DE102005025917A1

DE102005025917A1 - Ventilpatrone und Ventilanordnung

Info

Publication number: DE102005025917A1
Application number: DE102005025917A
Authority: DE
Inventors: Martin Reuter
Original assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Current assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2006-12-07
Also published as: PL379830A1; GB2428276B; GB2446531A; GB0806597D0; GB2453065B; GB2446531B; CN1877174B; GB2453065A; GB0822239D0; GB2428276A; CN1877174A; GB0610874D0

Abstract

Eine Ventilpatrone für ein entsperrbares Rückschlagventil eines Stempels für ein Ausbaugestell weist ein Patronengehäuse auf, in dem ein Ventilkolben, ein Steuerkolben sowie eine Kolbenfeder angeordnet sind. Zur Beaufschlagung des Steuerkolbens mit Druck ist im Patronengehäuse ein Spundloch vorgesehen, das in eine Kolbenbohrung mündet. Das Spundloch ist beabstandet zu dem Boden der Kolbenbohrung und im Bereich des Spundloches ist zwischen dem Steuerkolben und der Kolbenbohrung ein Ringspalt vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilpatrone für ein entsperrbares Rückschlagventil eines Stempels für ein Ausbaugestell im Untertagebau.
Entsperrbare Rückschlagventile für Stempel werden in unterschiedlicher Größe benötigt. Bisher werden hierfür auch Ventile in unterschiedlicher Größe hergestellt. Die Anschlüsse und die Verschlauchung werden jedoch mit maximal DN 20 im Ausbaugestell (Schild) ausgeführt, da auch die Ventile innerhalb des zugehörigen Ventilblockes maximal DN 20 besitzen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein entsperrbares Rückschlagventil zu schaffen, das nicht zum Schwingen neigt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Ventilanordnung für einen Stempel eines Ausbaugestells nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5. Derartige Ventilanordnungen sind grundsätzlich bekannt. Für hohe Drücke und/oder Durchflüsse müsste das entsperrbare Rückschlagventil vergleichsweise groß bauen. Um in einem solchen Fall jedoch mit einfachen Mitteln einen erhöhten Durchfluss zu ermöglichen, wenn auf den Stempel, beispielsweise durch Gebirgsschlag, ein sehr hoher Druck ausgeübt wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, ein weiteres entsperrbares Rückschlagventil an den Kolbenflächenanschluss des Stempels anzuschließen, dessen Steuerleitung mit dem Ringflächenanschluss des Stempels verbunden ist und dessen Rücklauf an die Rücklaufleitung am Ausgang des Ventilblocks angeschlossen ist. Durch diese Anordnung wirkt das zweite entsperrbare Rückschlagventil als reines Entlastungsventil, dessen Ausgang nicht durch die Durchmesserbeschränkungen des Ventilblocks behindert wird. Vielmehr kann erfindungsgemäß der Ausgang dieses zweiten Rückschlagventils direkt in die Rücklaufleitung abströmen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Ventilpatrone;
2 eine Ventilanordnung für einen Stempel eines Ausbaugestells; und
3 einen Schnitt durch ein Stempelventil.
1 zeigt einen Schnitt durch eine Ventilpatrone für ein entsperrbares Rückschlagventil eines Stempels für ein Ausbaugestell. Die Ventilpatrone umfasst ein Patronengehäuse, das aus zwei Gehäuseteilen 72 und 74 besteht, die über ein Schraubgewinde 75 miteinander verschraubt sind. In dem Patronengehäuse ist ein Ventilkolben 78 angeordnet, der von einer Kolbenfeder 84 mit Kraft beaufschlagt wird.
Der Ventilkolben 78 ist im Inneren hohl und weist Durchströmungsöffnungen 52 auf, die bei geöffnetem Ventilkolben ein Durchströmen von Hydraulikmedium zwischen dem Anschluss A und dem Kolbenflächenanschluss 54 des zugehörigen Stempels ermöglichen. Ein Ringflansch 56 des Ventilkolbens 78 liegt bei der in 1 dargestellten Position dichtend an einem Dichtsitzring 58 an.
Das in 1 rechte Ende des Ventilkolbens 78 weist einen geringeren Durchmesser als der Rest des Ventilkolbens auf und ist mit loser Passung über einen sehr geringen Ringspalt im Inneren eines Steuerkolbens 76 aufgenommen, der im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist. Der Steuerkolben 76 ist in einer Kolbenbohrung 60 aufgenommen, wobei ein Spundloch 50 in die Kolbenbohrung mündet. Über dieses Spundloch 50 wird Hydraulikmedium zugeführt, das das Rückschlagventil entsperrt und das mit dem Ringflächenanschluss des Stempels und dem B-Anschluss des zugehörigen Ventilblocks in Verbindung steht.
Wie 1 zeigt, ist das Spundloch 50 beabstandet zu dem Boden 62 der Kolbenbohrung 60 vorgesehen und mündet in die Mantelfläche der Kolbenbohrung beabstandet zu dem Boden der Kolbenbohrung. Im Bereich des Spundloches 50 ist ferner zwischen dem Außenumfang des Steuerkolbens 76 und der Kolbenbohrung 60 ein geringer Ringspalt 64 vorgesehen, der durch eine Einziehung ausgebildet ist, die an dem in 1 rechten Ende des Steuerkolbens an dessen Außenumfang vorgesehen ist.
Ferner ist zwischen dem Ventilkolben 78 und dem Patronengehäuse im Bereich des Dichtsitzringes ein dünner Ringspalt 80 vorgesehen, der in Zusammenhang mit der Anordnung des Spundloches 50 ein gedämpftes Öffnen des Ventils bewirkt.
Wird das Spundloch 50 mit Druck beaufschlagt, so gelangt das Hydraulikmedium zunächst über den Ringspalt 64 in den Bereich der Kolbenbohrung 60, was bereits eine Dämpfung bewirkt. Bewegen sich anschließend der Steuerkolben 76 und der Ventilkolben 78 nach links, so bewirkt der weitere Ringspalt 80 zwischen Ventilkolben und Patronengehäuse ebenfalls ein gedämpftes Öffnen. Um eine Überbestimmung zu vermeiden, sind der Steuerkolben und der Ventilkolben mit loser Passung ineinander gefügt.
2 zeigt eine Ventilanordnung für einen Stempel 10 eines nicht dargestellten Ausbaugestelles. Hierbei ist ein erstes entsperrbares Rückschlagventil 12 vorgesehen, das einerseits mit dem Kolbenflächenanschluss A' des Stempels 10 und andererseits an seinem A-Anschluss mit dem A-Anschluss eines Ventilblocks 20 verbunden ist. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet ein Überdruckventil. Mit dem Bezugszeichen 15 ist ein Drucksensor bezeichnet. Wie ferner zu erkennen ist, ist der Steueranschluss des entsperrbaren Rückschlagventils mit dem Ringflächenanschluss B' des Stempels 10 und mit dem B-Anschluss des Ventilblocks 20 verbunden.
Erfindungsgemäß ist ferner ein zweites entsperrbares Rückschlagventil 14 vorgesehen, dessen Steueranschluss mit dem Ringflächenanschluss B' des Stempels 10 und mit dem B-Anschluss des Ventilblocks 20 in Verbindung steht. Dieses zweite entsperrbare Rückschlagventil 14 ist einerseits mit dem Kolbenflächenanschluss A' des Stempels 10 verbunden. Der Rücklauf R des Ventils 14 ist nicht mit dem Ventilblock 20 sondern mit dem Rücklauf R am Ausgang des Ventilblockes 20, d.h. direkt mit der Rücklaufleitung verbunden. Auf diese Weise kann mehr Volumen aus dem Stempel 10 ausströmen, wenn der Anschluss B' mehr Druck bekommt. Obwohl die Ventile 12 und 14 baugleich sind, kann die doppelte Strömungsmenge abgegeben werden, wenn beispielsweise ein Gebirgsschlag auftritt.
3 zeigt einen Schnitt durch ein Stempelventil, wie es mit dem Bezugszeichen 21 in 2 schematisch dargestellt ist. In einem Gehäuseblock 30 sind zwei Ventilpatronen aufgenommen, wie sie in 1 dargestellt sind. Das Bezugszeichen B bezeichnet den Anschluss für die Funktion "Stempel rauben". Darunter bezeichnet das Bezugszeichen A den Anschluss für die Funktion "Stempel setzen". Beide Anschlüsse sind über einen Winkeladapter vorgenommen, damit sich der Hydraulikschlauch bei einer Neigungsänderung des Stempel bewegen kann. Das Gehäuse 30 wird mit Schauben am Stempel angeflanscht. Die Verbindung zur Ringfläche des Stempels ist mit B' bezeichnet und die Verbindung zur Kolbenfläche des Stempels ist mit A' bezeichnet. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Verbindungskanal. An der Kolbenfläche wird der Druck durch den Drucksensor 15 gemessen. Der Druck der durch die Belastung des Gebirges entsteht, wird durch das Druckbegrenzungsventil 13 begrenzt.

