DE3341241A1

DE3341241A1 - Hydraulische oder pneumatische druckkammer, insbesondere als druckkissen

Info

Publication number: DE3341241A1
Application number: DE19833341241
Authority: DE
Inventors: Horst 6689 Merchweiler Siffrin
Original assignee: Walter Beck KG
Current assignee: Walter Beck KG
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1985-05-30
Also published as: ZA841186B

Description

"Hydraulische oder pneumatische Druckkammer, insbesondere als
Druckkissen" Die Erfindung betrifft eine hydraulische oder pneumatische Druckkammer, insbesondere als Druckkissen, insbesondere zur Verwendung auf einem Grubenstempel, die eine mit einem Verschluß versehene Einfüllöffnung aufweist.
Für bestimmte Einsatzgebiete im Bergbau verwendet man in Kombination mit Grubenstempeln, hier insbesondere irnmer noch solchen aus Holz, hydraulische Druckkissen. Die Druckkissen bestehen aus zwei miteinander verschweißten Blechplatten, die sich unter dem Druck auswölben. Sie werden zwischen dem oberen Ende des (Jrubenstempels und dem Hangenden angeordnet. Durch ihre Befüllung mit dem Hydraulikmedium, üblicherweise Fett oder Ö1, wird der Stempcl gesetzt, d.h. zwischen dem Liegenden und dem Hangenden verklemmt. InfoLge des im Laufe der Zeit sich vergrößernden Gebirgsdruckes vergrößert sich die Belastung des Stempels und des Druckkissens oft außerordentlich. So kann der Druck des Hydraulikmediums z.B. auf 500 bar ansteigen oder mehr.
Unter diesen Umständen erweisen sich die den Verschluß der Druckk isser bildenden Ventile als nicht genügend dicht. Is entstehen Leckströme, die zwar äußerst gering sind, auf die Lauer aber das Druckkissen zu viel nachgeben lassen.
Ausreichend dichte Ventile wären an sich verfügbar. Sie scheiden aber im vorliegenden Falle aus Kostengründen aus, zumal die Druckkissen nur einmal eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigen Verschluß für eine hydraulische oder pneumatische Druckkammer zu schaffen, der auch bei hohen Drücken genügend dicht bleibt.
Gemäß der Erfindung erfüllt diese Anforderungen ein Verschluß, der aus einem an der Druckkammer sitzenden, bleibend zusammenkneifbaren Einfüllrohr besteht.
Ein solches Einfüllrohr stellt nur einen ganz geringfügigen Aufwand dar und erweist sich selbst unter größten Belastungen als dicht. Es erlaubt sogar statt Fett und Öl die Verwendung von Wasser als Hydraulikflüssigkeit.
Es hat beispielsweise bei Herstellung aus Stahl eine Länge von 30 bis 150 mm, einen Außendurchmesser von 3 bis 10 mm, vorzugsweise 5 bis 7 mm,und eine Wanddicke von 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 mm. Das Verhältnis von Außendurchmesser zu Wanddicke beträgt dabei, je nach den absoluten Größen, beispielsweise 10 : 1 bis 3 : 1, vorzugsweise 7 : 1 bis 5 : 1.
Das sind geeignete Größen, aber nicht unbedingt die Grenzen der Funktionsfähigkeit.
I ns Verhältnis von Außenwanddurchmesser zu Wanddicke wird die obere Grenze gesetzt durch die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Druck. Je größer der Durchmesser im Verhältnis zur Wanddicke ist, umso mehr kann die Dichtstelle unter der Wirkung des Drucks aufgebläht und geöffnet werden. Wird die Wanddicke im Verhältnis zum Durchmesser zu groß, kann trotz starker Verformung des Gesamtquerschnitts zumindest ein Rest des freien Querschnitts verbleiben. Ist die absolute Wanddicke zu groß, besteht die Gefahr von Rißbildung.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Einfüllrohr einen Einsatz aus einen; elastischen Material, vorzugsweise in Form eines Schlauchstückes, auf.
Das elastische Material ist imstande Rückfederung des Einfüllrohres beim Zusammenkneifen auszugleichen, indem es einen durch die Rückfederung gegebenenfalls wieder entstehenden freien Querschnitt füllt. Das Hydraulikmedium selbst stopft mit seinem Druck das elastische Material an und in die Engstelle.
Die Schlauchform ist dafür nicht unbedingt zwingend. Sie hat aber immerhin fertigungstechnisch den Vorteil, daß man dem elastischen Einsatz in einfacher Weise einen genauen und sicheren Sitz geben kann, etwa zwischen einem am Innenumfang des Einfüllrohres ausgebildeten Absatz und einer Einbiegung am Rohrendc.
Jedenfalls mit dem elastischen Einsatz ist der Verschluß auch für eine pneumatische Druckkammer geeignet.
Für den erfindungsgemäßen Verschluß kann und wird man vorzugsweise ein Kneifwerkzeug mit auf das Einfüllrohr abgestimmten und optimierten Preßbacken als Zubehör vorsehen.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Kneifwerkzeugs besteht in zwei Preßbacken mit gegeneinander versetzten Vorsprüngen derart, daß claus Einfüllrohr beim Zusammenkneifen, vorzugsweise mehrfach, geknickt wird.
Auch eine Preßbacke mit einer Art Gesenkform und ein Gegenstück, das Einfüllrohr darin eindellt, kommen näher in Betracht.
Schließlich ist die besonders vorteilhafte Ausgestaltung möglich, daß an dem Kneifwerkzeug eine an eine Fülleitung für das Hydraulikmedium angeschlossene hydraulische Kupplung befestigt ist, so daß das Verschließen der Druckkammer praktisch in einem Arbeitsgang mit dem Befüllen und dementsprechend sicher durchgeführt werden kann.
Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeisie] icl der Erfindung wieder.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung> ein hy4r-ulisches Druckkissen im Einsatz auf einem Grubenstempel in Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt das Druckkissen allein nach dem Verschliessen in Seitenansicht.
Fig. 3 zeigt den Verschluß des Druckkissen beim Verschliessen in einem axialen Schnitt durch das Einfüllrohr.
Ein Grubenstempel 1 ist auf dem Liegenden 2 abgestützt und stützt über ein hydraulisches Druckkissen 3 und eine Kopfplatte 4 das Hangende 5 ab. Die Darstellung ist nicht maßstäblich.
Das Druckkissen 3 besteht aus zwei an ihrem Rand ringsherum verschweißten, z.B. 3 mm dicken Stahlplatten. Es ist in der Draufsicht vorzugsweise rund, etwa mit einem Durchmesser von 180 mm, könnte aber auch andere Form haben. An einer der beiden Stahlplatten mündet in das Druckkissen ein mit der Stahlplatte verschweißtes, zum Einfüllen des Druckmediums und dann zum RJerschließen dienendes Rohr 6.
Das Rohr 6 (siehe Fig. 3) ist im vorliegenden Beispiel etwa 80 mm lang, hat 6 mm Außendurchmesser und in seinem linken Abschnitt 7 3 mm und in seinem rechten Abschnitt 8 4 mm Innendurchmesser. Im rechten Abschnitt 8 liegt, ohne wesentliches radiales Spiel, ein elastisches Schlauchstück 9 von etwa 60 mm Länge. Es ist in Axialrichtung gehalten zwischen dem den etwas weiteren Abschnitt 8 gegenüber dem etwas engeren Abschnitt 7 begrenzenden Absatz 10 und einer durch Rollung erzeugten Einbiegung 11 am Ende des Rohrs.
Um das Druckkissen, nachdem es wie in Fig. 1 angeordnet worden ist, mit Hydraulikmedium zu füllen, wird das Rohr 6 über eine hydraulische Kupplungsmuffe 12 mit einer Fülleitung 13 verbunden.
Die Kupplungsmuffe 12 sitzt dabei in einer Halterung 14, die an einer schweren Zange 15 befestigt ist und mittels dieser an dem Rohr 6 festgehalten wird. Das ist in Fig. 1 gezeigt.
Fig. 3 zeigt das anschließende Verschließen des Druckkissens 3 durch Zusammenkneifen des Rohrs 6. Zwei Backen 16 und 17 der Zange 15, die während des Füllvorgangs klemmend gegen das Rohr 6 gedrückt waren, es im wesentlichen aber noch nicht verformten, werden unter stärkerer Krftaufwendung an der Zange weiter aufeinander zu bewegt. Aufgrund ihr er Ausbildung mit gegeneinander versetzten Spitzen 18 knicken sie dabei das Rohr, während sie es zusammenkneifen, mehrfach hin und her. Zwei gestrichelt angedeutete Ecken 19 könnten die beiden äußeren Knickungen noch an der einen Rohrseite vervollständigen.
In dem zusammengekniffenen und geknickten Bereich des Rohrs 6, der in Fig. 2 ohne die Zange 15 dargestellt ist, ist der ursprünglich freie Innendurchmesser des Rohrs 6 vollständig mit dem Material des Schlauchstücks 9 ausgefüllt und verschlossen.
Belastungsvcrsuche mit dem beschriebenen Druckkissen endeten bei etwa 500 bar wegen des Auftretens von Rissen an der Schweißnaht des Druckkissens. Das Rohr 6 war in dem geknickten Bereich, jedoch nur bis zu der mittleren Knickung, geringfügig aufgebläht worden, blieb aber dicht verschlossen .

