DE808225C

DE808225C - Grubenstempel

Info

Publication number: DE808225C
Application number: DEP25763A
Authority: DE
Inventors: George Herbert Dowty
Original assignee: Dowty Equipment Ltd
Current assignee: Dowty Equipment Ltd
Priority date: 1948-01-12
Filing date: 1948-12-20
Publication date: 1951-07-12
Also published as: NL76043C; US2621631A; BE486663A; FR978701A; FR69104E

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulisch betätigte teleskopische Streben, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Verwendung als Stempel zum Abstützen des Hangenden im Bergbau bestimmt sind. Die Erfindung bezieht sich auf solche Streben oder Stempel, die einen hohlen Oberteil aufweisen, der als Tauchkolben in einem das Unterteil bildenden äußeren Zylinder arbeitet, so daß eine Ausdehnung der Strebe oder des Stempels dadurch bewirkt werden kann, daß Druckmittel aus dem Oberteil in den Zylinderraum unterhalb des Bodens des Oberteils gefördert wird, und die ferner ein Überdruckventil zum Ablassen des Druckes aus dem Zylinder aufweisen, derart, daß die Strebe oder der Stempel sich zusammenzieht, wenn die Stützlast ein bestimmtes Gewicht überschreitet.

Gemäß der Erfindung ist das Überdruckventil für den Druck im Zylinder am Kopfende des Oberstempels angeordnet und mit dem Zylinderraum über ein durch den Oberstempel und dessen Boden abwärts verlaufendes Rohr verbunden, und ist ein Steuerorgan mit dem Ventil vereinigt, das durch Zugeinwirkung auf das Steuerorgan das Ventil abzuheben oder freizugeben gestattet, so daß die Strebe oder der Stempel nach Belieben zusammengezogen und geraubt werden kann.

Durch Anbringung des Überdruckventils am Kopfende des Stempels oder der Strebe sind die Mittel zur Steuerung des Ventils mit einem Mindestmaß an Reibung behaftet, und da außerdem in dem Augenblick, wo ein Beseitigen des Stempels oder der Strebe verlangt wird, im allgemeinen ein solcher Zustand herrscht, daß der Druck des Druckmittels, der auf das Ventil im Sinne des Abhebens einwirkt, im wesentlichen die Kraft ausgleicht, die vom Steuerorgan her im Sinne des Schließens ein-

wirkt, kann die auf das Steuerorgan ausgeübte Zugkraft, die zur Zusammenziehung des Stempels oder der Strebe erforderlich ist, praktisch sehr klein sein. Vorzugsweise ist das Steuerorgan aus zwei Teilen gebildet, zwischen denen eine mit totem Gang behaftete Verbindung besteht, derart, daß das Überdruckventil und sein Sitz nicht Stoßen ausgesetzt sind, die durch einwärts gerichtete Schläge auf den äußeren Teil des Steuerorgans verursacht werden.

ίο Als weiterer Schutz für das Ventil ist der äußere Teil des mit dem Ventil vereinigten Steuerorgans vorzugsweise durch einen starren Schirm abgedeckt, der vom Oberstempel nach außen vorspringt.

Ein Stempel oder eine Strebe nach der Erfindung kann sehr bequem aus der Stützlage entfernt werden, indem ein Seil oder Kabel am äußeren Ende des Steuerorgans befestigt und unter Zug genommen wird, um erstens den Druck unter dem Oberstempel abzulassen und zweitens den Stempel oder

ao die Strebe um sein Fußende zum Kippen zu bringen. Die Bedienungsperson kann somit den Stempel oder die Strebe rauben, während sie in sicherer Entfernung abseits von dem gestützten Überhang steht, und kann den Stempel oder die Strebe nach dem Umfallen durch Abschleppen in seiner Längsrichtung entfernen.

Zur Erläuterung ist ein Ausführungsbeispiel eines Grubenstenipels nach der Erfindung an Hand der Zeichnung nachstehend beschrieben.