Claims

Ventilpatrone für ein entsperrbares Rückschlagventil eines Stempels für ein Ausbaugestell, umfassend ein Patronengehäuse (72, 74), in dem ein Ventilkolben (78) und ein Steuerkolben (76) sowie eine Kolbenfeder (84) angeordnet sind, wobei zur Beaufschlagung des Steuerkolbens (76) mit Druck im Patronengehäuse ein Spundloch (50) vorgesehen ist, das in eine Kolbenbohrung (60) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass das Spundloch (50) beabstandet zu dem Boden (62) der Kolbenbohrung (60) in die Mantelfläche der Kolbenbohrung (60) mündet, und dass im Bereich des Spundloches (50) zwischen dem Außenumfang des Steuerkolbens (76) und der Kolbenbohrung (60) ein Ringspalt (64) vorgesehen ist.
Ventilpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (76) an seinem einen Ende an seinem Außenumfang eine Einziehung aufweist.
Ventilpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventilkolben (78) und dem Patronengehäuse im Bereich eines Dichtsitzringes (58) ein Ringspalt (80) vorgesehen ist.
Ventilpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (78) mit loser Passung in einer Bohrung des Steuerkolbens (76) aufgenommen ist.
Ventilanordnung für einen Stempel (10) eines Ausbaugestells, umfassend ein entsperrbares Rückschlagventil (12), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, und ein Überdruckventil (13), die an den Kolbenflächenanschluss (A') des Stempels angeschlossen sind, wobei der A-Anschluss des entsperrbaren Rückschlagventils (12) mit dem A-Anschluss eines Ventilblocks (20) verbunden ist und der Steueranschluss (B) des entsperrbaren Rückschlagventils (12) mit dem Ringflächenanschluss (B') des Stempels (10) und dem B-Anschluss des Ventilblocks (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kolbenflächenanschluss (A') des Stempels ein weiteres entsperrbares Rückschlagventil (14) in Verbindung steht, dessen Steueranschluss mit dem Ringflächenanschluss (B') des Stempels verbunden ist und dessen Rücklauf (R) an die Rücklaufleitung am Ausgang des Ventilblocks (20) angeschlossen ist.