DE3712635C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel, insbesondere für gebirgsschlaggefährdete Betriebe, mit einem Zylinder, einem sich in dem Zylinder bewegenden Kolben und einem den Druckraum des Zylinders abschließenden Endteil.

Bei einem bekannten Grubenstempel dieser Gattung (GB-PS 8 93 050) befinden sich im vorgenannten Endteil die Kanäle für die Zu- und Ableitung des hydraulischen Mediums, wobei in der Zuleitung ein federbelastetes Rückschlagventil und in der Ableitung ein ebenfalls als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildetes Sicherheitsventil angeordnet sind. Dieses Sicherheitsventil tritt in Kraft, wenn der im Druckraum befindliche hydraulische Druck einen bestimmten Wert übersteigt, wodurch in dem Grubenstempel und dem damit verbundenen hydraulischen System Schäden oder unerwünschte Deformationen vermieden werden können. Es kann auch von Hand betätigt werden, wenn der Grubenstempel aus ausgefahrener Stellung in seine eingezogene Ausgangsstellung zurückbewegt werden soll.

Diese bekannte Ventilausbildung bei Grubenstempeln befriedigt in der Regel, wenn in dem Druckraum des Grubenstempels nur eine allmähliche Druckzunahme erfolgt. Kommt es jedoch zu einem plötzlichen Druckanstieg, können die bei dem bekannten Grubenstempel vorgesehenen Sicherheitsventile nicht rasch genug reagieren, um Betriebsstörungen oder schadhafte Deformationen in der Anlage mit Sicherheit zu vermeiden.

Auch bei hydraulischen Arbeitssystemen für andere Anwendungsgebiete kommen plötzliche Druckanstiege vor, deren schädliche Wirkungen vermieden werden sollen. So können beispielsweise in Kolbenverdichtern von Kühlkompressoren plötzliche hohe Druckanstiege auftreten. Um deren schadhafte Folgen zu vermeiden, hat man dort den Zylinder des Kompressors mit einem federbelasteten Deckel verschlossen. Ein auftretender Überdruck kann dabei rasch und wirksam durch den relativ großen Spalt abgeleitet werden, der beim Anheben des federbelasteten Deckels entsteht (siehe Lehrbuch "Kühlmaschinen" von Dr. Zoltan Komondy, Technischer Buchverlag, Ausgabe 1952, S. 183). Die bei Kompressoren bekannten Lösungen können jedoch bei hydraulischen Grubenstempeln nicht eingesetzt werden. Denn ihr konstruktiver Aufbau ist hierfür zu kompliziert. Außerdem arbeiten sie nicht fehlerfrei und neigen zum Schadhaftwerden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Grubenstempeln der eingangs genannten Gattung mit Hilfe einer möglichst einfachen Konstruktion einen im Druckraum des Stempels auftretenden plötzlichen Druckanstieg so rasch und wirksam ableiten zu können, daß Schäden im Grubenstempel bzw. in seinem hydraulischen System ausgeschaltet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung des Grubenstempels gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, daß beim Erreichen eines vorbestimmten Wertes des im Druckraum des Grubenstempels vorhandenen hydraulischen Drucks sich der Zylinder von seinem ihn abschließenden Endteil abhebt, wodurch der Druckraum mit dem offenen Bohrungen verbunden wird, durch welche ein Teil des im Druckraum befindlichen hydraulischen Mediums abfließen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Grubenstempels sind die Hebezylinder über im Kopfteil ausgebildete Kanäle mit dem Druckraum verbunden. Dabei kann in dem den Zylinder des Grubenstempels abschließenden Endteil ein sich an den Druckraum anschließender Raum ausgebildet sein, in welchen die vorgenannten Kanäle einmünden. In der Regel genügt es, wenn drei Hebezylinder in gleichem gegenseitigen Abstand im Zylinderring des Endteils ausgebildet sind.

Die zum Andrücken des Zylinders auf eine Dichtungsplatte in dem Endteil dienenden Federn können jeweils Schrauben umgeben, die in dem Endteil eingeschraubt sind. Dabei kann sich jede Feder mit ihrem einen Ende am Schraubenkopf und mit ihrem anderen Ende an dem am Zylinder befestigten Vorsprung abstützen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Grubenstempels wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, welche einen Axialschnitt durch diese Ausführungsform zeigt.

Bei dieser Ausführungsform ist der den bewegenden Kolben 1 enthaltende Zylinder 5 an seinem unteren Endabschnitt mit einem den Zylinder abschließenden Endteil 2 versehen, der einen Zylinderring 12 aufweist, in welchen der Endabschnitt des Zylinders 5 axial verschiebbar eingepaßt ist. Bei Bedarf kann eine separate Dichtung zwischen dem unteren Endabschnitt des Zylinders und dem Zylinderring 12 eingesetzt sein.

