Kolbenringe kommen, daß diese unbrauchbar werden und ausgewechselt werden müssen.
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Außerdem ist es bei Kolbenzylinderanordnungen anderer Art seit Jahrzehnten
bekannt, Kolbenringe nach außen, d. h. gegen die Wandung des zugehörigen,
eine Relativbewegung gegenüber dem Kolben ausführenden Zylinders, zu verspannen.
Derartige nach außen verspannte Kolbenringe dienen dazu, geringfügige Bearbeitungsungenauigkeiten
der Zylinderwandung und einen im Laufe der Zeit auftretenden Verschleiß derselben
auszugleichen. Sie besitzen lediglich eine sehr geringe elastische Verformbarkeit,
die jedoch völlig ausreicht, weil in allen Fällen, in denen derartige, nach außen
verspannte Kolbenringe verwendet werden, lediglich sich in sehr engen Grenzen haltende
Bearbeitungsungenauigkeiten der Zylinderwandung und ein gleichfalls nur sehr geringer
Verschleiß derselben ausgeglichen zu werden braucht. Diese seit Jahrzehnten zum
Stand der Technik gehörenden, nach außen verspannten Kolbenringe sind jedoch völlig
ungeeignet, größere Unrundheiten der Zylinderwandung bzw. stärkere Maß- und Formtoleranzen
oder gar stärkere Verbeulungen und Eindellungen des zur Führung des Kolbens dienenden
Zylinders auszugleichen. Aus diesem Grund wäre es daher auch bei dem weiter oben
behandelten bekannten hydraulischen Grubenstempel völlig unmöglich, eine der allgemein
üblichen Anordnung und Ausbildung der Kolbenringe entsprechende Anordnung zu wählen,
derart, daß die am Unterstempel gelagerten Kolbenringe gegen die Innenwandung des
Oberstempels und die am Oberstempel gelagerten Kolbenringe gegen die Außenwandung
des Unterstempels verspannt werden. Vielmehr lassen sich Kolbenringe als Ausfahrbegrenzungsanschläge
bei hydraulischen Grubenstempeln nur dann - wenn auch unter Inkaufnahme erheblicher
Nachteile -
verwenden, wenn sie entgegen der bei Kolbenringen allgemein üblichen
Verspannung gegen die Innenwandung des dem Kolben zugeordneten Zylinders genau umgekehrt
gegen den Boden der den Kolbenring aufnehmenden Ringnut verspannt werden.
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Die Nachteile des vorstehend behandelten hydraulischen Grubenstempels
mit als Ausfahrbegrenzungsanschlägen dienenden Kolbenringen sowie auch die Nachteile
aller anderen bekannten hydraulischen Grubenstempel mit Anschlägen zur Ausfahrbegrenzung
werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß das am inneren Ende des Innenstempels
angeordnete Anschlagelement aus mindestens einem gewellten Federring besteht, welcher
zumindest auf einem wesentlichen Teil seiner Umfangslänge den Ringspalt zwischen
Außenwandung des Innenstempels und Innenwandung des Außenstempels im wesentlichen
überbrückt und bei Oberflächenungenauigkeiten und bleibenden. Verformungen der Innenwandung
des Außenstempels federnd auszuweichen vermag. Während bei an ihrer Außen- und Innenfläche
zylindrisch glatt ausgebildeten Kolbenringe - wie sie bei der weiter oben
behandelten Stempelkonstruktion als Ausfahrbegrenzungsanschläge bekannt sind
- in erheblichem Maße die Gefahr einer bleibenden Verformung bzw, Zerstörung
der Ausfahrbegrenzungsanschläge besteht, lassen sich bei dem erflndungsgemäß vorgeschlagenen
Stempel die Anlageflächen zwischen dem gewellten Federring und dem diesem zugeordneten
Ausfahrbegrenzungsanschlag am inneren Ende des Außenstempels ohne weiteres so groß
halten, daß auch bei Belastung der aneinander anliegenden Anschlagflächen durch
den vollen Setzdruck des Stempels nicht die geringste Gefahr einer bleibenden Verformung
bzw. Beschädigung der aneinander anliegenden Ausfahrbegrenzungsanschläge besteht.
