DE3712635C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
- F15B11/036—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of servomotors having a plurality of working chambers
- F15B11/0365—Tandem constructions
-
- 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
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- E21D15/51—Component parts or details of props specially adapted to hydraulic, pneumatic, or hydraulic-pneumatic props, e.g. arrangements of relief valves
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Grubenstempel,
insbesondere für gebirgsschlaggefährdete Betriebe, mit
einem Zylinder, einem sich in dem Zylinder bewegenden
Kolben und einem den Druckraum des Zylinders
abschließenden Endteil.
Bei einem bekannten Grubenstempel dieser Gattung
(GB-PS 8 93 050) befinden sich im vorgenannten Endteil die
Kanäle für die Zu- und Ableitung des hydraulischen
Mediums, wobei in der Zuleitung ein federbelastetes
Rückschlagventil und in der Ableitung ein ebenfalls als
federbelastetes Rückschlagventil ausgebildetes
Sicherheitsventil angeordnet sind. Dieses
Sicherheitsventil tritt in Kraft, wenn der im Druckraum
befindliche hydraulische Druck einen bestimmten Wert
übersteigt, wodurch in dem Grubenstempel und dem damit
verbundenen hydraulischen System Schäden oder unerwünschte
Deformationen vermieden werden können. Es kann auch von
Hand betätigt werden, wenn der Grubenstempel aus
ausgefahrener Stellung in seine eingezogene
Ausgangsstellung zurückbewegt werden soll.
Diese bekannte Ventilausbildung bei Grubenstempeln
befriedigt in der Regel, wenn in dem Druckraum des
Grubenstempels nur eine allmähliche Druckzunahme erfolgt.
Kommt es jedoch zu einem plötzlichen Druckanstieg, können
die bei dem bekannten Grubenstempel vorgesehenen
Sicherheitsventile nicht rasch genug reagieren, um
Betriebsstörungen oder schadhafte Deformationen in der
Anlage mit Sicherheit zu vermeiden.
Auch bei hydraulischen Arbeitssystemen für andere
Anwendungsgebiete kommen plötzliche Druckanstiege vor,
deren schädliche Wirkungen vermieden werden sollen. So
können beispielsweise in Kolbenverdichtern von
Kühlkompressoren plötzliche hohe Druckanstiege auftreten.
Um deren schadhafte Folgen zu vermeiden, hat man dort den
Zylinder des Kompressors mit einem federbelasteten Deckel
verschlossen. Ein auftretender Überdruck kann dabei rasch
und wirksam durch den relativ großen Spalt abgeleitet
werden, der beim Anheben des federbelasteten Deckels
entsteht (siehe Lehrbuch "Kühlmaschinen" von Dr. Zoltan
Komondy, Technischer Buchverlag, Ausgabe 1952, S. 183).
Die bei Kompressoren bekannten Lösungen können jedoch bei
hydraulischen Grubenstempeln nicht eingesetzt werden. Denn
ihr konstruktiver Aufbau ist hierfür zu kompliziert.
Außerdem arbeiten sie nicht fehlerfrei und neigen zum
Schadhaftwerden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei
Grubenstempeln der eingangs genannten Gattung mit Hilfe
einer möglichst einfachen Konstruktion einen im Druckraum
des Stempels auftretenden plötzlichen Druckanstieg so
rasch und wirksam ableiten zu können, daß Schäden im
Grubenstempel bzw. in seinem hydraulischen System
ausgeschaltet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung
des Grubenstempels gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 angegeben ist. Diese Ausbildung ermöglicht
es, daß beim Erreichen eines vorbestimmten Wertes des im
Druckraum des Grubenstempels vorhandenen hydraulischen
Drucks sich der Zylinder von seinem ihn abschließenden
Endteil abhebt, wodurch der Druckraum mit dem offenen
Bohrungen verbunden wird, durch welche ein Teil des im
Druckraum befindlichen hydraulischen Mediums abfließen
kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Grubenstempels sind die Hebezylinder
über im Kopfteil ausgebildete Kanäle mit dem Druckraum
verbunden. Dabei kann in dem den Zylinder des
Grubenstempels abschließenden Endteil ein sich an den
Druckraum anschließender Raum ausgebildet sein, in welchen
die vorgenannten Kanäle einmünden. In der Regel genügt es,
wenn drei Hebezylinder in gleichem gegenseitigen Abstand
im Zylinderring des Endteils ausgebildet sind.
Die zum Andrücken des Zylinders auf eine Dichtungsplatte
in dem Endteil dienenden Federn können jeweils Schrauben
umgeben, die in dem Endteil eingeschraubt sind. Dabei
kann sich jede Feder mit ihrem einen Ende am Schraubenkopf
und mit ihrem anderen Ende an dem am Zylinder befestigten
Vorsprung abstützen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Grubenstempels wird im folgenden anhand
der Zeichnung näher erläutert, welche einen Axialschnitt
durch diese Ausführungsform zeigt.
