DE1806508A1 - Three-part hydraulic ram for excavation work - Google Patents

Description

Dreiteiliger Hydraulikstempel für den Grubenausbau. Three-part hydraulic ram for pit lining.

Gegenüber den allgemein üblichen einstufigen Hydraulikstempeln, welche nur zwei zueinander bewegbare Teile, d.h.Compared to the commonly used single-stage hydraulic rams, which only two mutually movable parts, i.e.

einen als Zylinder wirkenden Außenstempel und einen als Kolben wirkenden Innenstempel, aufweisen, die derart ineinander verschiebbar sind, daß sie eine Druckkammer zwischein sich begrenzen, deren Volumen durch Einspeisen oder Absaugen eines geeigneten Druckmediums verändert werden kann, läßt sich bei zwei- oder mehrstufigen Hydraulikstempeln, welche wenigstens drei zueinander bewegbare Teile, d .h. einen Außen-, einen Zwischen- und einen Innenstempel aufweisen, für einen gegebenen Wert der voll eingeschobenen Länge eine wesentlich größere voll ausgezogene Large erreichen.an outer punch acting as a cylinder and one acting as a piston Inner stamps, which can be displaced one inside the other in such a way that they form a pressure chamber between themselves limit their volume by feeding in or sucking off a suitable Pressure medium can be changed, can be done with two- or multi-stage hydraulic rams, which at least three mutually movable parts, i. an outer, an intermediate and an inside stamp have, for a given value, the full can reach a much larger fully extended large when pushed in.

Es ergeben sich jedoch bei einem Hydraulikstempel durch die für die verschiedenen Einzelstempel erforderlichen verschiedenen Durchmesser insofern Schwierigkeiten, als heim tTachgeben des Stempels die Tragfähigkeit sich abrupt verändert, wenn die eine Stufe voll eingefahren Ist und die nächste Stufe beginnt einzufahren, da in den beiden aufeinanderfolgenden Stufen der wirksame Querschnitt unterschiedlich ist, sodaß sich zwangsläufig eine Veränderung der Tragfähigkeit ergibt, was sich auf die Stabilität des ab zust ät zenden Hangenden äußerst nachteilig auswirkt.However, in the case of a hydraulic ram, the for different individual punches required different diameters insofar as difficulties When the stamp gives in, the load-bearing capacity changes abruptly when the one step is fully retracted and the next step begins to retract because in the effective cross-section is different for the two successive stages is, so that there is inevitably a change in the load-bearing capacity, which is has an extremely detrimental effect on the stability of the hanging wall from additional etching.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde bei bisher bekannten Hydraulikstempeln vorgeschlagen, mehrstufige Rückschlagventilanordnungen vorzusehen, um die Drücke in jeder Stufe steuern zu können. Derartige Anordnungen sind jedoch sehr kompliziert und kostspielig, wobei außerdem die Anzahl der Einzelteile, welche ausfallen können und/oder fachliche Wartung benötigen, vergrößert wird.In order to overcome these difficulties, it was previously known Suggested hydraulic rams to provide multi-stage check valve assemblies, to be able to control the pressures in each stage. However, such arrangements are very complicated and expensive, and also the number of individual parts which can fail and / or require specialist maintenance is increased.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Hydraulikstempel zu schaffen, welcher in wenigstens zwei Stufen tatsächlich konstante Wert der Nachgiebigkeit in allen Längenbereichen ergibt und relativ preiswert und einfach herzustellen ist. Dabei ist ein erfindungsgemäßer dreiteiliger Hydraulikstenipel für den Grubenausbau dadurch gekennzeichnet, daß er eine einen Teil der Querschnittsfläche des Außenstempels ausschaltende Anordnung aufweist und dadurch in zwei durch die drei Stempelteile, d.h. den Außenstempel, den Zwischenstempel und den Innenstempel festgelegten Stufen praktisch eine Gleichheit der dem Druckmedium ausgesetzten Querschnittsflächen erzielbar ist.The invention is therefore based on the object of a hydraulic ram to create which compliance value is actually constant in at least two stages results in all length ranges and is relatively inexpensive and easy to manufacture. There is a three-part hydraulic stump according to the invention for the pit lining characterized in that it is a part of the cross-sectional area of the outer punch having switching off arrangement and thereby in two by the three stamp parts, i.e. the outer punch, the intermediate punch and the inner punch set Levels practically equality of the cross-sectional areas exposed to the print medium is achievable.