Andererseits wird die Längsverschieblichkeit der teleskopartig ineinander geführten
Stempelteile bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen hydraulischen Grubenstempel
durch das aus einem gewellten Federring bestehende, am inneren Ende des Innenstempels
vorgesehene Anschlagelement nicht im mindesten beeinträchtigt, da dieser gewellte
Federring auch bei stärkeren Oberflächenungenauigkeiten und größeren bleibenden
Verformungen der Innenwandung des Außenstempels in der erforderlichen Weise federnd
auszuweichen vermag und es nicht im mindesten zu einem Verklemmen oder Blockieren
der Stempelteile kommen kann. Andererseits wird jedoch durch die. begrenzte federnde
Nachgiebigkeit des gewellten Federringes in der Querschnittsebene des Stempels die
Begrenzung der Längenverstellbarkeit des Stempels nicht beeinträchtigt, da die federnde
Nachgiebigkeit des gewellten Federringes so gewählt ist, daß er über das am inneren
Ende des Außenstempels vorgesehene Anschlagelement nicht hinweggleiten kann. Es
handelt sich somit bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen gewellten Federring um
ein Ausfahrbegrenzungselement, welches in geradezu idealer Weise die auf den ersten
Blick einander widerstrebenden Forderungen erfüllt, einerseits eine ausreichend
große Berührungsfläche zwischen den am Innen- und Außenstempel vorgesehenen Ausfahrbegrenzungsanschlägen
zu gewährleisten, andererseits jedoch die Längsverschieblichkeit der Stempelteile
auch bei erheblichen bleibenden Verformungen, insbesondere des Außenstempels, nicht
im geringsten zu beeinträchtigen. Durch die Erfindung erreicht man somit, daß sich
selbst solche Stempel ohne weiteres weiterverwenden lassen, deren Außenstempel,
z. B. durch herabfallendes Gestein oder unsachgemäße Handhabung, in erheblichem
Maße verbeult und verformt worden sind. Dies hat nicht nur eine Verminderung der
Reparaturhäufigkeit und der Reparaturkosten, sondern auch eine erhebliche Vergrößerung
der Einsatz- und Lebensdauer solcher Stempel zur Folge.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter gewellter Federring ist überdies
in seiner Herstellung sehr billig sowie in einfacher Weise am inneren Ende des Innenstempels
in solcher Weise zu befestigen, daß er in der erforderlichen Weise Ungenauigkeiten
der Oberfläche und bleibenden Verformungen der Innenwandung des Außenstempels federnd
auszuweichen vermag, andererseits jedoch trotzdem die Längenverstellbarkeit bzw.
die maximale Aussehublänge des Stempels mit der erforderlichen Sicherheit begrenzt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der gewellte
Federring aus zwei oder mehr sich jeweils nur über einen Teil des Stempelumfanges
erstreckenden Längenabschnitten. Hierbei empfiehlt es sich, den Federring mindestens
an einer Stelle seines Umfanges - vorzugsweise jedoch an zwei oder mehr gleichmäßig
über die Umfangslänge verteilt angeordneten Stellen - derart zu unterteilen-,
daß zwischen den Enden der Federringabschnitte eine Trennfuge verbleibt. Bei einem
derart ausgebil#-deten Anschlagelement ist die beim Hinweggleiten über Einbeulungen
oder Unebenheiten- der Innen-,
.wandung des Außenstempels aufzubringende
Verformungskraft besonders gering, da die einzelnen Längenabschnitte des Federringes
nicht nur durch elastische Verformung ihrer nach außen gewellten Bereiche in radialer
Richtung nachzugeben bzw. federnd auszuweichen vermögen, sondern außerdem die einander
zugekehrten Enden der Federringabschnitte infolge der zwangläufig auftretenden Län-.gungen
derselben sich in der erforderlichen Weise in die verbleibende Trennfuge hinein
gegeneinander verschieben können.
