DE102007063330B4 - Tool for crushing coke - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B33/00—Discharging devices; Coke guides
    • C10B33/006—Decoking tools, e.g. hydraulic coke removing tools with boring or cutting nozzles

Abstract

Werkzeug zum Zerkleinern von Koks mit
– einem Gehäuse (2), das im Betriebszustand an einer Bohrstange befestigt ist und in dem
– mindestens je eine Schneiddüse (4) zum Schneiden und eine Bohrdüse (6) zum Bohren von Koks mittels eines Wasserstrahls und
– eine in einem Durchströmkanal (19) angeordnete, umschaltbare Ventileinrichtung (12) zum wahlweisen Zuführen des Wassers zu Strömungskanälen (8, 9) in einem Strömungskörper (10) für die Wege zu den Schneid- und Bohrdüsen (4, 6) und
– eine bei Schaltdruck des Wassers im Durchströmkanal (19) manuell oder wasserdruckgesteuert betätigbare Schaltvorrichtung (23) zum Umschalten der Ventileinrichtung (12) angeordnet sind,
– die eine drehbar oberhalb des Strömungskörpers (10) gelagerte Verteilervorrichtung (36) mit mindestens einem Ventilkörper (17) zum Verschließen von mindestens einer Öffnung (13, 14; 15) der Strömungskanäle (8, 9) umfasst,
– wobei je nach Winkelstellung der Verteilervorrichtung (36) mit Bezug auf den Strömungskörper (10) der Strömungsweg des...Tool for crushing coke with
- A housing (2) which is fixed in the operating state on a drill rod and in the
- At least one each cutting nozzle (4) for cutting and a Bohrdüse (6) for drilling coke by means of a water jet and
- One in a flow passage (19) arranged, switchable valve means (12) for selectively supplying the water to flow channels (8, 9) in a flow body (10) for the paths to the cutting and drilling nozzles (4, 6) and
A switch device (23), which can be actuated manually or with water pressure control at switching pressure of the water in the throughflow channel (19), is arranged for switching over the valve device (12),
- comprising a distributor device (36) mounted rotatably above the flow body (10) with at least one valve body (17) for closing at least one opening (13, 14, 15) of the flow channels (8, 9),
- Wherein depending on the angular position of the distributor device (36) with respect to the flow body (10) of the flow path of the ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Zerkleinern von Koks mit einem Gehäuse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a tool for crushing coke with a casing according to the preamble of claim 1.

In Ölraffinerien wird die letzte, anderweitig nicht mehr nutzbare Fraktion des Rohöls in Koks umgewandelt. Die Umwandlung findet durch Einleiten dieser Fraktion in aufrecht stehende Trommeln statt, die ein erhebliches Aufnahmevolumen haben und z. B. eine Höhe von etwa 40 m bei einem Durchmesser von z. B. 8 m aufweisen. Die Trommeln füllen sich mit zunehmender Betriebsdauer mit Koks. Ist der maximale Füllstand einer Trommel erreicht, wird der Koks aus der Trommel herausgeschnitten. Dieser „Decoking” genannte Vorgang wird mit Hochdruck-Wasserstrahlen durchgeführt, die den Koks in der Trommel zerkleinern und aus der Trommel herausspülen. Ein Werkzeug zum Erzeugen der Hochdruck-Wasserstrahlen wird an einer Bohrstange, der Wasser unter hohem Druck zugeführt wird, befestigt und mit dieser von oben in die Trommel eingeführt. Zunächst wird mit dem Werkzeug eine von oben nach unten durchgehende koaxiale Öffnung gebohrt, wobei die Hochdruck-Wasserstrahlen aus gewöhnlich am unteren Ende des Werkzeugs angeordneten Bohrdüsen zum Zerkleinern des Kokses austreten. Anschließend erfolgt eine Umschaltung des Werkzeugs von der Funktion Bohren auf die Funktion Schneiden, indem der Strömungsweg des Druckwassers zu den Bohrdüsen gesperrt und stattdessen Strömungswege zu Schneiddüsen freigegeben werden, die sich am Umfang des Werkzeugs befinden und aus denen die Hochdruck-Wasserstrahlen im wesentlichen quer zur Längsachse des Werkzeugs und der Bohrstange austreten und den Koks über den Querschnitt der Trommel hinweg auf einer spiralförmigen Bahn zerkleinern. Denn das Werkzeug führt mit der Bohrstange während des Bohrens und während des Schneidens des Kokses eine Drehbewegung aus. Auf diese Weise zerkleinerter Koks wird unten aus der Trommel herausgespült.In oil refineries becomes the last, otherwise unusable fraction of crude oil in coke transformed. The conversion takes place by introducing this fraction held in upright drums, which takes up a considerable volume of recording have and z. B. a height of about 40 m with a diameter of z. B. 8 m have. The Fill drums with increasing coke lifetime. Is the maximum level reached a drum, the coke is cut out of the drum. This "decoking" called Operation is performed with high pressure water jets, which Crush the coke in the drum and rinse it out of the drum. A tool for generating the high pressure water jets is on a boring bar, the water is supplied under high pressure, attached and with This is introduced from above into the drum. First, with the tool drilled from top to bottom through coaxial opening, the high pressure water jets usually arranged at the lower end of the tool drilling nozzles for crushing the coke escape. Subsequently the tool is switched over from the function drill to the function of cutting, adding the flow path of pressurized water to the drilling nozzles locked and instead flow paths to cutting nozzles be released, which are located on the circumference of the tool and from which the high pressure water jets essentially transverse to the longitudinal axis the tool and the drill rod and the coke on the Crush the cross-section of the drum on a spiral path. Because the tool leads with the boring bar during of drilling and while cutting the coke from a rotary motion. In this way crushed coke is washed out of the bottom of the drum.

Ein aus WO 2005/105953 A1 bekanntes Werkzeug der eingangs genannten Art weist in einem mit Bohr- und Schneiddüsen versehenen Gehäuse einen im wesentlichen zy linderförmigen Strömungskörper auf, durch den sich vier Strömungskanäle erstrecken, deren obere Öffnungen durch zwei vorzugsweise lose kalotten- bzw. scheibenförmige Ventilkörper einer Ventileinrichtung als Verteilervorrichtung paarweise verschließbar sind. Die Ventileinrichtung ist in dem Zuströmkanal angeordnet, dem im Betrieb des Werkzeugs Wasser unter hohem Druck aus der Bohrstange zufließt, an der das Werkzeug mit einem den Zuströmkanal umschließenden Flansch angebracht ist. Im Betrieb des Werkzeugs strömt Wasser unter hohem Betriebsdruck in das Werkzeug und wird dort je nach Schaltstellung einer eine Schaltvorrichtung mit der Ventileinrichtung verbindenden Steuervorrichtung durch die Strömungskanäle hindurch den Bohrdüsen oder den Schneiddüsen zugeführt und dort zum Bohren oder Schneiden des Koksmaterials ausgetragen.On off WO 2005/105953 A1 Known tool of the type mentioned has in a provided with drilling and cutting nozzles housing a substantially zy linderförmigen flow body through which four flow channels extend, the upper openings by two preferably calotte or disc-shaped valve body of a valve device as a distributor device in pairs closed are. The valve device is arranged in the inflow channel, which flows into the operation of the tool water under high pressure from the drill rod to which the tool is mounted with a flange surrounding the inflow channel. During operation of the tool water flows under high operating pressure in the tool and is there depending on the switching position of a switching device connected to the valve device control device through the flow channels through the Bohrdüsen or the cutting nozzles supplied and discharged there for drilling or cutting the coke material.

Zum Umschalten des Werkzeugs von Bohren auf Schneiden und umgekehrt weist die Ventileinrichtung Käfige bzw. eine Führungsvorrichtung für die Ventilkörper auf. Mit dieser sind die beiden einander diametral gegenüberliegenden Ventilkörper wahlweise auf ein Paar Öffnungen in dem Strömungskörper zum Sperren der Funktion Bohren oder auf ein anderes Paar Öffnungen, dort zum Sperren der Funktion Schneiden, verschiebbar. Wenn das Öffnungspaar für die Funktion Bohren durch die Ventilkörper verschlossen ist, ist das Öffnungspaar für die Strömungswege des Wassers zum Schneiden frei und umgekehrt.To the Switching the tool from drilling to cutting and vice versa the valve device has cages or a guide device for the valve body on. With this the two are diametrically opposed valve body optionally on a pair of openings in the flow body to Locking the drill function or to another pair of openings, there to lock the function cutting, sliding. If the opening pair for the function Drilling through the valve body is closed, is the opening pair for the flow paths of water for cutting free and vice versa.

Zum Umschalten von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden wird der Betriebsdruck soweit wie möglich – auf den sog. Schaltdruck – abgesenkt. Die Steuervorrichtung wird durch ein von außen manuell betätigbares Getriebe als Antriebsvorrichtung um jeweils 90° gedreht. Die Steuervorrichtung kann auch durch eine wasserdruckgesteuerte Umschaltung betätigt werden.To the Switching from the drilling function to the cutting function becomes the operating pressure as far as possible - on the so-called switching pressure - lowered. The control device is actuated by a manually operable from the outside Gear as a drive device rotated by 90 °. The control device can also be operated by a water pressure-controlled changeover.

Der Einsatz eines Paars scheibenförmiger kalotten- bzw. scheibenförmiger Ventilkörper zum Verschließen der Öffnungen der Strömungskanäle, deren Düsen für die aktuelle Funktion des Werkzeugs nicht aktiviert sind, wirkt sich sehr vorteilhaft beim Umschalten des Werkzeugs bei Rest- oder Schaltdruck im Gegensatz zu großflächigen Oberflächen von Ventilplatten von weiter unten beschriebenen Werkzeugen aus. Denn die auf die vorzugsweise losen Ventilkörper durch den Schaltdruck wirkenden Kräfte, die ei nem Verschieben der Ventilkörper mit der Führungsvorrichtung entgegenwirken, sind vergleichsweise gering.Of the Use of a pair of disc-shaped dome-shaped or disk-shaped valve body to close the openings the flow channels whose Nozzles for the current Function of the tool are not activated, has a very beneficial effect on Switching the tool at residual or switching pressure in contrast to large surfaces of Valve plates of tools described below. Because on the preferably loose valve body by the switching pressure acting forces, the egg nem moving the valve body with the guide device Counteract are comparatively low.

Das Werkzeug könnte jedoch durch eine weitere Absenkung der Schaltkräfte noch weiter verbessert werden, um das Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden und umgekehrt noch mehr zu erleichtern. Das gleiche gilt in besonderem Maße für Werkzeuge dieser Art mit Ventileinrichtungen, bei denen die Verteilervorrichtung als Ventilkörper eine dem Durchflussquerschnitt des Durchströmkanals entsprechende Ventilscheibe aufweist, die drehbar oberhalb des Strömungskörpers angeordnet ist. Ein solches Werkzeug geht z. B. aus US 5 816 505 als bekannt hervor.However, the tool could be further enhanced by further lowering the shifting forces to further facilitate the switching of the tool from the drilling function to the cutting function and vice versa. The same applies in particular to tools of this type with valve devices in which the distributor device has as a valve body a valve disk corresponding to the flow cross-section of the flow-through channel, which is arranged rotatably above the flow body. Such a tool is z. B. off US 5,816,505 as known.

Ausgehend von einem Werkzeug der eingangs genannten Art wird zur Absenkung der Schaltkräfte beim Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Bohren auf die Funktion Schneiden und umgekehrt erfindungsgemäß vorgeschlagen,

  • – dass der Ventilkörper Mittel für einen Ausgleich des Drucks in dem Strömungskanal unterhalb des Ventilkörpers auf Schaltdruck wie im Durchströmkanal und
  • – der Ventilkörper zum Verschließen der Öffnung eines Strömungskanals jeweils einen Schließkörper und für den Druckausgleich eine Verbindung zwischen der dem Strömungskanal zugewandten Unterseite des Schließkörpers und einer im Betrieb dem Betriebsdruck des Wassers ausgesetzten Betriebsdruckseite des Schließkörpers sowie Mittel aufweist, die die Verbindung für den Druckausgleich zwischen dem auf die Unterseite des Schließkörpers und dem auf die Betriebsdruckseite desselben wirkenden Druck freigeben, sobald der Betriebsdruck auf Schaltdruck reduziert ist.
Starting from a tool of the type mentioned is to lower the switching forces when switching the tool from the function drilling on the function cutting and order swept according to the invention proposed,
  • - That the valve body means for balancing the pressure in the flow channel below the valve body to switching pressure as in the flow passage and
  • - The valve body for closing the opening of a flow channel in each case a closing body and for pressure equalization, a connection between the flow channel facing the underside of the closing body and an operating pressure of the operating pressure side of the closing body exposed during operation and means which the connection for pressure equalization between the Release to the bottom of the closing body and the same acting on the operating pressure side pressure as soon as the operating pressure is reduced to switching pressure.

Erfindungsgemäß wird folglich durch die Mittel, die der Ventilkörper aufweist, der Druck in dem Strömungskanal unterhalb des Ventilkörpers auf den im Durchströmkanal herrschenden Schaltdruck gebracht, sobald der Betriebsdruck zum Umschalten des Werkzeugs von Betriebsdruck auf Schaltdruck reduziert ist. Das bedeutet, dass erfindungsgemäß nun oberhalb und unterhalb des Ventilkörpers Schaltdruck herrscht. Da in dem durch den Ventilkörper verschlossenen Strömungskanal durch die Düsenöffnungen gewöhnlich etwa Außendruck herrscht, bedeutet dieser Druckausgleich folglich eine Anhebung des Druckes unterhalb des Ventilkörpers auf den Schaltdruck von z. B. ca. 5 bar.Consequently, according to the invention by the means comprising the valve body, the pressure in the flow channel below the valve body on the in the flow channel prevailing switching pressure, as soon as the operating pressure for Switching the tool from operating pressure to switching pressure reduced is. This means that according to the invention now above and below of the valve body Switching pressure prevails. As in the closed by the valve body flow channel through the nozzle openings usually about external pressure Consequently, this pressure equalization means an increase of the Pressure below the valve body on the switching pressure of z. B. about 5 bar.

Bisher werden mit Käfigen geführte Ventilkörper bei möglichst weit reduziertem Schaltdruck in der Größenordnung von ca. 5 bar aus ihrem Sitz gedrückt, bevor sie mit ihrem Käfig bzw. ihrer Führungsvorrichtung in ihre neue Position weiterbewegt werden können. Die Kräfte, die beim Umschalten zum Lösen und Anheben der Ventilkörper von ihrem Sitz aufzubringen sind, bedingen eine entsprechend starke Dimensionierung aller an der Weiterbewegung der Ventilkörper beteiligten Komponenten. Der erfindungsgemäße Ausgleich des Druckes unterhalb des Ventilkörpers auf Schaltdruck wie im Durchströmkanal lässt eine erhebliche Reduzierung der mechanischen Beanspruchung der Umschaltkomponenten und damit einen geringeren Dimensionierungsaufwand zu. Die geringere Beanspruchung durch den Druckausgleich an dem Ventilkörper erhöht die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der gesamten Umschaltvorrichtung durch die Reduzierung der Schaltkräfte.So far be with cages guided valve body if possible far reduced switching pressure in the order of about 5 bar pressed her seat, before she's with her cage or their guiding device can be moved into their new position. The forces that when switching to release and lifting the valve body from their seat, require a correspondingly strong Dimensioning all involved in the further movement of the valve body Components. The compensation according to the invention the pressure below the valve body to switching pressure as in flow-through leaves one Significant reduction of mechanical stress on the switching components and thus a smaller dimensioning effort. The lower one Stress due to pressure equalization on the valve body increases operational safety and reliability the entire switching device by reducing the switching forces.

Noch mehr Vorteile bewirkt die Anwendung des Erfindungsprinzips auf ein Werkzeug, bei dem für die Aufteilung des durch den Durchströmkanal zuströmenden Wassers eine drehbar oberhalb des Strömungskörpers gelagerte Ventilscheibe mit Abschnitten zum Verschließen und Öffnungen zum Freigeben von Öffnungen der Strömungskanäle vorgesehen sind. Nach dem Erfindungsprinzip weist die Ventilscheibe bei diesem Werkzeug in den Abschnitten zum Verschließen von Öffnungen der Strömungskanäle Mittel für einen automatischen Ausgleich des Druckes unterhalb der Ventilscheibe auf den Schaltdruck in dem Durchströmkanal auf. Die Vorteile wirken sich deshalb in besonderem Maße aus, weil erfindungsgemäß die sehr hohe Kraft, mit der die Ventilscheibe in Folge ihrer großen dem Schaltdruck ausgesetzten Oberfläche auf den Strömungskörper gedrückt wird, nun durch den Druckausgleich aufgehoben wird. Auch alle anderen oben genannten Vorteile des Erfindungsprinzips gelten für dieses Werkzeug, weil die oben genannten kalottenförmigen Ventilkörper den Abschnitten der Ventilscheibe zum Verschließen von Öffnungen der Strömungskanäle in ihrer Funktion und Wirkung entsprechen.Yet more advantages brings the application of the invention principle to a Tool in which for the Distribution of the inflowing through the flow channel water a rotatably mounted above the flow body Valve disc with sections for closing and openings for opening openings provided the flow channels are. According to the principle of the invention, the valve disc in this Tool in the sections for closing openings of the flow channels means for one automatic compensation of the pressure below the valve disc on the switching pressure in the flow channel. The benefits work therefore, to a special degree from, because according to the invention the very high force with which the valve disc in consequence of its large the Switching pressure exposed surface is pressed on the flow body, is now canceled by the pressure equalization. Everyone else, too The above-mentioned advantages of the invention principle apply to this Tool, because the above-mentioned dome-shaped valve body the Portions of the valve disc for closing openings of the flow channels in their function and effect.

Die Mittel zum Ausgleichen des Druckes unterhalb des Ventilkörpers auf den Schaltdruck im Durchströmkanal umfassen dass der Ventilkörper einen Schließkörper und für den Druckausgleich eine Verbindung zwischen der dem Strömungskanal zugewandten Unterseite des Schließkörpers und einer im Betrieb dem Betriebsdruck des Wassers ausgesetzten Betriebsdruckseite des Schließkörpers sowie Mittel aufweisen, die die Verbindung für den Druckausgleich freigeben, sobald der Betriebsdruck auf Schaltdruck reduziert ist. Die Verbindung stellt den Druckausgleich her und erstreckt sich von der Unterseite des Schließköpers zu einer Betriebsdruckseite des Schließkörpers, die an dessen Umfang oder an dessen Oberseite liegen kann, solange sie dem Betriebsdruck ausgesetzt ist. Die Funktion der Verbindung für einen Druckausgleich wird von Mitteln gesteuert, die reagieren, wenn der Betriebsdruck auf Schaltdruck reduziert ist. Diese Wirkungen ergeben sich sowohl bei mit Käfigen geführten Ventilkörpern als auch für Ventilkörper, die eine einzige drehbare Ventilscheibe umfassen und deren Schließkörper von Abschnitten zum Verschließen von Öffnungen der Strömungskanäle gebildet werden.The Means for equalizing the pressure below the valve body the switching pressure in the flow channel include that the valve body a closing body and for the Pressure equalization a connection between the flow channel facing bottom of the closing body and a in operation the operating pressure of the water exposed operating pressure side of Closing body and means have the connection for release the pressure equalization as soon as the operating pressure on switching pressure is reduced. The connection establishes the pressure equalization and extends from the bottom of the closing body to an operating pressure side of the Closing body, the can lie on the circumference or on the top, as long as they is exposed to the operating pressure. The function of the connection for a Pressure compensation is controlled by means that react when the Operating pressure is reduced to switching pressure. These effects arise both with cages out Valve bodies as also for Valve body, comprising a single rotatable valve disc and the closing body of Sealing sections of openings of the Flow channels formed become.

Vorzugsweise besteht die Verbindung für den Druckausgleich aus mindestens einem Kanal, dessen eine Mündung an der Unterseite des Schließkörpers offen und dessen andere Mündung an der Betriebsdruckseite des Schließkörpers mit einem Verschluss verbunden ist, der die andere Mündung bei Betriebsdruck schließt und bei Schaltdruck für den Druckausgleich freigibt. Der Kanal weist stets eine Mündung an der Unterseite des Schließkörpers auf, wo über den sich anschließenden Strömungskanal und dessen Düse Außendruck herrscht. Die andere Mündung auf der Betriebsdruckseite des Schließkörpers liegt an der Oberseite des Schließkörpers. Bei mit Käfigen geführten Ventilkörpern kann sie auch am Umfang des Schließkörpers liegen.Preferably is the connection for the Pressure equalization from at least one channel, whose one muzzle the underside of the closing body open and its other mouth at the operating pressure side of the closing body with a closure connected to the other estuary Operating pressure closes and at switching pressure for the Pressure equalization releases. The channel always has a mouth the underside of the closing body, where about the subsequent one flow channel and its nozzle external pressure prevails. The other estuary on the operating pressure side of the closing body is located on the top of the closing body. at with cages out Valve bodies can they also lie on the circumference of the closing body.

Zweckmäßig besteht der Verschluss für die andere Mündung des Kanals oder der Kanäle aus einem Deckel, der unter Federdruck steht. Die Feder ist so bemessen, dass der Deckel öffnet, wenn der Betriebsdruck auf Schaltdruck reduziert ist.Appropriately exists the closure for the other estuary of the channel or channels from a lid, which is under spring pressure. The pen is sized that the lid opens, when the operating pressure is reduced to switching pressure.

Der Verschluss umfasst vorzugsweise zwei ringförmige Dichtflächen, von denen eine an der Unterseite des Deckels und die andere an der Oberseite des Schließkörpers angeordnet ist und die zum Sperren und freigeben des Verschlusses zusammenwirken.Of the Closure preferably comprises two annular sealing surfaces, of one at the bottom of the lid and the other at the top of the lid Arranged closing body is and which interact to lock and unlock the lock.

Vorzugsweise erstreckt sich der Kanal auch bei mit Käfigen geführten Ventilkörpern zwischen der Unterseite und der Oberseite des Schließkörpers, wodurch sich vor allem bauliche Vorteile ergeben. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der vorerwähnte Verschluss eine obere Ausnehmung an der Oberseite des Schließkörpers unterhalb des Deckels umfasst, mit dem der Kanal durch seine an dere Mündung verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich ein gemeinsamer Verschluss für sämtliche Kanäle, die für den Druckausgleich im Schließkörper angeordnet sind.Preferably The channel also extends between caged valve bodies the bottom and the top of the closing body, which is mainly structural advantages arise. According to a development of the invention it is envisaged that the aforesaid Closure an upper recess at the top of the closing body below of the lid, with which the channel is connected by its at the other mouth is. In this way, a common closure for all Channels, the for arranged the pressure equalization in the closing body are.

Vorzugsweise trägt ein unter Federdruck in einer Sacklochbohrung abgedichtet verschiebbarer Kolben den Deckel in derartiger Zuordnung zu der anderen Mündung des Kanals, dass der Deckel durch die Kolbenbewegung geführt ist, wenn er die andere Mündung des Kanals verschließt oder freigibt. Es ergibt sich ein einfacher Aufbau für die selbstentlastende Funktion des Ventilkörpers in dieser Ausbildung. Denn in dem Schließkörper lässt sich ohne weiteres eine ausreichend bemessene Sacklochbohrung als Zylinder für den Kolben und für die Anordnung der Feder zwischen dem Boden der Bohrung und dem Kolben ausbilden. Unmittelbar neben der Bohrung kann sich mindestens ein Kanal von der Unterseite bis zur Oberseite des Schließkörpers erstrecken. Die andere Mündung des Kanals kann entweder durch eine der Mündung zugeordnete Dichtfläche oder vorzugsweise durch eine Abdichtung verschlossen werden, die aus einander zugeordneten Dichtflächen an der Oberseite des Schließkörpers und an der Unterseite des Deckels besteht.Preferably enters under spring pressure in a blind hole sealed sliding piston the cover in such association with the other mouth of the Channel that the lid is guided by the piston movement, if he has the other mouth the channel closes or releases. This results in a simple structure for the self-relieving Function of the valve body in this training. Because in the closing body can be easily one sufficiently sized blind hole as a cylinder for the piston and for the arrangement of the spring between the bottom of the bore and the piston form. Immediately adjacent to the hole can be at least one Channel extend from the bottom to the top of the closing body. The other estuary the channel can either by a muzzle associated with the sealing surface or preferably be closed by a seal made of mutually associated sealing surfaces at the top of the closing body and at the bottom of the lid.

Bei einer alternativen Ausführungsart des Ventilkörpers ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein unter dem Druck einer Feder in einer Führungsbohrung des Schließkörpers verschiebbarer Schaft den Deckel in derartiger Zuordnung zu dem Verschluss trägt, dass der Verschluss bei Betriebsdruck gesperrt und bei Schaltdruck freigegeben ist. Bei dieser vereinfachten Ausführungsart wird die Hubbewegung des Deckels des Ventilkörpers zwar ebenfalls durch Ausdehnung einer Feder bewirkt, aber zur Führung weist der Deckel an seiner Unterseite einen Schaft auf, der mit Spiel in einer Führungsbohrung des Schließkörpers geführt und dessen Hubbewegung auf einfache Weise begrenzt ist.at an alternative embodiment of the valve body is preferably provided that a under the pressure of a spring in a guide hole the closing body sliding Shank carries the lid in such association with the closure that the closure is blocked at operating pressure and released at switching pressure is. In this simplified embodiment, the lifting movement of the Lid of the valve body Although also effected by expansion of a spring, but points to the leadership the lid on its underside has a shank that with play in a guide hole guided the closing body and whose stroke is limited in a simple manner.

Beide vorgenannten Ausführungsarten des Ventilkörpers können auch als Abschnitte einer relativ großflächigen, drehbar auf dem Strömungskörper gelagerten Ventilscheibe vorgesehen sein. Diese Abschnitte entsprechen den zwei diametral einander gegenüberliegenden Bereichen der Ventilscheibe, die jeweils durch eine 90°-Drehung der Ventilscheibe abwechselnd die zwei Strömungskanäle zu den Bohrdüsen oder die zwei Strö mungskanäle zu den Schneiddüsen verschließen, während zwei zu den Bereichen jeweils um 90° versetzte Öffnungen in der Ventilscheibe, die einander ebenfalls diametral gegenüberliegen, den Zufluss des Druckwassers zu den Strömungskanälen freigeben. Wie ein im Folgenden noch beschriebenes und dargestelltes Ausführungsbeispiel zeigt, sind die genannten Abschnitte der Ventilplatte ebenfalls ohne weiteres für einen automatischen Druckausgleich erfindungsgemäß zu gestalten.Both aforementioned embodiments of the valve body can also as sections of a relatively large area, rotatably mounted on the flow body Be provided valve disc. These sections correspond to the two diametrically opposed ones Areas of the valve disc, each by a 90 ° rotation the valve disc alternately the two flow channels to the drilling nozzles or close the two flow channels to the cutting nozzles, while two to the areas each offset by 90 ° openings in the valve disc, which are also diametrically opposite each other, release the inflow of pressurized water to the flow channels. Like one below Still described and illustrated embodiment shows are the said sections of the valve plate also readily for one to make automatic pressure equalization according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. In show the drawings:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Zerkleinern von Koks als Längsschnitt; 1 a first embodiment of a tool according to the invention for crushing coke as a longitudinal section;

2 eine Darstellung des Werkzeugs von 1 als Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1; 2 a representation of the tool of 1 as a cross-sectional view along the line II-II of 1 ;

2a eine Darstellung der Unterseite eines in 1 dargestellten Ventilkörpers; 2a a representation of the underside of a 1 illustrated valve body;

3 eine Schnittansicht des Ventilkörpers von 2a entlang der Schnittlinie A-A von 2a in dem Zustand unter Betriebsdruck des Werkzeugs; 3 a sectional view of the valve body of 2a along the section line AA of 2a in the state under operating pressure of the tool;

4 eine Schnittansicht des Ventilkörpers wie in 3, jedoch im Zustand nach Herbeiführung eines Druckausgleichs zwischen einer Kanalöffnung und einem Durchströmkanal des Werkzeugs auf Schaltdruckniveau; 4 a sectional view of the valve body as in 3 , but in the state after a pressure equalization between a channel opening and a flow channel of the tool at the switching pressure level;

5 und 6 Schnittansichten einer zweiten Ausführungsart des Ventilkörpers unter Betriebsdruck und unter Schaltdruck; 5 and 6 Sectional views of a second embodiment of the valve body under operating pressure and under switching pressure;

7 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Teils eines Werkzeugs zum Zerkleinern von Koks als Längsschnitt. 7 a representation of a second embodiment of an inventive part of a tool for crushing coke as a longitudinal section.

Ein in 1 und 2 dargestelltes Werkzeug 1 zum Zerkleinern von Koks in einer nicht dargestellten Trommel umfasst ein als Gussteil gefertigtes Gehäuse 2, an dessen Ober teil 3 mit Schneiddüsen 4 (vgl. 2) ein Unterteil 5 mit Bohrdüsen 6, wie dargestellt, befestigt ist.An in 1 and 2 illustrated tool 1 for crushing coke in a drum, not shown, comprises one made as a casting tes housing 2 , on the upper part 3 with cutting nozzles 4 (see. 2 ) a lower part 5 with drilling nozzles 6 , as shown, is attached.

In dem Gehäuse 2 ist ein hohlzylindrischer Einsatz 7 mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Strömungskörper 10 angeordnet, durch den sich Strömungskanäle 8, 9 (vgl. auch 2) erstrecken, deren obere Öffnungen 13, 14 durch zwei scheiben-, kalotten- bzw. kugelförmige Ventilkörper 17 einer Ventileinrichtung 12 paarweise verschließbar sind. Die Ventileinrichtung 12 schließt einen Durchströmkanal 19 ab, in den ein Zuströmkanal 20 mündet, der am oberen Ende von einem Flansch 21 umschlossen ist.In the case 2 is a hollow cylindrical insert 7 with a substantially cylindrical flow body 10 arranged, through which flow channels 8th . 9 (see also 2 ), whose upper openings 13 . 14 by two disc, dome or spherical valve body 17 a valve device 12 can be closed in pairs. The valve device 12 closes a flow channel 19 from, in the an inflow channel 20 opens at the top of a flange 21 is enclosed.

Mit dem Flansch 21 ist das Werkzeug 1 im Gebrauch am unteren Ende einer nicht dargestellten Bohrstange befestigt, durch die im Betrieb des Werkzeugs 1 Wasser unter hohem Betriebsdruck von z. B. 300 bar hindurch und durch das Werkzeug 1 geführt wird. Dort wird es je nach Schaltstellung einer Steuervorrichtung 28, die eine Schaltvorrichtung 23 mit der Ventileinrichtung 12 verbindet, entweder durch die Strömungskanäle 8 und durch eine Erweiterung 11 hindurch den Bohrdüsen 6 oder über die Strömungskanäle 9 den Schneiddüsen 4 zugeführt und zum Bohren oder Schneiden des Koksmaterials ausgetragen.With the flange 21 is the tool 1 fastened in use at the lower end of a drill rod, not shown, by the operation of the tool 1 Water under high operating pressure of z. B. 300 bar through and through the tool 1 to be led. There it is depending on the switching position of a control device 28 that is a switching device 23 with the valve device 12 connects, either through the flow channels 8th and by extension 11 through the drilling nozzles 6 or over the flow channels 9 the cutting nozzles 4 supplied and discharged for drilling or cutting the coke material.

Die Schaltvorrichtung 23 erstreckt sich von einem Gehäusedeckel 24 ausgehend, der mittels Schraubenbolzen 25 abnehmbar am Oberteil 3 des Gehäuses 2 befestigt und mit geeigneten Mitteln abgedichtet ist, quer zur Längsachse A des Werkzeugs 1 in dessen radialer Richtung bis in den Bereich der Steuervorrichtung 28.The switching device 23 extends from a housing cover 24 starting, by means of bolts 25 removable at the top 3 of the housing 2 secured and sealed by suitable means, transverse to the longitudinal axis A of the tool 1 in its radial direction into the region of the control device 28 ,

Ein Zylinder 34 und eine Feder 39 bilden mit einem Kolben 33 eine Antriebsvorrichtung 26 eines Schaltelementes 27 für einen Eingriff mit der Steuervorrichtung 28 zum Drehen einer Verteilungsvorrichtung 36. Diese ist um eine Achse 37 drehbar auf dem Strömungskörper 10 gelagert. Sie umfasst Käfige 38 der Ventileinrichtung 12 zum Führen der losen Ventilkörper 17. Diese verschließen in 1 die Öffnungen 13, 14 der Strömungskanäle 8, während die Verteilervorrichtung 36 den Zustrom von Wasser zu den Strömungskanälen 9 der Schneiddüsen 4 durch entsprechende Durchlässe (nicht dargestellt) freihält.A cylinder 34 and a spring 39 make up with a piston 33 a drive device 26 a switching element 27 for engagement with the control device 28 for rotating a distribution device 36 , This is about an axis 37 rotatable on the flow body 10 stored. It includes cages 38 the valve device 12 for guiding the loose valve body 17 , These close in 1 the openings 13 . 14 the flow channels 8th while the distributor device 36 the influx of water to the flow channels 9 the cutting nozzles 4 by appropriate passages (not shown) free.

Aus 2, 3 und 4 ergibt sich, dass der Ventilkörper 17 scheiben-, kalotten- bzw. kugelförmig ausgebildet ist und im unteren Bereich – bezogen auf die Gebrauchslage – einen Schließkörper 29 aufweist, der mit seiner Unterseite 29a die Öffnung 13 des Strömungskanals 8 verschließt.Out 2 . 3 and 4 it turns out that the valve body 17 disc-shaped, dome-shaped or spherical and formed in the lower part - based on the position of use - a closing body 29 which, with its underside 29a the opening 13 of the flow channel 8th closes.

In dem Schließkörper 29 sind mindestens zwei Kanäle 30, im vorliegenden Beispiel zehn Kanäle 30, im Abstand voneinander angeordnet, die sich jeweils mit einer Mündung 31 an der Unterseite 29a des Schließkörpers 29 bis zu einer anderen Mündung 32 an der Oberseite 29b des Schließkörpers 29 erstrecken.In the closing body 29 are at least two channels 30 , in the present example ten channels 30 , spaced apart, each with an orifice 31 on the bottom 29a of the closing body 29 to another estuary 32 at the top 29b of the closing body 29 extend.

Zwischen den Kanälen 30 ist in dem Schließkörper 29 eine Sacklockbohrung 40 als Zylinder ausgebildet, in der ein Kolben 41 durch mindestens eine Dichtung 42 abgedichtet koaxial verschiebbar ist. An der Unterseite des Kolbens 41 befindet sich eine Ausnehmung 41a, durch die sich ein zentraler Vorsprung 43 von der Unterseite des Kolbens 41 aus nach unten in eine kreisförmige Ausnehmung 47 in der Mitte des Schließkörpers 29 hinein erstreckt.Between the channels 30 is in the closing body 29 a blind hole 40 designed as a cylinder in which a piston 41 through at least one seal 42 sealed coaxially displaceable. At the bottom of the piston 41 there is a recess 41a through which a central projection 43 from the bottom of the piston 41 out down into a circular recess 47 in the middle of the closing body 29 extends into it.

In der ringförmigen Ausnehmung 41a ist eine Feder 45 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise angeordnet und durch den Vorsprung 43 geführt. In 3 ist sie durch den Kolben 41 komprimiert.In the annular recess 41a is a spring 45 arranged in the manner shown in the drawing and by the projection 43 guided. In 3 is she by the piston 41 compressed.

Der Kolben 41 geht oben in einen ringsum über den Kolben 41 überstehenden Deckel 44 über, der in diesem Beispiel einen kleineren Durchmesser wie der Schließkörper 29 aufweist. An der Unterseite des Deckels 44 befindet sich eine ringförmige Dichtfläche 48, die in der in 3 gezeigten Position auf eine entsprechende ringförmige Dichtfläche 48a an der Oberseite 29b des Schließkörpers 29 gedrückt wird und so die Mündungen 32 der Kanäle 30 verschließt.The piston 41 go up into a round about the piston 41 protruding lid 44 over, which in this example has a smaller diameter than the closing body 29 having. At the bottom of the lid 44 there is an annular sealing surface 48 in the in 3 shown position on a corresponding annular sealing surface 48a at the top 29b of the closing body 29 is pressed and so the mouths 32 of the channels 30 closes.

Das Umschalten des Werkzeugs 1 von der Funktion Schneiden auf die Funktion Bohren geht wie folgt vor sich:
Zunächst wird der Betriebsdruck pB im Durchströmkanal 19 bis auf einen Schaltdruck pS zurückgenommen. Daraufhin fällt die auf den Kolben 33 (1) wirkende Druckkraft des Wassers unter die Rückstellkraft der Feder 39, so dass die Feder 39 den Kolben 33 aus einer inaktiven Stellung in eine aktive Stellung drückt. Dabei bewegt sich der Kolben 33 mit Bezug auf 1 nach links, wobei die Steuervorrichtung 28 durch das Schaltelement 27 betätigt und dadurch die Führungsvorrichtung 36 mit der Ventileinrichtung 12 verdreht wird, bis die gewünschte Umschaltung der Betriebsweise Bohren des Werkzeugs 1 bewirkt ist.Switching the tool 1 from the Cut function to the Drill function is as follows:
First, the operating pressure p B in the flow channel 19 withdrawn to a switching pressure p s . Then it falls on the piston 33 ( 1 ) acting pressure force of the water under the restoring force of the spring 39 so the spring 39 the piston 33 from an inactive position to an active position. The piston moves 33 regarding 1 to the left, the control device 28 through the switching element 27 operated and thereby the guide device 36 with the valve device 12 is twisted until the desired switching operation mode drilling the tool 1 is effected.

Dieser Umschaltvorgang, bei dem die beiden Ventilkörper 17 jeweils durch ihren Käfig 38 der Ventileinrichtung 12 längs eines 90°-Bogens auf der Oberfläche des Strömungskörpers 10 bis zum Erreichen der Öffnungen der Strömungskanäle 9 verschoben werden, geht durch die eingangs beschriebene automatische Druckausgleichswirkung der Ventilkörper 17 nun sehr viel leichter von statten, weil auf die Oberseite 44a des Deckels 44 und auf dessen Unterseite 29a nun gleichermaßen Schaltdruck pS wirkt. Durch diesen Druckausgleich des Ventilkörpers 17 wirken auf den Deckel 44 allenfalls noch Restkräfte, die leicht zu überwinden sind. Die automatische Druckentlastung durch die Ventilkörper 17 wird nachstehend erläutert:
Im Zustand gemäß 3 herrscht noch Betriebsdruck pB über dem Ventilkörper 17 und Außen- bzw. Normaldruck po unter dem Ventilkörper 17. Aufgrund der hohen Druckdifferenz pS – po verschließt der Ventilkörper 17 die Öffnung 13 des Strömungskanals 8 im Strömungskörper 10 an dem ringförmigen Sitz der Öffnung 13 mit einer sehr hohen Kraft, die die notwendige Dichtheit des Verschlusses garantiert.This switching process in which the two valve body 17 each through her cage 38 the valve device 12 along a 90 ° arc on the surface of the flow body 10 until reaching the openings of the flow channels 9 be moved, goes through the automatic pressure equalization effect of the valve body described above 17 now much easier because on the top 44a of the lid 44 and on its underside 29a now equally switching pressure p S acts. By this pressure equalization of the valve body 17 act on the lid 44 at most residual powers that are easy to overcome. The automatic pressure relief through the valve body 17 is explained below:
In the state according to 3 there is still operating pressure p B above the valve body 17 and external or normal pressure p o under the valve body 17 , Due to the high pressure difference p S - p o closes the valve body 17 the opening 13 of the flow channel 8th in the flow body 10 at the annular seat of the opening 13 with a very high force, which guarantees the necessary tightness of the closure.

Der Deckel 44 des Ventilkörpers 17 wird zum Verschließen der Kanäle 30 durch eine resultierende Kraft aus Druckkraft infolge der vorgenannten Druckdifferenz pB – po minus Federkraft mit seiner Dichtfläche 48 abdichtend gegen die Dichtfläche 48a des Schließkörpers 29 gedrückt, so dass die Mündungen 32 der Kanäle 30 verschlossen sind. Der Kolben 41 ist gegen die Kraft der komprimierten Feder 45 im unteren Abschnitt des Schließkörpers 29 in der Sacklockbohrung 40 angeordnet, wobei der Vorsprung 43 zu Führungszwecken mit der Ausnehmung 47 in Eingriff steht.The lid 44 of the valve body 17 will close the channels 30 by a resultant force of compressive force due to the aforementioned pressure difference p B - p o minus spring force with its sealing surface 48 sealing against the sealing surface 48a of the closing body 29 pressed so that the mouths 32 of the channels 30 are closed. The piston 41 is against the force of the compressed spring 45 in the lower section of the closing body 29 in the blind hole 40 arranged, the projection 43 for guiding purposes with the recess 47 engaged.

Zum Umschalten des Werkzeugs 1 von Schneiden auf Bohren wird der Betriebsdruck pB auf Schaltdruck pS in der Größenordnung von pBr < 15 bar reduziert. Diese Druckabsenkung wirkt sich auf die Ventilschließkörper 17 wie folgt aus:

  • – Die Deckelkraft infolge Druck FD = PBr × (A1 – A2), die aus dem auf die Flächendifferenz A1 – A2 des Deckels 44 wirkenden Druck, jetzt pBr, resultiert, wird reduziert und ist nun geringer als die Kraft der komprimierten Feder 45.
  • – Deshalb wird nun der Kolben 41 mit dem Deckel 44 von der Feder 45 nach oben gedrückt, so dass sich die aus 4 ersichtliche Lage ergibt.
  • – Der Deckel 44 hat nun die Dichtflächen 48, 48a und damit die Mündungen 32 der Kanäle 30 freigegeben. Infolgedessen wird der Raum unterhalb des Ventilkörpers 17 über die Öffnung 13 des Strömungskanals 8 mit dem Zuströmkanal 20 (1) verbunden.
  • – Dadurch erfolgt nun über die Kanäle 30 ein Druckausgleich in dem Raum unterhalb des Ventilkörpers 17, nämlich in dem Strömungskanal 8, wo eben noch po herrschte, auf Schaltdruck pS.
  • – Der Druckausgleich setzt eine ausreichende Anzahl von Kanälen 30 mit entsprechend großem Querschnitt der Kanäle 30 und ebenso einen ausreichenden Hub des Kolbens 41 in der Sacklochbohrung 40 und eine ausreichende Kraft der Feder 45 voraus, die sich nun entspannt hat. Die Bemessung der Kanäle 30 hat so zu erfolgen, dass sich unmittelbar nach dem Anheben des Deckels 44 Schaltdruck pS in dem Strömungskanal 8 einstellen kann.
  • – Durch den Druckausgleich geht die vorgenannte Druckdifferenz pS – po gegen Null. Folgleich wird der Ventilkörper 17 nun nicht mehr auf seinen Sitz in der Öffnung 13 gedrückt. Dadurch lassen sich die Ventilkörper 17 durch ihre Käfige 38 leicht von ihrem Sitz lösen und verschieben. Am Ende des Schaltvorgangs hat jeder der Ventilkörper 17 die Öffnung des jeweils nächsten Strömungskanals 9 erreicht.
  • – Zum Einleiten des Bohrprozesses wird der Betriebsdruck pB im Schneidwerkzeug 1 wieder auf pB > 15 bar erhöht.
  • – Dadurch wird die Deckelkraft infolge Druck FD = pB × (A1 – A2), die aus dem auf die Flächendifferenz (A1 – A2) des Deckels 44 wirkenden Druck, jetzt pB, resultiert, wieder erhöht und ist nun größer als die Kraft der Feder 45.
  • – Deshalb wird nun der Kolben 41 mit dem Deckel 44, gegen die Kraft der Feder 45 nach unten gedrückt, so dass sich wieder die aus 3 ersichtliche Lage ergibt.
To switch the tool 1 from cutting to drilling, the operating pressure p B is reduced to the switching pressure p S on the order of p Br <15 bar. This pressure reduction affects the valve closing body 17 as follows:
  • - The cover force due to pressure F D = P Br × (A 1 - A 2 ) resulting from the on the surface difference A 1 - A 2 of the lid 44 acting pressure, now p Br , results, is reduced and is now less than the force of the compressed spring 45 ,
  • - That's why now the piston 41 with the lid 44 from the spring 45 pushed up, so that the out 4 apparent situation.
  • - The lid 44 now has the sealing surfaces 48 . 48a and thus the mouths 32 of the channels 30 Approved. As a result, the space below the valve body 17 over the opening 13 of the flow channel 8th with the inflow channel 20 ( 1 ) connected.
  • - This will now be done through the channels 30 a pressure equalization in the space below the valve body 17 namely, in the flow channel 8th , where just still p o prevailed, on switching pressure p s .
  • - The pressure equalization sets a sufficient number of channels 30 with a correspondingly large cross section of the channels 30 and also a sufficient stroke of the piston 41 in the blind hole 40 and a sufficient force of the spring 45 ahead, which has now relaxed. The design of the channels 30 has to be done so that immediately after lifting the lid 44 Switching pressure p S in the flow channel 8th can adjust.
  • - Due to the pressure compensation, the aforementioned pressure difference p S - p o goes to zero. Folgleich the valve body 17 no longer on his seat in the opening 13 pressed. This allows the valve body 17 through their cages 38 easily detach from their seat and move. At the end of the switching process, each of the valve body has 17 the opening of the next flow channel 9 reached.
  • - To initiate the drilling process, the operating pressure p B in the cutting tool 1 again increased to p B > 15 bar.
  • - This causes the lid force due to pressure F D = p B × (A 1 - A 2 ) resulting from the on the surface difference (A 1 - A 2 ) of the lid 44 acting pressure, now p B , results, increased again and is now greater than the force of the spring 45 ,
  • - That's why now the piston 41 with the lid 44 , against the force of the spring 45 pressed down, so that again the out 3 apparent situation.

Die Form der zweiten Ausführungsart des Ventilkörpers 17 gemäß 5 und 6 entspricht in der Grundform sowie in wesentlichen Komponenten der ersten Ausführungsart gemäß Fig. und 4, so dass im Folgenden vor allem die Unterschiede der alternativen Ausführungsart gemäß 5 und 6 beschrieben werden.The shape of the second embodiment of the valve body 17 according to 5 and 6 corresponds in the basic form as well as in essential components of the first embodiment according to FIGS 4 , so in the following mainly the differences of the alternative embodiment according to 5 and 6 to be discribed.

Die Kanäle 30 erstrecken sich oben mit ihrer zweiten Mündung 32 in eine obere Ausnehmung 52 im oberen Abschnitt des Schließkörpers 29.The channels 30 extend above with their second estuary 32 in an upper recess 52 in the upper section of the closing body 29 ,

Von der Unterseite 44b des Deckels 44 erstreckt sich ein zylindrischer Schaft 54 durch eine Führungsbohrung 59 in dem Schließkörper 29 in eine Ausnehmung 53 innerhalb des Schließkörpers 29 hinein. Der Endabschnitt des Schaftes 54 besteht aus einem Gewindezapfen 55, auf den ein Anschlagring 56 bis zu einem Absatz 60 des Schaftes 54 aufgeschraubt oder aufgesteckt und mit einer Kontermutter 57 in dieser Lage gesichert ist. Der Abstand zwischen der oberen Seite des Anschlagrings 56 und einem Absatz 6i in der Ausnehmung 53 bestimmt den Hub H des Deckels 44 zum Freigeben der oberen Mündungen 32 der Kanäle 30, wenn sich oberhalb des Deckels 44 Schaltdruck einstellt, wie ein Vergleich mit 6 zeigt.From the bottom 44b of the lid 44 extends a cylindrical shaft 54 through a guide hole 59 in the closing body 29 in a recess 53 inside the closing body 29 into it. The end portion of the shaft 54 consists of a threaded pin 55 on which a stop ring 56 up to a paragraph 60 of the shaft 54 screwed or plugged on and with a locknut 57 secured in this position. The distance between the upper side of the stop ring 56 and a paragraph 6i in the recess 53 determines the stroke H of the lid 44 to release the upper mouths 32 of the channels 30 when above the lid 44 Switching pressure sets, as a comparison with 6 shows.

Zwischen der Unterseite 44b des Deckels 44 und dem Boden der oberen Ausnehmung 52 ist eine Feder 58 um den Schaft 54, wie aus der Zeichnung ersichtlich, angeordnet.Between the bottom 44b of the lid 44 and the bottom of the upper recess 52 is a spring 58 around the shaft 54 , as shown in the drawing, arranged.

Die Funktionsweise dieses Ventilkörpers 17 entspricht im Wesentlichen derjenigen des Ventilkörpers 17 im ersten Ausführungsbeispiel:
Bei einem Druck, der größer als der Schaltdruck ist z. B. bei Betriebsdruck, wird der Deckel 44 abdichtend (Dichtflächen 48, 48a) auf den Schließkörper 29 gedrückt, so dass die Feder 58 komprimiert ist, wie 5 zeigt.The operation of this valve body 17 essentially corresponds to that of the valve body 17 in the first embodiment:
At a pressure that is greater than the switching pressure z. B. at operating pressure, the lid 44 sealing (sealing surfaces 48 . 48a ) on the closing body 29 ge pushes, so the spring 58 is compressed, like 5 shows.

Sobald der Druck oberhalb des Ventilkörpers 17 – beim Umschalten des Werkzeugs 1 auf die Funktion Bohren oder Schneiden – auf Schaltdruck reduziert wird und unter diesen fällt, überwindet die Kraft der Federn 58 den auf den Deckel 44 wirkenden Wasserdruck und hebt den Deckel 44 bis in die 6 dargestellte Lage an, wo der Anschlagring 56 an dem Absatz 61 in der Ausnehmung 53 des Schließkörpers 29 anliegt. Unmittelbar nach Freigabe der anderen Mündungen 32 der Kanäle in der oberen Ausnehmung 52 findet der gewünschte Druckausgleich zwischen dem Raum oberhalb des Ventilkörpers 17 und dem Strömungskanal statt, dessen obere Öffnung der Ventilkörper 17 verschließt.Once the pressure above the valve body 17 - when switching the tool 1 to the function drilling or cutting - is reduced to switching pressure and falls under these, overcomes the force of the springs 58 the one on the lid 44 acting water pressure and lifts the lid 44 until the 6 shown location where the stop ring 56 at the heel 61 in the recess 53 of the closing body 29 is applied. Immediately after release of the other mouths 32 the channels in the upper recess 52 finds the desired pressure balance between the space above the valve body 17 and the flow channel, the upper opening of the valve body 17 closes.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des Werkzeug 1 gemäß 7 werden von dem grundsätzlich bekannten Aufbau des Werkzeugs 1 nur die wesentlichsten Komponenten benannt, nämlich das Gehäuse 2 mit dem Oberteil 3 und dem Unterteil 5 sowie die Strömungskanäle 8, 9 zu den nicht dargestellten Schneid- und Bohrdüsen. Der Strömungskörper 10 ist hier in das Unterteil 5 des Gehäuses 2 integriert. An den nicht dargestellten Zuströmkanal schließt sich der Durchströmkanal 19 an, in dem als Verteilervorrichtung 36 für die Wasserströmung die Ventileinrichtung 12 dient. Diese besteht im Gegensatz zu dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aus einer Ventilscheibe 50, die auf dem Strömungskörper 10 gelagert und mittels einer Steuerstange 49 drehbar ist.In the second embodiment of the tool 1 according to 7 be of the basically known construction of the tool 1 named only the most essential components, namely the housing 2 with the shell 3 and the lower part 5 as well as the flow channels 8th . 9 to the cutting and drilling nozzles, not shown. The flow body 10 is here in the lower part 5 of the housing 2 integrated. At the inflow channel, not shown, the flow passage closes 19 in which as a distributor device 36 for the water flow, the valve device 12 serves. This consists in contrast to the previously described embodiment of a valve disc 50 on the flow body 10 stored and by means of a control rod 49 is rotatable.

Die Ventilkörper bestehen hier aus Abschnitten 51 der Ventilscheibe 50 zum Verschließen der Öffnungen 15 der Strömungskanäle 9, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.The valve bodies consist of sections here 51 the valve disc 50 for closing the openings 15 the flow channels 9 , as can be seen from the drawing.

Jeder der als Schließkörper wirkenden Abschnitte 51 weist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mindestens zwei, vorzugsweise etwa zehn, im Abstand voneinander angeordnete Kanäle 30 auf, die sich von ihrer unteren offenen Mündung durchgehend bis nach oben im Abschnitt 51 erstrecken, wo ihre obere Mündung durch den Deckel 44 abdichtend verschlossen ist.Each of the sections acting as a closing body 51 has in the manner shown in the drawing at least two, preferably about ten, spaced apart channels 30 up, extending from their lower open mouth to the top of the section 51 extend where its upper mouth through the lid 44 is sealed.

In dem als Schließkörper dienenden Abschnitt 51 ist zwischen den Kanälen 30 auch hier eine untere Ausnehmung 53 und eine Führungsbohrung 49 ausgebildet, in der der Schaft 54 koaxial verschiebbar ist. Unterhalb des Deckels 44 befindet sich die Feder 58 in der oberen Ausnehmung 52.In the serving as a closing body section 51 is between the channels 30 also here a lower recess 53 and a pilot hole 49 formed, in which the shaft 54 is coaxially displaceable. Below the lid 44 is the spring 58 in the upper recess 52 ,

Zu weiteren Einzelheiten der Konstruktion wird ausdrücklich auf die Ausführungsbeispiele gemäß 5 und 6 Bezug genommen, soweit nach der Zeichnung Übereinstimmung besteht.For further details of the construction is expressly to the embodiments according to 5 and 6 Referenced, as far as according to the drawing agreement.

Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise dieser Druckausgleichsvorrichtungen ist der Schließkörper bzw. Abschnitt 51 im linken Teil von 7 in dem Zustand dargestellt, der sich bei Betriebsdruck im Durchströmkanal 19 ergibt, während im rechten Teil von 7 Druckausgleich eingetreten ist.To illustrate the operation of these pressure compensation devices is the closing body or section 51 in the left part of 7 shown in the state that is at operating pressure in the flow channel 19 results while in the right part of 7 Pressure equalization has occurred.

Im Übrigen entspricht die Wirkungsweise dieser Vorrichtung im Prinzip derjenigen gemäß 5 und 6. Wenn Betriebsdruck im Durchströmkanal 19 herrscht, ist der Kanal 9 verschlossen (linker Kanal 9 in 7). Sobald der Betriebsdruck zum Umschalten des Werkzeugs 1 von z. B. Bohren auf Schneiden auf Schaltdruck reduziert wird, überwindet die Feder 58 die aus dem Wasserdruck resultierende und auf den Deckel 44 wirkende Kraft, so dass der Deckel 44 angehoben wird und die oberen Mündungen jedes Kanals 30 (rechts in 7) freigibt. Damit wird der Druck in den Strömungskanälen 9 unterhalb des Abschnitts 51 auf Schaltdruck wie im Durchströmkanal 19 ausgeglichen, wie im Zusammenhang mit der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels ausführlich dargelegt worden ist.Incidentally, the operation of this device corresponds in principle to that according to 5 and 6 , When operating pressure in the flow channel 19 prevails, is the channel 9 closed (left channel 9 in 7 ). As soon as the operating pressure for switching the tool 1 from Z. B. Drilling on cutting is reduced to switching pressure, overcomes the spring 58 the resulting from the water pressure and the lid 44 acting force, leaving the lid 44 is raised and the upper mouths of each channel 30 (right in 7 ) releases. This will be the pressure in the flow channels 9 below the section 51 on switching pressure as in the flow channel 19 balanced, as has been explained in detail in connection with the description of the first embodiment.

Durch den Druckausgleich wirkt auf die Oberseite und auf die Unterseite der Ventilscheibe 50 nun Schaltdruck, so dass sich die Ventilscheibe 50 durch diesen Druckausgleich mit der Steuerstange 49 leicht um 90° verdrehen lässt, ohne dass hohe Kräfte, die mit großer Reibung verbunden sind, die Umschaltung des Werkzeugs 1 von Bohren auf Schneiden stören können.The pressure compensation acts on the top and bottom of the valve disc 50 now switching pressure, so that the valve disc 50 by this pressure equalization with the control rod 49 slightly twisting by 90 °, without high forces associated with high friction, the switching of the tool 1 from drilling to cutting can interfere.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass in jeden Abschnitt 51 der Ventilscheibe 50 anstelle der Druckausgleichsvorrichtung, die in 7 dargestellt ist und vom Aufbau her dem Ausführungsbeispiel von 5 und 6 entspricht, auch eine Vorrichtung integrierbar ist, die vom Aufbau her dem Ausführungsbeispiel von 2a, 3 und 4 entspricht.It is expressly noted that in every section 51 the valve disc 50 instead of the pressure compensation device, the in 7 is shown and structurally the embodiment of 5 and 6 corresponds, also a device can be integrated, the structure of the embodiment of 2a . 3 and 4 equivalent.

Claims (9)

Werkzeug zum Zerkleinern von Koks mit – einem Gehäuse (2), das im Betriebszustand an einer Bohrstange befestigt ist und in dem – mindestens je eine Schneiddüse (4) zum Schneiden und eine Bohrdüse (6) zum Bohren von Koks mittels eines Wasserstrahls und – eine in einem Durchströmkanal (19) angeordnete, umschaltbare Ventileinrichtung (12) zum wahlweisen Zuführen des Wassers zu Strömungskanälen (8, 9) in einem Strömungskörper (10) für die Wege zu den Schneid- und Bohrdüsen (4, 6) und – eine bei Schaltdruck des Wassers im Durchströmkanal (19) manuell oder wasserdruckgesteuert betätigbare Schaltvorrichtung (23) zum Umschalten der Ventileinrichtung (12) angeordnet sind, – die eine drehbar oberhalb des Strömungskörpers (10) gelagerte Verteilervorrichtung (36) mit mindestens einem Ventilkörper (17) zum Verschließen von mindestens einer Öffnung (13, 14; 15) der Strömungskanäle (8, 9) umfasst, – wobei je nach Winkelstellung der Verteilervorrichtung (36) mit Bezug auf den Strömungskörper (10) der Strömungsweg des Wassers zu der Bohrdüse (6) oder der Strömungsweg zu der Schneiddüse (4) freigegeben oder gesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Ventilkörper (17) Mittel für einen Ausgleich des Druckes in dem Strömungskanal (8, 9) unterhalb des Ventilkörpers (17) auf Schaltdruck wie im Durchströmkanal (19) und zum Verschließen der Öffnung (13, 14; 15) eines Strömungskanals (8, 9) jeweils einen Schließkörper (29) und für den Druckausgleich eine Verbindung zwischen der dem Strömungskanal (8, 9) zugewandten Unterseite (29a) des Schließkörpers (29) und einer im Betrieb dem Betriebsdruck des Wassers ausgesetzten Betriebsdruckseite des Schließkörpers (29) sowie Mittel aufweist, die die Verbindung für den Druckausgleich zwischen dem auf die Unterseite (29a) des Schließkörpers (29) und dem auf die Betriebsdruckseite desselben wirkenden Druck freigeben, sobald der Betriebsdruck auf Schaltdruck reduziert ist.Tool for crushing coke with - a housing ( 2 ), which is fastened in the operating state to a boring bar and in which - at least one cutting nozzle each ( 4 ) for cutting and a drilling nozzle ( 6 ) for drilling coke by means of a water jet and - one in a flow channel ( 19 ), switchable valve device ( 12 ) for selectively supplying the water to flow channels ( 8th . 9 ) in a flow body ( 10 ) for the routes to the cutting and drilling nozzles ( 4 . 6 ) and - one at switching pressure of the water in the flow channel ( 19 ) Manual or water pressure controlled operable switching device ( 23 ) for switching the valve device ( 12 ) are arranged, - the one rotatably above the flow body ( 10 ) mounted distributor device ( 36 ) with at least one valve body ( 17 ) for closing at least one opening ( 13 . 14 ; 15 ) of the flow channels ( 8th . 9 ), wherein - depending on the angular position of the distributor device ( 36 ) with respect to the flow body ( 10 ) the flow path of the water to the Bohrdüse ( 6 ) or the flow path to the cutting nozzle ( 4 ) is enabled or disabled, characterized in that - the valve body ( 17 ) Means for balancing the pressure in the flow channel ( 8th . 9 ) below the valve body ( 17 ) on switching pressure as in the flow channel ( 19 ) and to close the opening ( 13 . 14 ; 15 ) of a flow channel ( 8th . 9 ) each have a closing body ( 29 ) and for pressure equalization a connection between the flow channel ( 8th . 9 ) facing the underside ( 29a ) of the closing body ( 29 ) and an operating pressure side of the closing body exposed during operation to the operating pressure of the water ( 29 ) as well as means for the pressure equalization between the connection to the underside ( 29a ) of the closing body ( 29 ) and release the pressure acting on the operating pressure side as soon as the operating pressure is reduced to the switching pressure. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung für den Druckausgleich aus mindestens einem Kanal (30) besteht, dessen eine Mündung (31) an der Unterseite (29a) des Schließkörpers (29) offen und dessen andere Mündung (32) an der Betriebsdruckseite des Schließkörpers (29) mit einem Verschluss verbunden ist, der die andere Mündung (32) bei Betriebsdruck schließt und bei Schaltdruck für den Druckausgleich freigibt.Tool according to claim 1, characterized in that the connection for pressure equalization from at least one channel ( 30 ), whose one mouth ( 31 ) on the bottom ( 29a ) of the closing body ( 29 ) open and its other mouth ( 32 ) at the operating pressure side of the closing body ( 29 ) is connected to a closure of the other mouth ( 32 ) closes at operating pressure and releases at switching pressure for pressure equalization. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss aus einem Deckel (44) besteht, der die andere Mündung (32) bei Betriebsdruck gegen den Druck einer Feder (45) verschließt und diese freigibt, wenn bei Schaltdruck die Kraft der Feder (45) größer ist als die auf den Deckel (44) wirkende Schließkraft des Wasserdrucks.Tool according to claim 2, characterized in that the closure of a lid ( 44 ), which is the other mouth ( 32 ) at operating pressure against the pressure of a spring ( 45 ) and releases them when the force of the spring ( 45 ) is larger than the one on the lid ( 44 ) acting closing force of the water pressure. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss zwei ringförmige Dichtflächen (48, 48a) umfasst, von denen eine (48) an der Unterseite des Deckel (44) und die andere (48a) an der Oberseite (29b) des Schließkörpers (29) angeordnet ist und die zum Sperren und Freigeben des Verschlusses zusammenwirken.Tool according to claim 3, characterized in that the closure has two annular sealing surfaces ( 48 . 48a ), one of which ( 48 ) on the underside of the lid ( 44 ) and the other one ( 48a ) at the top ( 29b ) of the closing body ( 29 ) and which cooperate to lock and unlock the closure. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanal (30) zwischen der Unterseite (29a) und der Oberseite (29b) des Schließkörpers (29) erstreckt. Tool according to claim 3 or 4, characterized in that the channel ( 30 ) between the underside ( 29a ) and the top ( 29b ) of the closing body ( 29 ). Werkzeug nach einem der Ansprüche 3–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss eine obere Ausnehmung (52) an der Oberseite (29b) des Schließkörpers (29) unterhalb des Deckels (44) umfasst, mit dem der Kanal (30) durch seine andere Mündung (32) verbunden ist.Tool according to one of claims 3-5, characterized in that the closure has an upper recess ( 52 ) at the top ( 29b ) of the closing body ( 29 ) below the lid ( 44 ), with which the channel ( 30 ) through its other mouth ( 32 ) connected is. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass ein unter Federdruck in einer Sacklochbohrung (40) abgedichtet verschiebbarer Kolben (41) den Deckel (44) in derartiger Zuordnung zu der anderen Mündung (32) des Kanals (30) trägt, dass der Deckel (44) durch die Kolbenbewegung geführt ist, wenn er die andere Mündung (32) des Kanals (30) verschließt oder freigibt.Tool according to one of claims 3-6, characterized in that a spring pressure in a blind hole ( 40 ) sealed displaceable piston ( 41 ) the lid ( 44 ) in such association with the other mouth ( 32 ) of the channel ( 30 ) carries the cover ( 44 ) is guided by the piston movement when he the other mouth ( 32 ) of the channel ( 30 ) closes or releases. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass ein unter dem Druck einer Feder (58) in einer Führungsbohrung (59) des Schließkörpers (29) verschiebbarer Schaft (54) den Deckel (44) in derartiger Zuordnung zu dem Verschluss trägt, dass der Verschluss bei Betriebsdruck gesperrt und bei Schaltdruck freigegeben ist.Tool according to one of claims 3-6, characterized in that a under the pressure of a spring ( 58 ) in a guide bore ( 59 ) of the closing body ( 29 ) displaceable shaft ( 54 ) the lid ( 44 ) in such association with the closure that the closure is locked at operating pressure and released at switching pressure. Werkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper als Abschnitt (51) einer drehbar auf dem Strömungskörper (10) gelagerten Ventilscheibe (50) für einen Druckausgleich zwischen dem Raum oberhalb der Ventilscheibe (50) und den Strömungskanälen (8, 9) in dem Strömungskörper (10) vorgesehen ist.Tool according to one or more of claims 1-8, characterized in that the valve body as a section ( 51 ) one rotatable on the flow body ( 10 ) mounted valve disc ( 50 ) for a pressure equalization between the space above the valve disc ( 50 ) and the flow channels ( 8th . 9 ) in the flow body ( 10 ) is provided.
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