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Hydraulischer Grubenstempel Die Erfindung bezieht sich auf verstellbare
Stahlgrubenstempel und insonderheit auf sogenannte hydraulische Grubenstempel, bei
denen der Innenstempelteil kolbenartig ausgebildet ist und sich unter dem Einfluß
eines Druckmittels in dem zylinderartig ausgebildeten Außenstempelteil bewegt, wobei
das Setzen und Rauben d=es Stempels durch verlustloses entsprechendes Umschleusen
des Druckmittels zwischen Innen- und Außenstempelteil erfolgt.
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Hydraulische Grubenstempel, bei denen der kolbenartig ausgebildete
Innenstempelteil unter dem Einfluß eines Druckmittels im zylinderartig ausgebildeten
Außensternpelteil sich bewegt und das Setzen und Rauben des Stempels .durch verlustlosen
Umschleusen des Druckmittels zwischen Innen- und Außenstempelteil erfolgt, sind
bekannt. Dabei erfolgt das Umschleusen des Druckmittels, beispielsweise Öl, Glycerin
od. dgl., in :der Regel über ein federbelastetes Umschleusventil hinweg, welches
einen die Räume oberhalb und unterhalb des Stempelkolbens miteinander verbindenden
engen Durchtrittskanal abschließt, wobei durch die den Ventilkegel dieses Ventils
beeinflussende Federspannung dem Stempel von einer bestimmten eingestellten Belastung
.ab .durch Umsteuerung des Druckmittels eine Nachgiebigkeit verliehen wird. Bei
derartigen Stempeln hat sich im Betrieb gezeigt, daß -bei gewünschtem Rauben des
Stempels der hierfür erforderliche Übertritt des Druckmittels vom unteren in den
oberen Stempelraum bei geöffnetem Umschleusventil nicht schnell genug vor
sich
geht, weil die Durchlaßöffnung des Umschleusventils sehr gering ist und daher einen
beschleunigten Übertritt des Druckmittels vom unteren in den oberen Stempelraum
nicht zuläßt. Eine Vergrößerung des Querschnitts der Durchliaßöffnung im Stempelkolben
für einen beschleunigten Druckmittelübertritt ist abeT beim Umschleusventil nicht
möglich, weil sonst der sich gegen den Durchlaßkegel einstellende Flächendruck des
Druckmittels zu groß sein würde und sehr hohe Kräfte für den Ventilschluß bei einer
bestimmten erforderlichen Druckaufniahm-e des Stempels erforderlich sein würden.
Ein weiterer Grund für den zu langsamen Übertritt des Druckmittels vom unteren in
den oberen Stempelraum liegt darin, daß die im oberen Stempelraum stehende, beim
Niedergehen des Innenstempelteils sich komprimierende Luft nicht oder nicht schnell
genug entweicht, dem übertretenden Druckmittel also wachsenden Widerstand entgegenbringt.
Letzteres ist besonders dann der Fall, wenn das im oberen Stempelraum eingefüllte
Druckmittel zur beschleunigten Überleitung in den unteren Stempelraum vorher unter
Preßluft gesetzt wurde. Soweit man bereits vorgeschlagen hat, im Raum oberhalb des
Stempelkolbens ein gesondert zu betätigendes Entlüftungsventil anzuordnen, besteht
hier die Gefahr, daß das Schließen .des von Hand zu betätigenden Ventils sehr leicht
vergessen wird, so daß bei unbeabsichtigtem Offenllassen des Entlüftungsventils
01 über das Entlüftungsventil hinweg ausläuft.
