DE2001809A1

DE2001809A1 - Hydraulischer Doppelteleskopgrubenstempel

Info

Publication number: DE2001809A1
Application number: DE19702001809
Authority: DE
Inventors: Guenther Bell; Werner Gehrmann
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1970-01-16
Publication date: 1971-07-22
Also published as: BE761635A; FR2075424A5; DE2001809C3; ZA71150B; DE2001809B2

Description

Klöckner - Werke AG. , 41 Duisburg

"Hydraulischer Doppelteleskopgrubehstempel"

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Doppelteleskopgrubenstempel , bei dem die Druckräume des Innenstempels und des Mittelstempels hydraulisch miteinander verbunden sind und die Verbindung ein Rückschlagventil aufweist, das vom Druck im MittelBtempeldruckraum aufgesteuert wird, wobei eine mechanische Steuerung die Verbindung am Ende des Einschubweges des Mittelstempels automatisch aufsteuert.

Beim Setzen derartiger Doppelteleskopstempel soll zunächst der Mittelstempel bis zum Anschlag ausfahren, bevor der Innenstempel aus dem Mittelstempel ausfährt. Das wird insbesondere bei Stempeln mit hydraulischem Rückzug verlangt, weil der hydraulische Rückzug im Ringraum zwischen dem Mittelstempel und dem Außenstempel verwirklicht wird und · nur ausgenutzt werden kann, wenn der Mittelstempel ausgefahren ist, bevor der Innenstempel ausgezogen ist.

Es ist bereits bekannt, im Boden des Mittelstempels eine

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die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum des Innenstempels und dem Druckraum des Mittelstempels herstellende Bohrung anzubringen. In dieser Bohrung sitzt das Rückschlagventil. Die mechanische Steuerung wirkt auf das Rückschlagventil; das besorgt ein mit der Bohrung fluchtender Zapfen, der auf dem Boden des Außenstempels befestigt ist und der bei eingesunkenem Mittelstempel die Kugel des Rückschlagventiles von ihrem Sitz abhebt, so daß der Druck aus dem Innenstempeldruckraum in den Mittelstempeldruokraum und gegebenenfalls nach außen entweichen kann.

Die Feder des Rückschlagventils ist so eingestellt, daß ihr Schließdruck größer als der zum Ausfahren des Mittelstempels erforderliche Druck ist. Infolgedessen und wegen seiner grosser en Kolbenfläche fährt normalerweise zuerst der Mittelstempel aus, bevor am Ende des Aussohubweges des Mittelstempels der Druck ansteigt und das Rückschlagventil überwindet, so daß der Innenstempel ausfahren kann. Allerdings ist das Rückschlagventil zu Beginn der Ausfahrbewegung durch die mechanische Steuerung geöffnet. Wenn der Ausfahrwiderstand des Mittelstempels groß ist, beispielsweise durch eine übergroße Manschettenreibung, reicht die Differenz der Flächen am Innenstempel - und am Mittelstempelkolben nicht aus, um den Mittelstempel zuerst ausfahren zu lassen. Infolgedessen fährt dann der Innenstempel zuerst aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stempel so einzurichten, dafl unabhängig von der Größe dee Ausfahrwiderstandee des Mitteletempels die vorgeschriebene Reihenfolge des AuBfahrens eingehalten wird, d.h. daß der Mittelstempel bis ■ÜB Anachlag auefährt, bevor der Innenβtempel auezufahren beginnt.

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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der öffnungs-. druck des Ruckschlagventiles größer als der zum Ausfahren des Mittelstempels erforderliche Druck ißt, und daß vor dem Aufbringen des Druckes im Mittelstempeldruckraum zum Ausfahren des Hittelstempels die hydraulische Verbindung zum Druckraum des Innenstempels zugesteuert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Stempel wird nicht mehr die Flächendifferenz des Innenstempelkolbens zum MittelBtempelkolben ausgenutzt, um die Reihenfolge des Ausfahrens der leleskopetempel zu bestimmen. Stattdessen wird der Mittelstempeldruckraum mit . dem Rückschlagventil schon vor der Aufbringung des Auefahrdruckes abgeschlossen und so lange geschlossen gehalten, bis der Mittelstempel seine Endsteilung erreicht hat. Eret dann öffnet das Rückschlagventil und gibt damit die hydraulische Verbindung zur Beaufschlagung des Innenstempeldruckraumes frei.

