DE1227410B - Ventilanordnung fuer doppeltwirkende hydraulische Grubenstempel, insbesondere fuer schreitende Ausbaueinheiten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int Cl.:

E21d

Deutsche KL: 5 c-10/01

Nummer: 1227 410

Aktenzeichen: G 42850 VI a/5 c

Anmeldetag: 13. Februar 1965

Auslegetag: 27. Oktober 1966

Die Erfindung befaßt sich mit einer Ventilanordnung für doppeltwirkende hydraulische Grubenstempel, insbesondere für schreitende Ausbaueinheiten, mit zwischen dem Stempeldruckraum und dem Ringraum angeordneten Ventilen.

Bei einem bekannten hydraulisch betätigten Grubenstempel, dessen den Setzdruck übertragender Kqlben hydraulisch beaufschlagt ist, wobei die Druckflüssigkeit aus einem innerhalb des Kolbens befindlichen, pneumatisch beaufschlagten Vorratsbehälter zugeführt wird, ist es bekannt, in dem vom Sezdruck beaufschlagten Kolben ein Rückschlagventil sowie ein der Raubhilfe dienendes Ventil vorzusehen. Das der Raubhilfe dienende Ventil wird hierbei über den Ringraum zwischen Innenstempel un!d Außenstempel beaufschlagt und verbindet während des Raubvorganges den Stempeldruckraum mjt dem Vorratsbehälter (deutsche Auslegeschrift 1149 318).

Ferner ist ein Grubenstempel bekannt, bei dem ini Kolben ein Setzventil, ein Überdruckventil (als Sicherung gegen unzulässig hohe Drücke aus dem Hangenden) sowie zwei Raubhilfeventile angeordnet sind. Dieser Grubenstempel weist Vorrichtungen zur Raubhilfe, jedoch keine Vorrichtungen zur Ausfahrbe|grenzung auf (deutsche Auslegeschrift 1138 007).

Es ist weiter eine hydraulische Stützvorrichtung bekannt, die ebenfalls eine bei ansteigendem Druck aus dem Hangenden ansprechende Überdrucksicherung sowie eine Raubhilfe aufzeigt. Mittel zur Begjjbnzung der Ausfahrlänge des Innen- bzw. Außenst|mpels sind auch hier nicht vorgesehen (deutsche Afislegeschrift 1048 852).

Weiter ist es bekannt, an einem Grubenstempel eipe Ausfahrbegrenzung vorzusehen, die durch Bohrungen in der Wandung des Außenstempels gebildet wird (britische Patentschrift 774 470).

;Ferner ist eine Ausfahrbegrenzung bekannt, bei der die am Kolben befindliche Dichtlippe eine durch eijfie federbelastete Kugel vor dem Überfahren verschlossene Öffnung in der Außenwand des Stempels überfährt und so das Abströmen des Druckmittels ermöglicht (deutsche Auslegeschrift 1163 275).

Schließlich ist eine Vorrichtung Stand der Technik, die ein Begrenzungsventil für hydraulische Grubenstempel offenbart, das im Inneren des Innenstempels angeordnet ist und einen Stößel aufweist, der nach mechanischer Beaufschlagung eine federbelastete Kugel von ihrem Sitz abhebt und so das Abströmen der Flüssigkeit ermöglicht.

Alle zum Stande der Technik gehörenden Vorveröffentlichungen weisen für sich entweder das Ventilanordnung für doppeltwirkende
hydraulische Grubenstempel, insbesondere für
schreitende Ausbaueinheiten

Anmelder:

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia,

Wethmar bei Lünen

Als Erfinder benannt:
Horst Linke,
Horst Sandmann,
Karl-Heinz Neumann, Lünen

Merkmal der Raubhilfe oder das Merkmal der Ausfahrbegrenzung auf. Eine Kombination beider Merkmale würde, wie der Stand der Technik aufzeigt, den Fachman dazu führen, mehrere Ventile od. dgl. am oder im Stempel anzuordnen, um den gewünschten Effekt zu erreichen.

Ein noch nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag (Patentanmeldung G 35569 VIa/5 c, entsprechend der deutschen Auslegeschrift 1193 460) zeigt einen hydraulischen Grubenstempel, bei dem in der Außenwand des Ringraumes übereinander zwei Bohrungen angeordnet sind, die mit einer außen am Stempel befestigten Baueinheit in Verbindung stehen. Diese außen am Stempel befindliche Baueinheit dient mit ihren zugeordneten in den Ringraum zwischen Innenstempel und Außenstempel mündenden Bohrungen sowohl der Ausfahrbegrenzung als auch als Raubhilfe.

