DE1009138B - Einrichtung an hydraulischen Grubenstempeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Entlüftungs- bzw. Entspannungsventile, bei welchen ein federbelastetes und geführtes Ventilelement, üblicherweise eine Kugel, mit einem ringförmigen Ventilsitz dadurch zusammenwirkt, daß es teilweise in die Bohrung des Sitzes vorragt, bis das Ventilelement durch den Sitz aufgehalten wird. Das Ausmaß der Federbelastung bestimmt den Abblasdruck des Ventils, und im Idealfall müßte ein Entspannungsventil sich mit einem Druck wieder schließen, welcher nur sehr wenig unterhalb des Abblasdruckes liegt. Es ist jedoch bekannt, daß infolge der Reibung und aus anderen Ursachen, zu welchen insbesondere die Fehleinstellung des Elements relativ zum Sitz gehört, wenn das Element vom Sitz abgehoben ist, der Druck im Druckdurchlaß im Augenblick, wenn das Element wieder auf dem Sitz wirksam wird, wesentlich kleiner als der Abblasdruck ist. In vielen Anwendungsfällen, beispielsweise dann, wenn ein konstanter Arbeitsmitteldruck vorhanden ist und das Entspannungsventil lediglich als Sicherheitsventil dient, ist der Wiederverschlußdruck nicht kritisch; in anderen Fällen jedoch, beispielsweise wenn es sich um hydraulisch betätigte Teleskop-Grubenstempel handelt, wo das Ventil den statischen Höchstwertdruck in einer geschlossenen Kammer regelt, ist es überaus erwünscht, daß der Druckunterschied zwischen dem Abblasdruck und dem Wiederverschlußdruck einen Kleinstwert annimmt. Eine nur geringe Verzögerung des Ventils kann zu einem Verlust von mehreren Tonnen bezüglich der Widerstandskraft des Grubenstempels führen.

Es sind bereits hydraulische Grubenstempel mit zwei relativ zueinander nachgiebigen bzw. zusammendrückbaren und ausdehnungsfähigen Gehäuseteilen bekannt, welche Druck- und Speicherkammern bilden, die über eine entspannungsventilgesteuerte Rücklauf-Stutzenanlage miteinander verbunden sind. Ein bekanntes Entspannungsventil solcher Art setzt sich zusammen aus einem zylindrischen Ventilgehäuse, aus einem Niederdruck-Arbeitsmittelauslaß im Gehäuse, welches mit der Speicherkammer in Verbindung steht, aus einer Querendwandung des Gehäuses mit einem darin befindlichen Mitteldruckdurchlaß, welcher mit der Druckkammer in Verbindung steht, und aus einem unter Federspannung stehenden Ventilbauteil, welcher axial im Gehäuse zwecks Steuerung des Druckdurchlasses in der Querendwandung geführt ist.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Bauart eines Entlüftungs-, Entspannungs- oder Entlastungsventils der vorbeschriebenen Art geschaffen, derart, daß eine genaue Gleichachsigkeit von Ventilelement und -sitz erreicht wird, wodurch der Druckunterschied zwischen dem Abblas-' und dem Wiederverschlußdruck herabgesetzt wird.

Einrichtung an hydraulischen
Grubenstempeln

Anmelder:

Dowty Hydraulic Units Limited,

Ashchurch, Tewkesbury, Gloucester

(Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. .E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen (Westf.), Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. Juli 1951

Colin Michael Frye,

Elderslea, Longlevens, Gloucester (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Der erfindungsgemäße Grubenstempel der vorbeschriebenen Gattung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Sitzbauteil sich gegen die Endwandung legt und ein seitliches Spiel innerhalb des Gehäuses aufweist, daß eine Muffe im Gehäuse eingepaßt ist und eine Führung für den Ventilbauteil bildet, wobei der Ventilbauteil so geformt ist, daß er unter dem Druck seiner Feder eine Selbstausrichtbewegung relativ zum Sitzbauteil ausführt und daß Schraubeinrichtungen nach dem Zusammenbau des Entlastungsventils den Sitzbauteil zwischen der Endwandung und der Muffe festklemmen, während der Sitzbauteil seitlich durch die Selbstausrichtbewegung relativ zum Ventilelement verstellt wird.

Wenn das Entspannungsventil in einem hydraulischen Grubenstempel zur Anwendung kommt, derart, daß der Grubenstempel unter zunehmender Last durch das Hangende nachzugeben vermag, so kann das Ventil als ein Freigabeventil zur Anwendung kommen, und zwar dadurch, daß es mit einer von außen her bedienbaren Handsteuerung in Verbindung gebracht wird, wodurch die Druckkammer des Grubenstempels beliebig entlüftet bzw. entspannt werden kann, um ein Entlasten und einen Ausbau des Grubenstempels zu ermöglichen.

Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der sie schaubildlich beispielsweise wiedergebenden Zeichnung, welche sich auf einen hydraulisch betätig-

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bezieht, beschrieben

wirkt. Der Bauteil 24 ist so eingerichtet, daß er sich ^; gegen die Fläche der Trennwand 20 mittels eines Dichtungsringes 27 in einer Nut 28 abdichtend legt. Der Sitzbauteil 24 wird gegen die Trennwand 20 5 mittels einer ringförmigen Mutter 29 und einer Muffe 30 geklemmt bzw. gepreßt. Die Muffe 30 ist bei 31 mit Aussparungen versehen, derart, daß es der Flüssigkeit ermöglicht wird, von der Bohrung 23 nach einem Auslaßdurchgang 32 im Ventilgehäuse 14 und

ten Teleskop-Grubenstempel
werden, und zwar zeigt- -------

Fig. 1 eine Seitenansicht des Grubenstempels, teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den oberen Teil des
Grubenstempels in vergrößertem Maßstab, während
Fig. 3 einen Schnitt in Teilschnittdarstellung durch
einen Teil von Fig. 2 in einem noch größeren Maßstab wiedergibt;

Abgesehen vom verbesserten Entspannungs- oder io von dort in den Vorratsbehälter des Grubenstempels Abblasventil ist der in der Zeichnung dargestellte zu fließen. Die Muffe 30 ist bei 33 gegenüber dem GeGrubenstempel der gleiche, wie er in der deutschen häuse 14 abgedichtet.

Patentschrift 808 225 beschrieben ist, und er besteht Das sphärische Ventilelement 26 sitzt in einer

aus einem hohlen, rohrförmigen. Sjempel 1, welcher Kappe 34 am Ende einer Stange 35, welche frei gleitan seinem oberen Ende durch ein Kopfstück 2 ver- 15 bar in einer Bohrung 36 in einer Hohlstange 37 sitzt, schlossen ist und an seinem unteren Ende teleskop- Das Ventilelement 26 ist im großen und ganzen ein artig gleitbar innerhalb eines Zylinders 3 sitzt, welcher fester Teil der Kappe 34. Die Stange 37 wird bei 38 durch ein Fußstück verschlossen ist. Das untere Ende in einer Bohrung 39 in der Muffe 30 geführt bzw. abdes Stempels 1 ist durch einen Kolben 5 verschlossen, gedichtet, und sie ist so eingerichtet, daß sie sich auf welcher bei 6 gegenüber dem Zylinder 3 abgedichtet 20 das Ventilelement 26 vermittels einer Feder 40 legt, ist. Eine allgemein mit 7 bezeichnete Pumpe ist dem welche zwischen einem Flanschteil 41 auf der Stange Kolben 5 zugeordnet und wird von außen her über 37 und einer Mutter 42 sitzt, welche hohl ist und in eine Kurbelwelle 8 angetrieben, auf welcher eine Kur- die ringförmige Mutter 29 eingeschraubt wird. Die bei 9 sitzt, welche einen Kurbelzapfen 10 aufweist, Spannung der Feder 40 kann durch Drehen der Mutter der mit dem oberen Ende einer Kolbenstange 11 zu- 25 42 eingeregelt werden. Die Stange 37 ist bei 43 mit sammenwirkt, welche sich nach unten hin durch den Gewinde versehen, um einen Rundbolzen 44 aufzu-Stempel 1 hindurch nach einem Kolben 12 der nehmen, durch dessen Aussparung ein dicht darin pas-Pumpe 7 erstreckt. Die Pumpe 7 wird durch Drehung sender Verbindungsstift 45 hindurchführt. Der Verder Kurbelwelle 8 betätigt und dient dazu, Flüssigkeit bindungsstift 45 erstreckt sich an seinen gegenübervon einem Vorratsbehälter, welcher durch Bewegung 30 liegenden Enden durch längliche Löcher 46 im Ventilim Stempel 1 gebildet wird, in eine Kammer 13 zu gehäuse 14 hindurch, während zwischen den äußeren fördern, welche unterhalb- des Kolbens 5 im Zylinder 3 Enden des Verbindungsstiftes 45 sich ein U-förmiges vorgesehen ist. Die Kolben 12 und 5 sind zu diesem Verbindungsstück 47 erstreckt. Wenn das Verbin-Zweck mit geeigneten Ventileinrichtungen versehen. dungsstück 47 in einer Richtung bewegt wird, die sich Die Streckbewegung des" Grubenstempels wird durch 35 vom Ventilelement 26 weg erstreckt, so bewegt sich das Volumen der Flüssigkeit in der Kammer 13 be- der Verbindungsstift 45 nach dem äußeren Ende der stimmt, und der Grubenstempel wird von der Last länglichen Löcher 46, wobei er bei dieser Bewegung entweder selbsttätig befreit, wenn das Deckengewicht den Flanschteil 41 auf der Stange 37 zurückbewegt, bzw. das Gewicht des Hangenden ein vorbestimmtes um das Ventilelement 26 vom Federdruck zu entGewicht übersteigt, oder von Hand, wenn es gewünscht 40 lasten, so daß die Kammer 13 unterhalb des Stemwird, den Grubenstempel auszubauen und zu entfer- pels 1 von Hand entlastet wird, um den Ausbau des nen, und zwar letzteres durch öffnen eines Abblas- Grubenstempels zu ermöglichen. Ein fortgesetzter Zug ventils, welches innerhalb eines rohrförmigen Quer- am Verbindungsstück 47 hat zur Folge, daß der Ventilgehäuses 14 am oberen Ende des Grubenstem- Grubenstempel über sein Fußstück umstürzt bzw. umpels vorgesehen ist. Der Sitz des Ventils steht mit der 45 klappt, um dann in Längsrichtung in Richtung auf die Kammer 13 über ein Verbindungsrohr 15 in Verbin- Bedienungsperson weggezogen zu werden, welche in dung, welches eine feste Verbindung zwischen dem einer sicheren Entfernung davon sich aufhält und den Ventilgehäuse 14 und dem Kolben 5 am unteren Ende Zug auf das Verbindungsstück 47 mittels einer Schnur des Stempels 1 bildet. oder eines Kabels ausübt, welche bzw. welches an

