DE9005343U1

DE9005343U1 - Hydraulischer Stahlgrubenstempel

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Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
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Description

Hydraulischer Stahlgrubenstempel

Die Neuerung betrifft einen hydraulischen Stahlgrubenstempel mit einem Unterstempel, im wesentlichen bestehend aus einem äußeren Zylinderrohr mit einerseits einem Zylinderboden und andererseits einem Bundring, sowie einem koaxial im Unterstempel geführten Oberstempel, im wesentlichen bestehend aus einem ZyUnderrohr, das einerseits einen gegen die Innenwand des äuSerers Zy linder roh ,es abgedient*:? en und geführten Kolben und andererseits einen Steropeiiopi suiv/eist, sowie nut einer inneren Ausfahrbegrenzung und einer als : Jirauber.feder ausgebildeten Rückholfeder, die einerse; ■ am Stempelkopf und andererseits am Zyiinderboden befestigt ist und durch eine entsprechende öffnung des Koibens i>': ^r irchverläuft, srob-i in koaxialer Anordnung - mischen Scempeik; :i und Kolbe" ein weiteres, die Feder umfassendes P.onr angeordnet ic* und wobei der Kolben e\r sicherheitsventil aufweist, das in einer vorbestimmten End-Jag·;- <^s Kolbens den Druckraum entlastet.

Ein hydraulischer Stahlgrubenstempel der vorbeschriebenen Art ist bereits bekannt geworden durch DE-G 88 08 519. Stempel dieser Bauart haben keinen inneren mechanischen Anschlag, der die Ausfahrlänge begrenzt und die Ausfahrkraft auffängt. Daher weisen solche Steffi in einer Ausführungsvariante im Kolben ein Sicherheitsventil auf, das von mechanischen Mitteln in der gewünschten Endstellung betätigt wird und im Druckraum damit den Druck abbaut, so daß ein weiteres Ausfahren des Stempels unmöglich ist. Die hierzu im Stand der Technik verwendeten mechanischen Mittel sind einerseits relativ aufwendig und ermöglichen andererseits nur ein passives Schalten des Sicherheitsventils. Dies bedeutet, daß das Sicherheitsventil aufgrund seiner internen Mechanik im Schaltpunkt betätigt wiru und nicht etwa von außen zwangsbetätigt wird.

Der Neuerung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Betätigungsmittel für das Sicherheitsventil zu vereinfachen und so zu gestalten, daß eine Zwangsbetätigung des Sicherheitsventils erreicht wird.

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Ausgehend von einem hydraulischen Stahlgrubenstempel der eingangs beschriebenen Art ist diese Aufgabe neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder in zwei Einzelfedern geteilt und an der Teilungsstelle über ein Zwischenstück miteinander verbunden ist, wobei das Zwischenstück einen über den äußeren Ferferdurcbmesser ^u:nau='"agenden Bund aufweist, der mit einem am Kolben geführten Bett-gungsstück in der gewünschten Endstellung des Kolbens zusammenarbeitet zur Bewegung des Betätigungsstückes, aas seinerseits das Sicherheitsventil betätigt.

Es liegen somit außerordentlich einfache Mittel vor, nämlich !ediglich die geteilte Feder mit einem Zwischenstück. Die Feder dient gleichzeitig als Rückholfeder und Träger für das Zwischenstück. Das Zwischenstück selbst bewegt sich bei einer Ausfahrbewegung des Stempels aufgrund seiner Einspannung in der Feder langsamer als der Kolben, so daß der Kolben mit dem Sicherheitsventil irgendwann dieses Zwischenstück erreicht. Diese Lage ist exakt durch die Anordnung des Zwischenstückes vorherbestimmbar. Mit Erreichen des Zwischenstückes erreicht auch das Betätigungsstück das Zwiso. instück und wird vom Zwischenstück aufgrund der Vorbeifahrbewegung des Kolbens am Zwischenstück betätigt. Das Zwischenstück seinerseits betätigt nun zwangsweise dar Sicherheitsventil. Hierbei kann das Betätigungsstück durchaus ein querliegender Stößel sein, der, währei.d der Kolben das Zwischenstück passiert, am Bund des Zwischenstückes aufläuft und dadurch querverschoben wird und durch die Querverschiebung das Sicherheitsventil betätigt. Das Zwischenstück kann hierbei trotz seiner Aufhängung in der Feder nicht radial ausweichen, weil es in dem die Feder umgebenden Rohr geführt ist und bei einer radialen Ausweichbewegung sofort am gegenüberliegenden Wandbereich zur Anlage kommt, wodurch eine weitere radiale Ausweichbewegung unmöglich wird.

