WO1992001858A1 - Mehrstufiger hydraulischer grubenstempel - Google Patents

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WO1992001858A1
WO1992001858A1 PCT/EP1991/000459 EP9100459W WO9201858A1 WO 1992001858 A1 WO1992001858 A1 WO 1992001858A1 EP 9100459 W EP9100459 W EP 9100459W WO 9201858 A1 WO9201858 A1 WO 9201858A1
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Jörn Henrich SCHÄFERTÖNS
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Nlw Fördertechnik Gmbh
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Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D15/00—Props; Chocks, e.g. made of flexible containers filled with backfilling material
    • E21D15/14—Telescopic props
    • E21D15/44—Hydraulic, pneumatic, or hydraulic-pneumatic props

Definitions

  • the invention relates to a multi-stage hydraulic pit ram consisting of an outer tube provided with a ram foot, a central piston rod provided with a ram head, an intermediate tube provided with a bottom and guide bushes arranged at the head end of the outer and inner tubes.
  • the expansion shields, teams and similar devices used in the step-by-step expansion are equipped with multi-stage hydraulic pit punches.
  • the intermediate tube and the piston rod are inserted from the head end into the outer tube closed by the stamp foot, a guide bushing limiting the stroke being screwed onto the head end of the outer and intermediate tube.
  • technical development has led to a larger number of stamp types being used in the mines for the various expansion devices. B. differ only by the tube diameter, the design of the guide bushes, the design of the stamping foot or head, but the distinctions require extensive storage of spare parts and make the repair service considerably more difficult and expensive.
  • the punches After a relatively short period of operation, the punches show corrosion damage and leaks on the sliding surfaces of the outer and intermediate tubes. To eliminate them, it is customary to hon the sliding surfaces. For this, the stamps must be taken apart by the Guide bushes, unscrewed and the intermediate tube and d piston rod are pulled out of the outer or intermediate tube towards the head end. Often, however, the screw connections of the guide bushes are so badly corroded or jammed by mechanical loading that the guide bushings cannot be loosened. Another night also consists in the fact that the outer or inner tube, which is closed by the stamping foot or the bottom, cannot be worked up to the end of the cylinder bore with the usual honing tools and there are steps that limit the stroke. With different stamp types, the outer and intermediate tube also have such a small wall thickness that honing is not possible for reasons of strength.
  • the invention has for its object to e e multi-stage hydraulic pit stamp with a d preamble »of claim 1 corresponding structure dera that it can be easily adapted to d different connecting elements of the various expansion devices and the repair possibilities is significantly improved .
  • the new pit stamp initially has the advantage that the stamp foot and the stamp head are interchangeable.
  • the Ste pel is adaptable to the various expansion facilities available in the mine by selecting the appropriate punch or head for the connecting element of the expansion facility concerned and fastening it to the outer tube or piston head b. Instead of complete, for the mine stamps intended for expansion equipment, the corresponding stamp feet and heads need to be kept in stock.
  • the releasable attachment of the base of the base v intermediate tube and the stamp head still has the Vo partly that the components can be pulled out of the outer tube or intermediate tube for dismantling for repair purposes and that no unscrewable guide bushings exposed to the risk of mechanical damage and corrosion are required.
  • the sliding surface of the outer and intermediate tubes can also be honed from the bottom opening, so that step formation is avoided.
  • the releasable connection of the stamp foot, the base and the stamp head can be designed in various ways.
  • the stamping foot can be screwed onto the outer tube.
  • An alternative type of fastening is to provide the step foot and the outer tube with an annular groove, both annular grooves in the covering state forming a common annular channel through which a wire pin is guided which connects the two components.
  • a welded joint that can be tapped for repair purposes is also possible.
  • the bottom is expediently screwed into the intermediate tube, and either a conical or a cylindrical screw connection can be selected.
  • a conical or a cylindrical screw connection can be used for the stamp head for screwing into the head end of the piston rod. Weldable connections that can be detached by parting off are also conceivable for the intermediate tube and the punch head.
  • the guide bushes of the outer and intermediate pipe are either formed by machining the pipe or a correspondingly shaped socket part is welded onto the front end of the pipe, so that in both cases the guide bush is a direct component of the outer or intermediate pipe , that is, inextricably linked to them.
  • the guide bushings of the outer and intermediate pipe are expediently coated with a corrosion-resistant metallic material. Ring grooves for guide rings and wiper rings are also provided in the guide bush.
  • the partially cut multi-part hydraulic pit punch shown in Fig. 1 consists essentially of an outer tube 1, an intermediate tube 2 and a piston rod 3.
  • the outer tube is provided with a releasable stamping foot, while the intermediate tube 2 has a releasable bottom.
  • the piston rod 3 is provided with a detachable pel head 6.
  • the plunger foot 4 is provided with a collar 7, which can be screwed onto the outer tube 1 by means of a conical thread 8 a.
  • a conical thread 8 a By a small Ve rotation, if necessary with the help of a blow, the conical thread 8 can be loosened relatively easily, even if it is corroded.
  • the bottom is fastened in the intermediate tube 2 in a similar manner.
  • This bottom 5 is formed in conjunction with a collar 9 as a piston for the intermediate tube.
  • the collar 9 is screwed onto the lower end of the intermediate tube 2 by means of a conical thread 10.
  • the punch head 6 is screwed into the upper end of the piston rod 3 by means of a conical thread.
  • a guide bushing 12 and 13 is attached at the top of the outer tube 1 and the intermediate tube 2.
  • the two guide bushings 12 are on the upper edge of the outer tube 1 or intermediate tube welded on, the welds being identified by the reference number 20.
  • the guide bushings 12, 13 are a direct component of the outer or intermediate tube 1 or 2.
  • the inner walls of the guide bushings 12, 13 are provided with one of the plurality of guide rings 14 and wiper rings 15.
  • the scraper rings 15 are preferably made of a soft rubber elastic ring 16 and a hard plastic ring 17 in a trapezoidal cross section.
  • the guide bushes 12, 13 are expediently coated with a corrosion-resistant metallic material (not shown in the drawing).
  • the pit ram is provided in the usual way with flow channels 19 and a check valve 18 screwed into the bottom 5 of the intermediate pipe 2 from the inside.
  • the associated piston is designated 21.
  • the ram foot 4 is first unscrewed from the outer tube 1 and the ram head from the piston rod 3. So then the intermediate tube 2 with the piston rod 3 can be pulled out through the bottom opening of the outer tube 1.
  • the base 5 is then unscrewed from the intermediate tube 2, so that finally the piston rod 3 can also be pulled down through the bottom opening of the intermediate tube 2.
  • the individual components can then be processed by honing and provided with new guide rings 14 and scraper rings 15. The sealing rings of the piston parts must also be replaced.
  • the pit stamp is then reassembled in the reverse manner.
  • the embodiment shown in FIG. 2 differs essentially in that the stamping foot 4 and the outer tube 1 are provided with an annular groove 22, wherein Both ring grooves 22 form a common ring channel in the state of coverage, through which a wire pin connecting two components is guided.
  • the wire pin 23 can be removed from the ring channel for disassembly.
  • the embodiment of FIG. 2 differs in that the stamp head 6 is attached to the head end 24 of the rod 3 and is secured by a bolt. Alternatively, the stamp head 6 can also be scraped onto the head end 24 by means of a cylindrical thread.