Der Zylinder 3 ist über den größeren Teil seiner 50 letzterem befestigt ist. Wenn das Gewicht des Han-Länge mittels eines mit Abstand vorgesehenen rohr- genden einen vorbestimmten Wert erreicht hat, so förmigen Schildes 16 geschützt, welcher sich nach
oben vom Fußstück nach einem Ring 17 aus Gummi
oder ähnlichem Werkstoff erstreckt. Der Kolben 5 ist
im Durchmesser etwas weiter als das Rohr des Stem- 55 ten Dachgewicht erzielt wird. Dieser selbsttätige pels 1, wobei eine Lagermuffe 18 am oberen Ende des Druckausgleich durch das Ventilelement 26 ist außer-Zylinders 3 vorgesehen ist. Oberhalb der Lagermuffe
18 ist der Zylinder 3 gegenüber dem Stempel 1 über
einen Führungs-Dichtungsring 19 abgedichtet.

Aus den Fig. 2 und 3 ist im einzelnen die Bauart 60 ein unzulässig großer Druckabfall vermieden wird. Es des Entspannungsventils bzw. Abblasventils zu er- ist daher wesentlich, daß der Ventilsitz 25 des Sitzsehen. Das Ventilgehäuse 14 ist mit einer Quer-Trenn- bauteils 24 genau gleichachsig zur Bewegungsachse wand 20 versehen, welche einen gleichachsigen Durch- des Ventilelements 26 verläuft, und zu diesem Zwecke laß 21 aufweist, welcher in einen radialen Durchlaß ist der Sitzbauteil 24 getrennt von der Trennwand 20 führt, der in Verbindung mit der Kammer 13 über das 65 im Ventilgehäuse 14 ausgebildet. Verbindungsrohr 15 ist. Der Durchlaß 21 sitzt in Der Zusammenbau, durch welchen eine genaue

Lageübereinstimmung mit einer Bohrung 23 in einem Gleichachsigkeit zwischen dem Sitzbauteil 24 und dem ringförmigen Sitzbauteil 24, welcher einen ringför- geführten Ventilelement 26 erreicht wird, soll nunmigen Sitz 25 aufweist, der mit einem Ventilelement mehr beschrieben werden. Wenn die Teile in der aus von sphärischer bzw. kugeliger Gestalt zusammen- 70 Fig. 2 ersichtlichen Weise zusammengebaut sind, wo-

