DE2403852C3 - Hydraulischer Teleskopstempel für den Grubenausbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Teleskopstempel für den Grubenausbau, mit mindestens zwei hydraulisch aus- und einschiebbaren, aus ineinanderge führten Mittel- und Innenstempel bestehenden Teleskopstufen, insbesondere mit einem am Mittelstempel-Kolben angeordneten Ventil fur den vorrangigen Aus- und Einschub des Mittelstempels, wobei ein .Setzanschluß für die Druckbeaufsehlagung der im Außen und MitteKternpel befindlichen Stempeldmckraume sowie ein Raubanschluß für die Druckbeaufschlagung der über mindestens eine Anschlußbohrung des Mittelstempels verbundenen Ringraume /wischen Außen-, Mittel und Innenstempel vorgesehen sind, und wobei die im Einschubzustand die beiden Ringräume verbindende Afischlußböhruhg so am Miltelstempel angeordnet ist, daß sie im Verlaufe des Ausschubes des MiUelstempels die am Außenstempel angeordnete Stempelführung überläuft und im darauffolgenden Ausschubzustand des Mittelstempels ins Freie mündet.

Aus DE-PS ti 29 911 ist ein hydraulischer Grubenstempel bekannt, bei dem das den Mittelstempel bildende Teleskoprohr und der am Innenstempel angeordnete Kolben mit Bohrungen versehen sind, über weiche im Einschubzustand des Stempels die Ringräume zwischen den Teleskopstufen untereinander sowie mit dem am Innenstempel angeordneten Setz- oder Rauban.schluß verbunden sind. Beim Rauben des Stempels wird der Rtngraum zwischen Innen- und Mittelstempel über die Kolbenbohrungen mit dem Raubanschluß verbunden, so daß zunächst de' Innenstempel einfährt. Nach erfolgtem Einschub des Innenstempeis gelangen die Kolbenbohrungen mit den Bohrungen des Mittelstempels in Verbindung, so daß nun auch der Ringraum zwischen Mittel- und Außenstempel beaufschlagt ur-d der Mittelstempel eingeschoben wird.

Es ist ferner durch DE-OS 21 51 428 ein hydraulisch ein- und ausfahrbarer Teleskopstempel bekanntgeworden, bei welchem der Raub- und Setzanschluß am Außenstempel angeordnet sind und der Kolben des Innenstempels mit einem federbelasteten Rückschlag-

ventil versehenjst. dessen Aufgabe darin besteht, beim hydraulischen Zwangseinschub des Stempels ein unerwünschtes Ausschieben des Innenstempels unter der Wirkung des sich im Stempeldruckraum einstellenden Staudrucks zu verhindern und damit ein rasches und störungsfreies Rauben des Stempels sicherzustellen. Das Rückschlagventil bestimmt sowohl oeim Setzen als auch beim Rauben des Stempels die Aufeinanderfolge des Ausschubs bzw. des Einschubs der Teleskopstufen. Der Einschub des Innenstempels erfolgt hier allerdings

unter der Wirkung seines Eigengewichts sowie des Kappengewichts.

Schließlich ist aus GB-PS 10 79 789 ein Teleskopstempel der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem die in Nähe des oberen Endes des Mittelstempels

angeordnete Anschlußbohrung aus einer Radialbohrung

besteht, über die beim Ausschub des Innenstempeis die Druckflüssigkeit im Ringraum zwischen Mittel- und Innenstempel abgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen Teleskopstempel der eingangs genannten Art. der vorzugsweise i;i beiden Teleskopstufen gleiche Lastaufnahme hat und bei dem der Mittelstempel beim Setzen vorrangig ausgefahren und beim Rauben vorrangig eingefahren wird, mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß beim Rauben des Stempels beide Il jskopstufen in Zwangsfolge über den für beide Stufen gemeinsamen Raubanschluß zuverlässig eingefahren werden, selbst dann, wenn der Innenstempcl bis /pm Anschlag gegen die Führungs buchse ausgefahren ist.

