DE943825C

DE943825C - Hydraulischer Grubenstempel

Info

Publication number: DE943825C
Application number: DEG16140A
Authority: DE
Inventors: Franz Eichner; Max-Otto Rauert
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1954-12-31
Publication date: 1956-06-01
Also published as: GB794064A

Description

Bei hydraulischen Grubenstempeln dient die Arbeitsflüssigkeit nicht nur dazu, die auf den Oberstempel wirkende Gebirgslast auf den Unterstempel zu übertragen, sondern auch zum Setzen des Stempels, d. h. zum Ausfahren des Oberstempels gegen das Hangende und zum Erzeugen des Andruckes, d. h. zum Ausüben der sogenannten Setzlast.

Für das Ausfahren des Oberstempels genügt eine wesentlich kleinere Leistung als für die Erzeugung des Andruckes. Diesem Umstand kann dadurch Rechnung getragen werden, daß eine zur Erzeugung des hydraulischen Druckes dienende Pumpe mit zwei verschieden großen Kolben ausgerüstet wird, von denen der größere zum Ausfahren des Oberstempels dient und der kleinere den zum: Andrücken des Oberstempels an das Hangende nötigen hydraulischen Druck erzeugt. Hierbei bleibt man aber auf eine besondere Pumpe angewiesen, die bei Vereinigung mit dem einzelnen Stempel diesen verteuert und auch insofern zu wünschen übrigläßt, als die von dem großen Kolben geförderte Fliissigkeitsmenge eine nur mäßige Ausfahrgeschwindigkeit des Oberstempels ergibt, weil die mit der Flüssigkeit beaufschlagte Kolbenfläche des Ober-

stempeis im Interesse der Erzeugung eines großen Andruckes tunlichst den gesamten· Stempelquerschnitt einnimmt.

Trotzdem kann unter voller Ausnutzung des Stempelquerschnittes für die Erzeugung eines großen Andruckes eine hohe Ausfahrgeschwindigkeit des Oberstempels erreicht werden, ohne auf eine Doppelkolbenpumpe der erwähnten Art angewiesen zu sein, wenn der Oberstempel zwei ίο unterschiedlich große Kolbenflächen aufweist. Erfindungsgemäß wird bei einem derartigen hydraulischen Grubenstempel in einer für di'e Druckzufuhr zu den beiden Kolbenflächen vorgesehenen Leitung ein Ventil eingeschaltet, das zum Ausfahren des Oberstempels an, das Hangende zunächst nur den Zufluß zum kleineren Kolben und zum Erzeugen des Setzdruckes eine Beaufschlagung des größeren Kolbens freigibt. Die kleinere Kolbenfläche wird nur nach Maßgabe des beim Ausfahren zu überwindenden Widerstandes (Reibung und Schwerkraft) gewählt und gewährleistet damit bei ein und derselben Zuflußmenge eine höhe Ausfahrgeschwindigkeit. Andererseits ergibt ein und derselbe hydraulische Druck auf die große Kolbenfläche den erforderlichen Andruck des Oberstempels an das Hangende.

Dabei ist es grundsätzlich gleichgültig, ob im einzelnen Falle der Stempel selbst mit einer "Pumpe ausgerüstet oder an eine zentrale Pumpe angeschlossen ist, die einen im wesentlichen gleichbleibenden Druck liefert.

Nach dem Ausfahren des Oberstempels an das Hangende kann der Druck von der kleinen Kolbeö.-fläche auf die große z. B. mittels eines Ventils, ge? gebenenfalls von Hand, umgeschaltet werden. Zweckmäßiger ist es indessen der Erfindung gemäß, daß das Ventil in einer Verbindungsleitung zwischen zwei nach Maßgabe der beiden Kolbenflächen unterschiedlichen Druckkammer vorgesehen ist und zum Erzeugen des Setzdruckes die große Kammer zur kleineren zuschaltet.

In Weiterentwicklung empfiehlt es sich, für ein selbsttätiges Zuschalten der großen ^Kolbenfläche zu sorgen, um die Bedienung zu vereinfachen. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des. Erfindungsgegenstandes und zeigt den erfindungsgemäßen Stempel im Längsschnitt.

Bei der dargestellten Ausführung ist der Innenstempel ι als Oberstempel in den Unterstempel 2 eingesetzt und am unteren Ende mit einem Kolben 3 versehen, der den gesamten lichten Querschnitt des- Unterstempels 2 ausfüllt und eine Druckkammer 4 im Unterstempel 2 nach oben abschließt.

An den Kolben 3 schließt ein nach, oben ragendes, zentrales Innenrohr 5 an, das bis zum Kopf 6 des Oberstempels 1 'führt. Dieses Rohr 5 dient als Zylinder für einen Plunger 7, der mittels einer Hohfstange 8 mit dem Boden 9 des Unterstempels 2 fest verbunden ist und eine kleine Druckkammer 10 nach unten· abschließt. Der durch die Stange 8 axial hindurchgeführte Kanal 11 verbindet die kleine Druckkammer 10 mit der großen Druckkammer 4 am Boden des Unterstempels 2. In dem Plunger 7 ist ein Rückschlagventil 12 eingebaut, das zur großen Kammer 4 hin öffnet, und zwar gegen die Rückstellkraft einer Feder 13, die so bemessen ist, daß das Ventil 12 gegen den beim Ausfahren des Stempels in der kleinen Kammer 10 herrschenden Druck geschlossen bleibt.

