DE1088903B - Im oberen Teil eines hydraulischen Grubenstempels angeordnetes Atmungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein im oberen Teil eines hydraulischen Grubenstempels angeordnetes Atmungsventil mit einem durch eine Feder in Schließstellung gehaltenen Ventil und einer in einem becherförmigen Gehäuse gelagerten, normalerweise der Feder durch ihr Gewicht entgegenwirkenden und das Ventil öffnenden Kugel, solange sich die Ventilachse in einem vorbestimmten Winkel zur Vertikalen befindet, bei Überschreitung dieses Winkels jedoch eine geneigte Fläche abwärts rollt und die Feder freigibt, so daß sich das Ventil schließen kann.

Bei hydraulischen Stempeln zur Abstützung von Stollendecken ist es allgemein üblich, ein Atmungsventil vorzusehen, um den im Stempel vorherrschenden Luftdruck an nennenswerten Veränderungen gegenüber dem atmosphärischen Druck zu hindern, wenn der Stempel ausgezogen oder zusammengezogen wird. Dies ist besonders wichtig, da beim Fortbewegen des Stempels aus seiner Stützstellung ein schnelles Zusammenziehen des Stempels erforderlich ist. In den meisten üblichen Stempelbauweisen bildet ein hohler Stößel, der innerhalb eines Außenzylinders arbeitet, auch einen Behälter für die hydraulische Flüssigkeit, und das Atmungsventil ist am oder nahe am oberen Ende des Stößels angebracht. Beim Wiederaufrichten eines Stempels aus dem Schutt, nachdem er die vertikale Lage verlassen hat, taucht häufig das Problem auf, den Verlust an Flüssigkeit durch Lecken aus dem Atmungsventil zu verhindern.

Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, das bisher von Hand bediente Entlastungsventil mit dem Atmungsventil zu verbinden. Dieses bekannte Atmungsventil sieht einen oberen und einen unteren doppelkegelförmigen Ventilsitz und einen hanteiförmigen Ventilverschlußkörper vor, dessen der Flüssigkeit zugewandter Teil als dichtender Ventilteil ausgebildet und leichter als dessen anderer nicht abdichtender Teil ist. Der als Halbkugel ausgebildete leichtere abdichtende untere Ventilteil wird von dem schwereren, oberen, ebenfalls halbkugelförmig ausgebildeten Teil des Ventilverschlußkörpers bei Bewegung des Grubenstempels in eine stark geneigte oder horizontale Lage in den unteren, sich zur Flüssigkeit hin erweiternden Kegel hineingezogen, indem der schwerere Teil über die Wandung des sich entgegengesetzt erweiternden Kegels abwärts rutscht. Dieses bekannte Atmungsventil ist mit verschiedenen Mangeln behaftet. Es wird z. B. infolge der gleitenden Reibung des schwereren Teiles des Ventilverschlußkörpers auf der Kegelwandung verhältnismäßig träge ansprechen, zum anderen ist der Anpreßdruck des dichtenden Ventilteiles an dem Ventilsitz nicht mehr groß. Beim Transport der Grubenstempel werden schon geringe Erschütterungen und vor allem Verdrehungen genügen, Im oberen Teil eines hydraulischen

Grubenstempels angeordnetes

Atmungsventil

Anmelder:

Dowty Mining Equipment Limited,

Ashchurch, Tewkesbury, Gloucestershire

(Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 2. Januar 1958

Herbert Bend, Chesterfield,
und John James Wilson,

Watendlath, Mitton, Tewkesbury (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

um den Ventilverschlußkörper zu bewegen, so daß das Ventil nicht mehr dicht schließt.

