DE969831C

DE969831C - Hydraulischer Grubenstempel

Info

Publication number: DE969831C
Application number: DEE954D
Authority: DE
Inventors: Josef Rieksmeier
Original assignee: Rheinstahl Wanheim GmbH
Current assignee: Rheinstahl Wanheim GmbH
Priority date: 1944-02-05
Filing date: 1944-02-05
Publication date: 1958-07-24

Description

Hydraulischer Grubenstempel Grubenstempel bestehen bekanntlich aus einem Außenstempel, einem hierin gleitenden Innenstempel und einem Spannschloß, durch welches beide Stempelteile in ihrer eingestellten Lage zueinander gehalten werden.
Stempel mit einfachen Spannschlössern lassen sich infolge des im Schloß herrschenden hohen Reibungsdruckes in der Regel schlecht rauben, sofern nicht besondere, den Stempel verteuernde Schloßausführungen zur Anwendung kommen. Auch bedürfen sie vielfach besonderer Setzvorrichtungen, die das Setzen der Stempel umständlich gestalten und nur geringe Ausbauleistungen zulassen. Von besonderem Nachteil sind schließlich auch die zahlreich auftretenden Stempelbrüche, da diese Stempel nicht mit Sicherheit gegen Überbelastung geschützt werden können.
Soweit Grubenstempel bekanntgeworden sind, bei denen an Stelle eines Spannschlosses der Innenstempel durch ein unter dem Belastungsdruck des Stempels stehendes Flüssigkeitspolster in seiner Lage gehalten wird, besteht die Einrichtung aus einer Vielzahl von empfindlichen, in ihrer Herstellung teuren Einzelteilen, wie Ventilen, Dichtungen usw., die für den rauhen Grubenbetrieb wenig geeignet sind. Derartige Stempel haben daher nur beschränkt Verwendung gefunden. Ein besonderer Nachteil besteht bei diesen Stempeln auch darin, daß das den Innenstempel tragende Flüssigkeitspolster den vollen Druck des Hangenden aufnehmen muß, was unnötig starke Wandstärken, insbesondere des Außenstempels, erfordert, um den Stempel gegen Zerstörung zu sichern.
Diesen Nachteil besitzen auch bekannte hydraulische Stempel, deren als Kolben ausgebildete Innenstempel zur Abdichtung des Hochdruckraumes mit Dichtmanschetten versehen sind, die mittels einer Federscheibe gegen die Dichtwand gedrückt werden. Der für die Dichtwirkung erforderliche Andruck der Manschette gegen die innere Rohrwandung des Außenstempels bewirkt beimEinschieben des Innenstempels eine Reibung zwischen diesen Teilen, jedoch hat diese unerwünschte, aber bei der Manschettendichtung nicht vermeidbare Begleiterscheinung keine nennenswerte Entlastung des unter Druck stehenden Flüssigkeitspolsters zur Folge.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulischer Grubenstempel, der die Vorteile der mit Spannschlössern versehenen Reibungsstempel mit denen der hydraulischen Grubenstempel verbindet, ohne jedoch deren Nachteile zu besitzen. Zu diesem Zweck wird ein hydraulischer Stempel vorgeschlagen, der am unteren Ende des im Außenstempel geführten Innenstempels einen Spreizring mit einer darin angeordneten Federscheibe trägt, gegen den sich ein darunter angeordneter, gegen den Außenstempel abgedichteter Kolben derart legt, daß er den Spreizring durch Druck gegen den Außenstempel spreizt.
Durch diese Maßnahme wird die Reibung zwischen dem Innen- und Außenstempel bei Belastung derart vergrößert, daß das unter dem Innenstempel stehende Flüssigkeitspolster von der Druckaufnahme wesentlich entlastet wird. Der hydraulische Stempel wirkt somit unter Belastung gleichzeitig als Reibungsstempel, ohne jedoch deren erwähnteNachteile zu besitzen. Durch Entlastung des unter Druck stehenden Flüssigkeitspolsters wird die Tragfähigkeit des Stempels erhöht und zugleich vermieden, daß die Innenstempelwandung nachteilig stark bemessen werden muß, um den Stempel gegen Zerstörung zu sichern. Dazu kommt als weiterer Vorteil, daß infolge des geringeren Flüssigkeitsdruckes die Abdichtung des Hochdruckraumes des Stempels einfacher und wirkungsvoller erzielt werden kann.
In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Grubenstempel in einem Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt.