Diese Auft-.ibe wird erfindungsgemäß dadurch gelös». daß die Anschlußbohrung als nach außen geneigte Sjhrägbohrung ausgebildet ist und bei voll eingeschobe nem Miltelstempel mit ihrer äußeren Mündung unmittelbar am f.nde einer am Außenstempel befestur ten Führungshuchse liegt

Bei dem erfindunpsgemäßen Teleskopstempel hat c!
genannte Anschlußbohmng die Funktion einer Sprit
öffnung, uber die beim hydraulischen Ausschub de Innenstempels die im Ringraum zwischen Innen unj Mittelstempe! befindliche Flüssigkeit ins freie abgc spritzt wird. Aufgrund der Neigung der Anschlußbohrüflg wird dabei die Druckflüssigkeit schräg nach unten gegen das Liegende ausgespritzt, so daß die ausspritzende Flüssigkeit weder das Strebpersonal treffen noch in stärkerem Maße die Ausbau* und Maschineneinrichtungen verschmutzen kann, wie dies bei waagerechtem Ausspritzen der Hydraulikflüssigkeit der Fall wäre. Wesentlich ist auch, daß aufgrund der Schräganordnung

der Anschlußbohrung deren innere Mündung in dem Ringraum verhältnismäßig hoch unmittelbar an dem unteren Ende der Führungsbuchse liegt, so daß auch die Innenstufe selbst dann, wenn sie bis zum Anschlag gegen diese Führungsbuchse ausgefahren ist, beim Rauben des Stempels zuverlässig eingeschoben wird. Aufgrund der Schräglage der Anschlußbohrung wird schließlich auch die Gefahr ihrer Verstopfung herabgesetzt. Beim Durchgang der Anschlußbohrung durch die Führungsbuchse wird etwaiges am Mittelstempel vor der Anschlußbohrung haftendes Schmutzmaterial von der Führungsbuchse bzw. den hieran angeordneten Abstreif- und Dichtorganen abgestreift, ohne daß der Schmutz hierbei in die Bohrung gedrückt wird, was zu einer Innenverschmutzung des Stempels führen würde, is

Die Anschlußbohrung kann so in Nähe des den Kolben gegenüberliegenden Endes des Mittelstempels angeordnet werden, daß sie bei voll eingeschobenem Mittelstempel mit ihrer äußeren Mündung unmittelbar vor dem Ende der am Außenstempel angeordneten Führungsbuchse liegt. Dabei kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß die Führungsbuchse mit ihrem unteren Ende die Mündung der Anschlußbohrusrg etwas überdeckt. Die Führungsbuchse wird hierbei zweckmäßig mit endseitigen Ausnehmungen. Abschrägungen od. dgl. versehen, u"i sicherzustellen, daß bei voll eingeschobenem Mittelstempel die Flüssigkeitsverbindung zwischen den Ringräumen über die Anschlußbohrung vorhanden ist.

Da die den Ringspalt zwischen Außen- und Mittelstempel abdichtende Dichtung beim Ein- und Ausschub des Mittelstempels von der Anschlußbohrung überlaufen wird und andererseits beim Zwan.gseinschub des Mittelstempels der Ringraum zwischen diesen beiden Stempelteilen unter hohem hydraulischen Druck steht, ist die Dichtung einem nicht unerheblichen Verschleiß ausgesetzt. Um den Verschleiß zu vermindern, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an der Mittelstempelführung eine der hier angeordneten Stangendichtung zwischen Außen- und Mittelstempel vorgeschaltete, von der Anschlußbohrung beim Mittelstempelaus- und -einschub zu überlaufende, verschleißfeste Verdichtung vorgesehen. Diese Vordichtung besteht zweckmäßig aus einem Dichtring aus einem harten, verschleißfesten Material, wie insbesondere einem Hartkunststoffring, der von einem elastischen Ring, vvie insbesondere einem O-Ring. in Anlage am Mittelstempel gehalten wird. Während die eigenilichc Stangendichtung gute Dichteigenschaften, jedoch eine vergleichsweise geringe Verschleißfestigkeit hat. handelt es sich bei der Vordichtung um em verschleißfestes, aber weniger gut dichtendes Dichtelement, welches insbesondere den Strahlverschleiß an der Stangcndich-Hing herabsetzt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang nut dem in der Zeichnung dargestellten Ausf Jhningsbe: spiel näher erläutert In der Zeichnung /eigi

