DE1923014U

DE1923014U - Hydraulischer grubenstempel.

Info

Publication number: DE1923014U
Application number: DEE18637U
Authority: DE
Original assignee: Electro Hydraulics Ltd
Current assignee: Electro Hydraulics Ltd
Priority date: 1962-08-21
Filing date: 1963-08-21
Publication date: 1965-09-09
Also published as: GB977800A; US3252680A

Description

Electro - Hydraulics --Limited
Liverpool Road, Warrington, Lancashire, England

Hydraulischer Grubenstempel

Die Neuerung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel
mit drei teleskopartig" angeordneten- Zylindern.

Es sind bereits Grubenstempel der hydraulisch betätigten Teleskop-Bauart bekannt, die drei oder mehr relativ verschiebbare Teile aufweisen, wodurch bei einer gegebenen
geschlossenen Länge des Grubenstempels ein weiteres Ausfahren als bei Stempeln mit nur zwei verschiebbaren Teilen erreicht werden kann. Stempel dieser Art können in
einer größeren Zahl von Flözen verwendet werden als solehe, die nur zwei relativ verschiebliehe Teile besitzen, jedotfh weisen sie den Machteil auf, daß mehrere Tragfähigkeit sventile (yield valve) erforderlich sind, um eine

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konstante Last-ZHachgiebigkeits-Charakteristik (Stempelkennlinie) des Stempels zu erzielen· Falls "bei diesen "bekannten Grubenstempeln nur ein Tragfähigkeit sy entil vorgesehen ist, gibt der Stempel "bei "beträchtlich unterschiedlichen Belastungshohen fur Jedes feleskopteil nach.

Ziel der Neuerung ist ein hydraulischer Iragstempel der eingangs genannten Gattung, der ohne die erwähnten Zusatzventile eine konstante Steapelkennlinie aufweist und daneben "bei gleichem Druck des Druckmittels eine größere Tragfähigkeit aufweist oder "bei gleicher £ragfähigkeit mit einem geringeren Druck auskommt als die _: bekannten hydraulischen Stempel.

Hierzu sieht die Neuerung vor, daß ein erster Kolben an der Unterseite des ersten Zylinders angreift, der an seinem oberen Ende geschlossen ist, daß der erste Kolben und der erste Zylinder in einem zweiten Zylinder verschiebbar angeordnet sind, an dessen Grundfläche ein zweiter Kolben befestigt ist, der in einem dritten Zylinder verschiebbar angeordnet ist, daß ein dritter Kolben in dem ersten Zylinder verschiebbar angeordnet

ist, daß eine Kolbenstange durch den ersten Kolben verschiebbar und so angeordnet ist, daß sie den dritten Kolben auf dem zweiten Kolben abstützt, daß eine hydraulische Verbindung zwischen den drei Zylindern geschaffen ist, und daß die kombinierten wirksamen !flächen des ersten Kolbens und des ersten Zylinders im wesentlichen gleich der des zweiten Kolbens sind, so daß der Stempel eine konstante Stempelkennlinie aufweist.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist so ausgebildet, daß ein in der Kolbenstange angeordneter Kanal die hydraulische Verbindung zwischen dem ersten und dritten Zylinder bildet.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens und des oberen Endes des ersten Zylinders geringfügig kleiner sind als die des zweiten Kolbens, oder daß die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens und des oberen Endes des ersten Zylinders geringfügig größer sind als die des zweiten Kolbens.

Eine weitere Ausführungsfora kann so ausgelegt sein, daß

zum Einfahren des ersten bzw. zweiten Zylinders dem zweiten oder dritten Zylinder oder "beiden ein Stromungsmedium unter Druck an einem Punkt oberhalb des ersten "bzw. zweiten Kolbens zugeführt wird.