Nach einer Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß ein Zugstab in koaxialer Anordnung zur Feder am Zylinderboden befestigt in die Feder hineinragt, durch das Zwischenstück hindurchgeführt und an seinem freien Ende mit einem Anschlag für das Zwischenstück ausgerüstet ist. Der Ort des Anschlags für das Zwischenstück ist nun

bestimmend für den Schaltpunkt des Sicherheitsventils und damit für den Ausfahrhub. Während der Ausfahrbewegung des Stempels wandert nämlich das Zwischenstück an dem Zugstab entlang nach oben hK ps schließlich zur Anlage an dem Anschlag kommt, der die entsprechende Anschlagkraft über den Zugstab in den Zylinderboden ableitet. Am Anschlag angekommen kann das Zwischenstück nicht weiter und wird bei der entsprechenden Ausfahrlänge des Zylinders wiederum vom Kolben passiert, wobei in der bereits beschriebenen Weise zwangsweise das Sicherheitsventil im Kolben aktiv betätigt wird.

Cine weitere Ausgestaltung der Neuerung sieht vor, daß das Retntigungssttii;k als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, der schwenkbar am Kolben Relagert ist und mit dem einen Arm an einem Ventilstößel des Sicherheitsventils anliegt und mit dem zweiten Arm mit dem Bund des Zwischenstückes in Kontakt bringbar ist. Dies ist eine besonders einfache Form der Bewegungsumlenkung, wobei dieser zweiarmige Hebel ebenfalls eine aktive Betätigung des Sicherheitsventils ermöglicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist noch vorgesehen, daß der zweite Arm als zweizinkige Gabel ausgebildet ist, deren gekrümmte Zinken den Außenumfang der Feder mit geringem Abstand etwa halb umfassen. Hierbei sind die Abmessungen so, daß der Bund des Zwischenstückes nicht durch die Zinken der Gabel hindurchpaßt, sondern diese vielmehr aufhält, so daß in jedem Fall eine zuverlässige aktive Schaltung erfolgt, ohne daß leichte Verschleißerscheinungen des Bundes oder des Betätigungsstückes zu einer Fehlfunktion führen könnten.

Die Neuerung soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen hydraulischen Stahlgrubenstempel, der in seinem Aufbau im wesentlichen dem eingangs beschriebenen Stand der Technik entspricht. Ein zum Unterstempel gehöriges äußerers Zylinderrohr 1 ist auf seiner Unterseite dichtend verschlossen mit einem Zylinderboden 2. Der Zylinderboden 2 kann hierbei aus mehreren Einzelkomponenten bestehen, die, da an sich

bekannt, nicht näher beschrieben werden. Am anderen Ende ist das äußere Zylinderrohr 1 abgeschlossen durch einen Bundring 3, der in der Regel einen Handgriff 20 trägt. Im inneren Bereich weist der Bundring 3 eine Dichtung 21 auf, die auf der Außenseite eines inneren Zylinderrohres 4 anliegt. Das innere Zylinderrohr 4 ist auf der Oberseite verschlossen von einem Stempelkopf 6 und auf der Unterseite von einem Kolben j. Der Kolben 5 liegt mit einer Dichtung 22 an der inneien Fläche des außen -ti Zylinderrohres 1 dichtend an. Er weist darübei'hinaus ein exzentrisch angeordnetes Sicherheitsventil 9 sowie eine koaxial verlaufende durchgehende öffnung 7 auf. Koaxial zu dieser Öffnung 7 und einer entsprechenden, nicht näher bezeichneten Fassung im Stempelkopf ist zwischen Stempelkopf 6 und Kolben 5 ein Rohr 8 vorgesehen, das somit Stempelkopf 6 und Kolben 5 miteinander verbindet. Durch dieses Rohr hindurch und durch die öffnung 7 des Kolbens 5 kann Druckmittel über das im Stempelkopf 6 angeordnete Setz- und Raubventil 23 geführt werden.

