DE3421002A1

DE3421002A1 - Hydraulischer stempel in modulbauweise

Info

Publication number: DE3421002A1
Application number: DE19843421002
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: GAG GRUBENAUSBAU GmbH
Current assignee: GAG GRUBENAUSBAU GmbH
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1984-06-06
Publication date: 1985-12-12

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stempel
für den Einsatz in Streben und Strecken des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, mit dem im Außenrohr verschieblich geführten und dagegen endseitig abgedichteten Innenrohr sowie mit dem zum Einfügen von Verlängerungsteilen lösbar mit dem Innenrohr verbundenen Kronkopf, einem Setz-/Raubventil und einem Druckbegrenzungsventil. Die Erfindung betrifft außerdem einen hydraulischen Stempel für den Einsatz in Streben und Strecken des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, mit dem im Außenrohr verschieblich geführten und dagegen endseitig abgedichteten Innenrohr, dem zum Einfügen von Verlängerungsteilen lösbar mit dem Innenrohr verbundenen Kronkopf und einem Innen- und Außenrohr umfassenden geschlossenen hydraulischen System, einem Setz- und Raubventil sowie ggf. Druckbegrenzungsventilen.
einmal Dabei handelt es sich um ein sogenanntes offenes System, und zum anderen um ein geschlossenes System.
Hydraulische Stempel werden im untertägigen Berg- und Tunnelbau sowohl als Einzelstempel als auch zu Gestellen zusammengefaßt zur Abstützung und damit zum Offenhalten der bergmännischen Hohlräume eingesetzt. Diese hydraulischen Stempel werden mit Hilfe von in den Strecken aufgestellten zentralen Pumpen und Schlauchleitung sowie Setzpistole unter Druck zwischen Hangendem und Liegende,-l verspannt. Je nach Lastbereich bringen derartige Hydraulikstempel 25 t, 40 t, 80 t oder mehr. Diese Stempel werden für bestimmte Mächtigkeits- und Lastbereiche als sogenanntes offenes System oder geschlossenes System gebaut und eingesetzt. Beim offenen System wird beim Rauben des Stempels über ein Raubventil entlastet und die Hydraulikflüssigkeit in den freien Raum gespritzt. Beim geschlossenen System gelangL die Hydraulikflüssigkeit in eine Vorratskammer im Stempel und wird von dort später beim neuen Setzen wieder in den Druckraum gebracht. Mit Hilfe von Verlängerungen ist es möglich, die Länge derartiger Stempel, insbesondere bei den Einzelstempeln den jeweiligen Mächtigkeitsschwankungen anzupassen. Dafür werden entsprechend vorbereitete Rohrstücke eingesetzt, die in den Abmessungen und im Aufbau denen des Außen- bzw.
Innenrohres der Stempel entsprechen. Die Verbindung der Verlängerungen mit den Stempeln erfolgt durch Einschlagen von Stiften in entsprechend durch beide Rohre gehenden Bohrungen, wozu jeweils eine Überlappung beider Rohre und damit ein größerer Durchmesser erforderlich ist. Trotz dieser Verlängerungen werden eine große Anzahl von verschiedenen Variationen derartiger Stempel gebaut und zwar jeweils den Mächtigkeits- und Lastbereichen entsprechend ausgebildete.
Die Verlängerungen können nämlich nur kurze Bereiche überbrücken, weil ansonsten die Übertragung der Kräfte nicht gewährleistet ist. Darüberhinaus sind derartige Stempel mit Verlängerungen gegen Seitendruck sehr empfindlich. Neben einem Setz- und Raubventil wird heute ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil eingesetzt, das bei auftretender Überlast automatisch durch Abspritzen den Druck im Stempel abbaut.
Bei den bekannten hydraulischen Stempeln ist von Nachteil, daß sie wegen der notwendigen Abrichtung zwischen Außen- und Innenstempel aufwendige Dichtungen erfordern, wobei das Innenrohr als Kolben beidseitig durch eine Platte abgeschlossen ist und somit als Kolben wirkt. Die Dichtungen erfordern wegen der unterschiedlichen Druckbeeinflussung höchste Präzision und Verwendung teurer Materialien, wobei zusätzlich die Innen- und Außenwände von Innenrohr und Außenrohr bearbeitet werden müssen, um die Wirkung der Gleitdichtung zu garantieren. Darüberhinais ist von Nachteils daß für die unterschiedlichen Mächtigkeitsbereiche unterschiedliche Stempel benötigt werde, weil die Verlängerungen wie beschrieben nur relativ kurze Längen aufweisen können.
Es ist dafür erforderlich, entweder wie erwähnt speziell auf den jeweiligen Mächtigkeitsbereich zugeschnittene Stempel oder Stempel mit großem Hub einzusetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten, innerhalb der Lastbereiche mit Zusatzmodulen weitgehend variierbaren Hydraulikstempel im offenen bzw.
geschlossenen System zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenfläche des unten offenen Innenrohres am dem Kronkopf gegenüberliegenden Ende gegen die Innenfläche des einen Boden aufweisenden Außenrohres abdichtend ausgebildet ist und daß im Innen- und im Außenrohr an den freien Enden eine rundumlaufende Nut mit Bohrungen im Stempelfuß bzw. Kronkopf bzw. dem als Verlängerungsmodul ausgebildeten Verlängerungsteil korrespondierend angeordnet ist.