(ig. ! einen Teleskopstempel gemäß de^r Erfindung in Ansicht, teilweise im Längsschnitt:

V ig,2denTeleskopstcmpelgemäß Fig. 1 im Bereich des oberen Endes des Außenstempels in Ansicht, feilweise im Längsschnitt, wobei gegenüber Fig. 1 die Mündung der am Mittelstempel angeordneten Anschlußbohrung etwas nach unten versetzt ist.

Der dargestellte Tcleskopstempel besteht in bekannter Weise aus drei ineinandergeführten zylindrischen Stempelrohren, von dünew das äußere Stempelrohr den Außenslempel 10, das darin geführte mittlere Stempelrohr den Mittelstempel 11 und das in dem letztgenannten geführte Stempelrorr mit dem kleinsten Durchmesser den Innenstempel 12 bildet. Der Außenstempel 10 ist am unteren Ende durch eine angeschweißte Fußplatte 13 verschlossen. Er trägt am oberen Ende eine eingeschraubte Führungsbuchse 14, in welcher der Mittelstempel 11 geführt ist. Letzterer weist am unteren Ende einen Kolben 15 mit Kolbendichtung und am oberen Ende eine Führungsbuchse 16 auf, in der der im Durchmesser kleinste Innenstempel 12 geführt ist. Der Innenstempel 12 trägt ebenfalls am unteren Ende einen Kolben 17, der mittels einer Kolbendichtung gegenüber dem Mittelstempel 11 abgedichtet ist Mit dem Kopf 18 des Innenstempels 12 wird eine Kopfplatte oder eine Kappe verbunden, die von dem Stempel gegen das Hangende gedruckt wird.

Der Mittelstempel 11 weist am Außenumfang eine Ringschulter 19 auf, die einen Ringkolben bildet. Oberhalb dieser Ringschulter ist zwischen dem Außenstempel 10 und dem Mittelstempel ■ ein Ringraum 20 vorhanden, der im Bereich des ooer;n tndes des Außenstempels 10 einen Raubanschluß 21 aufweist, über den der Ringraum 20 zwecks Einschubs des Mitt<*l- und Innenstempels von dem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt wird. Der hydraulische Krafteinschub dos Innenstempels 12 erfolgt durch Druckbeaufschlagung des Ringraumes 22 zwischen Mittel- und Innenstempel, wobei der Druck auf die Ringkolbenfläche 23 des Innenstempels wirkt.

Der Druckraum des Außenstempels 10 unter dem Kolben 15 ist mit 24 bezeichnet. Dieser Druckraum steht über eine Bohrung 25 in der Fußplatte 13 mit einem Setzanschluß 26 in Verbindung, der. ebenso wie der Raubanschluß 21. wahlweise an die im Streb verlegte Druckleitung oder die Rücklaufleitung anschließbar ist. Der Druckraum im Mittelstempel 11 oberhalb des Kolbens 15 ist mit 27 bezeichnet. Die Druckräume 24 und 27 sind über eine zentrale Bohrung im KoILjr 15 verbunden. In dieser Bohrung sitzt ein Rückschlagventil, dessen Ventilglied 28 von einer Ventilfeder 29 gegen einen Ventilsitz an einer in die Kolbenbohrung eingeschraubten Buchse 30 gedrückt wird. Das Ventilglied 28 ist mit einem Stößel 31 versehen, welcher die Buchse 30 mit Spiel durchfaßt und der mit einer Anschlagfläche am Boden der den Zylinderdeckel bildenden Fußplatte 13 zusammenwirkt.

