DE2636791C3

DE2636791C3 - Hydraulischer Grubenstempel mit Gebirgsschlagventilanordnung

Info

Publication number: DE2636791C3
Application number: DE2636791A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing. Zeltweg Süssenbeck; Alfred Ing. Zeltweg Zitz
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1975-09-09
Filing date: 1976-08-16
Publication date: 1985-02-07
Also published as: ATA694775A; ZA764943B; GB1522758A; ZA764944B; JPS562600B2; SU712038A3; US4404893A; DE2636791B2; IN144129B; AT339237B; PL108898B1; DE2636791A1; FR2323866A1; JPS5245506A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Grubenstempel mit einem den Kolben bildenden Innenstempel, der in einem den Zylinder bildenden Außenstempel geführt ist, und der mit einem Gebirgsschlagventil ausgestattet ist, wobei der Innenstempel einen Hohlraum aufweist, der mit seinem Arbeitsraum in offener Verbindung steht so

Bei einem Gebirgsschlag tritt eine übermäßige Belastung des Grubenstempels bzw. des die Stempel bildenden Ausbaurahmens auf, welche, wenn ihr nicht sofort nachgegeben wird, meist zum Bruch des Stempels oder des Ausbaurahmens führt Es wurde daher bereits vorgeschlagen, Gebirgsschlagventile vorzusehen, welche einen großen Austrittsquerschnitt aufweisen und daher ein schnelles Einsinken des Stempels unter dem auftretenden Gebirgsdruck ermöglichen. Derartige Gebirgsschlagventile wurden bei den bekannten Ausführungen von Grubenstempeln der oben bezeichneten Art im Stempelboden eingebaut. Solche Gebirgsschlagventile konnten zwar den harten Schlag auf den Stempel vermeiden, jedoch sind Gebirgsschlagventile, welche im Inneren des Grubenstempels angeordnet sind, nur schwer zugänglich, ohne einen vollständigen Stempelausbau zu erfordern.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, ein Gebirgsschlagventil in besser zugänglicher Weise an der Außenseite des Stempels anzubringen. Dieses bekannte Gebirgsschlagventil war durch Rohrleitungen mit dem Arbeitsraum des Innensterapels des Grubenstempels verbunden und diese Verbindungen waren im rauhen Grubenbereich sehr störanfällig. Allen bekannten Ausführungen der eingangs beschriebenen Grubenstempel war jedoch der Nachteil gemeinsam, daß nach Auftreten eines Gebirgsschlages und öffnen des Gebirgs chlagsventils der Innenstempel durch den plötzlichen Druckverlust mit großer Geschwindigkeit auf den Boden des Außenstempels auftraf. - Die Beschädigung des Grubenstempels durch den Gebirgsschlag selbst konnte zwar durch die Maßnahme der Anordnung eines Gebirgsschlagventils weitgehend vermieden werden, jedoch wird in diesem Falle eben der Tatsache nicht Rechnung getragen, daß auch ein mit hoher Geschwindigkeit auf den Boden des Außenstempels auftreffender Innenstempel zu Beschädigungen und Verformungen des Grubenstempels führen kann.

Aus der GB-PS 8 46 783 ist bereits eine Ventilanordnung bekanntgeworden, bei welcher in Abstand oberhalb des Stempelbodens ein erstes Ventil angeordnet ist, welches vom einsinkenden Stempel überschliffen wird. Der einsinkende Stempel gelangt somit im Betrieb nicht unmittelbar in Anschlag mit dem Boden des Außenstempeb, jedoch bedingt diese Ausbildung notwendigerweise einen Verzicht auf den vollen Hub des Stempels im normalen Betriebsfall. Es ist ein zweites händisch betätigbares Ventil vorgesehen, mit welchem ein weiteres Absenken des Stempels ermöglicht wird, welches jedoch, da es lediglich händisch steuerbar ist, in keiner Weise als Gebirgsschlagventil bezeichnet werden kann. Bei der Anordnung eines Gebirgsschlagventils anstelle des händisch betätigten zweiten Ventiles könnte zwar der volle Hub des Stempels ausgenützt werden, jedoch könnte ein hartes Aufsetzen des Innenstempels auf dem Stempelboden nicht verhindert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ausführungen dahingehend zu verbessern, daß auch eine nach dem Ansprechen des Gebirgsschlagventils mögliche Bschädigung des Grubenstempels vermieden wird und gleichzeitig ein völliges Einschieben des Innenstempels möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Gebirgsschlagventil (21) in an sich bekannter Weise außerhalb des Stempels (3) angeordnet ist und starr an diesem festgelegt ist, daß es über eine sich im unteren Endbereich des Außenstempels befindende öffnung mit dem Arbeitsraum verbunden ist, deren Querschnitt zumindest dem größtmöglichen Öffnungsquerschnitt des Gebirgsschlagventils entspricht, daß das dem Arbeitsraum zugewendete Ende des Innenstempels die in den Arbeitsraum mündende öffnung des Außenstempels in der völlig zusammengeschobenen Stellung des Stempels Überschrift und daß das dem Arbeitsraum zugewendete Ende des Innenstempels an seinem äußeren Umfang wenigstens einen Dichtungsring aufweist, der in der völlig zusammengeschobenen Stellung des Stempels die in den Arbeitsraum mündende öffnung unter Einhaltung eines Drosselspaltes freiläßt.

