DE918562C - Hydraulischer Grubenstempel - Google Patents

Description

• Hydraulischer Grubenstempel Es ist bekannt, daß die üblichen hydraulischen Grubenstempel erst nach einem gewissen Einsinkweg ihre volle Tragfähigkeit erreichen, d. h. der Druck, mit dem sie gesetzt oder vorgespannt werden können, bleibt erheblich unter dem Druck, der ihrer tatsächlichen Tragfähigkeit entspricht. Dadurch aber, daß bei diesen Bauarten nur durch die Wirkung des Gebirgsdruckes ein über die übliche Stempelvorspannung hinausgehender Druckanstieg im Stempel herbeigeführt werden kann und Einrichtungen, die ein Setzen des Stempels mit dem Druck, der seiner wirklichen Tragfähigkeit entspricht, nicht vorhanden sind, wird das Gebirge erst dann voll gestützt, nachdem es bereits in Bewegung geraten ist und damit den Zusammenhalt verloren hat.
• Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführungen ist, daß das übliche Überdruck- und Sicherheitsventil infolge der Unelastizität der Druckflüssigkeit allein nicht in der Lage ist, die Spannung der Druckflüssigkeit so zu regeln, daß diese unter der Wirkung des Gebirgsdruckes immer in gleicher Höhe bleibt. Infolgedessen folgt jedem Ansprechen dieses Ventils unmittelbar eine Spannungsminderung der Druckflüssigkeit, und unter der Wirkung des nachdrückenden Gebirges sinkt der Stempel mithin ruckartig ein. Auch ist es ein erheblicher Nachteil der bisher bekanntgewordenen Stempelbauarten, daß infolge der hemmenden Einflüsse der Kolbendichtungen das Lösen des Stempels, also das Zurückdrücken des Oberstempels in seine Anfangsstellung, schwierig ist, da Einrichtungen zum Einziehen des Stempels nicht vorhanden sind.
• Die Erfindung zeigt nun eine Ausführung, die es ermöglicht, den Stempel von vornherein mit einer Druckkraft zu setzen, die seiner vollen Tragkraft entspricht; sie besteht im wesentlichen darin, daß einem in der üblichen Form aus Ober- und Unterstempel bestehenden Stempel, bei dem der Oberstempel im allgemeinen als Kolben, der Unterstempel als Zylinder ausgebildet ist, ein Differentialkolben zugeordnet ist, derart, daß dadurch die Druckflüssigkeit, welche die Kolbenfläche des Oberstempels beaufschlagt und unter der Wirkung eines Druckmittels, z. B. Druckluft oder Pumpe, bereits vorgespannt sein kann, eine Spannungszunahme erfährt, deren Größe im wesentlichen bestimmt ist durch die Differenz der beiden Kolbenflächen des Differentialkolbens und der Spannung des die größere Kolbenfläche des Differentialkolbens belastenden Druckmittels, und weiter, daß unter der Wirkung des Differentialkolbens die erreichte Spannung der Druckflüssigkeit beibehalten wird, da jeder Veränderung des Spannungszustandes ein unmittelbarer Ausgleich durch Zurückweichen oder Nachdrücken des Differentialkolbens folgt, der Stempel also eine hohe Elastizität besitzt. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Oberstempel als Stufenkolben ausgebildet ist. Damit wird es möglich, den Oberstempel nach der Entspannung durch ein Druckmittel wieder in seine Ausgangsstellung zurückzuziehen.
• Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es bezeichnet i den Oberstempel mit dem üblichen Hohlraum 2 als Behälter für die Druckflüssigkeit (Öl od. dgl.). Der Unterstempel 3 ist als Zylinder für den Oberstempel und in seinem unteren Fortsatz als Zylinder für den Differentialkolben d und a' ausgebildet. Beide Zylinder sind durch den Zwischenboden 5 getrennt, durch welchen der Kolben q' hindurchgeführt ist. Beim Setzen des Stempels wird die wie üblich in dem hohlen Oberstempel befindliche Flüssigkeit in bekannter Weise durch ein Druckmittel, das beispielsweise durch den Kanal 6 zugeleitet werden kann oder auch durch eine Pumpe, durch das Rückschlagventil 7 dem Raum 8 zugeleitet und dem Stempel damit eine der Spannung des Druckmittels entsprechende Vorspannung erteilt, während durch ein Steuerventil od. dgl. durch den Kanal 9 ein Druckmittel, beispielsweise Druckluft, dem Raum io zugeführt wird, unter dessen Wirkung der kleinere Kolben q.' des Differentialkolbens sich in den Raum 8, also in die dort vorhandene Druckflüssigkeit so weit hineindrückt, bis Gleichgewicht zwischen den Kräften, die einerseits die Kolbenfläche i i und andererseits die Kolbenfläche 12 belasten, besteht. Jeder Veränderung des Spannungszustandes der eingeschlossenen Druckflüssigkeit folgt damit unmittelbar der Ausgleich durch den Differentialkolben, derart, daß dieser bei einer Zunahme der Spannung ausweicht oder nachdrückt, wenn beispielsweise durch einen Verlust an Druckflüssigkeit die Spannung sinkt. Durch Anordnung eines Rückschlagventils in dem Kanal 9 kann weiterhin erreicht werden, daß bei einem Zurückweichen des Differentialkolbens unter der Wirkung des Gebirgsdruckes und der dadurch bedingten Verdichtung des im Raum io eingeschlossenen Druckmittels der Stempeldruck im Verhältnis zu der durch die Verdichtung bewirkten Spannungszunahme weiter zunimmt, ohne daß dadurch die Elastizität des Stempels ausgeschaltet wird.