\n dem Stempelrohr des Mi'telstempels 11 ist eine schräg nach unten £ neigte Anschlußbohrung 32 angeordnet, welche den l'ingraum 20 zwischen Außen- und Mittelstempel mit ds m Ringraum 22 zwischen Mittel- und Innenstempc im Einschubzustand de«. Stempels verbindet. Die Xnschlußbohrung 32 mündet unnii ,eibar am unteren Stirnende der Führungsbuchse 14. Bei Fig 1 wird die Mündung der Anschlußbohrung 32 durch das ü.nere hnde der Führuigsbuchsc überdeckt wobei die Führungsbuchse hier mit einer Absv hrägung oder einer sonstigen Aussparung verse hen ist F 1 g. 2 ztiet dagegen eine Anordnung, bei dei die geneigte Anscnlultbohrung 32 mit ihrer Mündung unmittelbar unterhalb des unteren Endes der f uhrungsbuchse 14 liegt.

Die Arbeitsweise des Stempels ist wie folgt:

Beim Setzen des Stempels wird der Druckraum 24 des Außenstempels 10 über den Setzanschluß 26 von dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Da das Ventil 28 bis 31 durch die Ventilfeder 29 in seiner Schließstellung gehalten wird und somit beide Druckräume 24 und 27 keine Verbindung haben, wird zunächst der Mittelstempel 11

unter Mitnahme des Innenstempels 12 und unter Verdrängung der im Ringraum 20 vorhandenen Flüssigkeit über den drucklosen Raubanschluß 21 ausgeschoben, bis der Mitlelslempel 11 durch Anschlag der Ringkolbenfläche 23 an der unteren Stirnfläche der Buchse 14 an einem weiteren Ausschüb gehindert wird. In diesem Fall baut sich in dem Druckraum 24 ein erhöhter Druck auf, unter dessen Wirkung das Rückschlagventil 28 bis 31 gegen die Rückstellkraft seiner Feder 29 öffnet, so daß die Druckflüssigkeit nun über den Druckraum 24 und das geöffnete Rückschlagventil auch in den Druckraum 27 gelangen kann. Hierdurch wird der Innenstempel 12 so weit ausgeschoben, bis er sich mit seiner Kappe gegen das Hangende legt und dadurch an einem weiteren Ausschub gehindert wird. Dadurch baut sich in dem Druckraum 27 der von dem Arbeitsdruck und der Kolbenfläche des Innenstempels abhängige Setzdruck auf mit der Folge, daß das

daß das Ventil selbst bei maximalem Staudruck nicht öffnet.

Sobald sich der Mittelstempel 11 beim Zwangseinschub seiner unteren Hubstellung nähert, stößt der SrnRpl 31 des Rückschlagventils grtfn die Br>rif>nfjäche der Fußplatte 13, wodurch das Rückschlagventil zwangsweise geöffnet wird. Die in dem Druckraum 27 unter dem Kolben 17 des Innenstempels 12 befindliche Flüssigkeit kann jetzt über das Rückschlagventil und den Druckraum 24 in den Ablauf fließen.

Es ist erkennbar, daß die Verbindung der beiden Ringräume 20 und 22 beim Rauben des Stempels wieder hergestellt wird, sobald der Mittelstempel angenähert vollständig eingeschoben ist. Das über den Raubanschluß 21 zugeführte hydraulische Druckmittel kann jetzt von dem Ringraum 20 über die Anschlußbohrung 32 in den Ringraum 22 gelangen und durch Druckbeaufschlagung der Ringkolbenfläche 23 den Innenstempel 12

wieder in die Schließstellung gebracht wird.

Es ist erkennbar, daß sich die Anschlußbohrung 32 beim Ausschub des Miitelstempels 11 an der Führungsbuchse 14 und den hier angeordneten Dichtungen entlang nach außen bewegt, wobei die Verbindung der beiden Ringräume 20 und 22 aufgehoben wird. Über die nun außerhalb des hydraulischen Systems liegende Anschlußbohrung 32 wird beim nachfolgenden Ausschub des Innenstempels 12 die in dem. Ringraum 22 befindliche Druckflüssigkeit schräg nach unten in das Freie abgespritzt. Die Anschlußbohrung 32 hat in diesem Fall also die Funktion einer Spritzöffnung, über welche die Flüssigkeit im Ringraum 22 abgeführt wird.