Bei einem derartigen Stempel ist die gesamte Säule des Innenrohres gleichzeitig mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, was sowohl Stabilitäts- wie auch Abdichtungsvorteile mit sich bringt. Die Dichtungen, die zwischen der Außenfläche und des Innenrohres und der Innenflächz des Außenrohres angeordnet und ausgebildet sind, brauchen nicht mehr den hohen Druckunterschied auszuhalten und ihre Herstellung und Anordnung ist wesentlich vereinfacht und letztlich auch genauer zu bewerkstelligen. Durch die rundumlaufende Nut und die Bohrungen in den miteinander tu verbindenden Teilen ist es ohne weiteres möglich, den Kronkopf, den Stempelfuß bzw. die Verlängerungsteile anzuschlagen bzw. wieder zu lösen, wobei diese Verbindungen in vorteilhafter Weise nicht mehr punktförmig, sondern zumindest linienförmig sind, je nach Ausbildung der in die Nut bzw. Gegennut einzubringenden Verbindungsteile. Auf diese Weise kann bei entsprechender Ausbildung der Verbindungsteile der wie oben beschrieben ausgebildete Stempel als Basismodul verwendet werden, das immer den gleichen Hub aufweist, aber durch entsprechend ausgebildete Verlängerungsteile den jeweiligen Mächtigkeitsbedingungen ohne weiteres angepaßt werden kann. Damit wird die Lagehaltung für die verhältnismäßig teueren Hydraulikstempel wesentlich reduziert und ihr Einsatzbereich wesentlich vergrößert.
Ein Baukastensystem bzw. Stempel in Modulbauweise werden erreicht, indem als Basismodul für alle Mächtigkeitsbereiche gleiche Abmessungen aufweisende Außen- und Innenrohre miteinander kombiniert und mit Verlängerungsmodulen zu verbinden sind. Auf diese Weise können praktisch alle ldächtigkeitsbereiche mit ein und demselben Basismodul versorgt werden, also nur einem einzigen hydraulischen Modul, während die Verlängerungsmodule bei entsprechender Ausbildung die restlichen Mächtigkeitsschwankungen ausgleichen.
Der Aufbau des Stempels wird dadurch vereinfacht, daß erfindungsgemäß das Setz- und Raubventil über eine am Boden des Außenrohres verlaufende Bohrung nit dem Innenraum des Innenrohres verbunden ist. Dadurch herrscht auch im Bereich der Dichtung, die am unteren Ende des Innenrohres bzw. am Boden des Außenrohres angeordnet ist, gleicher Druck.
Zur Begrenzung des Druckraumes, der einmal von den Wänden des Innen- bzw. Außenrohres und vom Boden des Außenrohres begrenzt wird, ist erfindungsgJmäß vorgesehen, daß das Innenrohr am den Dichtflächen gegenüberliegenden Ende eine Verschlußplatte aufweist, die im Abstand zum Rohrrand angeordnet ist und mit Anschlüssen für Druckbegrenzungsventile ausgerüstet ist. Auf diese Art und Weise können die Druckbegrenzungsventile innerhalb des Stempels angeordnet werden, wo sie von außen unbeeinflu3t arbeiten und funktionstüchtig bleiben. Außerdem sind sie so mit dem Druckraum unmittelbar in Verbindung, so daß bei auftretenden Druckdifferenzen das Ansprechen der Druckbegrenzungsventile immer gesichert ist.
Das Rückholen des einmal unter Druck ausgefahrenen Innenstempels ist auf einfacher Art und Weise sichergestellt, indem die Verschlußplatte und der Boden gegenüberliegend Haken zum Einhängen einer Rückholfeder aufweisen. Über diese Rückholfeder wird bei nachlassendem Druck der Stempel in seine Ausgangslage zurückgezogen und kann dann an neuem Ort wieder eingesetzt werden.
Die nötigen Dicht- und Führungsflächen zwischen Innen-und Außenfläche von Außen- und Innenrohr werden erfindungsgemäß erreicht, indem die Außenfläche des unten offenen Innenrohres eine eingedrehte Nut zur Aufnahme der Dichtung und darüberliegende großflächige, ringförmige Ausnehmungen zur Aufnahme von Kunststofführungen aufweisen, wobei die Nut durch eine Abschrägung des unteren Rohrrandes mit dem Innenraum des Innenrohres in Verbindung steht. Hierdurch liegt die Dichtung im Bereich des im Innenraum herrschenden Druckes, so daß sie verhältnismäßig geringen Belastungen unterworfen ist. Ihre Ausbildung und Ancrdnung kann damit vereinfacht werden, so daß der Betrieb des Stempels langfristig gewährleistet und ein Austausch bei auftretenden Undichtigkeiten verhältnismäßig einfach ist.
Um nicht den gesamten Innenstempel und den Außenstempel auf den gegenüberliegenden Wänden entsprechend genau bearbeiten zu müssen, ist es vorteilhaft, das untere, die Dichtung und die Kunststofführungen aufweisende Endstück des Innenrohres über eine Reibschweißveroindung mit dem übrigen Innenrohr zu verbinden. Bei einer derartigen Ausbildung ist es lediglich erforderlich, dieses untere Endstück mit den Nuten bzw. ringförmigen Ausneh:iiungen zu versehen und entsprechend zu bearbeiten, dann mit dem Innenrohr zu verbinden. Anschließend kann das Innenrohr dann mit der Dichtung und den Führungen eingeschoben werden und der Hydraulikstempel ist funktionstüchtig. Bei entsprechender Ausbildung der Dichtung kann dann auf die Bearbeitung der übrigen Flächen auf der Innenseite des Außenrohres bzw. der Außenseite des Innenrohres verzichtet werden. Entsprechend geru engere Bearbeitungskosten sind die Folge.