Der in der Zeichnung im Schnitt dargestellte Stempel weist ein hohles rohrförmiges Oberteil 1 auf, das an seinem oberen Ende durch eine Kopfplatte 2 abgeschlossen ist und an seinem unteren Ende teleskopartig in einem äußeren Zylinder 3 gleitet, der durch ein Fußstück 4 verschlossen ist. Am unteren Ende trägt der hohle Oberstempel 1 eine Abschlußscheibe 5, die bei 6 an der Innenfläche des Zylinders 3 abgedichtet ist. Die Abschlußscheibe 5 ist starr mit einem gleichachsigen Rohr 7 verbunden, das ein kurzes Stück nach oben in den Oberstempel hineinragt und den Zylinder für den Kolben 8 einer hin und her gehenden Pumpe bildet. Am Kolben 8 greift eine Verbindungsstange 9 an, die sjch durch den Oberstempel aufwärts erstreckt und mit dem Kurbelzapfen 10 einer Kurbelwelle 11 gelenkig verbunden ist. Letztere kann zwischen Anschlägen in Schwingbewegung versetzt werden, und zwar von der Außenseite des Oberstempels 1 aus mittels einer abnehmbaren Handhabe (nicht dargestellt), die am Vierkantende der Kurbelwelle

12 angreift. Der Kolben 8 und die Abschlußscheibe 5 enthalten entsprechende Rückschlagventile

13 und 14, durch die bei Hinundherbewegung des Kolbens 8 das Druckmittel aus dem Innenraum des Oberstempels 1 in den Zylinderraum des Unterstempels 3 übertragen wird.

Unmittelbar unterhalb des Kopfendes des Oberstempels ι erstreckt sich quer durch den Oberstempel ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 15 für ein Überdruckventil. Das Gehäuse 15 weist eine Querwand 16 auf, die innerhalb des Oberstempels liegt und einen achsengleichen Kanal 17 enthält, der in einen radialen Kanal 18 einmündet. Dieser steht mit dem Zylinderraum unterhalb des Oberstempels ι über ein festes Rohr 19 in Verbindung, das sich von der Trennwand 16 abwärts durch die Abschlußscheibe 5 am Fuße des Oberstempels erstreckt. Ein Kugelventil 20 wirkt mit dem vom Kanal 17 gebildeten Sitz zusammen und wird gegen den Sitz durch einen Kolben 21 gedrückt, der bei 22 gegen die Innenfläche des Gehäuses 15 abgedichtet ist und unter dem Druck einer Feder 23 steht. Diese stützt sich mit dem andern Ende an einem ringförmigen Anschlag 24 ab, der mit Außengewinde versehen und um einen bestimmten Betrag in das äußere Ende des Gehäuses 15 eingeschraubt ist. Am Kolben 21 ist achsengleich eine gebohrte Kappe 25 befestigt, in der der Kopf eines Bolzens 26 sitzt, der durch die Kappe nach außen dringt und in ein Steuerorgan 27 eingeschraubt ist, das den ringförmigen Anschlag 24 durchdringt. Die Dicke des Kopfes des Bolzens ist kleiner als die Tiefe der Kappe 25, so daß ein toter Gang in der Verbindung zwischen dem Steuerorgan 27 und dem Kolben 21 besteht. Ein Querstift 28 durchsetzt das Steuerorgan 27 und mit Spiel die Löcher 29 im Gehäuse 15, und an den Enden des Querstifts greift ein Gelenk 30 an. Der außerhalb des Oberstempels 1 befindliche Teil des Gehäuses 15 dient als Schutz für das Steuerorgan 27. Wenn trotz dieser Vorsorge das Steuerorgan irgendwelchen Stoßen ausgesetzt sein sollte, wird durch den toten Gang gewährleistet, daß dieselben nicht auf das Kugelventil 20 übertragen werden.

Am entgegengesetzten Ende des Gehäuses 15 ist ein Luftventil 31 aus Gummi o. dgl. Werkstoff vorgesehen. Dieses Ventil 31 kann von außen her gegen eine Feder 32 eingedrückt werden, um Luft in das Kopfende des Oberstempels durch drei um 120⁰ gegeneinander versetzte Kanäle eintreten zu lassen, von denen einer in der Abbildung bei 33 dargestellt ist. Das Ventil 31 ist hohl und weist einen Lüftungsschlitz 34 auf, durch den die Luft aus dem Oberstempel entweichen kann. Das Ventil 31 gibt somit die Gewähr, daß der Luftdruck im Kopfende des Oberstempels nicht wesentlich vom äußeren Luftdruck abweicht.