übersteigt der Druck in der Flüssigkeit, welche auf das Ventilelement 26 einwirkt, die Federwirkung 40, wodurch ein Druckausgleich bei diesem vorbestimm-

ordentlich kritisch, insofern, als das Ventilelement 26 den Sitz des Sitzbauteiles 24 sofort wieder einnehmen muß, nachdem der Druckausgleich erfolgt ist, so daß

bei der Hilfsbauteil 24 durch die Mutter 29 befestigt ist und der Rundbolzen 44, der Verbindungsstift 45 und das Verbindungsstück 47 abgenommen sind, dann wird die Mutter 29 genügend zurückgeschraubt, daß eine kleine Bewegung des Sitzbauteils 24 von der Fläche der Trennwand 20 ermöglicht wird, während die Mutter 42 zurückgedreht wird, um die Spannung der Feder 40 herabzusetzen. Der Grubenstempel wird dann einer Endbelastung unterworfen, welche ausreicht, um die Flüssigkeit von der Kammer 13 durch den Durchlaß 21 und an der Fläche des Sitzbauteils 24 in der Nähe der Trennwand 20 vorbeifließen zu lassen. Der Sitzbauteil 24 wird daher durch die Flüssigkeit in Wirkverbindung mit dem sphärischen Ventilelement 26 sowie mit dem Ende der Muffe 30 gebracht. Die Bohrung 23 im Sitzbauteil 24 nimmt auf diese Weise eine Stellung entsprechend einer genauen Gleichachsigkeit mit Bezug auf das Ventilelement ein. Während die Endbelastung auf dem Grubenstempel beibehalten wird, wird die ringförmige Mutter 29 gedreht, um den Sitzbauteil 24 fest gegen die Fläche der Trennwand 20 zu pressen. Die Endlast auf dem Grubenstempel kann nun abgenommen werden, und der Feder 40 kann ihre richtige Einstellung durch entsprechendes Verstellen der Mutter 42 innerhalb der Mutter 29 gegeben werden. Die Mutter 29 wird im Ventilgehäuse 14 zweckmäßig durch Stoß, Schlag oder Umbördeln gesichert, während die Mutter 42 in gleicher Weise in der Mutter 29 gesichert werden kann. Der Rundbolzen 44 zusammen mit dem Verbindungsstift 45 und dem Verbindungsstück 47 können nun angebaut werden, um dadurch den Aufbau des Grubenstempels zu vervollständigen.

Um sicherzustellen, daß der Luftdruck im oberen Teil des Stempels nicht erheblich vom Atmosphärendruck abweicht, ist im anderen Ende des Gehäuses 14 ein Luftventil 48 aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff mit einem Ausgleichschlitz vorgesehen, welcher sich öffnet, wenn der Luftdruck den Atmosphärendruck übersteigt, wobei die Luft durch den Durchlaß 49 im Gehäuse 14 strömt. Das Luftventil 48 steht*"¹ unter geringer Federspannung, so daß es von außen her geöffnet werden kann, um Druckluft nach Belieben abströmen und die Luft in den oberen Teil des Stempels eintreten zu lassen. Durch die Verbesserung des Entlastungsventils gemäß der Erfindung wird eine genügend schnelle Wiederverschließung des Ventilelements erreicht, um einen unzulässig großen Druckverlust in der Kammer 13, welcher einem selbsttätigen Druckausgleich in der Kammer nachfolgt, zu verhindern. Es ist offenbar, daß die Erfindung auch auf anderen Gebieten zur Anwendung kommen kann, wo ein schneller Ventilschluß erforderlich oder erwünscht ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Hydraulischer Grubenstempel mit zwei relativ zueinander nachgiebigen bzw. zusammendrückbaren und ausdehnungsfähigen Gehäuseteilen, welche Druck- und Vorratskammern bilden, welche über eine entspannungsventilgesteuerte Rücklauf-Stutzenanlage miteinander verbunden sind, deren Entspannungsventil sich zusammensetzt aus einem zylindrischen Ventilgehäuse, einem Niederdruck-Arbeitsmittelauslaß im Gehäuse, welches mit der Speicherkammer in Verbindung steht, einer Querendwandung des Gehäuses mit einem darin befindlichen Mitteldruckdurchlaß, welcher mit der Druckkammer in Verbindung steht, und aus einem unter Federspannung stehenden Ventilbauteil, welcher axial im Gehäuse zwecks Steuerung des Druckdurchlasses in der Querendwandung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Sitzbauteil sich gegen die Endwandung legt und ein seitliches Spiel innerhalb des Gehäuses aufweist, daß eine Muffe im Gehäuse eingepaßt ist und eine Führung für den Ventilbauteil bildet, wobei der Ventilbauteil so geformt ist, daß er unter dem Druck seiner Feder eine Selbstausrichtbewegung relativ zum Sitzbauteil ausführt, und daß Schraubeinrichtungen nach dem Zusammenbau des Entlastungsventils den Sitzbauteil zwischen der Endwandung und der Muffe festklemmen, während der Sitzbauteil seitlich durch die Selbstausrichtbewegung relativ zum Ventilelement verstellt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 808 225.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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