Die die Querschnittsfläche vermindernde Anordung wird vorzugsweise im wesentlichen auf die in der britischen Patentanmeldung Nr. 977 194 beschriebene Weise als Hubbegrezung ausgebildet. Vorzugsweise wird ein ganz geringer Unterschied zwischen den wirksamen Querschnittsflächen der beiden Stufen zugelassen, damit der Zwischenstempel vor dem Außenstempel nachgeben kann, wodurch eine größtmögliche Knickfestigkeit erreicht wird.The arrangement reducing the cross-sectional area is preferred essentially to that described in British Patent Application No. 977,194 Way designed as Hubbegrezung. Preferably there will be very little difference allowed between the effective cross-sectional areas of the two stages so that the Intermediate stamp can give way in front of the outer stamp, creating the greatest possible Buckling strength is achieved.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus zwei nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen: Figur 1 einen Langsschnitt durch eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen dreiteiligen Hydraulikstempels; und Figur 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen dreiteiligen Hydraulikstempels.A more detailed explanation of the invention emerges from the following two Description of two preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings; They show: FIG. 1 a longitudinal section through a first embodiment of an inventive device three-part hydraulic ram; and FIG. 2 shows a longitudinal section through a second Embodiment of a three-part hydraulic ram according to the invention.

Aus gründen der Klarheit sind in den Zeichnungen die Druckmittelanschlüsse sowie die verschiedenen Ventile nicht dargestellt.For the sake of clarity, the pressure medium connections are in the drawings and the various valves are not shown.

sei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der @ Oiteilige Hydraulikstempel aus dem Innenstempel 1, dem Zwischenstempel 7 und dem Außenstempel 17. Der Innenstempel trärt eine Kappe 4 und am unteren Ende 3 einen Lagerring 4, welcher eine Dichtung 5 festhält. Das Unterteil 3 und der Lagerring 4 be-sitzen-weite axiale Bohrungen 6, während im Innern dieses Stempels- eine Kammer 25 ausgebildet ist. Der Lagerring 4 kann einen Einsatz aus Lagermetall aufweisen und ist im wesentlichen in der in der britischen Patentschrift 1 082 495 beschriebenen Art und Weise ausgebildet.be the embodiment shown in Figure 1, the @ Oi-part hydraulic ram from the inner ram 1, the intermediate ram 7 and the Outer punch 17. The inner punch has a cap 4 and a 3 at the lower end Bearing ring 4, which holds a seal 5 in place. The lower part 3 and the bearing ring 4 have wide axial bores 6, while inside this punch a chamber 25 is formed. The bearing ring 4 can have an insert made of bearing metal and is essentially described in British Patent 1,082,495 described manner.

Die Befestigungsorgane für diesen Lagerring 4 sind in der Zeichnung nicht dargestellt, sie können aus Schrauben, Bolzen oder dergl. bestehen.The fastening elements for this bearing ring 4 are shown in the drawing not shown, they can consist of screws, bolts or the like.

Dieser Innenstempel 1 sitzt axial verschiebbar in einem Zwischenstempel 7, dessen Unterteil 8 wiederum einen Lagerring 9 trägt, der eine Dichtung 10 festhält. Dieser Lagerring 9 besitzt eine weite Axialbohrung 11, während das Unterteil 8 eine engere Axialbohrung 12 besitzt und einen hohlen ansatz 13 trägt, welcher durch einen Kopf 16, der mit ihm verschweißt oder sonstwie verbunden oder auch direkt an ihm ausgebildet sein kann, verschlossen ist.This inner punch 1 is seated axially displaceably in an intermediate punch 7, the lower part 8 of which in turn carries a bearing ring 9 which holds a seal 10 in place. This bearing ring 9 has a wide axial bore 11, while the lower part 8 has a has narrower axial bore 12 and a hollow extension 13 carries which through a Head 16, which is welded to it or otherwise connected or directly to it can be formed, is closed.