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Abstract

Ein mehrstufiger hydraulischer Grubenstempel besteht aus einem mit einem Stempelfuß (4) versehenen Außenrohr (1), einer mit einem Stempelkopf (6) versehenen zentrischen Kolbenstange (3), einem mit einem Boden (5) versehenen Zwischenrohr (2) und am Kopfende des Außen- und Innenrohres (1 bzw. 2) angeordneten Führungsbuchsen (12 bzw. 13). Um den Anwendungsbereich der Grubenstempel zu erweitern sind der Stempelfuß (4) und der Stempelkopf (6) lösbar am Außen- bzw. Innenrohr (1 bzw. 2) befestigt. Für Montagezwecke läßt sich nach Abnahme des Stempelfußes (4) und des Bodens (5) das Zwischenrohr (2) und die Kolbenstange (3) durch die Bodenöffnung des Außen- bzw. Zwischenrohres (1 bzw. 2) herausschieben. Die Führungsbuchsen (12, 13) sind dabei unmittelbarer Bestandteil des Außen- bzw. Zwischenrohres (1 bzw. 2).

Description

Mehrstufiger hydraulischer Grubenstempel
Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen hydraulischen Grubenstempel, der aus einem mit einem Stempelfuß versehe¬ nen Außenrohr, einer mit einem Stempelkopf versehenen zen¬ trischen Kolbenstange, einem mit einem Boden versehenen Zwi- schenrohr und aus am Kopfende des Außen- und Innenrohres angeordneten Führungsbuchsen besteht.
Die im Schreitausbau verwendeten Ausbauschilde, -gespanne und ähnlichen Einrichtungen sind mit mehrstufigen hydrauli- sehen Grubenstempeln ausgerüstet. Bei den bekannten Stem¬ peln ist das Zwischenrohr und die Kolbenstange vom Kopfende her in das durch den Stempelfuß verschlossene Außenrohr eingeführt, wobei auf das Kopfende des Außen- und Zwischen- rσhrs jeweils eine den Hub begrenzende Führungsbuchse aufge- schraubt ist. Die technische Entwicklung hat jedoch dazu geführt, daß in den Bergwerken eine größere Anzahl an Stem¬ peltypen für die verschiedenen Ausbaueinrichtungen zum Ein¬ satz kommt, wobei sich die Typen z. B. nur durch den Rohr¬ durchmesser, die Bauweise der Führungsbuchsen, die Ausbil- düng des Stempelfußes oder -köpfes unterscheiden, die Un¬ terscheidungen jedoch eine umfangreiche Ersatzteillagerung verlangen und den Reparaturdienst erheblich erschweren und verteuern.
Schon nach einer relativ kurzen Betriebsdauer treten an den Gleitflächen des Außen- und Zwischenrohres der Stempel Kor¬ rosionsschäden und Undichtigkeiten auf. Zu ihrer Beseiti¬ gung ist es üblich, die Gleitflächen aufzuhonen. Hierfür müssen die Stempel auseinander genommen werden, indem die Führungsbuchsen, abgeschraubt und das Zwischenrohr und d Kolbenstange zum Kopfende hin aus dem Außen- bzw. Zwische rohr herausgezogen werden. Häufig sind jedoch die Schrau verbindungen der Führungsbuchsen so stark korrodiert oder durch mechanische Beaufschlagung verklemmt, daß sich d Führungsbuchsen nicht lösen lassen. Ein weiterer Nachte besteht auch darin, daß das durch den Stempelfuß bzw. d Boden verschlossene Außen bzw. Innenrohr nicht bis zum En der Zylinderbohrung mit den üblichen Honwerkzeugen aufgea beitet werden kann und den Hubweg begrenzende Stufen en stehen. Bei verschiedenen Stempeltypen haben das Außen- u Zwischenrohr auch eine so geringe Wandstärke, daß ein Au honen aus Gründen der Festigkeit nicht möglich ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, e nen mehrstufigen hydraulischen Grubenstempel mit einem d Oberbegriff» des Anspruchs 1 entsprechenden Aufbau dera auszubilden, daß er sich auf einfache Art und Weise an d