• Damit der Kolben 4.' in seiner oberen Stellung nicht gegen die Kolbenfläche des Oberstempels stößt, ist in dieser eine Ausbuchtung 13 vorgesehen, von welcher eine Rohrleitung 14. und ein Kanal 15 zu dem vorzugsweise im Stempelkopf angeordneten, federbelasteten Sicherheits- oder Überdruckventil 16 führt. Dieses Ventil 16 tritt in Tätigkeit und läßt Druckflüssigkeit durch den Kanal 17 in den Hohlraum 2 entweichen, wenn unter der Wirkung des Gebirgsdruckes der Oberstempel zurückgedrückt wird und die dadurch bewirkte Volumenverminderung des Raumes 8 durch Zurückweichen des Differentialkolbens, also des Kolbens q.', nicht mehr ausgeglichen werden kann. Die bei den bekannten Stempelausführungen infolge der Unelastizität der Druckflüssigkeit jedem Ansprechen des Überdruckventils zwangläufig folgende Spannungsverminderung und das dadurch bedingte ruckweise Einsinken des Stempels kann bei der Ausführung gemäß der Erfindung nicht eintreten, da hierbei der unter Druck stehende Differentialkolben unmittelbar den Gleichgewichtszustand wiederherstellt. Der Stempeldruck ist also unabhängig von der Höhe des Gebirgsdruckes: Der Oberstempel i ist weiter als Stufenkolben ausgebildet. Dem so entstehenden Ringraum 18, der durch die Stopfbüchse i9 abgeschlossen ist, kann beim Lösen des Stempels durch den Kanal 2o ein Druckmittel, beispielsweise Druckluft, zugeführt werden, das gegen die Ringfläche 21 drückt und den Oberstempel damit in seine Ausgangsstellung zurückzieht, wobei das Sicherheitsventil 16 von Hand oder durch eine andere Einrichtung geöffnet wird, um der Druckflüssigkeit den Rückfluß durch die Kanäle 1q., 15 und 17 in den Hohlraum 2, also in seine Ausgangsstellung zu ermöglichen.
• Es ist selbstverständlich, daß der Stempel gemäß der Erfindung auch umgekehrt verwendet werden kann, also der Oberstempel als Unterstempel, ohne daß sich dadurch an dem Erfindungsgedanken etwas ändert.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulischer Grubenstempel, im wesentlichen bestehend aus einem als Hohlkolben ausgebildeten Oberstempel und einem als Zylinder ausgebildeten Unterstempel, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise im Unterstempel ein Differentialkolben oder eine andere geeignete Einrichtung angeordnet ist, derart, daß dadurch die unter der Wirkung eines Druckmittels beliebiger Art stehende und den Oberstempel an das Hangende andrückende Druckflüssigkeit eine Spannungszunahme erfährt.
2. 2. Hydraulischer Grubenstempel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben einerseits, und zwar seine größere Kolbenfläche, unter der Wirkung eines vorzugsweise elastischen Druckmittels steht, während andererseits der kleinere Kolben mit diesem Druck unmittelbar die unter der Kolbenfläche des Oberstempels stehende Druckflüssigkeit belastet.
3. 3. Hydraulischer Grubenstempel nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder des Differentialkolbens vorzugsweise in Verlängerung des Unterstempels angeordnet ist und der kleinere Kolben des Differentialkolbens durch den Zylinderdeckel des Unterstempels hindurchgeführt ist. q..
4. Hydraulischer Grubenstempel nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenboden des Oberstempels eine Ausbuchtung vorgesehen ist, die eine Berührung der beiden Kolben, also eine Berührung des Oberstempels mit dem in den Zylinder des Oberstempels eindringenden kleineren Kolben des Differentialkolbens, verhindert.
5. 5. Hydraulischer Grubenstempel, insbesondere nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorhanden sind, die es ermöglichen, den Oberstempel nach Entspannung mittels eines Druckmittels in seine Ausgangsstellung zurückzuführen.
6. 6. Hydraulischer Grubenstempel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberstempel als Stufenkolben ausgebildet ist und daß die so entstandene Ringfläche durch ein von außen zugeführtes Druckmittel beaufschlagt werden kann.