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Die, Trennfuge zwischen den Enden der Federringabschnitte besitzt
ira unverformten Zustand derselben zweckmäßig eine Breite, die, etwa einem Viertel
bis dem vollen Betrag der radialen Breite des Federringes entspricht. Hierdurch
erreicht man, daß auch 'bei größeren Verbeulungen bzw. sich über einen wesentlichen
Teil des Umfanges der Innenwandung ,des Außenstempels erstreckenden bleibenden Verforinungen
die Längenabschnitte des Federringes in
ausreichendem Maße in radialer Richtung
auszuwei-,chm vermögen, während sich gleichzeitig die einander zugekehrten Enden
der Federringabschnitte in dem erforderlichen Maße gegeneinander verschieben -können.
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In den Fällen, in denen das im wesentlichen ringförmige Anschlageleinent
in einer in geringem Ab-
stand oberhalb des StQmpelkolbens angeordneten ringnutartigen
Vertiefung des Innenstempels ge# jagert ist, empfiehlt es sicÜ, in weiterer Ausgestaltung
-der Erfindung den gegebenenfalls mehrteiligen, geewellten Federring mit einem wesentlichen
Teil seiner quer zur StempelJängsachse gemessenen radWen _Breite in die ringnutaftige
Vertiefung des Innen-- stempels eingreifen zu lassen, während er mit dem
Übrigen Teil seiner radialen Breite zumindest auf -einen wesentlichen Teil seiner
Umfangslänge den zwischen Außeawandung des Innenstempels und Innenwandun- des Außenstempels
vorhandenen 'Ringspalt im wesentlichen überbrückt. Hierdurch ergibt sich eine besonders
einfache Ausbildung, die sich mit einem besonders geringen Arbeits- und Kostenaufwand
auch bei bereits vorhandenen hy-
draulischen Grubenstempeln nachträglich anbringen
läßt. Andererseits gewährleistet diese Ausführungsform trotz -ihrer besonderen Einfachheit
und ihrer geringen Herstellungskosten auch bei stärkeren Verbeulungen und größeren
bleibenden Verformungen -des Außenstempels eine ungehinderte Lbgsverschieblichkeit
der Stempelteile, ohne daß -die Sicherheit gegen unzulässig weites Ausschieben des
Innenstempels beeinträchtigt wird. Der derart ausgebildete und angeordnete gewellte
Federring bietet nicht nur eine ausreichend große Anschlagfläche für das am inneren
Ende des Außenstempels angeordnete, in der Regel ebenfalls ringförmig ausgebildete
Anschlagelement, sondern schützt außerdem den Stempelkolben, der mindestens in seinem
äußeren Umfangsbereich. vorzugsweise aus einem eJastisch verformbaren Werkstoff
besteht, zuverlässig gegen Beschädigungen oder Oberflächenverletzungen, z. B. durch
den am inneren Ende des. Außenstempels vorgesehenen Anschlagring bzw. durch zwischen
Innen- und Außenstempel eingedrungene Gesteinsteite u. dgl, Bei einer zweckmäßigen
Ausführungsforin der Erfindung besitzt der - Federring eine derartige Formgebung
und Ausbildung, daß -er nicht nur mit seinen zur Stempellängsachse hin vorspringenden,
sondern auch mit seinen nach außen gewellten Längenabschnitten mit einem wesentlichen
Teil seiner radialen Breite in der ringnutartigen Vertiefung des Innenstempels gelagert
ist. Hierdurch ergibt sich im unverformten Zustand des Federringes eine sichere
Lagerung desselben, so daß dieser nicht aus der ringnutartigen Vertiefung des Innenstempels
herausfälleu kann.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn der gewellte Federring die limenwandung
des Außenstempels -nur mit seinen nach außen gewellten Längenabschnitten berührt.