unterschiedlichen Anschlußorgane der verschiedenen Ausbau einrichtungen anpassen läßt und die Reparaturmöglichke wesentlich verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Der neue Grubenstempel hat zunächst den Vorteil, daß d Stempelfuß und der Stempelkopf austauschbar sind. Der Ste pel ist durch an die verschiedenen, im Bergwerk vorhanden Ausbaueinrichtungen anpaßbar, indem der für das betreffen Anschlußorgan der Ausbaueinrichtung passende Stempelf bzw. -köpf ausgewählt und am Außenrohr bzw. Kolbenkopf b festigt wird. Statt vollständiger, für die betreffend Ausbaueinrichtungen bestimmter Grubenstempel brauchen n noch die entsprechende Stempelfüße und -köpfe auf Lager g halten zu werden.
Die lösbare Befestigung des Stempelfußes des Bodens v Zwischenrohr und des Stempelkopfes hat weiterhin den Vo teil, daß die Bauteile bei einer Demontage für Reparatur¬ zwecke zum Fuß hin aus dem Außen- bzw. Zwischenrohr her¬ ausziehbar sind und keine der Gefahr einer mechanischen Beschädigung und einer Korrosion ausgesetzten abschraubba- ren Führungsbuchsen erforderlich sind. Auch läßt sich die Gleitfläche der Außen- und Zwischenrohre von der Bodenöff¬ nung her aufhonen, so daß Stufenbildungen vermieden werden.
Die lösbare Verbindung des Stempelfußes, des Bodens und des Stempelkopfes kann verschiedenartig ausgebildet sein. So kann der Stempelfuß auf das Außenrohr aufgeschraubt sein. Eine alternative Befestigungsart besteht darin, den Ste - pelfuß und das Außenrohr mit einer Ringnut zu versehen, wobei beide Ringnuten im Deckungszustand einen gemeinsamen Ringkanal bilden, durch den ein Drahtstift geführt wird, der beide Bauteile verbindet. Möglich ist auch eine Schweißverbindung, die für Reparaturzwecke abgestochen wird. Der Boden wird zweckmäßig in das Zwischenrohr einge- schraubt, wobei entweder eine konische oder eine zylinder- förmige Schraubenverbindung gewählt werden kann. Ebenso kann für den Stempelkopf zum Einschrauben in das Kopfende der Kolbenstange eine konische oder eine zylinderförmige Schraubenverbindung zur Anwendung kommen. Denkbar sind auch für das Zwischenrohr und den Stempelkopf durch Abstechen lösbare Schweißverbindungen.
Die Führungsbuchsen des Außen- und Zwischenrohres sind ent¬ weder durch Bearbeitung des Rohres gebildet oder ein ent¬ sprechend geformter Buchsenteil wird auf das Stirnende des Rohres aufgeschweißt, so daß in beiden Fällen die Führungs¬ buchse unmittelbarer Bestandteil des Außen- bzw. Zwischen¬ rohres, das heißt unlösbar mit diesen verbunden ist. Um Korrosionsschäden zu verringern, sind die Führungsbuchsen des Außen- und Zwischenrohres zweckmäßig mit einem korro- sionsbeständigen metallischen Werkstoff beschichtet. In der Führungsbuchse sind weiterhin Ringnuten für Führungsringe und Abstreifringe vorgesehen. Die nichtlösbare Zuordnung der Führungsbuchsen zum Außenrohr bzw. Zwischenrohr und d durch die Lösbarkeit des Stempelfußes und Bodens ermöglic te Demontage durch die Bodenöffnung des Außen- bzw. Zw schenrohres erlaubt es, daß Außen- und Zwischenrohr mit e ner überdimensionierten Wandstärke zu versehen, die gege über den bekannten Grubenstempeln ein mehrfaches Abschle fen der Gleitflächen zuläßt.
Zwei Ausführungen der Erfindung sind in den Figuren 1 und dargestellt.
