DE1061274B - Abdichtung fuer Presszylinder, insbesondere fuer hydraulische Grubenstempel grossen Durchmessers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für Preßzylinder, insbesondere für hydraulische Grubenstempel großen Durchmessers, mit einem in einem zylindrischen Unterstempel kolbenartig geführten Oberstempel.

Unter Belastung durch das Hangende sind hydraulische Grubenstempel bekanntlich Drücken ausgesetzt, die mehrere hundert atü betragen. Die Abdichtung der Hochdruckräume bei derartig hohen Drücken bereitet infolge der außerordentlich hohen Beanspruchungen der Dichtelemente erhebliche Schwierigkeiten.

Um eine hinreichende Dichtwirkung zu erzielen, müssen die bei hydraulischen Grubenstempeln im allgemeinen verwendeten Manschettendichtungen durch besondere Mittel gegen die Dichtwandung des Stempels gepreßt werden. Die hiermit verbundene Reibung zwischen Manschette und Dichtwand bedeutet eine zusätzliche Beanspruchung der Dichtelemente. Außerdem kann sich diese Reibung bei der Handhabung des Stempels insofern nachteilig auswirken, als der Stempel bei Betätigen eines Raubventils sich nicht ohne weiteres wieder zusammenschiebt, da das den Einschub bewirkende Eigengewicht des Innenstempels geringer ist als die dem Einschieben entgegengerichteten Kräfte, wie die Reibung an den Dichtelementen und der Schmutzabstreifvorrichtung des Stempels, die Drosselverluste im Raubventil usw. Der Stempel muß in diesem Fall unter erheblicher Gefährdung des Raubhauers von Hand eingeschoben und dann aus dem Versatzfeld herausgezogen werden.

Bekannt ist ein Grubenstempel, der die Wirkung eines hydraulischen Stempels und eines Reibungsstempels in sich vereinigt. Der Stempel weist einen Kolben auf, der im Außenstempel gleitbar gelagert ist und vom hydraulischen Druck im Druckraum des Außenstempels belastet wird. Zur Erzeugung der Reibung ist ein Spreizring mit einer Federscheibe am unteren Ende des Innenstempels vorgesehen. Die Anpressung des Spreizringes an die zylindrische Innenwandung des Innenstempels besorgt der genannte Kolben, der den Flüssigkeitsdruck im Stempeldruckraum auf die Federscheibe und damit auf den Spreizring überträgt. Zur Abdichtung des Stempeldruckraumes sind an dem Kolben Manschettendichtungen" 45" bekannter Art angebracht. Die Manschettendichtungen werden durch einen mit dem Kolben verschraubten Ring auf ihrem Sitz gehalten.

Die Erfindung richtet sich dagegen auf einen vollhydraulischen Grubenstempel und bezweckt eine in jedem Fall sichere Abdichtung des Zylinderraums mit einfachen Mitteln. Sie bezweckt ferner eine Abdichtung, die im entlasteten Zustand des Stempels ebenfalls entlastet ist, so daß keine nennenswerte Reibung Abdichtung für Preßzylinder,

insbesondere für hydraulische

Grubenstempel großen Durchmessers

Anmelder:

Rheinstahl Wanheim G. m. b. H._r
Duisburg -Wanheim

zwischen den Dichtelementen der Stempel wandung auftritt.

Gemäß der Erfindung weist der im Zylinderraum gleitende Kolben des Innenstempels eine, unter dem Druck eines Druckmediums stehende Dichtung auf, die von einem vom Druck im Zylinderraum beaufschlagten Differentialkolben aufgelastet und auf diese Weise an die Zylinderwandung angepreßt wird. Der Druck im Zylinderraum wird hierbei entsprechend dem durch die Kolbenflächen des Differentialkolbens gegebenen Übersetzungsverhältnis auf das Druckmedium übertragen, welches die Dichtung auflastet.

Vorzugsweise ist der Differentialkolben in zylindrischen Ausbohrungen des Stempelkolbens gleitbar gelagert, wobei die zylindrischen Bohrungen durch Kanäle mit dem Zylinderraum einerseits und der Dichtung- andererseits verbunden sind.

Es kann zweckmäßig sein, der zylindrischen Ausbohrung des Differentialkolbens ein Entlastungsventil zuzuordnen, welches bei einstellbarer Druckaufnahme eine Rückfluß öffnung für das Druckmedium aus der Bohrung freigibt. Das Entlastungsventil läßt sich beispielsweise in dem Differentialkolben anordnen.

Die Erfindung eignet sich im besonderen Maße für Stempel großen Durchmessers, die mit dem Druck eines in der Grube vorhandenen Leitungsnetzes gesetzt werden können und deren aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nur roh bearbeitete Stempelteile eine Abdichtung des Zylinderraumes erschweren.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt durch den Kolben und durch den Zylinder eines Grubenstempels.