Eine leichte Betätigung des Setz- und Raubventils wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Setz- und Raubventil geringe Differenzflächen aufweisend ausgebildet ist.
Dabei wird diese leichte Betätigung und die geringen Differenzflächen dadurch erreicht, daß der Ventilkolben innenliegend die Bohrung für Feder und Kugel des Rückschlagventils und außenseitig die ringförmige Ausnehmung für die zwischen Dichtbund und Dichtansatz verspannte Feder aufweist.
Die entsprechenden Flächen der ringförmigen Ausnehmung einerseits und der Bohrung andererseits sind dabei entsprechend zu bemessen, ohne daß die Wirksamkeit des Ventils beeinträchtigt bzw. das Einrauben zu sehr erleichtert wird.
Um einerseits den für das Einraube;] benötigten Raubschlüssel jederzeit zur Verfügung zu haben und andererseits sicherzustellen, daß das Ventil nicht versehentlich betätigt werden kann, ist es zweckmäßig, rechtwinklig zum Ventilkolben im Ventilkörper eine Bohrung zur Aufnahme des Raubschlüssels vorzusehen, der vorzugsweise als Rückspuldrehkurbel ausgebildet ist. Der Raubschlüssel wird soit nur zur Betätigung hochgeklappt und rastet anschließend gleich wieder in seine Ausgangslage ein, so daß ein Einrauban durch Versehen oder beispielsweise durch Aufschlagen von Gestein o.ä. ausgeschlossen ist. Vielmehr muß der Raubschlüssel bewußt aus seine Ausgangslage herausgedreht und betätigt werden, wobei die Betätigung durch die Ausbildung der Differenzflächen erleichtert und damit ein schnelles Einrauben gesichert ist.
Um voll funktionsfähige Verlängerungsteile zu erreichen, d.h. solche, die auch bei größeren Länge einwandfrei Kräfte aufnehmen und übertragen und andererseits gegen Knickkräfte ausreichend stabil sind, ist nach einer Ausbildung der Erfindung das Verlängerungsmodul als dünnwandiges Rohr mit Einfüllöffnungen für eine Druckmasse, vorzugsweise Spezialbeton ausgebildet und weist endseitig gleichzeitig als Verschlußplatte dienende Übergangsstücke auf. Ein solches Verlängerungsmodul kann entweder im Herstellerwerk oder aber auch unter Tage mit Spezialbeton so gefüllt werden, daß es die geschilderten Forderungen erfüllt und damit mit einem für den jeweiligen Lastbereich immer gleichen Basismodul kombiniert werden und eingesetzt werden kann. Bei entsprechender Ausbildung der Module, wobei Längen von 400, 600 oder looo mm als zweckmäßig vorgeschlagen werden, kann so mit verhältnismäßig wenig Variationen von Modulen eine Anpassung an praktisch alle Mächtigkeitsbereiche erreicht werden.
Werden die in der Herstellung einfachen und preiswerten Verlängerungsmodule unter Tage beschädigt, beispielsweise zu stark auf Knickung beansprucht, werden sie im Alten Mann zurückbelassen bzw. allenfalls als Schrott nach Übertage transportiert. Die im Verhältnis sehr aufwendige Reparatur von Hydraulikstempeln wird so erheblich reduziert. Die Verschlußplatten der Verlängerungsmodule erden nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag gleichzeitig als Übergangsstücke ausgebildet, so daß die Verbindung der Verlängerungsmodule mit dem Basismodul oder mit anderen Verlängerungsmodulen wesentlich erleichtert ist.
Das Füllen der Verlängerungsmodule kann vorteilhaft vergleichmäßigt werden und einem Schrumpfvorgang entgegengewirkt werden, wenn zwei Einfüllöfflungen seitlich an beiden Enden vorgesehen und in gleicher Ebene angeordnet sind.
Bei einer derartigen Ausbildung der Verlängerungsmodule ist durch eine weitgehend gleichmäßige Säule der Druckmasse eine gute Überleitung bzw. Weiterleitung der auftretenden Drücke gegeben.
Nach einer weiteren Ausbildung ist das eine Rohrende als Einfüllöffnung ausgebildet und nach dem Füllvorgang durch eine zwischengefügte elastische Kunststoffplatte verschlossen. Über die elastische Kunststoffplatte wird sichergestellt, daß auftretende Schrumpfungen in der Druckmasse ausgeglichen und somit eine gleichmäßige Weiterleitung der auftretenden Drücke gegeben ist.
Neben den rohrförmigen Verlängerungsmodulen ist es auch möglich, daß das Verlängerungsmodul als Rinnenprofilstab oder Doppel stab ausgebildet und mit Übergangsstück versehen ist. Derartige Verlängerungsmodule haben den großen Vorteil, daß sie aus einfachen Bauteilen den jeweiligen Bedingungen entsprechend zusammengesetzt werden können, wobei derartige Rinnenprofile unter Tage für verschiedene Zwecke sowieso eingesetzt werden und damit vorhanden sind.