Bei dieser Ausführungsform ist der den bewegenden Kolben 1
enthaltende Zylinder 5 an seinem unteren Endabschnitt mit
einem den Zylinder abschließenden Endteil 2 versehen, der
einen Zylinderring 12 aufweist, in welchen der
Endabschnitt des Zylinders 5 axial verschiebbar eingepaßt
ist. Bei Bedarf kann eine separate Dichtung zwischen dem
unteren Endabschnitt des Zylinders und dem Zylinderring 12
eingesetzt sein.
In dem Endteil 2 sind drei Hebezylinder 14 ausgebildet,
wobei in jedem Hebezylinder ein Hebekolben 3 auf- und
abbewegbar gelagert ist. Diese Hebekolben liegen mit ihrem
aus dem Zylinderring 12 herausragenden Stirnende an am
Zylinder 5 angeschweißten Vorsprüngen 9 an, während die
Hebezylinder 14 über Kanäle 8 im Endteil 2 mit den sich an
den Druckraum 13 des Zylinders anschließenden Raum 7
verbunden sind, der im Endteil 2 ausgebildet ist.
Auf die Innenfläche des Endteils ist eine kreisringförmige
Dichtungsplatte 11 gelegt, auf welche sich der Zylinder 5
mit seinem unteren Endabschnitt abstützt. In dem Endteil 2
sind außerdem Bohrungen 6 vorgesehen, die unmittelbar über
der Dichtungsplatte 11 in den den unteren Endabschnitt des
Zylinders umgebenden Raum einmünden.
Der Zylinder 5 wird durch Federn 4 auf die Dichtungsplatte
11 gedrückt, wobei jede Feder sich mit ihrem einen Ende
gegen den Boden eines schalenförmigen Vorsprungs 10, der
am Umfang des Zylinders 5 befestigt ist, und mit ihrem
anderen Ende am Kopf eine von der Feder umgebenen
Schraube abstützt, die in den Zylinderring 12 des Endteils
2 eingeschränkt ist. Mit Hilfe dieser von den Federn
umgebenen Schrauben kann die Vorspannung der Federn und
damit der in dem Druckraum 13 des Zylinders zulässige
Maximaldruck eingestellt werden.
Der Grubenstempel dieser Ausführungsform arbeitet wie
folgt:
Wenn in dem Druckraum 13 des Stempels ein langsamer
Druckanstieg erfolgt, öffnet das zu seinem hydraulischen
System gehörende Sicherheitsventil, das in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, wodurch im Druckraum 13
befindliches hydraulisches Medium aus diesem entweicht,
bis das Sicherheitsventil wieder schließt. Wenn der Druck
sich im Druckraum sprunghaft über das durch die Feder 4
eingestellte Maß hinaus erhöht, heben die Hebekolben 3 den
Zylinder 5 gegen den Druck der Federn 4 von der
Dichtungsplatte 11 ab. Damit werden die Bohrungen 6 mit
dem Druckraum 13 verbunden, so daß ein Teil des im
Druckraum befindlichen hydraulischen Mediums durch diese
abfließen kann. Hierdurch fällt der Druck im Druckraum ab,
so daß die Federn 4 den Zylinder in seine Ausgangsstellung
zurückdrücken können.
Da die Grubenstempel in der Regel über Kugelgelenke an die
Kappen- bzw. Liegendkufen angeschlossen sind, erfolgt die
Belastung nur in axialer Richtung.
Der Verschiebeweg des Zylinders 5 im Zylinderring 12 des
Endteils 2 ist relativ kurz, wobei der Zylinderring eine
sichere Führung des Zylinders bei seiner Verschiebung
gewährleistet. Eine für den Zylinder unvorteilhafte
bedeutsame Kraft in Querrichtung des Zylinders ist nicht
zu befürchten.
Aus der vorstehenden Erläuterung der dargestellten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Grubenstempels
ergibt sich, daß dieser imstande ist, so schnell zu
reagieren, wie der Druck im Druckraum seines Zylinders
über das eingestellte Maß der Vorspannung der Federn 4
hinaus ansteigt. Dies wird mit einer einfachen
Konstruktionsweise gewährleistet, die auch bei ungünstigen
Betriebsverhältnissen funktionssicher und
störungsunanfällig ist.
Claims (2)
1. Hydraulischer Grubenstempel, insbesondere für
gebirgsschlaggefährdete Betriebe, mit einem Zylinder,
einem sich in dem Zylinder bewegenden Kolben und
einem den Druckraum des Zylinders abschließenden
Endteil, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der Endteil (2) einen den Endabschnitt des Zylinders (5) umschließenden und führenden Zylinderring (12) aufweist,
- b) in dem Zylinderring (12) Hebekolben (3) in Hebezylindern (14) gelagert sind, die mit dem Druckraum (13) des Zylinders kommunizieren,
- c) die Hebekolben (3) an am Zylinder (5) angeordneten Vorsprüngen (9) anliegen,
- d) der Zylinder (5) durch Feder (4) auf eine Dichtungsplatte (11) in dem Endteil (2) gedrückt wird und
- e) im Zylinderring (12) des Endteils oberhalb der Dichtung offene Bohrungen (6) vorgesehen sind.
2. Grubenstempel nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Federn (4) an am
Zylinder (5) angeordneten Vorsprüngen (10) abstützen.
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-
1987
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