Die Neuerung wird im folgenden "beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben? in dieser zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Sehnitt durch einen Teleskop-Grubenstempel, der in seiner ausgefahrenen Stellung dargestellt ist,

Fig. 2 eine geschnittene Ansicht ahnlich Fig. 1 einer abgewandelten Ausführungsform, und

Fig. 5 eine in den Einzelheiten ausgeführte, geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform.

Nach Fig. 1 umfaßt ein hydraulisch betätigter Grubenstempel einen ersten Zylinder 1 mit einem mit ihm verbundenen oder an seinem unteren Ende befestigten Kolben 1a· Der Zylinder 1 und der Kolben 1a sind verschiebbar in einem zweiten Zylinder 2 angeordnet, an dessen unterem Ende ein zweiter Kolben 2a befestigt ist. Der Zylinder 2 und der Kolben 2a sind verschiebbar in einem dritten

Zylinder 3 angeordnet. Eine Kolbenstange 4 ist an ihrem unteren Ende an dem Kolben 2a und an ihrem oberen Ende an einem dritten Kolben 5 befestigt, der in dem Zylinder 1 verschiebbar ist· Die Kolbenstange 4 läuft verschiebbar durch den Kolben 1a. In der Kolbenstange 4 ist ein Kanal 6 zur Schaffung einer hydraulischen Verbindung zwischen den Zylindern 1 und 3 vorgesehen« In dem Kolben 2a sind Locher 7 vorgesehen, so daß die hydraulische flüssigkeit frei zwischen den Zylindern 2 und 3 fließen kann. In den oberen Enden der Zylinder 3 und 2 bzw. am Boden des Zylinders 1 können Entlüftungen 8,9 vixlo, 9& vorgesehen sein. Weiterhin sind, wie bei 10 dargestellt, Flüssigkeitsdruckdichtungen vorgesehen. Ein Flüssigkeits-Druckeinlaß in den Grubenstempel ist bei 11 in dem Zylinder 3 vorgeshen; er kann jedoch wahlweise auch bei 12 in dem Zylinder 1 vorgesehen sein.

Der Grubenstempel wirkt wie folgt: Wenn der Stempel mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, z.B. durch den Einlaß 11, wird dieser in den Zylinder 3 land dann durch die Löcher 7 in den Zylinder 2 geleitet und tritt durch den Kanal 6 in der Kolbenstange 4 in den Zylinder 1 über dem Kolben 5· Wenn die kombinierten Flächen A und B gleich der vollflächigen Seite des Kobens 2a sind, wird der Zy-

linder 1 unter der Wirkung des auf die Flächen A und B ausgeübten Flüssigkeitsdruckes ausfahren» Eine Hubbegrenzung des Zylinders 1 ist erreicht, wenn der Kolben 1a gegen die Anschläge Ί3 in dem oberen Ende des Zylinders stößt. Falls der Kolben 1a nicht an dem Zylinder 1 befestigt ist, sind Anschläge an dem unteren Ende des Zylinders 1 vorgesehen, um auf Anschläge im oberen Ende des Zylinders 2 zu treffen. Der Zylinder 2 wird nun durch den Zylinder 1 angehoben.

Einem Nachgeben des Zylinders 1 des Stempels wirkt der auf Flächen A und B wirkende Flüssigkeitsdruck entgegen. Es ist zu ersehen, daß der Strömungsmitteldruck in dem Zylinder 1 auf die Fläche A wirkt und außerdem auf die obere Fläche des Kolbens 5 ¹^d über die Kolbenstange 4-auf den Kolben 2a; die Unterseite des Kolbens 5 wird dabei entlüftet. Beträgt der Druck p, drückt eine Kraft p.A den Zylinder 1 in bezug auf den Kolben 5 nach oben. Da alle Kammern kommunizieren, wirkt derselbe Druck ρ auf die Unterseite des Kolbens 1a und „auf die Grundfläche des Zylinder 3, da der Kolben 2a sich im Druckgleichgewicht befindet. Die Gesamtkraft, welche wirksam ist, um dem Nachgeben des Zylinders 1 zu widerstehen, beträgt also p(A+B). Es ist ersichtlich, daß, falls die kombinierten Flächen A und B im wesentlichen gleich der -vollflächigen Seite des Kolbens 2a sind, der Grubenstempel