Neben dem sogenannten offenen System, für das die vorbeschriebenen Merkmale Verwendung finden, gibt es auch das geschlossene System, für das im Prinzip ebenfalls die vorgenannten Merkmale eingesetzt werden können. Allerdings ist es dabei zusätzlich erforderlich, daß die Außenfläche des unten offenen Innenrohres am dem Kronkopf gegenüberliegenden Ende gegen die Innenfläche des einen Boden aufweisenden Außenrohres abdichtend ausgebildet ist, daß im Innen- und im Außenrohr an den freien Enden eine umlaufende Nut mit Bohrungen in den Anschlußteilen korrnspondierend angeordnet ist und daß der Innenraum des Innenr;hres durch im Abstand angeordnete Verschlußplatten in zwei Kammern unterteilt und im Zwischenraum ein mit Differentialpumpe kombiniertes und beide Kammern zeitweise verbincndes Setz-/Raubventil angeordnet und mit beiden Kammern verbunden ist. Über die Differentialpumpe kann das benötigte Druckmedium, d.h. die Hydraulikflüssigkeit von der im Innenraum gebildeten drucklosen Kammer in die Druckkammer überführt und damit ein Ausfahren des Stempels erreicht werden. Gleichzeitig wird über die Differentialpumpe bzw. über zugeordnete Ventile bei Bedarf der Überdruck oder der Druck in der unter Druck stehenden Kammer abgebaut, indem Hydraulikflüssigkeit in die drucklose Kammer überführt wird. Durch die Anordnung der Differentialpumpe genau zwischen beiden Kammern sind die Verbindungswege kurz und im übrigen leicht zu erreichen, weil das verhältnismäßig kurze entsprechend ausgebildete Basismodul ja jeweils zwischen den Verlängerungsmodulen so angeordnet werden kann, daß es von den Bergleuten gut zu erreichen ist.
Die Differentialpumpe ermöglicht ein ausreichend schnelles und sicheres Ausfahren des Stempels und das Erreichen ausreichender Setzdrücke, da erfindungsgemäß im äußeren großflächigen Kolben ein federbelasteter kleiner Kolben angeordnet ist, die beide gleichz3itig oder nur der kleine Kolben allein über den Betätigungshebel verschiebbar sind. Zunächst wird somit gegen den im Verhältnis noch niedrigen Druck in der unter Druck stehenden Kammer mit dem großen Kolben gepumpt, bis bei Erreichen eines bestimmten Druckes der kleine Kolben nur noch anspricht und dann mit entsprechend geringer Kraftaufwendung cie noch notwendige relativ kleine Menge an Hydrauldkflüss,gkeit in die unter weraenkann Druck stehende Kammer überführt. Ein rechtzeitiges Ansprechen des kleineren Kolbens wird dabei erreicht, indem der kleine Kolben am großflächigen Kolben über eine Feder verspannt ist.
Der einwandfreie Betrieb der Differentialpumpe wird dabei gesichert, indem zwischen der unter Druck stehenden Kammer und dem Kolbenraum sowie der drucklosen Kammer und dem Kolbenraum Rückschlagventile angeordnet sind. Diese Rückschlagventile werden entweder automatisch durch den Betrieb der Differentialpumpe gesteuert oder aber von außen, um so auch gleichzeitig die Entlastung des Stempels mit Hilfe der vorhandenen Hebel und Einstellaggregate bewerkstelligen zu können.
Zur Vereinfachung des Aufbaues des Hydraulikstempels mit geschlossenem System ist es von Vorteil, daß das die Differentialpumpe aufnehmende Gehäuse als Übergangsstück mit innenliegender Nut ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausbildung kann das Verhältnis zwischen unter Druck stehender Kammer und druckloser Kammer den jeweiligen Notwendigkeiten entsprechend angepaßt werden und zwar durch Wahl der entsprechenden Längen der einzelnen Kammern, ohne daß jeweils beide Teile geändert werden müssen. Die nicht unter Druck stehende Kammer bzw. das entsprechende Innenrohr wird hier einfach mit dem Übergangsstück verbunden und zwar mit Hilfe der innenliegenden Nut und entsprechender Bohrungen, sowie auch die Verlängerungsstücke angeflanscht bzw. angebracht werden.
Zur Erleichterung des Austausches der Differentialpumpe und damit auch ihrer Montage ist vorgecehen, daß die Differentialpumpe als Schraubteil ausgzbildet ist. Sie wird somit in den zwischen den beiden Verschlußplatten angeordneten Zwischenraum hineingedreht und nimmt dann immer die gleiche richtige Position ein, ohne daß Positionierungsprobleme auftreten können.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Baukastensystem geschaffen ist, das einen erstaunlich weiten Einsatzbereich hat. Unter Berücksichtigung der üblichen Lastbereiche können hier mit einem und demselben Basismodul unterschiedlichste Mächtigkeitsbereiche ausgebaut werden.