Dieser hohle Ansatz 13 bildet eine Kammer 14, während im Zwischenstempel 7 selbst eine kreisringförmige Kammer 23 ausgebildet ist. Die Kammer 14 ist über eine zur Innenwandung des unten liegenden Außenstempels 17, in welchem der Zwischenstempel 7 axial verschiebbar ist, führende EntlUStungsbohrung 15 im Unterteil 8 mit der Außenluft verbunden. Dieser Außenstempel 17 trägt an seiner Unterseite eine Fußplatte 18, von welcher eine axial verlaufende Stange 19 nach oben ragt. Die-se Stange 19 läuft durch den Lagerring 9 und das Unterteil 8 und endet in einem Kopfteil 20. Zwischen der Stange 19 und der Bohrung 12 des Unterteils 8 des Zwischenstempels 7 ist eine Ringdichtung 21 angeordnet.This hollow extension 13 forms a chamber 14, while in the intermediate punch 7 itself an annular chamber 23 is formed. Chamber 14 is over one to the inner wall of the lower outer punch 17, in which the intermediate punch 7 is axially displaceable, leading vent hole 15 in the lower part 8 with the Outside air connected. This outer stamp 17 carries a base plate on its underside 18, from which an axially extending rod 19 protrudes upwards. This rod 19 runs through the bearing ring 9 and the lower part 8 and ends in a head part 20. Between the rod 19 and the bore 12 of the lower part 8 of the intermediate punch 7 an annular seal 21 is arranged.

Dieser Außenstempel 17 besitzt eine Druckkammer 24, welche über eine oder mehrere Öffnungen 22 ständig mit der Kammer 23 des Zwischenstempels 7 verbunden ist. Selbstverständlich lässt sich dieser Stempel auch ohne weiteres umdrehen, sodaß die als Kappe bezeichnete platte 2 den Stempel und der Stempelfuß 18 dann die Kappe bildet.This outer ram 17 has a pressure chamber 24 which has a or several openings 22 continuously with the chamber 23 of the intermediate stamp 7 is connected. Of course, this stamp can also be used without further ado turn over, so that the plate 2 called the cap, the stamp and the stamp foot 18 then forms the cap.

Beim Setzen eines derartigen dreiteiligen Hydraulikstempels wird das Bruckmittel in die Kammer 24 über ein nicht dargestelltes Einlaßventil gedrückt. Falls der Hydraulikstempel vor dem Setzen vollkommen eingezogen war, d.h. der Lagerring 4, das Unterteil 8 berührt und dieses Unterteil 8 mit seinem Lagerring 9 die Fußplatte 18 berührt, füllt das Druckmittel zunächst die Rammer 25 des Innenstempels, indem es über den oder die Kanäle 22 und die Axialbol?rung 6 in diese Kammer 25 einströmt. Sobald diese Kammer voll ist, hebt sich der Innenstempel 1 und mit ihm der Zwischenstempel 7, welcher dabei die Kammer 24 im Außenstempel ausbildet, und zwar so weit, bis das Kopfteil 20 der Stange 19 des Außenstempels 17 am Unterteil 8 des Zwischenstempels anstößt. In Figur 1 ist der Moment kurz vor diesem Anstoßen dargestellt. In diesem Augenblick wUrde die Relativbewegung zwischen den Stempeln 7 und 17 aufhören und das Druckmittel dann über die Kanäle 22 beginnen, den Zwischenstempel 7 auszufahren, wobei sich die Kammer 23 ausbildet bis der Kopf 16 am Unterteil 3 anliegt. Bevor jedoch diese voll ausgefahrene Position erreicht wird, ist es naturgemäß erforderlich, daß die Kappe 2 am Hangenden zur Anlage kommt. Sobald diese Anlage erreicht ist und ein vorbestimmter Setzdruck innerhalb des Ilydraulikstempels erreicht ist, wird der Druckmittelfuß abgestoppt.When setting such a three-part hydraulic ram, the Bruckmittel pressed into the chamber 24 via an inlet valve, not shown. If the hydraulic ram was fully retracted before setting, i.e. the bearing ring 4, the lower part 8 touches and this lower part 8 with its bearing ring 9 the base plate 18 touches, the pressure medium first fills the ram 25 of the inner punch by it flows into this chamber 25 via the channel or channels 22 and the axial bole 6. As soon as this chamber is full, the inner punch 1 rises and with it the intermediate punch 7, which forms the chamber 24 in the outer die, namely so far until the head part 20 of the rod 19 of the outer punch 17 on the lower part 8 of the intermediate punch bumps. In Figure 1, the moment is shown shortly before this impact. In this Moment the relative movement between the punches 7 and 17 would stop and the pressure medium then begin via the channels 22 to extend the intermediate ram 7, whereby the chamber 23 is formed until the head 16 rests on the lower part 3. Before however, this fully extended position is reached, it is naturally necessary that the cap 2 comes to rest on the hanging wall. As soon as this facility is reached and a predetermined setting pressure is reached within the hydraulic ram the pressure medium foot stopped.