Ein solchermaßen ausgebildeter Federring vermag besonders leicht Verformungen der
Innenwandung des Außenstempels auszuweichen. Da die elastische Verformung des Federringes
sich jeweils nur auf einen kurzen Längenabschnitt - vielfach nur auf eine
Wellung des Federringes - beschränkt, genügen für die im wesentlichen radial,
d. h. quer zur Längsachse des Stempels gerichtete elastische Verformung des
Federringes sehr kleine Verformungskräfte. Im allgemeinen empfiehlt es sich, wenn
die in bezug auf die Stempellängsachse nach außen vorspringenden Wellungen des gegebenenfalls
mehrteiligen gewellten Federringes sich über einen größeren Teil seiner Umfangslänge
erstrecken als die in bezug auf die Stempellängsachse nach innen vorspringenden
Wellungen. Die nach außen hin gewellten Längenabschnitte des gegebenenfalls mehrteiligen
Federringes werden zweckmäßig ferner so ausgebildet, daß diese mindestens auf einem
wesentlichen Teil ihrer Länge an der Innenwandung des Außenstempels anliegen.
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In der Regel ist es zweckmäßig, wenn der Federring an seiner, der
Innenwandung des Außenstempels zugekehrten äußeren Umfangsfläche im Querschnitt
nach einem relativ großen Radius abgerundet ist. Hierdurch wird das Hinweggleiten
des Federringes über Einbeulungen oder Unebenheiten der Innenwandung des Außenstempels
erleichterL Die quer zur Stempellängsachse gemessene radiale Breite des Federringes
wird zweckmäßig mindestens gleich, vorzugsweise jedoch größer als die Breite des
zwischen der Innenwandung des Außenstempels und der Außenwandung des Innenstempels
vorhandenen Ringspaltes bemessen. Hierdurch wird erreicht, daß der gewellte Federring
stets mit einem Teil seiner radialen Breite innerhalb der ringnutartigen Vertiefung
des Innenstempels gelagert ist und es auch bei starken bleibenden Verformungen des
Außenstempels ausgeschlossen ist, daß der Federring aus der am Innensempel vorgesehenen
Ringnut herausgedrückt bzw. herausgezogen wird und sich beispielsweise zwischen
der Innenwandung des Außenstempels und der Außenwandung des Innenstempels festklemmt,
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Federring in seinem inneren,
dem Innenstempel zugekehrten Querschnittsbereich eine der Querschnittsförm der ringnutartigen
Vertiefung des Innenstempels angepaßte, vorzugsweise etwa rechteckige Querschnittsform
besitzt. Hierdurch wird gewährleistet, daß der gewellte Federring zwar in radialer
Richtung uni ein begrenztes Maß elastisch federnd nachzugeben. vermag, daß jedoch
auch bei starker Reibung zwischen der Außenfläche des Federringes und der Innenwandung
des Außenstempels keinerlei Verdrehungen oder Torsionsverformungen des Federringes
erfolgen können, da durch die Führung
bzw. Lagerung des inneren
Querschnittsbereiches des Federringes in einer seiner Querschnittsform angepaßten
ringnutartigen Vertiefung des Innenstempels derartige Verdrehungen oder Torsionsverformungen
des Federringes ausgeschlossen werden. An Stelle einer im wesentlichen rechteckigen
Querschnittsform kann selbstverständlich dem inneren Querschnittsbereich des Federringes
auch eine andere geeignete Querschnittsform, beispielsweise eine im wesentlichen
quadratische oder polygonförmige Querschnittsform, gegeben werden. Als Werkstoff
für die Herstellung des Federringes wird in der Regel Federstahl verwendet.