Die Notwendigkeit einer Ausfahrbegrenzung bei hydraulischen Stempeln, insbesondere für Abspannungsanlagen in der steilen Lagerung bei der Kohlegewinnung ist allgemein bekannt. Derartige Ausfahrbegrenzungen verhindern über ein Differentialkolben-Steuersystem das Abrutschen der Abspannungen bzw. ganzer Gewinnungsanlagen, weil mit Hilfe der druckabhängigen Steuerung das Lösen der kraftschlüssigen Verspannung zwischen Hangendem und Liegendem bei weiteren nachgeschalteten Stempeln oder Stempelgruppen verhindert wird, solange, durch die Ausfahrbegrenzung bedingt, der Druckaufbau unter einem ausfahrenden Stempel nicht erreicht wird.

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Die Notwendigkeit. der hydraulischen ..Raubhilfe, insbesondere bei hydraulischen Abspannungen, die längere Zeit unter vollem Druck gestanden und sich fest mit Hangendem und Liegendem verkeilt haben, ist ebenfalls hinreichend; bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung, . .

Aufgabe der Erfindung ist es, das'als richtig erkannte Prinzip, wie: es-der noch nicht zum Stand der Technik gehörende. Yqrschlag zeigt, dahingehend zu verbessern, daß die'an der Außenwand des Stempels, befindliche Baueinheit vermieden wird, daß auf die verhältnismäßig störanfälligen O-Ringdichtungen verzichtet wird, daß die die Stempelteile gegeneinander abdichtenden Dichtungsmittel verbessert werden und daß die zur Erzielung der Raubhilfe und der Ausfahrbegrenzung erforderlichen Mittel vereinfacht werden.

Insbesondere-alier ist es Aufgabe der Erfindung, zu gewährleisten, daß der der Raubhilfe dienende Ringraum zwischen Innenstempel und Außenstempel bei versehentlicher Absperrung des Abflusses aus dem Ringraum gegen" den Aufbau eines unzulässig hohen Druckes infolge der Differentialwirkung der beaufschlagbaren Druckflächen gegen einen solchen Druckaufbau wirksam geschützt wird. So soll mit Sicherheit verhindert werden,, daß . die dem Zuleitungsanschluß dienende Hohlschraube oder sonstige Baueinheit aus der Wandung des Innenstempels herausgerissen wird. Dieser Mißstand hat bei den bisher bekannten hydraulischen Stempeln mit Raubhilfe zu Unfällen geführt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe 'bei einer Ventilanordnung für doppeltwirkende hydraulische Grubenstempel, insbesondere für schreitende- Ausbaueinheiten, mit zwischen dem Stempeldruckraum und dem Ringraum angeordneten Ventilen dadurch, daß die Ventilanordnung als stößelgesteuertes Ausfahrbegrenzungsventil und den Durchfluß vom Ringraum in den Druckraum ermöglichendes Überdruckventil ausgebildet ist. Nach der erfindungsgemäßen Lösung sind die der Ausfahrbegrenzung und die der Raubhilfe dienenden Mittel in einem Ventil vereinigt, so daß dieses Ventil als in sich abgeschlossenes, auswechselbares Bauelement betrachtet werden kann. Die Verwendung von Nutringdichtungen, die bekanntlich gegenüber den O-Ringdichtungen größere Toleranzen in der Paßgenauigkeit der gegeneinander abzudichtenden Teile sowie auch größere Drücke zulassen, ist Bei in der Wandung des Außenstempels vorgesehenen, der Raubhilfe dienenden Bohrungen nur bedingt möglich, weil die dünn auslaufenden Enden der Nutringe beim Abströmen der Flüssigkeit sofort zerstört werden. Ein im Inneren des Kolbens vorgesehenes Ventil läßt jedoch die Verwendung solcher vorteilhafter Nutringdichtungen zu.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das stößelgesteuerte Ventil über am Stößel und am Außenstempel befindliche Anschläge beaufschlagbar. Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird somit durch eine mechanische Vorrichtung ein Ventil gesteuert, so daß die der Abdichtung beider Stempelteile gegeneinander dienenden Mittel beim Erreichen der Ausfahrbegrenzung durch die verströmende Flüssigkeit nicht mehr verschlissen werden.

Beim Hochfahren des Stempels schlägt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Stößel mit einer Nase am unteren Rand einer Dichtmanschette an und hebt über einen zweiten Stößel öd. dgl. den Verschlußkörper des Ventils gegen den Druck der Federkraft vom Sitz ab. Die erfindungsgemäße Lösung beschränkt sich nicht auf .-die Verwendung zweier^ oder mehrerer Stößel, da je nach Bauart des Kolbens oder der Ventilpätrone auch nur ein Stößel oder ein ähnliches Steuerorgan, das den Verschlußkörper des Ventils vom Sitz abhebt, Verwendung finden kann.