In dem Endteil 2 sind drei Hebezylinder 14 ausgebildet, wobei in jedem Hebezylinder ein Hebekolben 3 auf- und abbewegbar gelagert ist. Diese Hebekolben liegen mit ihrem aus dem Zylinderring 12 herausragenden Stirnende an am Zylinder 5 angeschweißten Vorsprüngen 9 an, während die Hebezylinder 14 über Kanäle 8 im Endteil 2 mit den sich an den Druckraum 13 des Zylinders anschließenden Raum 7 verbunden sind, der im Endteil 2 ausgebildet ist.

Auf die Innenfläche des Endteils ist eine kreisringförmige Dichtungsplatte 11 gelegt, auf welche sich der Zylinder 5 mit seinem unteren Endabschnitt abstützt. In dem Endteil 2 sind außerdem Bohrungen 6 vorgesehen, die unmittelbar über der Dichtungsplatte 11 in den den unteren Endabschnitt des Zylinders umgebenden Raum einmünden.

Der Zylinder 5 wird durch Federn 4 auf die Dichtungsplatte 11 gedrückt, wobei jede Feder sich mit ihrem einen Ende gegen den Boden eines schalenförmigen Vorsprungs 10, der am Umfang des Zylinders 5 befestigt ist, und mit ihrem anderen Ende am Kopf eine von der Feder umgebenen Schraube abstützt, die in den Zylinderring 12 des Endteils 2 eingeschränkt ist. Mit Hilfe dieser von den Federn umgebenen Schrauben kann die Vorspannung der Federn und damit der in dem Druckraum 13 des Zylinders zulässige Maximaldruck eingestellt werden.

Der Grubenstempel dieser Ausführungsform arbeitet wie folgt:

Wenn in dem Druckraum 13 des Stempels ein langsamer Druckanstieg erfolgt, öffnet das zu seinem hydraulischen System gehörende Sicherheitsventil, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wodurch im Druckraum 13 befindliches hydraulisches Medium aus diesem entweicht, bis das Sicherheitsventil wieder schließt. Wenn der Druck sich im Druckraum sprunghaft über das durch die Feder 4 eingestellte Maß hinaus erhöht, heben die Hebekolben 3 den Zylinder 5 gegen den Druck der Federn 4 von der Dichtungsplatte 11 ab. Damit werden die Bohrungen 6 mit dem Druckraum 13 verbunden, so daß ein Teil des im Druckraum befindlichen hydraulischen Mediums durch diese abfließen kann. Hierdurch fällt der Druck im Druckraum ab, so daß die Federn 4 den Zylinder in seine Ausgangsstellung zurückdrücken können.

Da die Grubenstempel in der Regel über Kugelgelenke an die Kappen- bzw. Liegendkufen angeschlossen sind, erfolgt die Belastung nur in axialer Richtung.

Der Verschiebeweg des Zylinders 5 im Zylinderring 12 des Endteils 2 ist relativ kurz, wobei der Zylinderring eine sichere Führung des Zylinders bei seiner Verschiebung gewährleistet. Eine für den Zylinder unvorteilhafte bedeutsame Kraft in Querrichtung des Zylinders ist nicht zu befürchten.

Aus der vorstehenden Erläuterung der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Grubenstempels ergibt sich, daß dieser imstande ist, so schnell zu reagieren, wie der Druck im Druckraum seines Zylinders über das eingestellte Maß der Vorspannung der Federn 4 hinaus ansteigt. Dies wird mit einer einfachen Konstruktionsweise gewährleistet, die auch bei ungünstigen Betriebsverhältnissen funktionssicher und störungsunanfällig ist.

Claims (2)

1. Hydraulischer Grubenstempel, insbesondere für gebirgsschlaggefährdete Betriebe, mit einem Zylinder, einem sich in dem Zylinder bewegenden Kolben und einem den Druckraum des Zylinders abschließenden Endteil, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Endteil (2) einen den Endabschnitt des Zylinders (5) umschließenden und führenden Zylinderring (12) aufweist,
• b) in dem Zylinderring (12) Hebekolben (3) in Hebezylindern (14) gelagert sind, die mit dem Druckraum (13) des Zylinders kommunizieren,
• c) die Hebekolben (3) an am Zylinder (5) angeordneten Vorsprüngen (9) anliegen,
• d) der Zylinder (5) durch Feder (4) auf eine Dichtungsplatte (11) in dem Endteil (2) gedrückt wird und
• e) im Zylinderring (12) des Endteils oberhalb der Dichtung offene Bohrungen (6) vorgesehen sind.

2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federn (4) an am Zylinder (5) angeordneten Vorsprüngen (10) abstützen.