Dazu ist es lediglich erforderlich, die vorgesehenen drei Längen an Verlängerungsmodulen vorzuhalten, die jeweils miteinander und mit dem Basismodul kombiniert praktisch alle unter Tage vorkommenden Bereiche abdecken. Die Vielfalt der jetzt unter Tage vorhandenen Stempel kann entfallen, was nicht nur zu einer wesentlichen Entlastung der Bevorratung führt, sondern gleichzeitig auch zu wesentlich geringeren Investitionen, weil die jeweiligen Module wegen ihres einfachen und zweckmäßigen Aufbaues auch über längere Standzeiten verfügen. Darüberhinaus ist der Aufbau gerade des Basismoduls wesentlich vereinfacht, so daß dessen Herstellung vereinfacht und verbilligt werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Verlängerungsmodule auf Betonrohrbasis im Zerstörungsfall unter Tage belassen werden können tind daß bei auftretendem Stoßdruck die reparaturempfindlichen Teile dort angeordnet werden können, wo sie durch entsprechende Belastungen weniger gefährdet sind. Durch Beibehaltung verschiedener Bedienungselemente können beim herkömmlichen offenen System die vorhandenen Setzpistolen und Raubelemente eingesetzt werden, so daß eine Umrüstung der Schachtanlagen mit diesen Teilen überhaupt nicht notwendig wird. Weiterhin sind diese Stempel generell mit einem Druckbegrenzungsventil hoher Leistuna auszurüsten, so daß eine Schonung dieser Systeme erreicht wird, die deren Lebensdauer wesentlich erhöhen. Im übrigen sind Verlängerungen nicht nur durch Zusammenfügung von Basismodulen und Verlängerungsmodulen, sondern auch durch Verbindung von Basismodulen untereinander möglich.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen als Basismodul dienenden Hydraulikstempel in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 einen aus Basismodul und mehreren Verlangerungsmodulen bestehenden Hydraulikstempel im Schnitt, Fig. 3 ein Verlängerungsmodul im Schnitt, Fig. 4 eine andere Ausbildung des Verlängerungsmoduls im Schnitt, Fig. 5 eine Teilansicht im Bereich des Bodens des Außenrohres, Fig. 6 das Setz- und Raubventil im Querschnitt, Fig. 7 das Innenrohr im Bereich der oberen Verschlußplatte im Schnitt, Fig. 8 die zwischen der unter Druck stehenden Kammer und der nicht unter Druck stehenden Kammer angeordnete Differentialpumpe im Schnitt und Fig. 9 eine dritte Ausbildung des Verlängerungsmoduls in Draufsicht.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hydraulikstempel 1 handelt es sich um das Basismodul, das wie später noch weiter erläutert wird, mit Verl ängerungsmodulen oder anderen Basismodulen verbunden werden kann, um so einen Hydraulikstempel zu erreichen, der den jeweiligen Mächtigkeitsverhältnissen angepaßt zu betreiben ist.
Der Hydraulikstempel 1 besteht zunächst im wesentlichen aus dem Außenrohr 2, dem darin verschieblich angeordneten Innenrohr 3 sowie dem Kronkopf 4 und dem Stempel fuß 5. Kronkopf 4 und Stempel fuß 5 sind über eine besonders zweckmäßige und einfache Verbindung mit dem Außenrohr 2 bzw. dem Innenrohr 3 verbunden.
Am unteren Ende des Außenrohres 2 ist das Setz- und Raubventil 6 angeordnet. Über dieses Setz- und Raubventil 6 wird die Druckflüssigkeit in den von Außenrohr 2 und Innenrohr 3 hineingedrückt. Dabei fährt der Innenstempel gegen die Rückholfeder 7 aus, die einmal am Boden lo des Außenrohres 2 und zum anderen an der Verschlußplatte 11 des Innenrohres 3 befestigt ist. Hierzu dienen die Haken 19,20, die in den Boden lo bzw. die Verschlußplatte 11 eingebracht sind. Wird das Raubventil 6 betätigt, so strömt die Druckflüssigkeit aus dem Innenraum 21 heraus und die Rückholfeder 7 zieht das Innenrohr 3 in seine Ausgangsposition zurück, d.h. soweit zurück, bis der Griff 8 bzw. der Abstreifer 9 gegen eine entsprechende Begrenzung fahren. Andererseits wird beim Ausfahren des Innenrohres 3 dieses gestoppt, sobald es gegen entsprechende Ansätze am Außenrohr 2 bzw.
dem Griff 8 fährt.
In der Verschlußplatte 11, die im Abstand zum Rohrrand 12 angeordnet ist, sind Anschlüsse 13, 14 vorgesehen, in die Druckbegrenzungsventile 15 eingesetzt werden können.
Dargestellt ist hier ein derartiges Druckbegrenzungsventil 15, es ist aber möglich, zwei, drei oder sogar noch mehr Druckbegrenzungsventile 15 in diesem Raim zwischen der Verschlußplatte 11 und dem Rohrrand 12 sicher anzuordnen. Das beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils freigesetzte Druckmedium wird über die Auslaßbohrung 16 abgeführt, die oberhalb des Griffes 8 angesetzt ist oder aber durch diesen auch hindurchführen kann. Die den Innenraum 21 mit dem Setz- und Raubventil 6 verbindende Bohrung 22 ist teilweise in den Boden lo eingebracht, um einen Durchfluß auch bei eingefahrenem Innenrohr 3 zu sichern und um andererseits eine gewisse Druckreduzierung im Anfcngsbereich zu erreichen.
Im Außenrohr 2 ist eine Nut 24 angeordnet, die mit der Bohrung 25 im Stempel fuß 5 korrespondiert. Bei entsprechendem Einbringen eines Stabes oder eines gebogenen Drahtes o.ä. in die Bohrung 25 und damit in die Nut 24 ist das Festlegen des Stempelfußes 5 am Außenrohr 2 erreicht. Dies ist verhältnismäßig einfach und schnell zu erreichen und führt zu einer festen Verbindung zwischen beiden Teilen, die bei Bedarf auch schnell wieder gelöst werden kann. Ähnlich ist auch im Innenrohr 3 eine Nut 26 vorgesehen, die mit Bohrungen 27 im Kronkopf 4 korrespondiert. Auch diese Anordnung bietet ebenso wie die oben geschilderte den Vorteil, daß praktisch an jeder beliebigen Stelle die Verbindung zwischen beiden Teilen hergestellt werden kann, ohne daß die in beiden Teilen bisher üblicherweise angebrachten Bohrungen genau in Übereinstimmung gebracht werden müssen. Die Nut bietet eben die Möglichkeit, die Verbindung an jeder Stelle herzustellen.
Fig. 2 zeigt einen Hydraulikstempel 1, der aus einem Basismodul 32 und zwei Verl ängerungsmodulen 30, 31 zusammengesetzt ist. Das Basismodul 32 entspricht dem in Fig. 1 dargestellten mit Ausnahme des Stempelfußes 5 und des Kronkopfes 4. Außenrohr 2 und Innenrohr 3 haben die gleichen Abmessungen wie bei dem in Fig.l dargestellten Basismodul, so daß die Einzelteile auch untereinander austauschbar sind.