Beim Rauben des Stempels wird der Setzanschluß 26 an den Rücklauf und der Raubanschluß 21 an die Druckleitung angeschlossen. Der von dem Arbeitsdruck beaufschlagte Ringkolben 19 schiebt dann zunächst den Mittelstempel 11 ein, wobei die Druckflüssigkeit aus dem Druckraum 24 über den Anschluß 26 in den Rücklauf abfließt. Da der Ablauf aus dem Druckraum 24 einen verhältnismäßig großen Durchflußwiderstand hat, kann es beim Einschub des Mittelstempels 11 zu einem Staudruck im Druckraum 24 kommen. Dieser Staudruck kann jedoch ein Offnen des Rückschlagventils 28 bis 31 nicht bewirken, da die Ventilfeder 29 so abgestimmt ist.

II131IIICUCII.

Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, sind an der Führungsbuchse 14 des Außenstempels 10 eine den Ringspalt zwischen Führungsbuchse und Miltelstempel abdichtende Stangendichtung 33 und eine ihr zu dem Ringraum 20 hin vorgeschaltete Vordichtung angeordnet, die aus einem verschleißfesten Dichtring 34 besteht, welcher von einem O-Ring oder einem sonstigen elastischen Anstellring 35 gegen die zylindrische I Jmfangsfläche des Mittei.iempels gedruckt wird. Der Dichtring 34 besteht aus einem harten, verschleißfesten Material, wie z. B. Kunststoff oder Metall, während für die Stangendich tung 33 elastische Dichtungen herkömmlicher Art. wie z. B. Manschettendichtungen od. dgl- verwendet werden. Die Aufgabe der Vordichtung 34, 35 besteht u. a. darin, die Stangendichtung vor erhöhtem Strahlverschleiß zu schützen, wenn beim Stempeleinschub die Anschlußbohrung 32 die Stangendichtung 33 überfährt und dabei die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Ringräumen 20 und 22 über den Ringspalt zwischen Führungsbuchse und Mittelstempel herstellt. Um die an sich gut dichtende Stangendichtung 33 hierbei vor übermäßigem Verschleiß zu schützen, ist die weniger eut dichtende, jedoch aus einem hochverschleißfesten Material bestehende Vordichtung 34 vorgesehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Teleskopstempel für den Grubenausbau, mit mindestens zwei hydraulisch aus- und einschiebbaren, aus ineinandergeführten Mittel- und Innenstempel bestehenden Teleskopstufen, insbesondere mit einem am Mittelstempel-Kolben angeordneten Ventil für den vorrangigen Aus- und Einschub des Mittelstempels, wobei ein Setzanschluß für die Druckbeaufschlagung der im Außen- und Mittelstempel befindlichen Stempeldruckräume sowie ein Raubanschluß für die Druckbeaufschlagung der über mindestens eine Anschlußbohrung des Mittelstempels verbundenen Ringräume zwischen Außen-, Mittel- und Innenstempel vorgesehen sind, und wobei die im Einschubzustand die beiden Ringräume verbindende Anschlußbohrung so am Mittelstempel angeordnet ist, daß sie im Verlaufe des Ausschubes des Mittelstempels die am Außenstempel angeordnete Stempelführung überläuft und im darauffolgenden Ausschubzustand des Mitteistempels ins Freie mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbohrung (32) als nach außen geneigte Schrägbohrung ausgebildet ist und bei voll eingeschobenem Mittelstempel (11) mit ihrer äußeren Mündung unmittelbar am Ende einer am Außenstempel (10) befestigten Führungsbuchse (14) liegt.

2. Teleskopstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mittelstempelführung (14) eine de. hier angeordneten Stangendichtung (33) zwischen Außen- und MitH.stempel vorgeschaltete, von der Anschlußhohrung (32) beim Mittelstempelaus- und -einschub zu überlaufende, verschleißfeste Vordichtung (34) vorgesehen ist.

3. Teleskopstempel nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Vordichtung aus einem Dichtring (34) aus einem harten, verschleißfesten Material, wie insbesondere einem Hartkunststoffring, besteht, der von einem elastischen Ring (35). wie insbesondere einem O-Ring. in Anlage am Mittelstempel gehalten wird.