Der in Fig. 1 dargestellte, teilweise geschnittene mehrst fige hydraulische Grubenstempel besteht im wesentlichen a einem Außenrohr 1, einem Zwischenrohr 2 und einer Kolben- Stange 3. Das Außenrohr ist mit einem lösbaren Stempelfuß versehen, während das Zwischenrohr 2 einen lösbaren Boden aufweist. Die Kolbenstange 3 ist mit einem lösbaren Ste pelkopf 6 versehen.
Zur lösbaren Befestigung ist der Stempelfuß 4 mit ein Kragen 7 versehen, der durch ein konisches Gewinde 8 a das Außenrohr 1 aufschraubbar ist. Durch eine kleine Ve drehung gegebenenfalls mit Hilfe eines Schlages läßt si das konische Gewinde 8 relativ leicht lösen, auch wenn es korrodiert sein sollte. In ähnlicher Weise ist der Boden im Zwischenrohr 2 befestigt. Dieser Boden 5 ist in Verbi dung mit einem Kragen 9 als Kolben für das Zwischenrohr ausgebildet. Der Kragen 9 ist mittels eines konischen G windes 10 auf das untere Ende des Zwischenrohres 2 aufge- schraubt. Schließlich ist auch der Stempelkopf 6 mitte eines konischen Gewindes in das obe e Ende der Kolbenstan 3 eingeschraubt.
Am Kopfende des Außenrohres 1 und des Zwischenrohres 2 is jeweils eine Führungsbuchse 12 bzw. 13 angebracht. Be Ausführungsbeispiel sind die beiden Führungsbuchsen 12, auf den oberen Rand des Außenrohres 1 bzw. Zwischenrohres aufgeschweißt, wobei die Schweißnähte mit dem Bezugszeiche 20 gekennzeichnet ist. Auf diese Art und Weise sind di Führungsbuchsen 12,13 unmittelbarer Bestandteil des Außen bzw. Zwischenrohres 1 bzw. 2. Die Innenwandungen der Füh¬ rungsbuchsen 12,13 sind mit ein der mehreren Führungsringe 14 und Abstreifringen 15 versehen. Die Abstreifringe 15 be stehen vorzugsweise aus einem weichen gummielastischen Rin 16 und einem harten Kunststoffring 17 im trapezförmige Querschnitt.
Zweckmäßig sind die Führungsbuchsen 12,13 mit einem korro¬ sionsbeständigen metallischen Werkstoff beschichtet (in de Zeichnung nicht dargestellt).
Der Grubenstempel ist in üblicher Weise mit Strömungskanä¬ len 19 und einem von der Innenseite eingeschraubten Rück¬ schlagventil 18 im Boden 5 des Zwischenrohres 2 versehen. Am unteren Ende der Kolbenstange 3 ist der zugehörige Kol¬ ben mit 21 bezeichnet.
Soll der Grubenstempel repariert und demontiert werden, wird zunächst der Stempelfuß 4 vom Außenrohr 1 und de Stempelkopf von der Kolbenstange 3 abgeschraubt. So dann läßt sich das Zwischenrohr 2 mit der Kolbenstange 3 durch die Bodenöffnung des Außenrohres 1 nach unten herausziehen. Anschließend wird der Boden 5 vom Zwischenrohr 2 abge¬ schraubt, so daß schließlich auch die Kolbenstange 3 durch die Bodenöffnung des Zwischenrohres 2 nach unten herausge¬ zogen werden kann. Die einzelnen Bauteile können dann durch Honen bearbeitet und mit neuen Führungsringen 14 und Ab¬ streifringen 15 versehen werden. Ebenso sind die Dichtungs¬ ringe der Kolbenteile zu erneuern. Anschließend wird der Grubenstempel in umgekehrter Weise wieder zusammengebaut.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterschei¬ det sich im wesentlichen dadurch, daß der Stempelfuß 4 und das Außenrohr 1 mit einer Ringnut 22 versehen sind, wobei beide Ringnuten 22 im Deckungszustand einen gemeinsa Ringkanal bilden, durch den ein beide Bauteile verbinden Drahtstift _ geführt wird. Der Drahtstift 23 läßt sich die Demontage aus dem Ringkanal herausziehen. Weiterhin terscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch, daß der Stempelkopf 6 auf das Kopfende 24 der K benstange 3 aufgesteckt und durch einen Bolzen gesich ist. Alternativ kann der Stempelkopf 6 auch mittels ei zylinderförmigen Gewindes auf das Kopfende 24 aufgeschra sein.