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Um nun die vorerwähnten, den bisherigen hydraulischen Grubenstempeln
anhaftenden Nachteile zu vermeiden, schlägt die vorliegende Erfindung vor, zusätzlich
zu dem erwähnten federbelasteten Umschleusventi,l und zweekmä'ßib in zwangsläufiger
Verbindung mit diesem zwei weitere federbelastete Ventile in Einzelanordnung oder
auch in gemeinsamer Anordnung vorzusehen, von denen das eine dem Umschleusventil
entgegengerichtete Ventil einen weiteren Durchtrittskanal im Stempelkolben abschließt
und in zwangsläufiger Verbindung mit dem Umsch:leusventil diesem nachbeschaltet
ist, während das zweite im Raum oberhalb .des Stempelkolbens angeordnete Ventil
als Entlüftungsventil dient. Dieses zur Entlüftung dienende Ventil kann unabhängig
vom Umschleusventil angeordnet sein, zweckmäßig aber steht -es ebenfalls mit dem
Umschleusventil in bedingter zwangsläufiger Verbindung und ist in diesem Fall dem
Umschleusventil gleichgeschaltet. Dabei ist die zwangsläufige Gleichschaltung des
Entlüftungsventils so, daß es sich nur öffnet, wenn das Umschleusventii zum Zweck
des Raubeis ,des Stempels von Hand geöffnet wird, dagegen ge-. schlossen bleibt,
wenn beim Arbeiten des Stempels das Umschleusventil sich nur vorübergehend öffnet,
oder auch wenn beim Setzen des Stempels zur beschleunigten Druckmittelüberführung
vom oberen Einfüllraum in :den unteren Aufnahmeraum der obere Raum unter Druckluft
gesetzt wird. Es kann aber auch das Entlüftungsventil so mit dem Umschleusventil
in Verbindung gebracht werden, daß es nur bei Füllung des Stempels mit Druckmittel
unter Preßluft geschlossen .bleibt, dagegen sich aber auch beim Arbeiten des Stempels
zwangsläufig mit dem Umschleusventil öffnet oder schließt.
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In der Zeichnung ist ein mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehener
hydraulischer Stempel in einem Ausführungsbeispiel in Fig. i im Längsschnitt und
in Fig.2 im Horizontalschnitt nach der Linie II-II der Fig. i dargestellt.
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Mit i ist der Außenstempelteil bezeichnet, und 2 ist der Innenstempelteil
mit seinem im Außenstempelteil i arbeitenden und diesem gegenüber abgedichteten
Kolben 3. Die Durchtrittsbohrung im Stempelkolben 3 für die Umschleusung der Druckflüssigkeit
ist mit q. bezeichnet und 5 ist der unter dem Einfluß einer versteilbaren Feder
6 stehende Ventilkegel des Umschleusventils für den Abschluß bzw. für die Freigabe
der Durchtrittsbohrung .4 im Stempelkolben 3, der den unteren Teil einer im
-Raum 7 des Stempelkolbens 8 endenden und hier gelagerten Stange 9 bildet.
Mit io ist ein Rückschlagventil für einen etwaigen Preßluftanschluß bezeichnet,
um die in den Innenstempelraum ii eingefüllte Druckflüssigkeit unter Druck setzen
und dadurch einen beschleunigten Übergang derselben in den Außenstempelnaum 12 über
das beim Auffüllen -des Stempels geöffnete Umschleusventil 5 hinweg bewirken zu
können.
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Erfindungsgemäß ist nun, um beim Rauben des Stempels den Übertritt
des Druckmittels aus dem Außenstempelraum i2 in den Innenstempelraum ii und damit
das Einsinken des Stempels zu beschleunigen, im Stempelkolben 3 eine zweite im Durchmesser
größere Bohrung 13 vorgesehen, die durch einen durch Feder 14 beeinflußten Ventilkegel
15 geöffnet bzw. geschlossen wird, wobei das Öffnen und Schließen des Ventilkegels
15 in zwangsläufiger Verbindung mit dem Urnschleusventil 5 steht und die beiden
Ventile 5 und 15 entgegengerichtet sind. Zu diesem Zweck ist in auf dem Stempelkolben
3 aufgebrachten Lagerböckchen 16 ein Gabelstück 17 schwenkbar gelabert, das einerseits
auf den federbeeinflußten, mittels Spindel 18 mit dem Ventilkegel 15 in Verbindung
stehenden Teller i9 aufliegt, andererseits an einer auf der Ventilstange 9 aufgeschweißten
Platte 20 mittels Hakeneisens 21 aufgehängt ist. Wird nun das Umschleusventil 5
durch einen die Kraft der Feder 6 überwindenden, sich gegen den Ventilkegel 5 einstellernden
Druck oder auch von Hand geöffnet, so bleibt zunächst das im Querschnitt größere
Durchlaßventil 15 geschlossen, und .dieses wird erst daran .durch .das beim Hochgehen
der Ventilstange :9 geschwenkte und auf es wirkende Gabelstück 17 unter Spannung
der Feder 14 geöffnet, wenn durch die Öffnung des Umsch.leusvenbifs 5 die Druckkammer
12 eine Entlastung erfährt, dem sich öffnenden zusätzlichen Durchlaßventil 15 also
kein nennenswerter Widerstand durch die Druckflüssigkeit entgegengebracht wird.