Ein anderes bekanntes Ventil obiger Art, das in erster Linie für Flugzeuge gedacht ist, zeigt wie das zuvor beschriebene bekannte Atmungsventil einen doppelkegelförmigen, sich entgegengesetzt erweiternden Ventilsitz, wobei der Ventilverschlußkörper federbelastet ist und sich mit einem Ansatz in den oberen Kegelraum vor erstreckt. Eine in diesem Kegelraum angeordnete Kugel rollt bei einer gewissen Schräglage auf dem Kegelmantel abwärts und gibt den Ansatz des Ventilkörpers frei, so daß dieser durch die Feder gegen den unteren Ventilsitz gedrückt wird. Dieses bekannte Ventil bietet ebenfalls keine Gewähr dafür, daß es bei Stoßen, die beim Transport von Grubenstempeln unvermeidlich sind, nicht ungewollt geöffnet wird. Da dieses bekannte Atmungsventil jedoch in erster Linie für Flugzeuge geschaffen worden ist, ist das durch die Erfindung zu lösende Problem, nämlich ein Atmungsventil für Grubenstempel zu schaffen, das auch bei Stoßen und Erschütterungen während des Transportes sicher schließt, gar nicht aufgetreten.

Die Nachteile der bekannten Atmungsventile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zur Auf name der das Luftventil steuernden Kugel zwei ineinander übergehende Hohlkegel verschiedener Weite vorgesehen sind, von denen der äußere durch einen Deckel verschlossen ist und als Auffangraum für die

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Kugel dient, während der kleinere mit einem federbelasteten, durch, das Gewicht der Kugel bewegten Ventilbetätigungsglied versehen ist.

An Hand der Zeichnung werden einige Ausführungsbeispiele eines Atmungsventils gemäß der Erfindung erläutert.

Fig. 1 ist ein axialer Teilschnitt durch einen Teil eines hydraulischen Stempels mit einem inArbeitsstellung befindlichen Atmungsventil;

Fig. 2 ist ein axialer Schnitt einer abgewandelten Bauart eines Atmungsventils, und

Fig. 3 ist ein axialer Teilschnitt in einer anderen Ebene der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.

Der Stempel umfaßt einen Oberstempel 1, welcher teleskopartig in einen Unterstempel 2 eingeschoben ist. Der Oberstempel 1 stellt den Flüssigkeitsbehälter dar und wird an seinem unteren Ende in bekannter Weise von einem flüssigkeitsdichten Kolben abgeschlossen, der eine Pumpe, das von Hand bedienbare Entlastungsventil und ein selbsttätig arbeitendes Sicherheitsventil aufnimmt. Die Anordnung dieser letztgenannten Teile bildet keinen Teil der Erfindung und sie sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Der Oberstempel wird an seinem oberen Ende durch eine Deckplatte 3 abgeschlossen, welche in das Rohr eingesetzt ist und an ihren Enden mittels einer Dichtung, z. B. eines Ringes 4, flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.

Am oberen Ende der Deckplatte befindet sich ein Becher 6, welcher mit der Deckplatte 3 aus einem Stück besteht, jedoch auch ein getrennter, abnehmbarer Teil sein kann. Die Wand 5 des Bechers bildet bei 5 a eine Höhlung, die bei 5 b in eine Wölbung übergeht, welche zu einem konischen Sitz 7 für die Kugel 8 führt. Der Boden des Bechers ist mit einer hohlen, koaxialen, nach unten gerichteten Verlängerung 9 versehen, welche in der Mitte eine Bohrung aufweist, um den Tauchkolben 11 frei gleitend darin aufzunehmen. Zwischen dem unteren Ende des Tauchkolbens und der wendeiförmigen Rückzugfeder 13 wird ein Kugelventil 12 stützend aufgenommen. Die Feder sitzt auf einer Scheibe 14, welche am Ende der nach unten reichenden Verlängerung angeordnet und durch einen Anschlag 15 zentriert ist.

Ein enger Kanal 16 erstreckt sich koaxial durch den Tauchkolben, welcher an seinen Enden 17 und 17^4 geschlitzt ist, an denen er mit dem Kugelventil 12 bzw. mit der Kugel 8 in Berührung kommt. Um den Tauchkolben herum ist ein ringförmiger Ventilsitz 18 für die Kugel 12 angeordnet, welcher an dem einen Ende der hohlen Verlängerung 9 befestigt ist.