ίο Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die den Verschlußkörper beaufschlagende Federkraft um ein Geringes größer als der beim Einfahren des Oberstempels auf dem Verschlußkörper lastende Raubdruck, so daß beim Überschreiten des zulässi-gen Raubdruckes, was beispielsweise durch versehentliches Absperren des. Abflusses . aus . dem Stempelringraum geschehen kann, das Ventil als Überdruckventil dient. Beim Entstehen unzulässig hoher Drücke in dem ringförmigen Raum zwischen dem Innenstempel und dem Außenstempel kann die der Zuleitung dienende Hohlschraube nunmehr nicht mehr aus der Wandung des Außenstempels herausgerissen werden, da das Ventil gegen den Federdruck öffnet und die Flüssigkeit in den druckentlasteten Raum unter dem Kolben abfließen kann.

Der besondere Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die erforderlichen Mittel zur Erzielung der Ausfahrbegrenzung sowie für die Raubhilfe in einem Ventil vereinigt sind, wobei dieses Ventil gleichzeitig bei übermäßig starken Drücken im Ringraum zwischen Innenstempel und. Außenstempel als Überdruckventil dient. Ein weiterer Vorteil wird in der zusätzlicher Sicherheit dienenden, verschleißfesten Ausführung des stößelgesteuerten Ventils gesehen, das zudem die Verwendung vorteilhafter Nut-

" ringdichtungen zwischen Innenstempel und Außenstempel zuläßt und das die Anordnung am Außenstempel befindlicher Baueinheiten überflüssig macht. Fig. 1 zeigt in einem Ausführungsbeispiel in einem Querschnitt einen Stempel nach der erfindungs-' gemäßen Lösung in teilweise eingefahrener Lage;

Fig. 2 zeigt in einem Querschnitt den Stempel

nach F i g. 1 bei Erreichen der Ausfahrbegrenzung.

Zwischen dem Oberstempel 10 und dem Außenstempel 7 ist ein Ringraum 1 vorgesehen, der an seinem unteren Ende durch den Kolben 2 begrenzt wird. Der Kolben 2 ist gegenüber dem Außenstempel 7 mit Nutringdichtungen 3, 4 abgedichtet. Im Kolben 2 ist ein stößelgesteuertes Ventil 6 angeordnet, das über am Stößel 5 und am Außenstempel 7 befindliche Anschläge 8, 9 beaufschlagbar ist. Beim Hochfahren des Oberstempels 10 schlägt der Stößel 5 mit einer Nase 11 am unteren Rand 12 einer Dichtmanschette 13 an und hebt über einen zweiten Stößel 14 den Verschlußkörper 15 des Ventils 6 gegen den Druck der Federkraft vom Sitz 16 ab. Die Anordnung der Stößel 5, 14 ist in dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel den baulichen Gegebenheiten des Kolbens 2 bzw. der Ventilpatrone 17 angepaßt. Die Kraft der Feder 18 ist so bemessen, daß die den Verschlußkörper 15 beaufschlagende Federkraft um ein Geringes größer ist als der beim Einfahren des Oberstempels 10 auf dem Verschlußkörper 15 lastende Raubdruck, so daß bei Überschreiten des zulässigen Raubdruckes oder bei versehentlicher Absperrung des Abflusses aus dem ■Ringraum während des Setzvorganges das Ventil 6 die Funktion eines Überdruckventils übernimmt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ventilanordnung für doppeltwirkende hydraulische Grubenstempel, insbesondere für schreitende Ausbaueinheiten, mit zwischen dem Stempeldruckraum und dem Ringraum angeordneten Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung als stößelgesteuertes Ausfahrbegrenzungsventil und den Durchfluß vom Ringraum in den Druckraum ermöglichendes Überdruckventil ausgebildet ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stößelgesteuerte Ventil (6) über am Stößel (5) und am Außenstempel (7) befindliche Anschläge (8, 9) beaufschlagbar ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Hochfahren des Oberstempels (10) der Stößel (5) mit einer Nase (11) am unteren Rand (12) einer Dicht-

manschette (13) anschlägt und über einen zweiten Stößel (14) od. dgl. den Verschlußkörper (15) des Ventils (6) gegen den Druck der Federkraft vom Sitz (16) abhebt.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verschlußkörper (15) beaufschlagende Federkraft um ein Geringes größer ist als der beim Einfahren des Oberstempels (10) auf den Verschlußkörper (15) lastende Raubdruck, so daß beim Überschreiten des zulässigen Raubdruckes das Ventil (6) als Überdruckventil dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1048 852,
007, 1149 318, 1163 275, 1150 640;
britische Patentschrift Nr. 774 470.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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