Claims

Patentansprüche: 1. Hydraulische oder pneumatische Druckkammer, irlst)esv .cierc als Druckkissen, insbesondere zur Verwendung auf einem Grubenstempe1, die eine mit einem Verschluß versehene Einfülloffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einem an der Druckkammer (3) sitzenden, bleibend zusammenkneifbaren Einfüllrohr (6) besteht.
2. Druckkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllrohr (6) ein, vorzug weise 30 bis 150 mm langes, Stahlrohr von 3 bis 10 mm, vorzugsweise 5 bis 7 rnm, Außendurchmesser und 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 mm, Wanddicke ist.
3. Druckkammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Außendurchmesser zu Wanddicke 10 : 1 bis 3 : 1, vorzugsweise 7 : 1 bis 5 : 1, beträgt.
4. Druckkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllrohr (6) einen Einsatz (9) aus einem elastischen Material, vorzugsweise in Form eines Schl.luchstückes (9), auíweist.
5. Druckkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (9) zwischen einem am Innenumfang des Einfüllrohres (6) ausgebildeten Absatz (10) und einer Einbiegung (11) am Rohrende axial gehalten ist.
6. Druckkammer nach einem der Ansprüchc 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kneifwerkzeug (15) mit auf das Einfüllrohr (6) abgestimmten Preßbacken (16;17) als Zubehör vorgesehen ist.
7. Druckkammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kneifwerkzeug (15) zwei Preßbacken (16;17) mit gegeneinander versetzten Vorspriingen (18) aufweist derart, daß das Einfüllrohr (6) beim Zusammenkneifen, vorzugsweise mehrfach, geknickt wird.
8. Druckkammer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kneifwerkzeug (15) eine an eine Fülleitung (13) für das Hydraulikmedium angeschlossene hydraulische Kupplung (12) befestigt (14) ist.