In der in der Zeichnung dargestellten Lage, d. h. bei senkrechter Lage des Stempels, drückt das Gewicht der Kugel8 den Tauchkolben gegen die Ventilfeder, so daß ein freier Durchgang zum Umlauf der Luft von dem am oberen Ende des Behälters befindlichen Luftraum durch das geschlitzte Ende 17 des Tauchkolbens und den koaxialen Kanal 16, das geschlitzteEndel7^4 des Tauchkolbens und durch einen oder mehrere radiale Kanäle 19 in den in der Stempelkappe 20 befindlichen Raum vorhanden ist, wobei sich der in der Kappe 20 befindliche Raum immer unter atmosphärischem Druck befindet, da die Stempelkappe ein Luftventil 30 aufweist.

Wenn der Stempel aus der senkrechten Lage herausbewegt wird und einen kritischen Winkel erreicht, der durch die Steigung der konischen Oberfläche 7 bei ihrem Übergang in die Wölbung 5 & bestimmt wird, rollt die große Kugel 8 vom Oberteil des Tauchkolbens 11 fort und gestattet der Rückzugfeder 13 ein Wiederaufsetzen des Kugelventils 12; diese schließt dadurch den Kanal 16 und bildet eine flüssigkeitsdichte Dichtung zur Verhinderung eines Flüssigkeitsverlustes aus. dem Behälter. Schließlich erreicht die Kugel die in punktierten Linien angegebene Stellung. Der kritische Winkel, bei dem sich das Ventil schließt, wird der besonderen Stempelart und dem Stand der darin befindlichen hydraulischen Flüssigkeit angepaßt. Vorzugsweise ist der am Boden des Bechers 6 geformte Konus 7, in dem die Kugel normalerweise ruht, in tangentialer Berührung mit der Kugel 8, und der obere Rand des Konus befindet sich am oder nahe am Berührungskreis mit der Kugel, so daß die Kugel leicht entfernt werden kann, wenn der Stempel die kritische Lage erreicht.

Wenn eine Beschleunigung auf den Stempel übertragen wird, z. B. beim Zug eines Raubseiles zur Entfernung des Stempels aus der senkrechten Lage, kann dies zur Folge haben, daß sich beim Herabneigen des Stempels in die Waagerechte die große Kugel 8 früher von ihrem Sitz löst und so das Atmungsventil sich etwas früher schließt.

Eine bekannte Vorrichtung zum Pumpen und zur Betätigung des Entlastungsventils ist mit der Nummer22 bezeichnet. Da die Betätigung des Atmungsventils 11,12 stets von der Vorrichtung 22 unabhängig ist, besteht keine Gefahr des Herausleckens von Öl infolge einer unabsichtlichen Bedienung der Vorrichtung 22, wenn der Stempel auf den Boden gefallen ist.

Der Oberteil des Bechers 6 ist durch eine entfernbare Platte 26 abgedeckt.

Wenn der Stempel in der Waagerechten liegt, z. B. während eines Eisenbahntransportes, ist es erforderlich, daß alle normalerweise auftretenden Erschütterungen keine Öffnung des Atmungsventils zur Folge haben. Um dies zu erreichen, werden die Innenwände des Bechers 6 so geformt, daß bei der waagerechten Lage des Stempels die große Kugel in der in punktierten Linien angezeigten Lage in einer Ausnehmung festgehalten wird, die durch die Deckplatte 26 und die Seitenwände des Bechers gebildet wird, wobei die Neigung der Wände derart ist, daß alle normalerweise einzufangenden Stöße beim Transport oder beim Umgang mit dem Stempel nicht ausreichen, die Kugel zum Aufsteigen oder Springen in die Stellung zu" veranlassen, in welcher sie aufs neue mit dem Tauchkolben 11 des Ventils zur Zusammenwirkung kommt.