Die Verbindung der Verlängerungsmodule 30, 31 mit den verschiedenen Teilen und beispielsweise mit dem unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Innenrohr 3 ud Außenrohr 2 wird bewerkstelligt, indem T-förmige Übergangsstücke 33 zum Einsatz kommen. Auch diese Übergangsstücke 33 weisen Nuten auf, die das Verbinden wie erläutert rleichtern.
Die in Fig. 3, 4, 9 dargestelltzn Verlängerungsmodule 30, 31 können in der beschriebenen At und Weise mit dem Basismodul 32 bzw. mit anderen Verlängerungsmodulen verbunden werden. Hierzu sind im Bereich der unteren Übergangsstücke und der oberen Übergangsstücke diese mit Nuten 29, 29' versehen. Diese Nuten korrespondieren mit Bohrungen in den Übergangsstücken 33 oder den entsprechenden Teilen des Basismoduls 32.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellten Verlängerungsmodule bestehen aus dünnwandigen Rohren, die oben und unten nur durch die Übergangsstücke verschlossen und die mit Spezialbeton 36 gefüllt sind. Bei dem in Fig. 3 wiedergegebenen Verl ängerungsmodul 30 wird der Spezial beton 36 über die Einfüllöffnung 34 eingefüllt und dann verschlossen. Um den auftretenden Schrumpfungsvorgang zu eliminieren, ist oben eine elastische Kunststoffplatte 37 aufgelegt, die für den notwendigen Kontakt des Spezial betons und Übergangsstück 33 Sorge trägt.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Verlängerungsmodul 31 sind seitlich zwei Einfüllöffnungen 34, 35 vorgesehen, so daß beim Einfüllen der Spezial beton immer oben und unten gegen die Übergangsstücke 33 zum Anliegen kommt, so daß eine einwandfreie Kraftübertragung gewährleistet ist. Durch entsprechenden Rüttelvorgang ist sicherzustzilen, daß der Spezialbeton auch in der notwendigen Dichte eingebracht wird.
Fig. 9 zeigt eine Ausbildung, bei der das Verlängerungsmodul 30, 31 von einem Rinnenprofilstab 38 bzw. einem Doppelstab 39 gebildet ist.
Die Dichtfläche 41 zwischen innenrohr 3 und Außenrohr 2 wird durch eine noch weiter unten erläutert Ausbildung der Außenfläche 42 am unteren Ende 43 des Innenrohres 3 bzw. der Innenfläche 44 des Außenrohres 4 erreicht. Dabei ist am unteren Ende in der Nähe des unteren Rohrrandes 52 eine Nut 45 vorgesehen, in die eine Dichtung 46 bzw. ein Dichtring eingelegt ist. Dieser Dichtring, der in senkrechter Richtung ein Spiel hat, ist durch die Abschräsung 51 und die im Boden lo angeordnete Bohrung 22 direkt auch dem Druckmedium ausgesetzt, so daß in diesem ganzen Bereich gleiche Druckverhältnisse herrschen. Eine gleichmäßige und sichere Abdichtung ist so ohne übermäßige Beanspruchung der Dichtung 46 erreicht.
Oberhalb der Nut 45 und der Dichtung 46 sind in die Außenfläche 42 des Innenrohres 3 Ausnehmungen 47, 48 eingedreht, in die Kunststofführungen 49, 50 eingelegt werden können, um so eine einwandfreie Führung des Innenrohres 3 beim Ausschieben bzw. Einziehen im Außenrohr 2 zu sichern.
Die Länge der Ausnehmungen 47, 48 bzw. auch der Kunststoffführungen 49, 50 kann den jeweiligen Bedingungen entsprechend variiert werden.
Das Endstück 54 des Innenrohres 3, das mit den entsprechenden Ausnehmungen 47, 48 bzw. der Nut 45 versehen wird, ist über Reibschweißverbindung 55 mit dem übrigen Innenrohr 3 verbunden, um beim Bearbeiten nicht das ganze Rohr einspannen zu müssen.
Fig. 6 zeigt das Setz- und Raubventil 6, das, wie Fig.
1 und 2 zeigt, im Bereich des Bodens des Außenrohres 2 angebracht ist. Der Ventilkörper 56 ist hiErzu der Form des Außenrohres 2 angepaßt und an diesem befestigt. In den Ventilkörper 56 eingepaßt sind die Ventilteile mit Rückschlagventil 63 und der zum Einbringen des Raubschlüssels benötigten Bohrung 69. Das Setz- und Raubventil verfügt über nur geringfügig differierende Differenzflächen 57, 58, wobei der Ventilkolben 59 in der Bohrung 60 gelagert ist, in der die Kugel 61 durch die Feder 62 beansprucht, die Zentralbohrung des Rückschlagveniils 63 verschließt.
Bei Aufsetzen der Setzpistole auf den Pistolenansatz 64 wird diese Kugel 61 gegen die Feder 62 verschoben, so daß das Druckmedium durch die Zentralbohrung, die Bohrung 60 und die Bohrung 22 in das Stempel innere eindringen kann.
Soll der Stempel entlastet werden, so wird der Raubschlüssel in die Bohrung 69 eingeführt und gegen den Stößel des Ventilkolbens 59 verdreht, so daß dieser gegen die Feder drückt 67, die in der ringförmigen Ausnehmung 65 angeordnet zwischen Dichtbund 66 und Dichtansatz 68 verspannt ist. Der Ventilkolben 59 wird auf diese Weise vom Dichtbund 46 abgehoben, so daß das Druckmedium durch die Bohrung 69 austreten kann.
