"Umlaufventil" Die Erfindung betrifft ein Umlaufventil für elektrisch
angetriebene Hochdruckpumpen, insbesondere für den Grubenbetrieb, bestehend aus
einem Gehäuse mit einem Durehtrittskanal für das Druckwasser, in welchem das eigentliche
Umlaufventil angeordnet ist, und einem Steuerventil, welches eine. vom Durchtrittskanal
abgezweigte, zum Steuerkolben des Umlaufventils führende Zeitung beherrscht. Hochdruckpumpen
finden insbesondere im untertägigen Grubenbetrieb Anwendung, und zwar zum Tränken,
Stempel setzen, Panzer rücken usw. Bei durch Druckluft angetriebenen Pumpen sperrt
man bei Ab-Schaltung einee Verbrauchers die Duftzufuhr über ein besonderes Ventil
ab. Ein einwandfreies Funktionieren ist jedoch nur dann möglich, wenig eine kleine
Düse verwendet wird, durch welche die Steuerlug abfließen kann® Bei elektrisch engetr::ebenen
-Hochdruckpumpen ist ein Abschalten
des Elektroantriebs wegen des
hierfür erforderlichen Schlagwetterschutzes zu aufwendig, so daß man sich sogenannter
Umlaufventile bedient. Es ist bereits ein Umlaufventil bekannt, welches durch den
sich bei geringer Wasserentnahme aufbauenden Druck gesteuert wird, und zwar über
ein besonderes Steuerventil, welches das Wasser drucklos wieder in den Behälter
ablaufen läßt. Diese 'bekannte Anordnung hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß
bei der Entnahme einer vergleichsweisen geringen Wassermenge sich ein kleiner Spalt
zwischen den Ventilkegel des Umlaufventils und dem zugehörigen Sitz bildet, durch
welchen das Wasser durchgequetscht wird. Hierdurch wird eine starke und schnelle
Erwärmung hervorgerufen, die zu Störungen führt. Des weiteren tritt eine Vibration:des
Ventilkegels auf, welche ebenfalls die Wirkungsweise wesentlich beeinträchtigt.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Umlaufventil für elektrisch angetriebene Hochdruckpumpen zu schaffen, welches
in einfacher Weise ausgebildet ist und ein schnelles und sicheres Ansprechen des
Ventils bei ausreichend großem Hub sicherstellt.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in die
vom
Durchtrittskanal abgezweigte, zum Steuerkolben des Umlaufventils
führende Leitung ein weiteres Ventil eingebaut ist, welches eine Ablaufleitung und
die zum Steuerkolben des Umlaufventils führende Leitung verbindet oder trennt. Auf
diese Weise wird bei Druckabfall, welcher durch eine geringe oder stärkere Entnahme
erzielt wird, ein schlagartiger Druckabfall unterhalb des Steuerkolbens des Umlaufventils
erreicht, so dal3 dieses unter der Wirkung seiner Feder in die Schließstellung geht.
Vorteilhaft ist der Kolben des Ventils entgegen der Wirkung . einer Feder vom Druckwasser
beaufschlagt, so daß der Ventilkörper untem' der Wirkung des Druckwassers in Schließstellung,
gehalten ist. Sinkt der Druck des Wassers unter einen vorbestimmten Wert ab, so
überwiegt die Kraft der Feder und öffnet das Ventil. Die Spannung der Feder ist
über eine Spindel einstellbar, so daß unabhängig von der Obergrenze des Druckwassers
die verschiedensten Bereiche eingestellt werden können. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung mündet auf der einen Seite des Sitzes des Ventils die Ablaufleitung,
und auf der anderen die vom Steuerventil zum Steuerkolben des Umlaufventils führende
Zeitung. Bei Öffnen des Ventils wird die Ablaufleitung. mit der zum Steuerkolben
des Umlaufventils führenden Zeitung in Verbindung gesetzt, so daß das in dieser
Zeitung befindliehe
Druckwasser ablaufen kann. Der Ablaufkanal
kann in die Ablaufleitung des Umlaufventils einmünden oder aber auch unmittelbar
ins Freie geführt rein. In der Ablaufleitung, die mit dem Wasserleitungsnetz Untertage
verbunden ist, kann ein Druck bis ca. 50 atü herrschen. Das erfindungsgemäße Umlaufventil
ist in seinem Aufbau außerordendlich einfach und ergibt eine hohe Betriebssicherheit,
verbunden mit einer langen Lebensdauer. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei
anhand der Zeichnung näher erläutert, welche einen Schnitt durch das Umlaufventil
darstellt. Mit 1 ist das Gehäuse des Umlaufventils bezeichnet, welches den Durchtrittskanal
2 für das Druckwasser aufweist. Das Drucxwasser tritt am in der Zeichnung dargestellten
linken Ende des Drucktrittkanals ein und am rechten Ende wieder aus zu einem nicht
weiter dargestellten Verbraucher. In dem Drucktrittskanal ist das eigentliche Umlaufventil
3 angeordnet, dessen Ventilkörper auf dem Sitz 4 aufsitzt. DLs Umlaufventil 3 steht
unter der Wirkung einer Feder 6, welche dieses in Schließstellung hält, so daß kein
Druckwasser durch den Ablauf 5 entweichen kann. Die Betätigung des Jmlaüfventils
3 erfolgt über den Kolben 7, welcher an seiner Unterseite mit Druckwasser beaufschlagt
wird, so daß sich dieser entgegen der
Wirkung der Feder6 nach oben
bewegt und dabei den Ventilkörper 3 vom Sitz 4 abhebt. Vom Durchtrittskanal 2 ist
die Leitung 8 abgezweigt, welche von dem Steuerventil 9 beherrscht wird. Vom Steuerventil
9 führt die Leitung 8' zum Steuerkolben 7 des Umlaufventils 3. In die Leitung 8
ist ein weiteres Ventil 10 eingesetzt, welches die vom Steuerventil 9 zum Steuerkolben
7 führende Leitung 8' und die eigentliche Ablaufleitung 11 beherrscht. Diese münden
zu beiden Seiten des Sitzes 12 des Ventils 10. Die beiden Ventile 9 und 10 stehen
einmal unter der Einwirkung der Federn 13, 14 und zum anderen unter der Einwirkung
des Druckwassers, welches über den Kanal 8 zugeleitet wird und die Kolben 15, 16
der Ventile 19 beaufschlagt. Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: . Das
Druckwasser tritt von links kommend, wie durch den Pfeil 17 angegeben ist, in den
Durchtrittskanal 2 ein, durchläuft diesen und tritt an dessen Ende 18 zu dem nicht
weiter dargestellten Verbraucher aus, und zwar über das F:ückschlagventil 19. Gleichzeitig
strömt Druckwasser über die Leitung 8 auf die Kolben 158 16 der Ventils
9, so daß das Ventil 10 in Schließlage gehalten ist, während das Ventil 9
durch den Druck der Feder 13 in Schließ-.
tage gehalten ist. Sobald
nun der Druck in der Zeitung $ weiter ansteigt, beispielsweise durch geringere Entnahme
bzwo Absperren des Verbrauchers, wird das Ventil 9 geöffnet, so daß Druckwasser
über die Zeitung 8' unter den Steuerkolben 7 treten kann, wodurch dieser angehoben
wird. Hierdurch hebt sich das Umlaufventil 3 von dem Sitz 4 ab, so daß das Druckwasser
drucklos in den Ablauf 5 fließen kann, wie durch 18 angedeutet ist. Wird der Verbraucher
nunmehr wieder eingeschaltet, fällt der Druck in der Leitung 8 ab, so daß sich das
Ventil 9 unter der Wirkung seiner Feder 13 wieder schließt. Es ist jedoch nunmehr
noch Wasser in der Zeitung 8' vorhanden, so daß der Steuerkolben 7 nicht schlagartig
in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann. jetzt wird das zusätzliche Ventil 10
wirksam, welches bei Unterschreiten eines bestimmten Druckwertes durch die Wirkung
seiner Feder 14 geöf±net wird, so daß die Zeitung 81 mit der. Ablaufleitung 11 in
Verbindung gesetzt wird. Dies hat zur Folge, daß die Zeitung 8' schlagartig entspannt
wird, so daß der Steuerkolben ? unter der Wirkung seiner Feder 6 in die Schließlage
zurückkehren kann, wobei diese mit Sicherheit eingenommen wird, und kein Druckwasser
mehr an dem Ventilkegel 3 vorbei in den Ablauf-gedrückt.werden kann. Der Rücklauf
des in
der Leitung 8' anstehenden Wassers ist durch die Pfeile 19
gekennzeichnet.' Über die Spindel 2® wird die Feder 14 eingestellt, so daß jeder
gewünschte Druckbereich leicht eingestellt werden kann. Vorteilhaft ist das Umlaufventil
3 mit einer Längsbohrung versehen. Hierdurch wird erreicht, daß - in denn Raum,
in dem sich die Feder 6 befindet, der gleiche Druck herrscht, wie im Wasserleitungsnetz.
Auf diese Weise wird verhindert, daß das Umlaufventil 3 sich bei hohem Leitungsdruck
von seinem Sitz 4 abhebt.