Durch das Rohr 8 hindurch und am Stempelkopf 6 befestigt verläuft eine Schraubenzugfeder, die in zwei Einzelfedern Il und 12 unterteilt ist. An der Trennstelle, deren Lage beliebig und in Relation zum gewünschten Schaltpunkt gewählt werden kann, ist ein Zwischenstück 13 vorgesehen, das die beiden Enden der Einzelfedern 11 und 12 sicher miteinander verbindet. Das Zwischenstück 13 weist zwischen den Enden der beiden genannten Federn einen Bund 14 auf, der in seinem Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Federn. Hierbei kann sich der Bund 14 des Zwischenstückes 13 frei im Rohr 8 bewegen und weist zur inneren Wand des Rohres 8 einen genügend großen Spalt für den notwendigen Durchtritt der Druckflüssigkeit auf. Das zweite Ende der Einzelfeder 12 ist hierbei auch durch die öffnung des Kolbens 5 hindurchgeführt und am Zylinderboden 2 befestigt. Zur Befestigung der beiden äußeren Enden der Einzelfedern 11 und 12 dienen jeweils Schraubbolzen, die ein Gewinde aufweisen, das in seiner Rundung und in seiner Steigung den entsprechenden Federabmesssungen angepaßt ist. Es kann dann bei entspannter Feder dieser jeweilige Schraubbolzen 24 bzw. 24 in das Ende der Feder eingeschraubt werden. Wird nun die Feder mit einer Zugkraft belastet, so will sich hierdurch der Federdurchmessser verengen, so daß

die Feder fest am zugeordneten Schraubbolzen 2k bzw. 25 gehalten ist. In gleicher Weise kann auch das Zwischenstück 13 für die Befestigung der i'ederenden ein an die Federabmessungen angepaßtes Gewinde aufweisen.

Die Schraubbolzen 2k bzw. 25 sind ihrerseits im Zylinderboden 2 bzw. im Stempelkopf 6 befestigt.

Koaxial zu den Federn 11 und 12 und durch eine entsprechende, nicht näher bezeichnete Längsbohrung im Zwischenstück 13 ist ein Zugstab 18 geführt, der mit seinem einen Ende am Zylinderboden 2 durch eine

entsprechende Befestigung im Schraubbolzen 2k befestigt ist und der an &psgr;,.
seinem anderen freien Ende einen Anschlag 19 aufweist. Der Anschlag 19

;! kann z.B. aufschraubbar sein. Der Anschlag 19 dient dazu, während der

Ausfahrbewegung des Stempels das sich gleichzeitig nach oben bewegende Zwischenstück 13 an einer Weiterbewegung zu hindern. Das

Zwischenstück 13 kommt also am Anschlag 19 zur Anlage und kann sich damit auch bei einer weiteren Ausfahrbewegung des Zylinders nicht &kgr; weiterbewegen. Damit bestimmt die Lage des Anschlags 19 die Endlage

; des Zwischenstücks 13 und damit den Schaltpunkt für das Sicherheits-

;; ventil 9.

f Das Sicherheitsventil 9 wird von einem vertikal verlaufenden Ventil-

stößel 17 betätigt, der seinerseits anliegt an einem Arm 15 eines zweiarmigen Hebels, dessen zweiter Arm 16 gabelförmig mit zwei gell krümmten Zinken ausgebildet ist. Die beiden gekrümmten Zinken des

zweiten Hebels 16 umfassen etwa zur Hälfte den Außenumiang der Einzelfeder 12 mit knappem Spiel. Die beiden Einzelhebel 15 und 16 bilden gemeinsam den zweiarmigen Hebel, der an der Achse 26 im Kolben 5 schwenkbar gelagert ist, so, daß eine Schwenkbewegung dieses zweia; ligen Hebels den Ventilstößel 17 betätigen kann.