Dadurch, daß das Gebirgsschlagventil in an sich bekannter Weise an der Außenseite des Stempels angeordnet und starr an diesem festgelegt ist, wird eine Ausbildung geschaffen, bei welcher der Innenstempel bei seinem Einsinken in den Außenstempel die

Durchtrittsöffnungen zwischen dem Arbeitsraum und dem Gebirgsschlagventil überschleifen kann. Diese Durchtrittsöffnungen werden nun bei der Ausbildung in der erfindungsgemäßen Weise in der völlig zusammengeschobenen Stellung des Stempels überschliffen, und es ergibt sich daher am Ende des Einsinkens des Innenstempels in den Au Benstempel eine Drosselung dieses Durchtrittsquerschnitts, wodurch der Innensiempel mit verminderter Geschwindigkeit am Boden des Außenstempels aufsetzt Durch die Anordnung des Gebirgsschlagventils an der Außenseite des Stempels, an welcher das Gebirgsschlagventil über eine sich im unteren Endbereich des Außenstempels befindende öffnung mit dem Arbeitsraum verbunden ist, deren Querschnitt zumindest dem größtmöglichen öffnungsqMerschnitt des Gebirgsschlagventils entspricht, wird es ermöglicht, daß der Innenstempel eine relativ große Durchtrittsöffnung, welche unmittelbar zum Gebirgsschlagventil führt, überschleifen kann, wodurch die gewünschte Drosselung in der letzten Phase der Einsinkbewegung des Innenstempels erzielt wird. Eine Ausbildung bei welcher ein Gebirgsschlagventil über Rohrleitungen mit dem Arbeitsraum des Innenstempels in Verbindung steht, hätte eine kleine Austrittsöffnung aus dem Außenstempel zur Folge, da hinreichend druckfest Rohrleitungen nicht beliebig große Durchmesser aufweisen können. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen die Ausbildung dieser Durchtrittsöffnung in der für die Drosselung erforderlichen Größe, da eine kleine Durchtrittsöffnung zu rasch überschliffen werden könnten und damit wiederum einen harten Schlag auf den Stempel zur Folge hätte.

Der Dichtungsring selbst überschleift bei dieser Ausbildung in der völlig zusammengeschobenen Stellung des Stempels die Durchtrittsöffnung nicht. Es wird aber ein ringförmiger Öffnungsspalt frei gelassen und ein gedämpftes Einsinken bis zum vollständigen Aufsetzen des Innenstempels am Boden des Außenstempels ermöglicht. Es kann aber trotzdem der gesamte Hub des Stempels ausgenützt werden.

Dadurch, daß die in den Arbeitsraum mündende öffnung, welche zum Gebirgsschlagventil führt, am Umfang des Außenstempels angeordnet ist, wird der Boden des Außenstempels, welcher meist kugelig gestaltet ist, freigehalten. Bei der Anordnung des Stempels in einem Ausbaurahmen ist aber meist der unterste Bereich des Außenstempels durch eine Verschalung unzugänglich gemacht. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, wenn gemäß der Erfindung die in den Arbeitsraum mündende öffnung mit einer in eine am Außenstempel festgelegte, insbesondere angeschweißte Tasche mündet, an deren oberen Ende das Gebirgsschlagventil angeschlossen ist. Bei einer solchen Ausbildung ist gemäß der Erfindung zweckmäßig die Leitung für das Druckmedium zur Betätigung des Grubenstempels an die Tasche angeschlossen.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Ausbaubock mit Stempeln, F i g. 2 zeigt einen Axialschnitt durch einen Stempel.