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In dem Fall, in dem der Grabenstempel nach der Erfindung mit einem
Stempelkolben ausgerüstet ist, der einen gegenüber der Innenwandung des Außenstempels
verschieblich geführten Dichtabschnitt aufweist, welcher mit dem inneren Ende des
Innenstempels über einen Verbindungsabschnitt verbunden ist, wird gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung der Federring im Höhenbereich der Kupplungsstelle zwischen
innerem Ende des Innenstempels und Verbindungsabschnitt des Stempelkolbens an der
Außenseite des Innenstempels angeordnet, derart, daß er den Dichtabschnitt des Stempelkolbens
vor einem Anschlagen an das am inneren Ende des Außenstempels angeordnete Anschlagelement
schützt. Hierdurch wird jegliche Beschädigung des Dichtabschnittes des Stempelkolbens
durch das am inneren Ende des Außenstempels angeordnete Anschlagelement vermieden,
was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn der Stempelkolben wenigstens in seinem
äußeren Umfangsbereich oder aber über seinen gesamten Querschnittsbereich aus einem
elastisch verformbaren Kunststoff besteht.
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In der Zeichnun- ist die Erfindun- an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Es zeigt F i g. 1 einen Stempel gemäß der Erfindung, schematisch im Längsschnitt,
F i g. 2 einen schematischen Querschnitt nach der Linie II-II der F i
g. 1,
F i g. 3 einen schematischen Ausschnitt aus F i
g. 1
in größerem Maßstab.
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Der Außenstempel 1 und der Innenstempel 2 bestehen aus handelsübIiehen,
und zwar längsgeschweißten Rohren, von denen lediglich der Außenstempel
1 auf seiner Innenseite la eine Glättbearbeitung erfahren hat. Im Innern
des Außenstempels 1
ist ein am inneren Ende des Innenstempels 2 befestigter
Stempelkolben 3 längs verschieblich und dichtend geführt. Der Stempelkolben
3 besteht - wie insbesondere die F i g. 1 erkennen läßt
- im wesentlichen aus zwei Abschnitten, einem an der Innenwandung la des
Außenstempels 1 dichtend geführten Dichtabschnitt 4 und einem diesen Dichtabschnitt
4 mit dem inneren Ende des Innenstempels 2 verbindenden Verbindungsabschnitt
5.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind der
Dichtabschnitt 4 und der Verbindungsabschnitt 5 des Stempelkolbens
3 einstückig ausgebildet und bestehen aus einem elastischen Kunststoff geringen
Quellvermögens, hoher Abriebfestigkeit, hoher Laugen- und Säurenbeständigkeit und
hoher Rückprallelastizität, z. B. aus einem geeigneten Elastomer, wie Polyurethan-Kunststoff.
An der Übergangsstelle zwischen Dichtabschnitt 4 und Verbindungsabschnitt
5 ist eine in Umfangsrichtung verlaufende, im Querschnitt etwa keilnutartige
Ausnehmung 6 vorgesehen, deren radiale Tiefe etwa einem Drittel des Kolbenhalbmessers
entspricht. Während der Dichtabschnitt 4 eine relativ große Formbeständigkeit aufweist,
ist der Verbindungsabschnitt 5 insbesondere im Bereich seiner keilnutartigen
Ausnehmung in solchem Maße elastisch verforinbar, daß er eine allseitige Abwinklung
des Innenstempels 2 gegenüber dem Außenstempel 1 bzw. dem in diesem längs
verschieblich und dichtend geführten Dichtabschnitt 4 zuläßt. Der Kunststoffkolben
3 ist mit einer diesen etwa koaxial durchsetzenden Bohrung 7 versehen,
durch welche die Druckräume 8 bzw. 9 des Außen- bzw. Innenstempels
1 bzw. 2 flüssigkeitsleitend miteinander verbunden sind. Hierdurch werden
die Stempelteile (Innen- und Außenstempel) 1, 2 im wesentlichen lediglich
auf Platzdruck beansprucht und von Längs- bzw. Knickkräften weitgehend entlastet.