Bei einer Aueftlhrungsform der Erfindung wird eine Teder zwischen Mitteletempel und Außenstempel eingeschaltet, deren Federweg länger als der Weg der mechanischen Steuerung zum Aufsteuern der hydraulischen ,Verbindung ist und deren Kraft gröe-βθγ ale das Gewicht der bewegbaren Teile einschließlich der Reibungskräfte gewählt wurde. Dadurch hebt sich der Mittel- Λ stempel durch die Kraft der Feder so weit an, daß das Rück- " βchlagventil vom Zapfen freikommt und sich schließt.

Bei diesen Ausführungeformen der Erfindung ist es zweckmäßig, die Feder auf dem Mittelstempelkolben und den Außenstempelboden abzustützen. Dafür eignet eich insbesondere «ine Anordnung, bei der die Feder an einem Ende einen Stopfen aus elastoiieren Kunststoff trägt, der in eine Bohrung im Mittelstempel-

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kolben eingepaßt 1st. Die Feder kann in diesen fällen ale Schraubenfeder ausgebildet werden.

Die Teder kann auch an einer anderen Stelle zwischen Mittelstempel und Außenstempel angeordnet sein, beispielsweise zwischen dem oberen Ende des Auflenstempels und einem vorstehenden Bund des Mittelstempele.

Eine zweite Möglichkeit zur Verwirklichung der Erfindung besteht darin, außer dem Bückschlagventil ein weiteres Steuer- £ organ zu verwenden. Dieses Steuerorgan wird mit einem Wechselventil verwirklicht, das zwei Dichtsitze aufweist und in dem Weg der hydraulischen Verbindung liegt, dem die mechanische Steuerung zugeordnet ist; dann wird das Rückschlagventil in einen dazu parallelen Weg verlegt.

Dieses Wechselventil ist so eingerichtet, daß es durch den Zapfen am Ende der Einsinkbewegung des Mittelstempels aufgesteuert wird. Sobald zum Ausfahren des Mittelstempels Druckflüssigkeit in den Mittelstempeldruckraum gelangt, wird durch die Strömung des hydraulischen Mediums das Wechselventil an seinem zweiten Dichtsitz geschlossen, wodurch wiederum die hydraulische Verbindung der beiden Stempeldruckräume unter-W brechen ist.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 im Längsschnitt und in teilweise abgebrochener Darstellung eine erste Aueführungeform der Erfindung und

TIg. 2 in der flg. 1 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungeform der Erfindung.

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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen'einander entsprechende Teile.

Ein Außenstempelrohr 1 ist an seinem unteren Ende durch einen Außenstempelboden 2 verschlossen. Hydraulische Druckflüssigkeit kann durch einen abgewinkelten Kanal 3 von außen In den Stempel gelangen und von innen nach außen abgeführt werden. Der Kanal 3 wird durch ein Sicherheits- und ein Baubventil gesteuert; diese Teile des Stempels sind nicht dargestellt.

Ein Stift 4 ist in einer Bohrung im Teil 2 so befestigt, daß ein Zapfen 5 In dem bei 7 liegenden Mittelstempeldruckraum hineinragt. Der Zapfen 5 fluchtet mit einer Bohrung 6, deren inneres Ende als Sitz für eine Kugel 8 eines Rucksehlagventiles ausgebildet 1st. Die Feder 9 des Bückschlagventiles 1st so eingebaut, daß das Ventil durch den im Baum 7 herrschenden Druck geöffnet wird.

Das Bückschlagventil sitzt in einem Körper 10, der außen mit Gewinde versehen ist und in eine Bohrung eingeschraubt wird, welche im Boden 11 des Hittelstempels 12 angeordnet ist.