so angeordnet sein kann, daß er bei Verwendung eines einzigen nicht dargestellten Überdruckventils, das zweckmäßig mit dem Zylinder 3 verbunden ist, eine konstante Last-ZNachgiebigkeits-öharakteristik aufweist. Das bedeutet, dass, wenn der als Folge der Deckenlast in dem Stempel erzeugte Druck den Nachgiebigkeitsdruck überschreitet, der Stempel nachgibt, wobei das Hydraulikmedium durch das einzige Überdruckventil ausströmt, welches dabei natürlich einen im wesentlichen konstanten Druck indem Stempel aufrechterhält.

Der Stempel wird unter dem Einfluß der Schwerkraft abgesenkt, wenn der Flüssigkeitsdruckeinlaß 11 mit dem Auslaß verbunden wird.

In Fig.2 ist ein abgeänderter Grubenstempel dargestellt, Die Grundkonstruktion ist die gleiche wie in Fig.1, entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Kolbenstange 4 besteht an einem Ende mit dem dritten Kolben 5 aus einem Stück und ihr unteres Ende grenzt an den zweiten Kolben 2a. Die Entlüftung 8 ist durch eine Flussigkeitsdruck-Yerbindung und -Leitung 8a ersetzt, während die volle Flächenseite des Kolbens 2a etwas größer als die kombinierten Flachen A und B ausgeführt ist. Eine Flüssigkeitsdruckdichtung ist bei 14-

vorgesehen. Wenn der Stempel mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, z.B. durch den Einlaß 11, und die Verbindung 8a mit einem Auslaß verbunden ist, wird der zweite Zylinder 2 infolge der Tatsache, daß die volle Flächenseite des Kolbens 2a etwas grosser ist als die Flächen A und B ausfahren, gleich ob der erste Zylinder voll heraussteht oder nicht. Wenn der Stempel abgesenkt werden soll, iifann dies - wie beschrieben - unter dem Einfluß der Schwerkraft erfolgen, oder es kann auch über die Verbindung 8a Flüssigkeitdruck beaufschlagt werden, der auf die ringförmige Seite des Kolbens 2a dahingehend wirkt, den Zylinder 2 in den Zylinder 3 zu schieben, wobei der Einlaß 11 mit dem Auslaß verbunden ist. Dadurch, daß der Zylinder 2 so angeordnet ist, daß er ausfährt, wird gewährleistet, daß die Stütze vom Dach her abgesenkt wird, auch wenn der Stempel nicht voll geschlossen wird. ■ - .

Alternativ kann anstelle der Entlüftung 9 eine Flüssigkeit sverbindung vorgesehen sein, wobei der Kolben 1a fest mit dem Zylinder 1 verbundenjund bei 15 eine Flüssigkeits~ druckdichtung vorgesehen ist, so daß das Einfahren des Zylinders 1 in den Zylinder 2 zwangsläufig durch Beaufschlagen von Flüssigkeitsdruck in den früher durch 9 belüfteten Raum erfolgen kann, wobei die Einlaßverbindung 11 mit dem Auslaß verbunden ist. Im Bedarfsfall können die Flüssigkeitsdruckverbindungen an beiden Entlüftungen 8 und 9 zusammen mit Flüssigkeitsdruckdichtungen bei 14 und 15 zum Einfahren der Zylinder 2 und 1 in die Zylinder 3 bzw. 2 vorgesehen sein, wobei der Kolben 1a fest mit dem Zylinder 1 verbunden ist.