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Der Stempelkolben 3 besitzt ferner im Bereich des Dichtabschnittes
4 eine Dichtungslippe 10, die durch eine ringnutartige, zum Stempeldruckraum
8 hin offene Ausnehmung 11 im Dichtabschnitt 4 des Stempelkolbens
3 gebildet ist. Bei der insbesondere aus F i g. 1 ersichtlichen Ausführungsform
wird die Dichtungsfippe 10 durch einen mit einem keilartigen Ansatz versehenen
Gewindering 12 gegen die Innenwandung la des Außenstempels 1 angepreßt. Der
Gewindering12 ist auf einem mit Gewinde13 versehenen Ansatz des Dichtungsabschnittes
4 des Stempelkolbens 3 verstellbar angeordnet. Dieser Gewindering 12 kann
entweder aus einem metallischen Werkstoff oder aber - wie in der Zeichnung
dargestellt - aus einem Kunststoff bestehen, der gegebenenfalls eine gegenüber
dem Kunststoffkolben 3 größere Druckfestigkeit und ein geringeres elastisches
Formänderungsvermögen besitzt.
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Der Verbindungsabschnitt 5 des Stempelkolbens 3
greift
mit einem zapfenartigen Ansatz in die Stirnseite des Innenstempels 2 ein. Dieser
zapfenartige Ansatz ist durch Kleben mit der Innenwandung 2 a
des Innenstempels
2 fest verbunden. Außerdem ist in dem dem Druckraum 9 des Innenstempels 2
zugekehrten Stirnabschnitt der Bohrung 7 eine an ihrer Außenmantelfläche
konisch ausgebildete Spannbüchse 14 eingesetzt, durch welche der zapfenartige Ansatz
des Verbindungsabschnittes 5 gleichfalls gegen die Innenwandung 2a des Innenstempels
2 angepreßt wird. Darüber hinaus kann der zapfenartige Ansatz mit übermaß hergestellt
werden, so daß er bereits beim Zusammenbau im Preßsitz in die Stimseite des Innenstempels
2 eingreift. Der Verbindungsabschnitt 5 des Stempelkolbens 3 führt
sich mit einem relativ kurzen Längenabschnitt 5a - gegebenenfalls unter Belassung
eines geringen radialen Spiels - an der Innenwandung la des Außenstempels
1.
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In geringem Abstand oberhalb des Längenabschnittes 5
a ist der Innenstempel 2 mit einer insbesondere aus F i g. 2 ersichtlichen
nutartigen Vertiefung (Ringnut) 15 versehen, in welcher ein als Federring
ausgebildetes Anschlagelement 16 gelagert ist. Der Federring 16 besteht
- wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich - aus zwei etwa
gleich lang bemessenen, aus Federstahl bestehenden Längenabschnitten16a und
16b. Die Längenabschnitte16a und 16b sind mit in bezug auf die Stempellängsachse
nach innen und außen verlaufenden Wellungen16c bzw. 16d versehen, wobei zwischen
den einander zugekehrten
Endabschnitten der Längenabschnitte 16a
und 16 b Trennfugen 17, 18 vorhanden sind.
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Auf seiner der Innenwandung la des Außenstempels 1 zugekehrten
äußeren Umfangsfläche ist der Federring 16 - wie insbesondere aus F i
g. 1 und 3
ersichtlich - nach einem verhältnismäßig großen,
etwa der halben Höhe des Federringes entsprechenden Radius abgerundet ausgebildet.