Der Raubschlüssel ist klappbar ausgebildet, so daß er nicht durch Versehen betätigt werden kann.
Den dem Setz- und Raubventil gegenüberliegenden Bereich zeigt Fig. 7. In der Verschlußplatte 11 sind Anschlüsse 13, 14 vorgesehen, in die Druckbegrenzungsventile 15 eingebracht werden können. In der Wandung des Innenrohres 3 wiederum sind verschiedene Auslaßbohrungen 16 so angebracht, daß die evtl. durch das Druckbegrenzungsventil 15 freigesetzten Druckmediummengen austreten können. An der Verschlußplatte 11 ist außerdem der Haken 19 angebracht, an dem die Rückholfeder 7 befestigt ist.
Fig. 8 zeigt die im Gehäuse 74 angeordnete Differentialpumpe 80. Das Gehäuse 74 besteht entweier aus zwei Verschlußplatten 75, 76, die den Innenraum 22 des Innenrohres 3 in eine drucklose Kammer 77 und eine unter Druck stehende Kammer 78 teilen oder aus einem Übergangsstück 3, das mit dem Innenrohr über die übliche Nut 28/Bohrung 25-Verbindung an die beiden Teile des Innenrohres 3 bzw. Außenrohres 2 angebracht ist.
Zwischen den Verschlußplatten 75, 76 ist so ein Zwischenraum 79 gebildet, in den die Differentialpumpe 80 beispielsweise mit Hilfe eines Gewindes 9o eingedreht werden kann. Diese Differentialpumpe 80 wird über den Betätigungshebel 81 bedient, der klappbar oder verlängerbar ausgebildet ist und mit dessen Hilfe der Kolben 82 im Gehäuse 74 hin-und hergeschoben werden kann. Der Kolben 82 besteht aus dem großflächigen Kolben 83 und dem darin angeordneten kleinen Kolben 84, der über die Verbindungsschraube am großflächigen Kolben 83 befestigt und über die Feder 88 vorgespannt ist. In die Verbindungsleitung zwischen der drucklosen Kammer 77 und der Druck-Kammer 78 sind Rückschlagventile 86, 87 eingesetzt, die dafür Sorge tragen, daß beim Betätigen der Differentialpumpe 80 das Druckmedium gleichmäßig von einer Kammer in die andere befördert wird, vorzugsweise von der drucklosen Kammer 77 in die Druck-Kammer 78.
Das Betätigen des großflächigen Kolbens 83 wird durch die Abschrägungen 89 erleichtert, so daß der Kolbenraum 91 immer mit etwas Druckflüssigkeit gefüllt ist.
Beim Betätigen der Differentialpu;npe 80 bzw. des Betätigungshebels 81 wird zunächst Druckflüssigkeit aus der drucklosen Kammer 87 unter Passieren des Rückschlagventils 86 in den Kolbenraum 91 und von dort unter Passieren des Rückschlagventils 87 in die Druck-Kammer 78 gepumpt. Dabei wird zunächst ausschließlich der großflächige Kolben 83 wirksam, so daß verhultnismäßig schnell große Mengen an Druckflüssigkeit von einer Kammer in die andere fließen.
Bei Erreichen eines durch die Vor spannung der Feder 88 vorbestimmten Druckes wird nicht mehr der großflächige Kolben 83 durch den Betätigungshebel 81 verschoben, sondern der kleine Kolben 84, mit dessen Hilfe dann der notwendige hohe Druck in der Druck-Kammer 78 eingestellt wird.
Nicht dargestellt ist hier das oder die Aggregate, die benötigt werden, um das Rückschlagventil 87 und das Rückschlagventil 86 so einzustellen, daß die Druckflüssigkeit über die Leitungen wieder zurück in die drucklose Kammer 87 abfließen kann.Hierzu werden übliche Aggregate bzw. Regler eingesetzt.
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Claims

Hydraulischer Stempel in Modulbauweise Patentansprüche 1. Hydraulischer Stempel für den Einsatz in Streben und Strecken des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, mit dem im Außenrohr verschieblich geführten und dagegen endseitig abgedichteten Innenrohr sowie mit dem zum Einfügen von Verl ängerungsteilen lösbar mit dem Innenrohr verbundenen Kronkopf, einem Setz-/Raubventil und einem Druckbegrenzungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (42) des unten offenen Innenrohres (3) am dem Kronkopf (4) gegenüberliegenden Ende (43) gegen die Innenfläche (44) des einen Boden (lo) aufweisenden Außenrohres (2) abdichtend ausgebildet ist und daß im Innen-und im Außenrohr (3, 2) an den freien Enden eine rundumlaufende Nut (24, 26) mit Bohrungen (25, 27) im Stempel fuß (5) bzw. Kronkopf (4) bzw. dem als Verlängerungsmodul (30, 31) ausgebildeten Verlängerungsteil korrespondierend angeordnet ist.
2. Hydraulikstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Basismodul (32) für alle Mächtigkeitsbereiche gleiche Abmessungen aufweisende Außen- (2) und Innenrohre (3) miteinander kombiniert und mit Verlängerungsmodulen (30, 31) zu verbinden sind.
3. Hydraulikstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Setz- und Raubventil (6) über eine am Boden (lo) des Außenrohres (2) verlaufende Bohrung (22) mit dem Innenraum (21) des Innenrohres (3) verbunden ist.