Eine andere wahlweise Ausführung ist in der fig. 3 dargestellt. Dabei grenzt die Kolbenstange 4 mit ihrem unteren Ende an den Kolben 2a oder ist an ihm befestigt, <wie es in den Figuren 2 oder 1 dargestellt ist; jedoch besitzt ihr oberes Ende einen Bund 16, auf dem der Kolben 5 ruht. Zwischen dem Kolben 5 und dem überstand der Kolbenstange 4 ist bei 17 eine Flüssigkeitsdruckdichtung vorgesehen. Dadurch ist es nicht notwendig, die Kolbenstange 4 an die Kolben 5 oder 2a zu befestigen. Bei dieser Ausführung ist es nicht möglich, durch Aufbringen von Flüssigkeitsdruck an der Entlüftung 9 den Zylinder i in den Zylinder 2 einzufahren, da das den Kolben 5 von der Kolbenstange 4 abheben würde. Hingegen kann der Zylinder in den Zylinder 3 eingefahren werden, wie es unter Bezug auf die Fig. 2 beschrieben worden ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 können entweder einer oder beide Zylinder 1 und 2 in die Zylinder 2 und bzw. 3 eingefahren werden, wie es unter Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden ist.

Obgleich, wie vorher beschrieben, die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens und des oberen Endes des

ersten Zylinders im wesentlichen gleich der des zweiten Kolbens sein sollten, können die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens und des oberen Endes des ersten Zylinders jedoch auch geringfügig kleiner oder größer ausgelegt sein als die des zweiten Kolbens. Auf diese Weise kann bestimmt werden, welcher der beiden Zylinder bei einer Belastung des Kolbens zuerst nachgibt·

- Schutzansprüche

Claims

RA. 398 326*30.7.65 Schutzansprüehe

1. Hydraulischer Grubenstempel mit drei teleskopartig angeordneten Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kolben (1a) an der Unterseite des ersten Zylinders (1) angreift, der an seinem oberen Ende geschlossen ist, daß der erste Kolben (1a) und der erste Zylinder (1) in einem zweiten Zylinder (2) verschiebbar angeordnet sind, an dessen Grundfläche ein zweiter Kolben (2a) befestigt ist, der in einem dritten Zylinder (3) verschiebbar angeordnet ist, daß ein dritter Kolben 0) in. dem ersten Zylinder (1) verschiebbar angeordnet ist, daß eine Kolbenstange (4-) durch den ersten Kolben (1a) verschiebbar und so angeordnet ist, daß sie den dritten Kolben (5) auf dem zweiten Kolben (2a) abstützt, daß eine hydraulische Verbindung zwischen den drei Zylindern (1, 2, 3) geschaffen ist, und daß die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens (1a) und des ersten Zylinders (1) im wesentlichen gleich der des zweiten Kolbens (2a) sind, so daß der Stempel eine konstante Stempelkennlinie aufweist.

2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Kolbenstange (4·) angeordneter Kanal (6) die hydraulische Terbindung zwischen dem ersten (1) und dritten (3) Zylinder bildet.

3· Grubenstempel naeh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens (1a) und des oberen Endes (A) des ersten Zylinders (1) geringfügig kleiner sind als die des zweiten Kolbens (2a).

4. Grubenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierten wirksamen Flächen des ersten Kolbens (1a) und des oberen Endes (A) des ersten Zylinders (1) geringfügig größer sind als die des zweiten Kolbens (2a)·

5. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (4) mit dem dritten Kolben (5) aus einem Stück bestdib.

6. Grubenstempel nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfahren des ersten (1) bzw. zweiten (2) Zylinders dem zweiten (2) oder dritten (J) Zylinder oder beiden ein Strömungsmedium unter Druck an einem Funkt (8a, 9) oberhalb des ersten (1a) bzw.- zweiten (2a) Kolbens zugeführt wird.

7. Grubenstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ e 1 c h n.e. t, daß-die. Kolbenstange (4)

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nach einem der vorhergehenden Ansprüche, fcii gekennzeichnet , dal die Kolben-Anlage an dem zweiten Kolben (2a) susge-