Wenn man nun den Innendurchmesser des Außenstempels 17 mit X bezeichnet, den Durchmesser der Stange 19 mit Y und den Innendurchmesser des Zwlschenstempels 7 mit Z, so sind, vorausgesetzt, daß die tatsächlichen Abmessungen dieser Bestandteile derart ausgewählt sind, daß sie die Gleichung x2 ~ y2 = z2 erfüllen, wenn der Kämpferdruck zunimmt, die auf den Außenstempel 17 und den Zwischenstempel 7 einwirkenden Kräfte gleich, da die Kammern 24, 23 und 25 n hydraulischer Verbindung miteinander stehen, während die Kammer 15 ins Freie entlüftet wird. Sobald daher der Setzdruck innerhalb des Hydraulikstempelserreicht ist, beginnt das nicht dargestellte Überdruckventil einzuwirken, sodaß sich eine tatsächlich konstante Nachgiebigkeit ergibt da -die Querschnittsflächen der Stempel 7 und 17 infolge der vorgenannten Gleichung praktisch gleich sind.If you now designate the inner diameter of the outer punch 17 with X, the diameter of the rod 19 with Y and the inner diameter of the intermediate punch 7 with Z, so are assuming actual dimensions of these components are selected in such a way that they satisfy the equation x2 ~ y2 = z2, when the fighter pressure increases on the outer punch 17 and the intermediate punch 7 acting forces equal, since the chambers 24, 23 and 25 n hydraulic connection stand together while the chamber 15 is vented to the outside. As soon as therefore the setting pressure within the hydraulic ram has been reached, that which is not shown begins Acting overpressure valve, so that there is an actually constant compliance there results -the cross-sectional areas of the punches 7 and 17 as a result of the aforementioned Equation are practically the same.

In der Praxis wird man allerdings die tatsächliche Querschnittsfläche des Zwischenstempels 7 um ein ganz geringes Teil kleiner machen als die des Außenstempels 17, um sicherzustellen, daß bei zunehmendem Kämpferdruck der Zwischenstempel 7 sich zuerst einschiebt.In practice, however, one becomes the actual cross-sectional area make the intermediate punch 7 smaller by a very small part than that of the outer punch 17, in order to ensure that the intermediate punch 7 moves with increasing fighter pressure slide in first.

Die Ausbildung nach Figur 2 dient insbesondere dem Zweck, den Hydraulikstempel mit Hilfe des Druckmediums einzufahren.The design according to Figure 2 serves in particular the purpose of the hydraulic ram retract with the help of the print medium.