Das Druckmittel strömt nun durch die beiden Durchlässe 4 und 13 augenblicklich vom
Außenstempelraum
12 in den Innenstempelraum i i, und der Stempel
ist geraubt. Beide Ventile 5 und 15, die im geöffneten Zustand unter Federspannung
versetzt werden, schließen sich, sobald die Öffnungskräfte in Wegfall kommen und
die Ventilfedern 6 und i -t sich entspannen können. Das Öffnen des Umschleusventils
5 und damit auch das etwas später erfolgende Öffnen des mit diesem zwangsläufig
verbundenen Durchlaßventils 15 von Hand erfolgt durch Verdrehen des im Stempelkopf
8 gelagerten Bolzen 22 mittels eines an ihm beispielsweise befindlichen Vierkants
23, wobei eine exzentrisch am Drehbolzen 22 befindliche, unter eine auf der Ventilstange
9 aufgebrachte Platte 2.4 greifende Rolle 25 die Ventilstange 9 und damit (las U
mschleusventil 5 anhebt.
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Um nun bei dem hierdurch erfolgenden Niedergang des Innenstempelteils
2 der sich im verkleinernd en Innenstempelraum komprimierenden Luft ein schnelles
Entweichen aus diesem Raum zu ermöglichen und damit einem beschleunigten Raubvorgang
des Stempels keinen Wiiderstand entgegenzusetzen, sieht die Erfindung woiterhin
vor, am Innenstempelraum i i ein Entlüftungs-Ventil 26 vorzusehen, das zweckmäßig
so mit dem Umschleu-sventil 5 in zwangsläufiger Verbindung steht, daß es sich beim
Öffnen der Durchlaßventile 5 und 15 von Hand ebenfalls öffnet, wodurch der Luft
im Innenstempelraum i i die Möglichkeit des sofortigen Entweichens gegeben ist.
Zu diesem Zwecke besitzt der Drehbolzen 22 eine exzenterarti-ge Einschnürung 27,
die den Ventilstift 28 des Entlüftungwentils 26 so beeinflußt, daß bei sich hebender
Ventilstange 9 und diamit Öffnen des Umschleusventils 5 der Ventilstift 28 niedergedrückt,
das Entlüftungsventil 26. also ebenfalls geöffnet wird. In diesem Fall macht das
Entlüftungsventil 26 auch die geringe Öffnungs- und Schließbewegungen des Umschleusventils
5 während -des Arbeitens des Stempels mit. Man kann aber auch die Einrichtung so
treffen, daß nur bei der Öffnung :der Durchlaßventile 5 und 15 von Hand, wenn also
der Stempel geraubt werden soll, (lie zwangsläufige Verbindung zwischen dem Umschlieusventil
5 und dem Entlüftungsventil 2,6
gegeben ist, diese aber aufgehoben ist, wenn
sich das Umschleusventil 5 während der Stempelarbeit öffnet oder schließt, da in
diesem Fall ein Öffnen des Entlüftungsventils 26 nicht unbedingt erforderlich ist
und die gering verdrängte Luft so aus dem Stempel entweicht. Die zwangsläufige Verbindung
der beiden Ventile 5 und 26 miteinander muß auch dann aufgehoben und das EntlüftUngsventi.l
26 geschlossen ,sein, wenn bei geöffneten Durchlaßventilen 5 und 15 in den Stempelraum
i i Preßluft zur beschleunigten Überführung des in den Raum i i eingeführten Druckmittels
in den Stempelraum 12 über das Einlaßventil io hinweg eingelassen wird.
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An dem Erfindungsgedanken wird nichts geändert, wenn das Durchlaßventil
io für die Zuführung -der Preßluft so ausgebildet wird, daß es gleichzeitig .auch
als Entlüftungsventil dient, indem es die hierzu erforderlichen Mittel besitzt und
diese Mittel so mit dem Umschleusventil 5 in Einklang stehen, daß das Durchlaßventil
ro in dem einen oder anderen vorerwähnten Sinne als Entlüftungsventil sich öffnet
oder auch geschlossen bleibt. je nachdem dies erforderlich oder zweckmäßig ist.