Der Oberstempel ist bis zu dem bei 35 angedeuteten Spiegel mit hydraulischer Flüssigkeit zu füllen. Dieser Flüssigkeitsspiegel ist für Stempel von verschiedener Länge verschieden hoch. Das Einfüllen kann vorgenommen werden, indem der Endstopfen 36 abgeschraubt und der Stempel geneigt wird, derart, daß die hydraulische Flüssigkeit durch zwei der Kanäle 33 in den Oberstempel laufen kann, während durch die dritte öffnung 33 die Luft entweicht. Wenn die erforderliche Flüssigkeitsmenge in den Oberstempel eingefüllt ist, wird der Stopfen 36 mit dem darin befindlichen Luftventil wieder eingesetzt.

Wie ersichtlich, springen die Endverschlüsse 2 und 4 am Kopfe und Fußende des Stempels in radialer Richtung flanschartig vor. Hierdurch werden die Stützflächen vergrößert und die Rohre 1 und 3 geschützt, wenn der Stempel kippen sollte.

Im Gebrauch ist es häufig notwendig, gegen das untere Ende des Stempels mit dem Hammer zu

schlagen, um ihn in der senkrechten Lage auszurichten. Auch kann der Stempel Stoßen und Schlagen anderer Herkunft ausgesetzt sein. Es ist daher erwünscht, ein Beschädigen oder Verformen des Rohrs 3, das den Führungszylinder für die abgedichtete Abschlußscheibe 5 des Oberstempels bildet, zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist um das Rohr 3 herum in gewissem Abstand ein Schutzrohr

37 vorgesehen, das an dem Flansch der Fußplatte 4 befestigt ist und am oberen Ende durch eine Hülse

38 aus Gummi o. dgl. nachgiebig gehalten wird. Gegebenenfalls kann das Rohr 37 jedoch starr am Ring 39 befestigt sein, der die Dichtung 40 festhält. Auch kann das Rohr 3 durch eine äußere Auflage aus Gummi geschützt sein, die bis zum Flansch der Endplatte 4 nach unten reicht.

Ein geeignetes Vorgehen beim Zusammenbau der einzelnen Teile des Stempels ist folgender: Zuerst wird das Gehäuse 15 in diametral gegenüberliegende Bohrungen des verstärkten Kopfteils 41 des Oberstempels ι eingeführt. Alsdann wird das Rohr 19 in seine radiale Bohrung im Gehäuse 15 eingesetzt und mit dem Gehäuse verschweißt. Daraufhin wird das. Gehäuse 15 zum verstärkten Kopfteil 41 des Oberstempeis in radialer Richtung genau eingestellt und mit ihm bei 42 verschweißt. Danach wird die Kopfplatte 2 angeschweißt. Damit ist die eine Einheit für die Überdruck- und Luftventilanordnung fertig. Als nächstes wird an den Kolben 8 die Verbindungsstange 9 angeschlossen und die Stange 9, die Kurbelwelle und das kurze Gehäuse 43 miteinander vereinigt. Diese Einheit wird durch das Rohr 1 geführt, und das Gehäuse 43 wird in die dafür bestimmte Bohrung im Rohr 1 eingesetzt. Nun wird die zuerst fertiggestellte Einheit von oben in das Rohr 1 eingesetzt und bei 44 angeschweißt. Als nächstes wird die Lagerbüchse 45 zusammen mit der Dichtung 40 und dem Ring 39 auf das Rohr 1 von seinem unteren Ende her aufgeschoben. Die Abschlußscheibe 5 mit dem angeschweißten Rohr 7 wird von unten in das Rohr ι eingesetzt, derart, daß der Kolben 8 vom Rohr 7 und das Rohr 19 von der entsprechenden Bohrung in der Scheibe 5 aufgenommen werden. Die Scheibe 5 kann nun mit dem unteren Ende des Rohrs ι und das Rohr 19 mit der Scheibe 5 verschweißt werden. Nachdem die Dichtung 6 und das Ventil 14 an der Abschlußscheibe 5 angebracht sind, kann der Stempel vervollständigt werden, indem das Rohr 3 mit Fußteil 4 und Schutzrohr 37 über das Rohr 1 geschoben werden. Die Hülse 38 ist natürlich um das obere Ende des Schutzrohrs 37 angebracht und der Ring 39 für die Dichtung 40 am oberen Ende des Rohrs 3 angeschweißt.