Zum Einfahren des Mittelstempels 12 dient ein hydraulischer Bückzug. Dieser besteht in einer beim Einfahren des Stempels erfolgenden Beaufschlagung des Bingraumes 13 zwischen dem Mittelstempel 12 und dem Außenstempelrohr 1.

In den Mittelstempel 12 ist das Bohr 14 eines Innenstempels eingesetzt, deBöen Boden mit 15 bezeichnet ist. >

In einer Sackbohrung 16 im Kolben 11 des Mittalstempels sitzt ein aus elastomerein Werkstoff bestehender Stopf en 17, an dem eine Jeder 18 angebracht ist,

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Beim Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 bestellt eine hydraulische Verbindung des Baumes 7 über die Bohrung 6 und eine weitere Bohrung 17 im Kolben 11 zum Innenstempeldruckraum 18.

Der öffnungsdruck des Bückschlagventiles ist größer als der sum Ausfahren des Mittelstempels erforderliche Druck. Die Feder 18 zwischen Mittelstempel und Außenstempel ist so dimensioniert, daS der federweg länger als der Weg der mechanischen Steuerung zum Aufsteuern der die hydraulische Verbindung beherrschenden Kugel 8 mit dem Zapfen 5 ist. Die Kraft der leder ist größer als das Gewicht der bewegbaren Teile einschließlich der Reibungskräfte.

Venn der Stempel gesetzt ist und unter Druck gerät, fährt, weil die hydraulische Verbindung zwischen den beiden Druckräumen 18a und 7 geschlossen ist, zunächst der Mittelstempel nach Maßgabe des am Sicherungsventil eingestellten öffnungsdruckes ein. Sobald der Druck der Feder 18 überwunden ist, stößt der Zapfen 5 die Kugel 8 vom Dichtsitz und öffnet dadurch die hydraulische Verbindung durch die Bohrungen 6 und 17a. Der höhere Druck im Baum 18a gelangt in den Baum 7_f wodurch der Innensfcempel 14 einsinkt. Es findet eine Flüssigkeitsüberleitung in den Baum 7 statt, die bewirkt, daß sich der Mittel-Stempel wieder anhebt und das Ventil schließt. Es ergibt sich deshalb eine oszillierende Bewegung des Mittelstempeis beim Einsinken des Innenstempels 14. Hierdurch werden gleiche lastaufnahmen beider Stufen erreicht.

Bei druckentlastetem Stempel hebt die Feder 18 den Innenstempel 11, d.h. die bewegbaren Stempelteils einschließlich Kappe so weit an, daß die Kugel 8 auf ihren Dichtsitz gelangen kann und folglich der Baum 7 gegen den Baum 18a abgeschlossen ist. Da

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der Mittelstempel 12 erst ausfahren muß, bevor der Druck im
Raum 7 so weit ansteigt, daß er die Kugel 8 von ihrem Sitz abheben kann, ist die gewünschte Reihenfolge des Ausfahrens der
Stempelteile erreicht.

Wird der Stempel geraubt, so fährt zunächst bei Druckentlastung der Mittelstempel ein, bis die Feder 18 wirksam wird. Sie verhindert das Einfahren der Mittelstufe bis zum Ende und damit
das öffnen des Ventiles 8, 9. Erst beim Aufbringen des hydraulischen Rückzuges, der so stark ist, daß er die Feder 18 überwindet, fährt die Mittelstufe ganz ein, wodurch die hydraulische Verbindung zwischen den beiden Druckräumen zum Einfahren m des Innenstempels geöffnet wird.