Die Grundausbildung dieses Ausführungsbeispiels entspricht der Figur 1, wobei gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen erhalten haben. Als zusätzliches Merkmal dieser Ausführung ist das Kopfteil 20 der Stange 19 als Kolben ausgebildet, welcher gegenüber der Innenwandung der Kammer 14 über eine Ringdichtung 20a abgedichtet ist und axial in dieser Kammer hin und her gleiten kann. Bei dieser Ausführung ist die Entlüftungsbohrung 15 fallengelassen worden. Stattdessen ist eine koaxiale Bohrung l9a in der Stange 19 vorgesehen, welche über einen Seitenkanal l9b in die Kammer 14 mündet.The basic design of this embodiment corresponds to the figure 1, wherein the same parts have been given the same reference numerals. As an additional Feature of this embodiment is the head part 20 of the rod 19 designed as a piston, which is sealed against the inner wall of the chamber 14 via an annular seal 20a and can slide back and forth axially in this chamber. In this version is the vent hole 15 has been dropped. Instead there is a coaxial hole l9a provided in the rod 19, which via a side channel l9b into the chamber 14 opens.

Auf diese Weise lässt sich ein Druckmittel in den Ringspalt unterhalb des Kopfes 20 über die3ohrung 19a, 19b einführen, wodurch der Zw schenstempel 7 In den Außenstempel 17 hineingepresst wird. Wenn auch bei der Figur 2 die Bohrung 19a in er Weise dargestellt ist, daß sie an der Unterseite des Steinpelfußes 18 mündet, so wird normalerweise diese Bohrung doch im Stempelfuß nach der Seite fortgeführt und endet dort In einem nicht dargestellten Anschlußnippel, an welchen eine Druckmittelleitung angeschlossen werden kann. Irn Betrieb wird normalerweise an diesen Anschlußnippel ständig die Rücklaufleitung angeschlossen und nur, wenn man mit Hilfe des Druckmediums den Hydraulikstempel einfahren will, wird eine entsprechende Druckmittelleitung angeschlossen.In this way, a pressure medium can be inserted into the annular gap below of the head 20 through the hole 19a, 19b, whereby the Zw interchangeable ram 7 is pressed into the outer ram 17. Even if with the figure 2 the bore 19a is shown in the manner that it is on the underside of the stone pelvis 18 opens, then normally this hole in the punch foot is to the side continued and ends there in a nipple, not shown, to which a pressure medium line can be connected. In operation is normally the return line is constantly connected to this connection nipple and only if one wants to retract the hydraulic ram with the help of the pressure medium, a corresponding one becomes Pressure medium line connected.

Bei einer nicht dargstellten Abwandlung der Figur 2 lässt sich die Entlüftungsbohrung 15 aus Figur 1 auch dadurch ersetzen, daß die Bohrung i9a durch das Kopfteil 20 hindurchgeführt wird und infolgedessen In der Kammer 14 mündet, wodurch sich ebenfalls eine Entlüftungsmöglichkeit ergibt.In a modification of Figure 2, not shown, the Replace vent hole 15 from Figure 1 by making the hole i9a through the head part 20 is passed through and consequently opens into the chamber 14, which also results in a ventilation option.

Andererseits kann man bei allen dargestellten Ausführungen auch den Kopf 16 des hohlen Ansatzes 13 fortfallen lassen und dennoch den Innenstempel 1 daran hindern, daß er vollkommen aus dein Zwischenstempel 7 herausgepresst wird, Indem in der Wandung dieses Zwischenstempels mehrere Ablaßbohrungen vorgesehen werden, die in festgelegten Höhen nahe dem oberen Ende angebracht sind und die Kammer 23 mit der Außenluft verbinden, sobald die Dichtung 7 bei ihrer Aufwärtsbewegung diese Bohrungen freigibt.On the other hand, you can also use the Let the head 16 of the hollow attachment 13 drop out and still leave the inner punch 1 prevent it from being completely pressed out of your intermediate punch 7, By providing several drain holes in the wall of this intermediate punch, which are mounted at fixed heights near the upper end and the chamber 23 Connect with the outside air as soon as the seal 7 moves upwards Releases holes.