Dagegen besitzt der Federring 16 in seinem inneren Querschnittsbereich eine
kantige, und zwar im wesentlichen rechteckige Querschnittsform, die der gleichfalls
rechteckigen Querschnittsform der Ringnut 15 angepaßt ist. Bei Oberflächenungenauigkeiten
bzw. bleibenden Verformungen der Innenwandung la des Außenstempels 1 vermag
der Federring 16 durch elastisches Federn seine gewellten Längenabschnitte
16c und 16 d unter gleichzeitiger Längung bzw. gleichzeitigem Gegeneinanderschieben
der Endabschnitte in die Trennfugen 17 und 18 elastisch auszuweichen
und über solche Verformungen bzw. Verbeulungen der Innenwanduna la hinwegzugleiten,
ohne daß die Stempelteile 1 und 2 blockieren. Der Stempelkolben
3
paßt sich solchen Ungleichmäßigkeiten der Innenwandung la des Außenstempels
1 gleichfalls federnd elastisch an, ohne daß die Dichtfunktion des Steinpelkolbens
bzw. der Dichtungslippe 10 beeinträchtigt wird oder ein Blockieren der Stempelteile
1 und 2 eintritt.
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Am inneren Ende des Außenstempels 1 ist eine Führungsmuffe
bzw. -hülse 19 vorgesehen, gegen welche sich ein weiteres Anschlagelement
20 anlegt, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Metallring
großer Breite besteht. Der Federring 16 ist derart ausgebildet, daß er in
der größten Ausziehstellung der Stempelteile 1, 2 gegen dieses Anschlagelement
20 zur Anlage kommt und ein weiteres Ausziehen der Stempelteile sowie eine
Beschädigung insbesondere des Abschnittes 5a des Stempels 3 verhindert.
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Mit 21 ist der Stempelfuß und mit 22 der Stempelkopf bezeichnet, welcher
mit dem äußeren Ende des Innenstempels 2 durch eine Drahtsteckverbindung
23
kraftbeanspruchbar, jedoch lösbar verbunden ist. Mit dem Stempelfuß 21
einerseits und dem Stempelkopf 22 andererseits sind Haken 24 bzw. 25 für
die Befestigung eines bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als metallische
Schraubenfeder ausgebildeten Rückstellelementes 25a verbunden. Das Rückstellelement
25 a zieht beim Rauben des Stempels, d. h. nach der Druckentlastung
der Stempelräume 8 und 9,
die Stempelteile 1, 2 ineinander.
Mit 26 und 27 sind die lediglich schematisch angedeuteten, im Stempelkopf
22 angeordneten Einfüll-, Überdruck- und Raubventile bezeichnet.
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Im Gegensatz zu dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel,
bei welchem am inneren Ende des Innenstempels ein zweiteiliger Federring in einer
ringnutartigen Vertiefung des Innenstempels gelagert ist, können auch Federringe
verwendet werden, die aus einem oder aus mehr als zwei Längenabschnitten bestehen.
Ferner ist es möglich, an Stelle eines einzelnen Federringes zwei oder mehr in bezug
auf die Stempellängsachse hintereinander angeordnete Federringe zu verwenden oder
aber am inneren Ende des Innenstempels mehrere im Abstand zueinander angeordnete
Ringnuten vorzusehen, in die wahlweise ein gegebenenfalls mehrteiliger, gewellter
Federring eingelegt werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Ausschublänge des
Stempels mit verhältnismäßig ei in fachen Mitteln verändern. Selbstverständlich
steht nichts im Wege, gegebenenfalls auch das am inneren Ende des Außenstempels
vorgesehene Anschlagelement als einen im Sinn der Erfindung ausgebildeten gewellten
Federring auszubilden. Hierdurch wird erreicht, daß das am inneren Ende des Außenstempels
vorgesehene Anschlageleinent sich bleibenden Verformungen der Außenwandung des Innenstempels
bzw. Oberflächenungenauigkeiten desselben anzupassen vermag, so daß auch durch stärkere
bleibende Verformungen, insbesondere Ausbeulungen des Innenstempels, die Längsverschieblichkeit
der Stempelteile in keiner Weise beeinträchtigt oder behindert wird. Feiner ist
es möglich, im Gegensatz zu der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform die
am inneren Ende des Außenstempels angeordnete Führungsmuffe und/ oder den Stempelfuß
durch eine Drahtsteckverbindung mit dem inneren bzw. äußeren Ende des Außenstempels
lösbar zu kuppeln.