Claims

Patentansprüche
1. Mehrstufiger hydraulischer Grubenstempel bestehend aus einem mit einem Stempelfuß (4) versehenen Außenrohr (1) einer mit einem Stempelkopf (6) versehenen zentrischen Kolbenstange (3), einem mit einem Boden (5) versehenen Zwischenrohr (2) und am Kopfende des Außen- und Innen¬ rohres (1 bzw. 2) angeordneten Führungsbuchsen (12,13), dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelfuß (4) und der Boden (5) und der Stempelkopf (6) lösbar am Außen- bzw. Zwischenrohr (1 bzw. 2) bzw. an der Kolbenstange (3) be- festigt sind, das Zwischenrohr (2) und die Kolbenstange (3) durch die Bodenöffnungen der Außen- bzw. Zwischen¬ rohre (1 bzw. 2) ein- und ausschiebbar ist und die Füh¬ rungsbuchsen (12,13) unmittelbarer Bestandteil des Au¬ ßen- bzw. Zwischenrohres (1 bzw. 2) sind.
2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelfuß (4) auf das Außenrohr (1) aufεchraub- bar ist.
3. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelfuß (4) und das Außenrohr (1) mit einer Ringnut (22) versehen und durch einen Drahtstift (23) verbunden sind.
4. Grubenstempel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Boden 5 in das Zwischenrohr (2) ein¬ schraubbar ist.
5. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelkopf (6) in das Kopfende der Kolbenstange einschraubbar ist.
6. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, durch gekennzeichnet, daß der Stempelfuß (4), der Bo (5) und der Stempelkopf (6) mit einer konischen Schra verbindung (8 bzw. 10 bzw. 11) am Außenrohr 81) bzw. schenrohr (2) bzw. an der Kolbenstange (3) lösbar be stigt ist.
7. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadu gekennzeichnet, daß die Führungsbuchsen (12 bzw. 13) Außen- und Zwischenrohrs (1 bzw. 2) mit einem kor sionsbeständigen metallischen Werkstoff beschich sind.
8. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadur gekennzeichnet, daß in der Führungsbuchse (12 bzw. des Außen- und Zwischenrohres (1 bzw. 2) Ringnuten Führungsringe (14) und Abstreifringe (15) vorgese sind.
9. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadu gekennzeichnet, daß das Außen- und Zwischenrohr (1 bz 2) mit einer überdimensionierten, ein mehrfaches schleifen, der Gleitflächen erlaubenden Wandstärke vers hen ist.
PCT/EP1991/000459 1990-07-24 1991-03-12 Mehrstufiger hydraulischer grubenstempel WO1992001858A1 (de)

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DEP4023451.7 1990-07-24

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