Die Ringkammer 14 zwischen dem Mantel des Innenstempels 1 und dem Zentralrohr 5 ist als Flüssigkeitsvorratsbehälter vorgesehen, aus dem die Flüssigkeit durch -ein Rohr 15 nacheinander der kleinen Kammer 10 und der großen Kammer 4 unter Druck zugeführt wird. Beim dargestellten Beispiel ist zu diesem Zweck in dem Kopf 6 des Innen- oder Oberstempels 1 eine Handpumpe mit einem Plunger ΐβ eingebaut, der mittels eines Handhebels 17 betätigt wird. Der Plunger 16 saugt über ein Saugventil 18 die Flüssigkeit durch das Rohr 15 an und drückt sie über ein Rückschlagventil 19 und einen Kanal 20 in die kleine Kammer 10. Der dadurch in dieser Kammer entstehende Druck, soweit er auf die 'obere Stirnfläche der Kammer wirkt, hebt den Oberstempel 1 an und fährt ihn aus dem Unterstempel 2 aus, bis der Oberstempelkopf 6 das Hangende erreicht. Im Hinblick auf das kleine Volumen der Kammer 10 genügen bereits kleine Fördermengen; des Plungers 16, um dem Oberstempel 1 beim Ausfahren eine große Geschwindigkeit aufzuzwingen.

Damit beim Ausfahren des Oberstempels in der großen Kammern am Boden des Unterstempels 2 kein Unterdruck entsteht, wird die Kammer 4 aus der Vorratsringkammer 14 über ein Rückschlagventil 21 nachgefüllt, so daß also die Kammer 4 auch beim Anlegen des Oberstempelkopfes an das Hangende voll gefüllt ist und also nach dem Zuschalten der Kammer 4 bis zur Erzeugung des Andruckes an das Hangende nicht erst nachgefüllt werden muß.

Sobald mit Anlegen des Oberstempelkopfes 6 an das Hangende der Widerstand wächst, steigt auch der Druck in der kleinen Kammer 10, bis das Ventil 12 unter Überwindung des Widerstandes seiner Feder 13 die Fortpflanzung des Druckes durch den zentralen Kanal 11 in die Kammer 4 freigibt und damit der große Kolben 3 beaufschlagt wird, der bei demselben] Druck wie in der Kammer 10 eine wesentlich größere Kraft bestimmungsgemäß ausübt.

Gegen Überschreiten eines Höchstdruckes in der Kammer 4 schützt ein Überdruckventil 22, das zur Vorratsringkammer 14 hin öffnet. .

Zum Rauben des Stempels muß die in die Kammern 10 und 4 geförderte Flüssigkeit in die Vorratsringkammer 14 zurückfließen. Hierzu führt von der Kammer 10 ein Kanal 23 zu einem Ventil 24, das beim öffnen den Weg zu einer Rückflußleitung in die Ringkammer 14 freigibt. Beim öffnen des Ventils 24 sinkt der Druck in der kleinen Kammer 10, so daß das Ventil 12 wieder schließt und damit der Flüssigkeit in der großen Kammer 4 den Abflußweg durch das Ventil 24 versperrt. Aus diesem Grunde ist parallel zum Ventil 12 eine Umgehungs-

abflußleitung 26 mit einem Rückschlagventil 27 vorgesehen.. Diese Umgehungsleitung mündet in den Abflußkanal 23. Nach Wiederschließen des Ventils 12 (wegen Sinken des Druckes in 10) stößt der Druck in der Kammer 4 (und dem Kanal 26) das Ventil 27 auf und gibt den Abfluß aus der Kammer 4 in die Ringkammer 14 frei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hydraulischer Grubenstempel, dessen Oberstempel zwei unterschiedlich große Kolbenflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer für die Druckzufuhr zu den beiden Kolbenflächen vorgesehenen Leitung ein Ventil (12) eingeschaltet ist, das zum Ausfahren des Oberstempels an das Hangende zunächst nur den Zufluß zum kleineren Kolben und zum Erzeugen des Setzdruckes eine Beaufschlagung des größeren Kolbens freigibt.

2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (12) in einer Verbindungsleitung (11) zwischen zwei nach Maßgabe der beiden Kolbenflächen unterschiedlichen Druckkammerni (4, 10) vorgesehen ist und zum Erzeugen des Setzdruckes die große Kammer (4) zur kleineren (10) zuschaltet.

3. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventil ein zur großen Kammer (4) hin öffnendes Rückschlagventil (12) mit einer Rückschlagfeder (13) vorgesehen ist, die das Ventil beim Ausfahren des Oberstempels (1) geschlossen hält.

4. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Kammer (10) über einen Abflußkanal (23) mit einem zum Rauben des Stempels zu öffnenden Ventil (24) mit einer Flüssigkeitsvorratskammer (14) verbunden ist.

5. Grubenstempel nach Anspruch 4, gekennr zeichnet durch eine die große mit der kleinen Kammer verbindende Rückströmleitung (26) mit einem einfachen Rückschlagventil (27), das beim· Rauben des Stempels zur kleinen Kammer (10) hin öffnet.

6. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine von einer Flüssigkeitsvorratskammer (14) zur großen Druckkammer (4) führende Nachfülleitung mit einem Rückschlagventil (21), das beim Ausfahren des Oberstempels (1) einen Nachfüllstrom in die große Kammer (4) freigibt.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 806785.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen