DE102015105922A1

DE102015105922A1 - valve assembly

Info

Publication number: DE102015105922A1
Application number: DE102015105922.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Reuter
Original assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Current assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Eine Ventilanordnung für ein Ausbaugestell im Untertagebau umfasst ein entsperrbares Rückschlagventil, dessen Öffnungsdruck einstellbar ist.A valve assembly for a mining rack in the underground construction comprises a pilot-operated check valve whose opening pressure is adjustable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für ein Ausbaugestell im Untertagebau. Eine solche Ventilanordnung ist aus der DE 10 2007 047 761 A1 bekannt. The present invention relates to a valve assembly according to the preamble of claim 1 for a support frame in underground mining. Such a valve arrangement is known from DE 10 2007 047 761 A1 known.

Im Unterlagebau werden Ausbaugestelle eingesetzt, die neben Setzzylindern und einem Schreitzylinder auch einen Hebezylinder aufweisen, der dazu dient, das gesamte Schild mit den Kufen anzuheben, wenn ein Schreitvorgang durchgeführt werden soll. Problematisch ist dabei grundsätzlich, dass der Druck an der Kolbenfläche des Hebezylinders nicht immer aufrechterhalten werden kann, wenn das Schild nach vorne gezogen wird, da der Schreitzylinder in diesem Fall eine vergleichsweise große Menge an Hydraulikvolumen aufnimmt. Zur Lösung dieses Problems wurde in dem oben genannten Stand der Technik eine Ventilanordnung vorgeschlagen, bei welcher der Hebezylinder über die Steuerung der Setzzylinder betätigt wird. Allerdings kann es in bestimmten Anwendungsfällen auch vorteilhaft sein, wenn der Hebezylinder unabhängig von dem Setzzylinder ansteuerbar ist. In Unterlagebau expansion station are used, which in addition to setting cylinders and a Schreitzylinder also have a lifting cylinder, which serves to raise the entire shield with the skids, when a walking operation is to be performed. The problem is in principle that the pressure on the piston surface of the lifting cylinder can not always be maintained when the shield is pulled forward, since the Schreitzylinder in this case receives a relatively large amount of hydraulic volume. To solve this problem, a valve arrangement has been proposed in the above-mentioned prior art, in which the lifting cylinder is actuated via the control of the setting cylinder. However, it may also be advantageous in certain applications when the lifting cylinder is controlled independently of the setting cylinder.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass bei kostengünstigem und einfachem Aufbau eine individuelle Ansteuerung des Hebezylinders unabhängig von den Setzzylindern möglich ist. It is therefore the object of the present invention to develop a valve assembly according to the preamble of claim 1 so that at low cost and simple design an individual control of the lifting cylinder is independent of the setting cylinders possible.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass das Rückschlagventil selbstentsperrend ist, und dass an dem Rückschlagventil ein Öffnungsdruck einstellbar ist, bei dem sich das Rückschlagventil selbsttätig öffnet, wenn der an dem Druckleitungsanschluss anliegende Druck geringer als der eingestellte Öffnungsdruck ist. The solution of this object is achieved by the features of claim 1 and in particular in that the check valve is selbstentsperrend, and that on the check valve, an opening pressure is adjustable, in which the check valve opens automatically when the voltage applied to the pressure line connection pressure lower than the set Opening pressure is.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Ansteuerung des Hebezylinders zwischen dem Rückschlagventil und dem Hebezylinder nur eine einzige Schlauchverbindung nötig ist und dass auf zusätzliche Steuerleitungen völlig verzichtet werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung muss das Rückschlagventil lediglich an eine gesteuerte Druckleitung angeschlossen und über eine einzige Leitung mit dem Hebezylinder verbunden werden. Aufgrund der Rückschlagfunktion sperrt das Rückschlagventil zwischen dem Druckleitungsanschluss und dem Kolbenraumanschluss so lange, bis der Druck an dem Druckleitungsanschluss unter den voreingestellten Öffnungsdruck abgefallen ist. Wenn dies der Fall ist, öffnet das Rückschlagventil selbsttätig, so dass durch Beaufschlagen des Ringraums des Hebezylinders mit Druck der Hebezylinder zurückgefahren werden kann. The valve assembly according to the invention is characterized in that only a single hose connection is required to control the lifting cylinder between the check valve and the lifting cylinder and that can be completely dispensed with additional control lines. In the valve assembly according to the invention, the check valve must only be connected to a controlled pressure line and connected via a single line with the lifting cylinder. Due to the non-return function, the check valve between the pressure line connection and the piston chamber connection blocks until the pressure at the pressure line connection has fallen below the preset opening pressure. If this is the case, the check valve opens automatically, so that can be reduced by applying the annular space of the lifting cylinder with pressure of the lifting cylinder.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be described purely by way of example with reference to an advantageous embodiment and with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Schemaansicht einer Ventilanordnung in Verbindung mit einem Hebezylinder; 1 a schematic view of a valve assembly in conjunction with a lifting cylinder;

2A einen Querschnitt durch das Rückschlagventil von 1 in seiner Sperrstellung; und 2A a cross section through the check valve of 1 in its locked position; and

2B das Rückschlagventil von 1 in seiner Öffnungsstellung. 2 B the check valve of 1 in its open position.

1 zeigt schematisch eine Ventilanordnung für ein (nicht näher dargestelltes) Ausbaugestell im Untertagebau, wobei die Ventilanordnung dazu dient, einen Hebezylinder 10 für Kufen des Ausbaugestells anzusteuern. Die Ventilanordnung umfasst ein in einem Gehäuse 12 angeordnetes entsperrbares Rückschlagventil 14, das einen Druckleitungsanschluss A und einen Kolbenraumanschluss A' aufweist. Der Kolbenraumanschluss A' ist über eine Leitung 16 mit dem Kolbenraum 18 des Hebezylinders verbunden. An dem Druckleitungsanschluss A ist eine über einen üblichen Steuerblock schaltbare Druckleitung angeschlossen. Die Sperrrichtung des Rückschlagventils 14 verläuft von dem Kolbenraumanschluss A' zum Druckleitungsanschluss A, d.h. bei Beaufschlagung des Druckleitungsanschlusses A mit Druck öffnet das Rückschlagventil 14, so dass Hydraulikfluid in den Kolbenraum 18 des Hebezylinders 10 einströmen kann. 1 schematically shows a valve assembly for a (not shown) Ausbaugestell in underground mining, the valve assembly serves to a lifting cylinder 10 for skids of the expansion rack to control. The valve assembly comprises a in a housing 12 arranged unlockable check valve 14 having a pressure line port A and a piston space port A '. The piston chamber connection A 'is via a line 16 with the piston chamber 18 connected to the lifting cylinder. At the pressure line A connection via a conventional control block switchable pressure line is connected. The reverse direction of the check valve 14 runs from the piston chamber connection A 'to the pressure line connection A, ie when pressure line connection A is pressurized, the check valve opens 14 so that hydraulic fluid enters the piston chamber 18 of the lifting cylinder 10 can flow in.

Das in den 2A und 2B näher dargestellte Rückschlagventil 14 ist selbstentsperrend und an dem Rückschlagventil 14 ist ein Öffnungsdruck, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 40 bis etwa 100 bar einstellbar, bei dem sich das Rückschlagventil 14 selbsttätig öffnet, wenn der an dem Druckleitungsanschluss A anliegende Druck geringer als der eingestellte Öffnungsdruck ist.That in the 2A and 2 B closer check valve 14 is self-locking and on the check valve 14 is an opening pressure, preferably adjustable in a range of about 40 to about 100 bar, in which the check valve 14 automatically opens when the voltage applied to the pressure line port A is less than the set opening pressure.

Weiterhin ist an dem Gehäuse 12 des Rückschlagventils 14 ein Anschluss 18 für ein Druckbegrenzungsventil 20 vorgesehen. Dieses kann jedoch auch in das Ventilgehäuse 12 integriert sein. Furthermore, on the housing 12 the check valve 14 a connection 18 for a pressure relief valve 20 intended. However, this can also in the valve body 12 be integrated.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Ventilanordnung ist wie folgt:
Beim Rauben der Stempel wird über eine geschaltete Steuerleitung am Druckleitungsanschluss A der Hebezylinder angesteuert, d.h. der Kolbenraum 18 des Hebezylinders 10 wird mit Hydraulikfluid gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt steht im System noch ausreichend Hydraulikfluid unter hohem Druck zur Verfügung. Hierbei wird gleichzeitig über den eingestellten Druck des Rückschlagventils ein Zurückfließen des Hydraulikfluids verhindert, d.h. der Hebezylinder kann nur angehoben, jedoch nicht eingefahren werden.The operation of the valve arrangement described above is as follows:
When robbing the stamp, the lifting cylinder is actuated via a switched control line at the pressure line connection A, ie the piston chamber 18 of the lifting cylinder 10 is filled with hydraulic fluid. At this time, sufficient hydraulic fluid is still available in the system under high pressure. This is simultaneously on the set pressure of the check valve prevents backflow of the hydraulic fluid, ie the lifting cylinder can only be raised, but not retracted.

Beim nachfolgenden Schreiten des Ausbaugestells kann der Systemdruck sehr weit abfallen. Jedoch bleibt die Sperrfunktion des Rückschlagventils erhalten, solange der Druck am Anschluss A nicht unter den voreingestellten Öffnungsdruck abfällt. Erfindungsgemäß wird dieser Öffnungsdruck so eingestellt, dass er etwas größer ist als der maximal zulässige Druck des Rücklaufs. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich das Rückschlagventil erst dann und nur dann entsperrt, wenn der Druckleitungsanschluss A mit dem Rücklauf verbunden wird. In diesem Fall öffnet das Rückschlagventil 14 von der in 1 dargestellten Sperrstellung in die Öffnungsstellung, so dass der Hebezylinder 10 wieder eingefahren werden kann. During the subsequent step of the expansion rack, the system pressure can drop very far. However, the lock function of the check valve is maintained as long as the pressure at port A does not fall below the preset opening pressure. According to the invention, this opening pressure is adjusted so that it is slightly larger than the maximum allowable pressure of the return. In this way, it is ensured that the check valve is only then and only then unlocked when the pressure line connection A is connected to the return line. In this case, the check valve opens 14 from the in 1 illustrated blocking position in the open position, so that the lifting cylinder 10 can be retracted again.

2A zeigt eine Schnittansicht des Rückschlagventils 14 von 1 in seiner Sperrstellung. Hierbei ist in dem Gehäuse 12 des Rückschlagventils 14 ein mit dem Druckleitungsanschluss A verbundener Kanal 22 vorgesehen, der bei geöffnetem Rückschlagventil (2B) mit einem weiteren Kanal 24 in Verbindung steht, der mit dem Kolbenraumanschluss A' verbunden ist. Zwischen den beiden Kanälen 22 und 24 befindet sich eine Ventilkugel 26, die auf ihrer linken Seite von einer Schließfeder 28 und auf ihrer rechten Seite von einem Steuerkolben 30 beaufschlagt wird. Zum Verschließen des Durchgangs zwischen den Kanälen 22 und 24 dient ein Ventilsitz 32, gegen den die Ventilkugel 26 in der in 2A gezeigten Sperrstellung anschlägt. 2A shows a sectional view of the check valve 14 from 1 in its locked position. Here is in the case 12 the check valve 14 a channel connected to the pressure line port A. 22 provided when the check valve ( 2 B ) with another channel 24 is in communication, which is connected to the piston chamber port A '. Between the two channels 22 and 24 there is a valve ball 26 on the left side of a closing spring 28 and on its right side by a control piston 30 is charged. To close the passage between the channels 22 and 24 serves a valve seat 32 , against which the valve ball 26 in the in 2A shown blocking position abuts.

Der Steuerkolben 30 ist in einer Bohrung 34 aufgenommen und besitzt an seiner in 2A linken Seite einen sich verjüngenden Fortsatz 36, der gegen die Ventilkugel 26 anschlägt. Die in 2A rechte Seite des Steuerkolbens 30 ist über einen Federteller 38 mit einer von einer Feder 40 ausgeübten Kraft mit Kraft beaufschlagt, wobei die Feder 40 in einem über ein Gewinde 42 verdrehbar aufgenommenen Federgehäuse 44 aufgenommen ist. Das Federgehäuse 44 besitzt eine Aussparung 46 zum Einsetzen eines Werkzeugs, so dass das Federgehäuse 44 relativ zu dem Gehäuse 12 verdreht werden kann, wodurch die auf den Steuerkolben 30 ausgeübte Federkraft einstellbar ist. The control piston 30 is in a hole 34 recorded and owns at his in 2A left side a tapering extension 36 that's against the valve ball 26 strikes. In the 2A right side of the spool 30 is over a spring plate 38 with one of a spring 40 applied force applied with force, wherein the spring 40 in one over a thread 42 rotatably received spring housing 44 is included. The spring housing 44 has a recess 46 for inserting a tool so that the spring housing 44 relative to the housing 12 can be twisted, causing the on the control piston 30 applied spring force is adjustable.

Die auf der linken Seite der Ventilkugel 26 angeordnete Schließfeder 28 ist in einer Verschlussschraube 48 aufgenommen und dient dazu, zu jedem Zeitpunkt für eine Anlage der Ventilkugel 26 an dem vorderen (linken) Ende des Steuerkolbens 30 zu sorgen.The one on the left side of the valve ball 26 arranged closing spring 28 is in a screw plug 48 and serves, at any time for an investment of the valve ball 26 at the front (left) end of the control piston 30 to care.

In der in 2A dargestellten Sperrstellung des Rückschlagventils 14 drückt die Feder 40 den Steuerkolben 30 zwar gegen die Ventilkugel 26. Jedoch ist der über den Kanal 24 auf die Ventilkugel 26 ausgeübte Druck so groß, dass die Kraft der Feder 40 überwunden wird und die Ventilkugel 26 gegen den Ventilsitz 32 gedrückt wird, so dass lediglich Fluid von dem Kanal 22 in den Kanal 24 gelangen kann, dass in der umgekehrten Richtung jedoch ein Durchfluss gesperrt ist. In the in 2A illustrated blocking position of the check valve 14 pushes the spring 40 the control piston 30 although against the valve ball 26 , However, that's over the channel 24 on the valve ball 26 exerted pressure so great that the force of the spring 40 is overcome and the valve ball 26 against the valve seat 32 is pressed so that only fluid from the channel 22 in the channel 24 can get that in the reverse direction, however, a flow is blocked.

Wenn jetzt der Druck im Kanal 22, d.h. der am Druckanschluss A der Ventilanordnung anliegende Druck unter den voreingestellten Öffnungsdruck abfällt, so verschiebt sich der Steuerkolben 30 in die in 2B dargestellte Stellung nach links, so dass die Ventilkugel 26 vom Ventilsitz 32 abhebt und sich das Rückschlagventil selbsttätig öffnet. Das Rückschlagventil 14 verbleibt anschließend in der offenen Stellung, bis der durch den Kanal 22 zugeführte Druck eine Kraft auf den Steuerkolben 30 ausübt, die größer als die von der Feder 40 ausgeübte Kraft ist, so dass sich der Steuerkolben 30 wiederum in die in 2A dargestellte rechte Position verschiebt.If now the pressure in the channel 22 that is, the pressure applied to the pressure port A of the valve assembly pressure drops below the preset opening pressure, so shifts the control piston 30 in the in 2 B shown position to the left, so that the valve ball 26 from the valve seat 32 lifts and the check valve opens automatically. The check valve 14 then remains in the open position until passing through the channel 22 supplied pressure a force on the control piston 30 which is greater than that of the spring 40 applied force is, so that the control piston 30 turn into the in 2A shifts the right position shown.

An der Außenseite des Federgehäuses 44 ist eine Skala 50 vorgesehen, an welcher der eingestellte Öffnungsdruck ablesbar ist. On the outside of the spring housing 44 is a scale 50 provided, on which the set opening pressure is read.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007047761 A1 [0001]

Claims

Valve arrangement for a mining rack in underground construction, comprising a pilot-operated check valve ( 14 ), which has a pressure line connection (A) and a piston chamber connection (A ') for connection to the piston chamber ( 18 ) of a lifting cylinder ( 10 ) for skids of the expansion rack, characterized in that the check valve ( 14 ) is self-releasing, and that on the check valve ( 14 ) an opening pressure is adjustable at which the check valve ( 14 ) automatically opens when the pressure applied to the pressure line port (A) is less than the set opening pressure.

Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the set opening pressure on a scale ( 50 ) of the check valve ( 14 ) is readable.

Valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the opening pressure in a range of about 40-100 bar is adjustable.

Valve arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that in a housing ( 12 ) of the check valve ( 14 ) a pressure relief valve ( 20 ) is provided.

Use of a valve arrangement according to at least one of the preceding claims for actuating a lifting cylinder ( 18 ) of an expansion rack in underground construction.

Use according to claim 5, characterized in that the pressure line connection (A) is connected to a switchable by a control valve control line, and that the piston chamber connection (A ') with the piston chamber ( 18 ) of the lifting cylinder ( 10 ) is connected.

Combination of a lifting cylinder ( 10 ) for skids of a mining rack in underground construction with a valve arrangement according to at least one of the preceding claims 1-4, wherein the piston chamber connection (A ') with the piston chamber ( 18 ) of the lifting cylinder ( 10 ) connected is.