Wenn der Stempel einen Deckenabschnitt abstützen soll, wird die Pumpe betätigt, um Druckmittel aus dem Inneren des Oberstempels in den· darunter befindlichen Zylinderraum des Unterstempels zu fördern. Der Stempel dehnt sich dann aus und klemmt sich zwischen Liegendem und Hangendem fest. Wenn die Belastung durch das Gebirge einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird durch die Einwirkung des Druckmittels auf das Überdruckventil dieses von seinem Sitz gegen die Wirkung der Feder abgehoben, die über den Federkolben das Ventil andrückt. Der Stempel paßt sich somit von selbst der steigenden Drucklast an. Wenn der Stempel geraubt werden soll, wird ein Seil oder Kabel an das Gelenk 30 angehängt und gezogen, um den Federkolben 21 vom Ventil 20 abzuziehen, so daß letzteres sich frei von seinem Sitz abheben kann unter dem Druck des Druckmittels, das somit aus dem Unterstempel durch das Rohr 19 und die Kanäle 17 und 47 in den Oberstempel 1 zurückströmen kann. Das Überdruckventil wird also zugleich als Entlastungsventil ausgenutzt.. Es ist klar, daß beim Wegnehmen des Stempels ein beträchtliches Gewicht auf ihm ruht, so daß die auf das Überdruckventil von entgegengesetzten Seiten einwirkenden Kräfte mehr oder weniger im Gleichgewicht stehen, mit dem Ergebnis, daß die für das Abheben des Überdruckventils erforderliche Zugkraft sehr klein sein wird. Wenn der Stempel sich ausreichend zusammengezogen hat, hat weiterer Zug am Seil oder Kabel zur Folge, daß der Stempel um sein Fußende kippt, so daß er in der Längsrichtung zur Bedienungsperson hin geschleift werden kann, die somit abseits in sicherer Entfernung Aufstellung nehmen kann. Das Luftventil 31 ist dazu vorgesehen, Luft in das obere Ende des Oberstempels 1 eintreten zu lassen, wenn ein beträchtlicher Auszug des Stempels durch Betätigung der Pumpe hervorgerufen wird. Andernfalls würde im Oberstempel ein teilweises Vakuum erzeugt werden, welches das richtige Arbeiten der Pumpe beeinträchtigen könnte. Auch wenn der Stempel beträchtlich zusammengedrückt wird, wird die Luft im Oberstempel entsprechend zusammengedrückt und kann zum Teil durch den Lüftungsschlitz 34 im Ventil entweichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Grubenstempel oder andere teleskopische Strebe mit einem Oberstempel, der einen Druckmittelbehälter bildet und als Kolben in dem als Zylinder dienenden Unterstempel arbeitet, so daß durch Überführen von Druckmittel aus dem Oberstempel in den Zylinder eine Ausdehnung des Stempels oder der Strebe bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruckventil für den Druck im Zylinder bzw. Unterstempel ¹¹⁽> am Kopfende des Oberstempels vorgesehen und mit dem Zylinder über ein durch den Oberstempel und dessen Boden abwärts verlaufendes Rohr verbunden ist und ein Steuerorgan am Ventil durch Zugeinwirkung das Ventil abzu- "5 heben oder freizugeben gestattet, derart, daß nach Belieben ein Einsinken des Stempels oder der Strebe herbeigeführt werden kann.

2. Stempel oder Strebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan aus ^lat> zwei mit totem Gang verbundenen Teilen besteht, derart, daß eine nach innen gerichtete Krafteinwirkung auf den äußeren Teil nicht über den inneren Teil auf das Ventil übertragen wird.

3. Stempel oder Strebe nach Anspruch 1 *»5 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der außer-

halb des Oberstempels liegende Teil des Steuerorgans durch einen festen Schurz anv Oberstempel abgeschirmt wird.

4. Stempel oder Strebe nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan zum Einhängen eines Zugseils oder -kabeis eingerichtet ist, derart, daß durch Zug am Steuerorgan erst der Druck im Stempel abgelassen und dann der Stempel zum Kippen gebracht wird.

5. Stempel oder Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberstempel eine Pumpe einschließt, mit der hydraulische Flüssigkeit aus dem Oberstempel in den Zylinder gedrückt werden kann.

6. Stempel oder Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Zylinder dienende Unterstempel durch ein ihn im Abstand umgebendes Rohr ge- ao schützt ist.

7. Stempel oder Strebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr an seinem oberen Ende mittels einer eingefügten Hülse aus Gummi o. dgl. nachgiebig am Zylinder anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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