In dem einen Zylinder bildenden Außenstempel 1 ist ein Innenstempel mit einem Kolben 2 gleitbar angeordnet. In zylindrischen Ausbohrungen 3 und 4 des Stempelkolbens 2 befindet sich ein Differentialkolben 5,

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Claims (8)

der gegen die Rückstellkraft einer Feder 6 beweglich ist. Die zylindrische Bohrung 3 ist durch eine Bohrung 7 mit dem Zylinderraum 8 des Stempels verbunden. Der Zylinderraum 4 des Differentialkolbens steht durch eine Bohrung 9 mit dem Innenraum einer Schlauchdichtung 10' in Verbindung, die in einer Ringnut des Stempelkolbens 2 gelagert ist. In dem Differentialkorben 5 befindet sich ein Entlastungsventil 11, -das bei einem vorbestimmten Druck in der Bohrung 3 des Stempelkolbens anspricht und hierbei der Druckflüssigkeit einen Rückfluß freigibt. Der große Querschnitt 5ο des Differentialkolbens 5 wird durch die Bohrung 7 mit einem Druck beaufschlagt, der dem Druck im Zylinderraum 8 entspricht. Der durch den kleinen Querschnitt 5 b des Differentialkolbens in dem Raum 4, der Bohrung 9 und der Schlauchdichtung 10 erzeugte Druck ist entsprechend dem Verhältnis der Querschnitte 5 α und 5 b des Differentialkolbens größer als der Druck im Zylinderraum 8. Das Übersetzungsverhältnis des Differentialkolbens wird zweckmäßig so gewählt, daß eine vollkommene Abdichtung des Zylinders 8 bei geringstmöglichem Druck in der Schlauchdichtung 10 erzielt wird. Mit steigender Belastung des Stempels durch das Hangende und entsprechend wachsendem Druck im Zylinderraum 8 erhöht sich auch der Druck in der Schlauchdichtung 10. Jedem Druck im Zylinderraum 8 steht somit ein vom Übersetzungsverhältnis des Differentialkolbens abhängiger Dichtdruck in dem Ringschlauch 10 gegenüber. Bei Überschreiten der Nennlast des Stempels öffnet sich das Entlastungsventil 11, wodurch Druckflüssigkeit aus der zylindrischen Bohrung 3 über die Bohrungen 12 und 13 entweichen kann. Wenn der Querschnitt des Überdruckventils größer ist als der Querschnitt der öffnung 7, stellt sich hierbei im Raum 3 ein geringerer Druck ein als in dem Zylinderaum 8. Dadurch wird bei zurückgleitendem Differentialkolben der Druck in der Schlauchmanschette 10 etwas verringert, so daß bei einer schlagartigen Belastung des Stempels, beispielsweise bei einem Gebirgsschlag, durch einen Ringspalt 14 zwischen der Schlauchmanschette 10 und der Zylinderwand 1, ähnlich einem Sicherheitsventil, eine größere Flüssigkeitsmenge aus dem Zylinderraum 8 entweichen kann. Diese Einrichtung hat also vor allem die Aufgabe, eine Aufsprengung der Zylinderwand 1 bei schlagartiger Belastung des. Stempels zu verhüten. Ein bei Überschreiten der · Stempelnennlast entsprechendes so Sicherheitsventil, welches einen Rückfluß der Druckflüssigkeit aus dem Zylinderraum 8 in einen Vorratsraum oder ins Freie öffnet, kann zusätzlich vorgesehen werden. An Stellt einer Schlauchmanschette 10 kann auch eine offene Manschette verwendet werden, deren Lippen ,sich dichtend an die Seitenwände_ eines in den Stempeljjolben 2 eingedrehten Ringes anlegen, so daß dadurch, ein .vollständig geschlossener Ringraum entsteht. Die Manschette kann eine U-Form haben und derart angeordnet werden, daß ihre Öffnung nach innen weist. Im unbelasteten Zustand des Stempels ist der Druck in der Schlauchdichtung 10 abgebaut, so daß zwischen der Innenwandung des Außenstempels 1 und der Schlauchdichtung 10 keine nennenswerte Reibung auftreten kann. Durch den Ringspalt 14 kann auch beim Rauben des Stempels Druckflüssigkeit aus dem Zylinderraum 8 entweichen, wodurch das Einschieben des Innenstempels beschleunigt wird. Patentansprüche:

1. Abdichtung für Preßzylinder, insbesondere für hydraulische Grubenstempel großen Durchmessers, mit einem in einem zylindrischen Unter stempel gleitenden Oberstempel, dessen vom Druck im Zylinderraum beaufschlagter Stempelkolben Dichtmittel zur Abdichtung des Zylinderraumes trägt, die an der Zylinderwandung anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zylinderraum (8) gleitende Kolben (2) eine unter dem Druck eines Druckmediums stehende Dichtung (10) trägt und daß zur Auflastung und Anpressung der Dichtung (10) an die Zylinderwandung ein vom Druck im Zylinderraum (8) beaufschlagter Differentialkolben (5) vorgesehen ist, der den Druck im Zylinderraum (8) entsprechend dem durch seine Kolbenflächen (5 α, 5&) gegebenen Übersetzungsverhältnis auf das die Dichtung (10) auflastende Druckmedium überträgt.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (5) in zylindrischen Ausbohrungen (3, 4) des Kolbens (2) gleitbar gelagert ist, wobei die zylindrischen Bohrungen (3, 4) durch Kanäle (7, 9) mit dem Zylinderraum (8) einerseits und der Dichtung (10) andererseits verbunden sind.

3. Abdichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stempelkolben (2) und der Stempelwandung (1) ein Ringspalt (14) frei gelassen ist.

4. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrischen Ausbohrung (3) des Differentialkolbens (5) ein Entlastungsventil (11) zugeordnet ist, welches bei einstellbarer Druckaufnahme eine Rückflußöffnung (12, 13) des Druckmediums aus der Bohrung (3) freigibt.

5. Abdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (11) in dem Differentialkolben (5) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 969 831; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 027 615.

Hierzu 1 Blatt-Zeichnungen

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