AnsprUche: Expectations:

Claims (8)

A n s p r u c h e 1. Dreiteiliger Hydraulikstempel für den Grubenausbau, bestehend aus einem Außenstempel, einem Zwischenstempel und einem Innenstempel, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Teil der Querschnittsfläche des Außenstempels (17) ausschaltende Anordnung (19) vorgesehen ist und dadurch in zwei durch die drei Stempelteile (1, 7, 17) festgelegten Stufen (23, 24) praktisch eine Gleichheit der dem Druckmedium ausgesetzten Querscinittsflächen erzielbar ist. A n p r u c h e 1. Three-part hydraulic ram for pit lining, consisting of an outer punch, an intermediate punch and an inner punch, characterized in that a part of the cross-sectional area of the outer punch (17) switching-off arrangement (19) is provided and thereby in two through the three Stamp parts (1, 7, 17) set stages (23, 24) practically an equality of Transverse cut surfaces exposed to the print medium can be achieved. 2. Dreiteiliger Hydraulikstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus einer axial verlaufenden Stange (19) besteht.2. Three-part hydraulic ram according to claim 1, characterized in that that the arrangement consists of an axially extending rod (19). 3. Dreiteiliger Hydraulikstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenstempel (7) einen hohlen Ansatz (13) aufweist und dieser eine die Stange (19) bei eingefahrenem Stempel praktisch in ganzer Lunge aufnehmende Kammer (14) begrenzt.3. Three-part hydraulic ram according to claim 1 or 2, characterized in that that the intermediate punch (7) has a hollow projection (13) and this one the Rod (19) with the punch retracted practically in the entire lung receiving chamber (14) limited. 4. Dreiteiliger Hydraulikstempel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (14) über eine Entläftungsbohrung (15) mit der Außenluft verbunden ist.4. Three-part hydraulic ram according to claim 3, characterized in that that the chamber (14) is connected to the outside air via a vent hole (15) is. 5. Dreiteiliger Kydraulikstempel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (19) eine die Kammer (14) mit einem Außenanschluß verbindende Axialbohrung (19a) aufweist.5. Three-part hydraulic ram according to claim 2 or 3, characterized in that that the rod (19) has an axial bore connecting the chamber (14) with an external connection (19a). 6. Dreiteiliger Hydraulikstempel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (19) einen in der Kammer (14) axial hin und herführbaren kolbenartigen Kopf (20) sowie einen von außen her speisbaren, in die Kammer (14) unter dem Kolben einmündenden Druckmittelkanal (19a, lgb) zur Beaufschlagung dieses Kammerteiles (14a) beim Einziehen des Hydraulikstempels aufweist.6. Three-part hydraulic ram according to claim 2 or 3, characterized in that that the rod (19) is a piston-like piston that can be axially reciprocated in the chamber (14) Head (20) and one that can be fed from the outside into the chamber (14) under the piston opening pressure medium channel (19a, lgb) to act on this chamber part (14a) when pulling in the hydraulic ram. 7. Dreiteiliger Hydraulikstempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem kolbenartigen Stangenkopf (20) und der Wandung der Kammer (14) eine Ringdlchtung (20a) eingesetzt ist.7. Three-part hydraulic ram according to claim 6, characterized in that that between the piston-like rod head (20) and the wall of the chamber (14) a ring seal (20a) is used. 8. Dreiteiliger Hydraulikstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Durchmesser "Y" der Anordnung (19), einem Innendurchmesser "X" des Außenstempels (17) und einem Innendurchmesser llZ des Zwischenstempels (7) die Abmessungen dieser drei Größen "X", "Y" und "Z" sich aus der Beziehung X² -Y² = z2 ergeben.8. Three-part hydraulic ram according to claim 1, characterized in that that with a diameter "Y" of the arrangement (19), an inner diameter "X" of the Outer punch (17) and an inner diameter IIZ of the intermediate punch (7) the dimensions of these three quantities "X", "Y" and "Z" result from the relationship X² -Y² = z2.