Das Luftventil 19 ist so angeordnet, daß es soweit wie möglich gegen herabfallenden Schmutz und Staub, die sich auf dem Oberteil der Deckplatte 3 und der Platte 26 ansammeln können, abgeschirmt ist, wobei es dem Wasser, welches sich während der waagerechten Lage des Stempels in dem Becher hat ansammeln können, eher ein Auslaufen aus dem Becher als ein Herunterlaufen in den Mittelkanal 16 des Tauchkolbens 11 gestattet.

Als zusätzlicher Schutz ist das Ventil 19 auch durch

einen Filter 21 in der Form eines Kragens abgedeckt.

Nach einer abgewandelten, in den Fig. 2 und 3 gezeigten Bauart ist der Becher 23 getrennt von der Deckplatte hergestellt, wobei die nach unten reichende Verlängerung 24 des Bechers als Stopfen ausgebildet ist, welcher in den zylindrischen Ansatz 29 eingeschraubt werden kann, die an der Deckplatte 31 befestigt ist. Das Bedienungsprinzip des Ventils ist demjenigen in der Fig. 1 gezeigten ähnlich. Das federbelastete Kugelventil 12, der Tauchkolben 11 sowiedie anderen Bestandteile dieser Konstruktion entsprechen denjenigen der Fig. 1, führen dieselben Funktionen aus und sind mit denselben Bezugszeichen ver-

sehen. Die Wände 25 "des Bechers in den Fig. 2 und 3 haben, verglichen mit denjenigen der Fig. 1, insofern eine andere Stellung, als die Steigungen keine sanften Kurven, sondern geradlinig sind, jedoch bleibt die Arbeitsweise des Ventils im Prinzip die gleiche. In der Seite des Bechers 23 ist ein Luftventil 28 vorgesehen, welches durch einen Gazefilter 32 geschützt ist.

Die Wand 25 weist bei waagerechter Lage des Stempels eine stärkere Steigung als der konische Sitz 7 auf. Obgleich die Kugel 8 beim Heben des Sternpels in die senkrechte Lage auf den Sitz 7 zurückrollen kann, werden doch alle in der horizontalen Lage aufzunehmenden Stöße kein Zurückrollen der Kugel 8 bewirken. Ähnliche Betrachtungen treffen auch auf die in Fig. 1 gezeigte Bauart zu.

Die Bauweise kann unter Beibehaltung des Arbeitsprinzips geändert werden. Zum Beispiel kann der Ventiltauchkolben 11 eine Stange mit kreuzförmigem Schnitt oder anstatt mit dem Mittelkanal 16 und den Schlitzen 17 und 17a mit einer Außenriefe versehen sein. Auch kann der Tauchkolben 11 von jeder anderen Bauart sein, die den Durchtritt von Luft gestattet, jedoch eine zwischen dem Ventil 12 und seinem Sitz 18 gebildete flüssigkeitsdichte Abdichtung bewirkt, wenn die Kugel 8 entfernt wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Im oberen Teil eines hydraulischen Grubenstempels angeordnetes Atmungsventil mit einem durch eine Feder in Schließstellung gehaltenen Ventil und einer in einem becherförmigen Gehäuse gelagerten, normalerweise der Feder durch ihr Gewicht entgegenwirkenden und das Ventil öffnenden Kugel, solange sich die Ventilachse in einem vorbestimmten Winkel zur Vertikalen befindet, bei Überschreitung dieses Winkels jedoch eine geneigte Fläche abwärts rollt und die Feder freigibt, so daß sich das Ventil schließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der das Luftventil (12) steuernden Kugel (8) zwei ineinander übergehende Hohlkegel verschiedener Weite (7, 5 A bzw. 7', 25) vorgesehen sind, von denen der äußere durch einen Deckel (26, 27) verschlossen ist und als Auffangraum für die Kugel (8) dient, während der kleinere mit einem federbelasteten durch das Gewicht der Kugel bewegten Ventilbetätigungsglied (11) versehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 004 877.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 607/72 9.60