Mit i ist der Außenstempel bezeichnet, und 2 ist der hierin gleitende Innenstempel. 3 sind Verstärkungsringe um den Außenstempel i. Unterhalb des Innenstempels 2 ist ein eine gewölbte Feder 4 tragender geschlitzter Spreizring 5 angeordnet, der auf einem mit Hochdruckmanschetten 6 ausgerüsteten Kolben 7 aufruht, wobei die Hochdruckmanschetten 6 durch einen Ring 9 in ihrer Lage gehalten werden, der von einer im Kolben 7 eingeschraubten Schraube 8 getragen wird. Mit io ist einÜberdruckventil am Druckraum bezeichnet, und i i ist ein Einströmventil für den Druckmittelanschluß.
Soll der Stempel gesetzt werden, so wird Druckwasser durch das Einströmventil ii in den Raum 12 unter dem Kolben 7 gegeben, der hierdurch angehoben wird. Dadurch drückt der Kolben 7 unter die Federscheibe q. und nimmt den Spreizring 5 und den- Innenstempel 2 mit in die Höhe, bis letzterer sich gegen das Schaleisen bzw. das Hangende anlegt. Damit ist der Setzvorgang des Stempels abgeschlossen, und der Anschlußschlauch für das Druckwasser wird vom Einströmventil i i entfernt.
Wenn nun das Gebirge auf den Innenstempel 2 drückt, nimmt zunächst die unter dem Innenstempel stehende Wassersäule bis zu einem gewissen Grade Druck auf. Bei Erreichung einer bestimmten Grenze, die durch die Formgebung der Federscheibe q. festgelegt werden kann, beginnt die Federscheibe q. sich durchzubiegen, wodurch eine Ausdehnung des Spreizringes 5 bewirkt wird. Der Spreizring 5 klemmt sich nunmehr am Innendurchmesser des Außenstempels i fest, es entsteht also hier eine den Druck verzehrende Reibung, die noch durch die Hochdruckmanschetten 6 beim Niedergang des Kolbens 7 unterstützt wird. Dabei ist dieFederscheibe 4 so bemessen, daß die auftretende Reibung vom Gebirgsdrucküberwundenwird, bevordieKnickgrenze des Stempels erreicht ist. Nach Überwindung der Reibung des Spreizringes 5 sowie der Manschetten 6 am Außenstempel i wird der Gebirgsdruck auf die unter dem Innenstempel 2 stehende Wassersäule übertragen, und es entsteht im Druckpolster ein Überdruck, der beim Überschreiten eines gewünschten Druckes das Überdruckventil io betätigt, wodurch der Druck abgelassen und die Ausgangslage des Stempels wiederhergestellt wird. Der Stempel ist also geraubt und kann in der beschriebenen Weise wieder neu gesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Stempel hat gegenüber den bekannten hydraulisch betätigten oder mit Spannschloß versehenen Stempeln den Vorteil, daß das Spannschloß in Fortfall kommt und daß für das Setzen des Stempels keinerlei Setzvorrichtungen erforderlich sind; er zeichnet sich also gegenüber den bekannten Stempeln durch Einfachheit und Billigkeit in der Herstellung sowie leichte und schnelle Bedienung aus. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Stempel von einem Mann bedient und gesetzt werden kann; es wird also der bisher erforderliche zweite Bedienungsmann eingespart. Schließlich noch besteht ein Vorteil darin, daß bei Erreichung eines bestimmten Druckes sich der Stempel selbsttätig raubt; es wird also eine Zerstörung des Stempels durch Überbelastung vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulischer Grubenstempel, dadurch gekennzeichnet, daß er am unteren Ende des im Außenstempel geführten Innenstempels einen Spreizring mit einer darin angeordneten Federscheibe trägt, gegen den sich ein darunter angeordneter, gegen den Außenstempel abgedichteter Kolben derart legt, daß er den Spreizring durch Druck gegen den Außenstempel spreizt.
2. Grubenstempel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckmanschetten (6) des Kolbens (7) durch einen mit dem Kolben (7) durch Schraubverbindung (8) verbundenen Ring (9) in ihrer Lage am Kolben (7) gehalten werden.
3. Grubenstempel nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Innenstempels (2) befindliche, die Reibungsmittel aufweisende Druckraum (12) mit einem Überdruckventil (io) ausgerüstet ist.
4. Grubenstempel nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstempel (i) auf seiner Länge in Abständen mit ihn außen umgebenden Verstärkungsringen (3) versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 640 845, 637 12i, 621526.