Vor dem Setzen wird der hydraulische Rfiekzug abgeschaltet, damit die Feder 18 die bewegbaren Seile anhebt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 fluchtet der Zapfen 5 des Stiftes 4 nicht mit dem Rückschlagventil, d.h. nicht mit der
Bohrung 6, welche durch die Kugel 8 abgeschlossen wird. Im Bereich des Zapfens 5 ist vielmehr ein zweiter Weg 20 für die
hydraulische» Verbindung der Räume 7 und 18a angeordnet. Dieser Weg wird mit einem Wechselventil 21 gesteuert. Das Wechselventil besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer μ Ventilkugel 22 mit einem Dichtsitz in einem Körper 23 und einem ™ weiteren Dichtsitz in einem Körper 24. Beide Körper besitzen
miteinander fluchtende Bohrungen 25 bzw. 26.

Die Teile sind lediglich zum besseren Verständnis auseinandergezogen dargestellt; im Betrieb ist diese Stellung der Teile
ausgeschlossen.

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Bei Belastung dee Stempele wird nämlich die Kugel 22 infolge des im Baum 18a höheren Druckes auf den Sitz des Körpers 23 gepreßt und der Mittelstempel 12 sinkt zuerst ein. Sobald der Mittelstempel auf die mechanische Steuerung trifft, stößt der Zapfen 5 die Kugel 22 von ihrem Dichtsite und öffnet den zweitenhydraulischen Weg 20. Sann sinkt der Innenstempel ein.

Sobald der Stempel gesetzt wird, strömt hydraulisches Medium in den Druckraum 7. Infolge des Strömungsdruckes wird die Kugel 22 mitgerissen und auf den Dichtsitz des Körpers 24 gedrückt, so daß der Baum 7 gegen den Baum 18a abgeschlossen ist. Da die Feder 9 des Rückschlagventils 8 auch hier auf einen Druck eingestellt ist, der höher als der zum Ausfahren des Mittels tempele 12 erforderliche Druck ist, fährt zuerst der Mittelstempel aus,bis durch weiteren Druckanstieg die Kugel 8 abgehoben wird und Druck im Raum 18a aufgebaut werden kann, der den Innenstempel 14 ausfährt.

Fatentansprüc he

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Claims

Paten ban s ρ r ü e h e

1. Hydraulischer Doppelteleskipstempel, bei dem die Druekräume des Innenstempels und des Mittelstempels hydraulisch miteinander verbunden sind und die Verbindung ein Ettckschlagventil aufweist, das vom Druck im Mittelstempeldruckraum aufgesteuert wird, wobei eine mechanische Steuerung die Verbindung am Ende des Einschubweges des Mittelstempels automatisch aufsteuert;', d a d u r c h g e k e η η ze ic h η e t , daß der öffnungsdruck des Bücksohlagventiles (8, 9) größer als der zum Ausfahren des Mittelstempels (12) erforderliche Druck ist, und daß vor Aufbringen des Druckes im Mittelstempeldruckraum (?) zum Ausfahren des Mittelstempels die hydraulische Verbindung (6, 17a;

20) zum Druckraum (18a) des Innenstempels (14) zugesteuert ist,

2. Hydraulischer Doppelteleskopstempel nach Anspruch 1 ,gekennzeichnet durch eine :Feder(19) zwischen Mittelstempel und Außenstempel, deren Pederweg langer als der Weg der mechanischen Steuerung £4? 5) zum M Aufsteuern der hydraulischen Verbindung ist und deren Kraft größer als das Gewicht der Bewegbaren Teile einschließlich der Reibungskräfte 1st.

3. Hydraulischer Doppelteleskopstempel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder auf den Mittelstempelkolben (11) und dem Außenstempelboden (2) abgestützt ist.

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4. Hydraulischer Doppeltgleskopstempel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,daß die feder an einem Ende einen Stopfen (17) aus elastomerem Werkstoff trägt, der in einer Bohrung (16) im Mittelstempel kolben (11) sitzt.

5. Hydraulischer Doppelteleskopstempel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Wechserventil (21-26) mit zwei Dichtsitzen in einem Weg (20) der hydraulischen Verbindung, dem die mechanische Steuerung zugeordnet ist und einen dazu parallelen Weg (6, 17a), der mit dem Rückschlagventil (9, 8) gesteuert ist.

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