4. Hydraulikstempel nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) am den Dichtflächen (41) gegenüberliegenden Ende eine Verschlußplatte (11) aufweist, die im Abstand zum Rohrrand (12) angeordnet und mit Anschlüssen (13, 14) für Druckbegrenzungsventile (16) ausgerüstet ist.
5. Hydraulikstempel nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verschlußplatte (11) und der 3oden (lo) gegenüberliegend Haken (19, 20) zum Einhängen s'ner Rückholfeder (7) aufweisen.
6. Hydraulikstempel nach Anspruch 1 und Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c 1 n e t daß die Außenfläche (42) des unten offenen Innenrohres (3) eine eingedrehte Nut (45) zur Aufnahr.;e der Dichtung (46) und darüberliegende großflächige, ringförmige Ausnehmungen (47, 48) zur Aufnahme von Kunststofführungen (49, 5c) aufweisen, wobei die Nut durch eine Abschrägung (51) des unteren Rohrrandes (52) mit dem Innenraum (21) des Innenrohres in Verbindung steht.
7. Hydraulikstempel nach Anspruch 1 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere, die Dichtung (46) und die Kunststofführungen (49, 50) aufweisende Endstück (54) des Innenrohres (3) über eine Reibschweißverbindung (45) mit dem übrigen Innenrohr verbunden ist.
8. Hydraulikstempel nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Setz- und Raubventil (6) geringe Differenzflächen (57, 58) aufweisend ausgebildet ist.
9. Hydraulikstempel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (59) innenliegend die Bohrung ( 60 ) für Feder (62) und Kugel (61) des Rückscnlagventils (63) und außenseitig die ringförmige Ausnehmung (65) für die zwischen Dichtbund (66) und Dichtansatz (68) verspannte Feder (67) aufweist.
lo. Hydraulikstempel nach Anspruch 8 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß rechtwinklig zum Ventilkolben (59) im Ventilkörper (56) eine Bohrung (69) zur Aufnahme des Raubschlüssels vorgesehen ist, der vorzugsweise als Rückspuldrehkurbel ausgebildet isL.
11. Hydraulikstempel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verlängerungsmodul (30, 31) als dünnwandiges Rohr mit Einfüllöffnungen (34, 35) für eine Druckmasse, vorzugsweise Spezialbeton (36) ausgebildet ist und endseitig gleichzeitig als Verschlußplatte dienende Übergangstücke (33) aufweist.
12. Hydraulikstempel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einfüllöffnungen (34, 35) seitlich an beiden Enden vorgesehen und in gleicher Ebene angeordnet sind.
13. Hydraulikstempel nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das eine Rohrende als Einfüllöffnung (34) ausgebildet und nach dem Füllvorgang durch eine zwischengefügte elastische Kunststoffplatte (37) verschlossen ist.
14. Hydraulikstempel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verlängerungsmodul (30, 31) als Rinnenprofilstab (38) oder Doppel stab (39) ausgebildet und mit Übergangsstücken versehen ist.
15. Hydraulischer Stempel für den Einsatz in Streben und Strecken des untertägigen Berg- uni Tunnelbaus, mit dem im Außenrohr verschieblich geführten und dagegen endseitig abgedichteten Innenrohr, dem zum Einfügen von Verlängerungsteilen lösbar mit dem Innenrohr verbundenen Kronkopf und einem Innen- und Außenrohr umfassenden geschlossenen hydraulischen System, einem Setz- und Raubventil sowie ggf.

Druckbegrenzungsventil dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (42) des unten offenen Innenrohres (3) an dem Kronkopf (4) gegenüberliegendfn Ende (43) gegen die Innenfläche (44) des einen Boden (lo) aufweisenden Außenrohres (2) abdichtend ausgebildet ist, daß im Innen- und im Außenrohr (3, 2) an den freien Enden eine umlaufende Nut (24, 26) mit Bohrungen (25, 27) in den Anschlußteilen (4, 5, 30, 31) korrespondierend angeordnet ist und daß der Innenraum (21) des Innenrohres durch im Abstand angeordnete Verschlußplatten (75, 76) in zwei Kammern (77, 78) unterteilt und im Zwischenraum (79) ein mit Differentialpumpe (80) kombiniertes und beide Kammern zeitweise verbindendes Setz-/ Raubventil (6) angeordnet und mit beiden Kammern verbunden ist.
16. Hydraulischer Stempel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren großflächigen Kolben (83) ein federbelasteter kleiner Kolben (84) angeordnet ist, die beide gleichzeitig oder nur der kleine Kolben allein über den Betäcigungshebel (81) verschiebbar sind.
17. Hydraulischer Stempel nach Anspruch 15 und Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Kolben (84) im großflächigen Kolben (83) über eine Feder (88) verspannt ist.
18. Hydraulischer Stempel nach Anspruch 15, dadurch yekennzeichet, daß zwischen der unter Druck stehenden Kammer (78) und dem Kolbenraum (91) sowie der drucklosen Kammer (77) und dem Kolbenraum Rückschlagventile (86, 87) eingeordnet sind.
19. Hydraulischer Stempel nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c 1 n e t daß das die Differentialpumpe (8c) aufnehmende Gehäuse (74) als Übergangsstück (33) mit innenliegender Nut (28) ausgebildet ist.
20. Hydraulischer Stempel nach Anspruch 15 und Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n ze i c h n e t daß die Differentialpumpe (80) als Schraubteil ausgebildet ist.
21. Hydraulischer Stempel nach Anspruch 1 oder Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t, daß die Verlängerungsmodule (30, 31) eine Länge von 400, 600 oder looo mm aufweisen.