In Fig. 1 ist ein Ausbaubock dargestellt, dessen Kappe 1 gegen den Bodenrahmen 2 über vier Stempel 3 abgestützt ist, welche aus einem Außenstempel 4 und einem in diesem teleskopisch verschiebbaren Innenstempel 5 bestehen. Am unteren Ende der Außenstempel sind die Gebirgsschlagventile artgeschlossen, wie F i g. 2 in größerem Maßstab zeigt

Der Innenstempel 5 ist am Außenstempel 4 teleskopisch verschiebbar geführt (F i g. 2). Am oberen Ende des Außenstempels ist ein Ring 6 eingesetzt, in welchem Dichtungsringe 7, 8 eingelassen sind, die am Innenstempel 5 dichtend gleiten. Der Innenstempel 5 ist rohrartig ausgebildet An das untere Ende dieses Rohres ist ein Ring 9 angeschweißt, in welchem Dichtungsringe 10, U eingelassen sind, die dichtend an der Innenwandung des Außenstempels anliegen. 12 ist ein Rohrstück, welches ein zu weites Ausziehen des Innenstempels aus dem Außenstempel 4 verhindert

Der rohrförmige Innenstempel 5 ist unten offen und der Innenraum 13 dieses Innenstempelrohres steht somit mit dem Arbeitsraum 14 des Stempels in offener Verbindung. Auf diese Weise wird das im Stempel eingeschlossenen Volumen des Druckmediums wesentlich vergrößert und in Anbetracht dieses großen Volumens wird eine gewisse Elastizität durch die Kompressibilität des Druckmediums erreicht

Die rohrförmige Wand des Außenstempels 4 weist am unteren Ende eine öffnung 15 mit großem Durchgangsquerschnitt auf. Diese öffnung 15 mündet einerseits in den Arbeitsraum 14 und andererseits in eine Tasche 16, welche an den Außenstempel angeschweißt ist Das untere Ende des Ringes 9 überschleift in der tiefsten Stellung diese Öffnung 15. Sobald dieses Überschleifen eintritt, wird der Durchtritt durch die öffnung 15 gedrosselt, und es wird somit der Innenstempel in der tiefsten Stellung weich abgefangen und kann nicht schlagartig auf dem Boden 17 des Außenstempels 4 aufschlagen. Da die Dichtung 11 in der tiefsten Stellung des Innenstempels 5 oberhalb der Öffnung 15 liegt, tritt auch in völlig eingesunkener Stellung des Innenstempels 5 noch kein dichter Abschluß der öffnung 15 auf, obwohl, sobald der untere Rand 18 der öffnung 15 vom Ring 9 überschliffen wird, die Drosselung schon so groß wird, daß praktisch von einem Abschluß gesprochen werden kann und das im Stempelinneren enthaltene Volumen des Druckmediums den Stempel weich abfängt.

Am oberen Ende der Tasche 16 ist ein Muttergewinde 19 vorgesehen, in welches das Bolzengewinde des Gebirgsschlagventils 21 eingeschraubt wird. Infolge dieser Tasche kommt das Gebirgsschlagventil 21 so hoch zu liegen, daß es, obwohl der Boden 17 des Außenstempels 4 unter der Oberkante des Bodenrahmens 2 liegt, zugänglich ist. Mit 20 ist das die Ventilfeder enthaltende Gehäuse bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Grubenstempel mit einem den Kolben bildenden Innenstempel, der in einem den Zylinder bildenden Außenstempel geführt ist, und der mit einem Gebirgsschlagventil ausgestattet ist. wobei der Innenstempel einen Hohlraum aufweist, der mit seinem Arbeitsraum in offener Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebirgsschlagventil (21) in an sich bekannter Weise außerhalb des Stempels (3) angeordnet ist und starr

an diesem festgelegt ist, daß es über eine sich im unteren Endbereich des Außenstempels (4) befindliche öffnung (15) mit dem Arbeitsraum (14) verbunden ist, deren Querschnitt zumindest dem größtmög- liehen Öffnungsquerschnitt des Gebir-gsschlagventils (21) entspricht, daß das dem Arbeitsraum (14) zuge wendete Ende des Innenstempels (5) die in den Ar beitsraum (14) mündende öffnung (15) des Außen stempels (4) in der völlig zusammengeschobenen Stellung des Stempels (3) überschleift und daß das dem Arbeitsraum (14) zugewendete Ende (9) des Innenstempels (5) an seinem äußeren Umfang wenigstens einen Dichtungsring (10, U) aufweist, der in der völlig zusammengeschobenen Stellung des Stempels (3) die in den Arbeitsraum (14) mündende öffnung (15) unter Einhaltung eines Drosselspaltes freiläßt.

2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Arbeitsraum (14) mündende öffnung (15) andererseits in eine am unteren Ende des Außenstempels (4) festgelegte, insbesondere angeschweißte Tasche (16) mündet, an deren oberem Ende (19) das Gebirgsschlagventil (21) angeschlossen ist.

3. Grubenstempel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung für das Druckmedium zur Betätigung des Grubenstempels (3) an die Tasche (16) angeschlossen ist.