Ist nun der Druckraum 10 mit z.B. Druckwasser beaufschlagt, so fährt der Kolben 5 aufwärts, wodurch die Einzelfedern 11 und 12 gelängt werden. Hierdurch wandert gleichzeitig, wenn auch mit langsamerer Geschwindigkeit als der Kolben 5, das Zwischenstück 13 aufwärts, so lange bis es

gegen den Anschlag 19 gefahren ist. Die Ausgangsposition des Zwischenstücks 13 und die Lage des Anschlags 19 sollte so gewählt werden, daß dann, wenn das Zwischenstück 13 atn Anschlag 19 zur Anlage kommt, gleichzeitig der Kolben 5 mit dem zweiten Arm 16 am Bund 14 des Zwischenstücks &Pgr; anliegt. Bei einer weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 wird, weil der zweite Arm 16 am Bund 1 <f des Zwischenstücks I ? anliegt, der zweiarmige Hebel um die Achse 26 geschwenkt, so daß der erste Arm 13 den Ventilstößel 17 betätigt und damit das Sicherheitsventil 9 öffnet. Durch Hie Öffnung des Sicherheitsventils wird in an sich bekannter Weise der Druckraum IO sofort entlastet und ein weiters /Aufwärtsfahrens des Kolbens 5 ist damit ni-~ht mehr möglich. Da das Sicherheitsventil 9 zwangsbetätigt und damit aktiv betätigt wird, ist die prinzipiell vorhandene Unsicherheit eini?r Passi"betätigung beseitigt.

Liste drr verwendeten Bezugzeichen

1	äußeres Zylinderrohr
2	Zylinderboden
3	Bundring
	Zylinderrohr
5	Kolben
6	Stempelkopf
7	Öffung des Kolbens
8	Rohr
9	Sicherheitsventil
10	Druckraum
11	Einzelieder
12	Einzelfeder
13	Zwischenstück
	Bund
15	Arm
16	Arm
17	Ventilstößel
18	Zugstab
19	Anschlag
20	Handgriff
21	Dichtung
22	Dichtung
23	Setz- und Raubventil
2U	Schraubbolzen
25	Schraubbolzen
26	Achse

Claims

1. Hydraulischer Stahlgrubenstempel mit einem Unterstempel, im wesentlichen bestehend aus einem äußeren Zyiinderrohr mit einerseits einem Zylinderboden und andererseits einem Bundring, sowie einem koaxial im Unterstempel geführten Oberstempel, im wesentlichen bestehend aus einem Zylinderrohr, daß einerseits einen gegen die Innenwand des äußeren Zylinderrohres abgedichteten und geführten Kolben und andererseits ein &ogr; Stempelkopf aufweist, sowie mit einer inneren Ausfahrbegrenzung und einer als Schraubenzugfeder ausgebildeten Rückholfeder, die einerseits

am Stempelkopf und andererseits am Zylinderboden befestigt ist und durch eine entsprechende Öffnung des Kolbens hindurchverläuft, wobei in koaxialer Anordnung zwischen Stempelkopf und Kolben ein weiteres, die Feder umfassendes Rohr angeordnet ist und wobei der Kolben ein Sicherheitsventil aufweist, das in einer vorbestimmten Endlage des Kolbens den Druckraum entlastet, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in zwei Einzelfedern (11,12) geteilt und an der Teilungsstelle über ein Zwischenstück (13; miteinander verbunden ist, wobei das Zwischenstück (13) einen über de·;, äußeren Federdurchmesser hinausragenden Bund aufweist, der mit einem am Kolben (5) geführten Betätigungsstück in der gewünschten Endsiellung des Kolbens (5) zusammenarbeitet zur Bewegung cc-·, ?-* das seinerseits das Sicherheitsventil (9) betätigt.

2, Einrichtung nach Anspruch ^: _? dadurch gekennzeichnet, daß ein Z :?tab (18; in koaxialer Anordnung zur Feder (11,12) am Zylinderbodif.n (2) befestigt in «iie f-^; .· (11/2) hineinragt und durch dffs Zwischenstück (13) hindurchgeführt und an seinem freien Ende mit einem Ai jchlag (19) für das Zwischenstück ausgerüstet ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsstück als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, der schwenkbar am Kolben (5) gelagert ist und mii dem einen Arm (15) an einem Ventilstößel (17) des Sicherheitsventils (9) anliegt und mit dem zweiten Arm (16) mit dem Bund (14) des Zwischenstücks (13) in Kontakt bringbar ist.

U. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Arm (16) als zweizinkige Gabel ausgebildet ist, deren gekrümmte Zinken den Außenumiang der Feder (12) mit geringem Abstand etwa halb umfassen.