DE1600869C3 - Speicherladeventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Speicherladeventil für elektrisch angetriebene Hochdruckpumpen, insbesondere für den Grubenbetrieb, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Durchtrittskanal für Druckwasser, in welchem ein Umlaufventil, dessen Ventilkörper mittels eines Kolbens verschiebbar ist, angeordnet ist, und einem Steuerventil, welches in einer vom Durchtrittskanal abzweigenden, zum Kolben des Umlaufventils führenden Leitung vorgesehen ist.

Hochdruckpumpen finden insbesondere im untertägigen Grubenbetrieb Anwendung, und zwar zum Tränken, Stempelsetzen, Panzerrücken usw.

Bei durch Druckluft angetriebenen Pumpen wird bei Abschalten eines Verbrauchers die Luftzufuhr über ein besonderes Ventil abgesperrt. Ein einwandfreies Funktionieren ist jedoch nur dann möglich.wenn eine kleine Düse verwendet wird, durch welche die Steuerluft abfließen kann.

Bei elektrisch angetriebenen Hochdruckpumpen ist ein Abschalten des Elektroantriebs wegen des hierfür erforderlichen Schlagwetterschutzes zu aufwendig, so daß Umlaufventile Verwendung finden.

Es ist bereits ein Speicherladeventil mit einem 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 dem 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.

Durch die GB-PS 5 91 413 ist ein Speicherladeventil der eingangs genannten Art bekannt, welches jedoch den Nachteil aufweist, daß das Verhältnis der Durchmesser der für den Umlauf vorgesehenen Bohrungen bereits bei der Konstruktion des Speicherladeventils festgelegt ist und nicht variiert werden kann. Bei bestimmten Betriebsbedingungen kann dieses jedoch

ίο zum Flattern des Ventils und das damit verbundene schnelle Öffnen und Schließen zu einer Zerstörung der Dichtung des Umlaufventils führen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Speicherladeventil der eingangs genannten Art für elektrisch angetriebene Hochdruckpumpen zu schaffen, welches unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile in einfacher Weise ausgebildet ist und ein schnelles und sicheres Ansprechen des Umlaufventils bei ausreichend großem Hub sicherstellt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in die vom Durchtrittskanal zum Kolben des Umlaufventils führende Leitung ein einstellbares, vom Speicherdruck gesteuertes Überströmventil eingebaut ist, welches in seinen Endlagen eine drucklose Ablaufleitung und die zum Kolben des Umlaufventils führende Leitung verbindet oder trennt, wobei auf der einen Seite des Sitzes des Überströmventils die Ablaufleitung und auf der anderen Seite die vom Steuerventil zum Kolben des Umlaufventils führende Leitung mündet. Durch das gegenüber der Ausführung nach der GB-PS 5 91413 zusätzlich vorgesehene Überströmventil läßt sich der Druck, bei dem das Umlaufventil wieder schließen soll, stufenlos einstellen, was mit wesentlichen Vorteilen verbunden ist, insbesondere ergibt dies einen einwandfreien Betrieb bei gleichzeitiger vergleichsweise langer Lebensdauer.

Vorteilhaft weist das Überströmventil einen von Speicherdruck in Schließrichtung beaufschlagten KoI-

ben und eine in Öffnungsrichtung wirkende, über eine Spindel einstellbare Steuerfeder auf. Unabhängig von der Obergrenze des Druckwassers können somit die verschiedensten Bereiche eingestellt werden.

Der Ablaufkanal kann in die Ablaufleitung des Umlaufventils einmünden oder aber auch unmittelbar ins Freie geführt sein. In der Ablaufleitung, die mit dem Wasserleitungsnetz unter Tage verbunden ist, kann ein Druck bis etwa 50 atü herrschen.

Das erfindungsgemäße Ventil ist in seinem Aufbau außerordentlich einfach und ergibt eine hohe Betriebssicherheit, verbunden mit einer langen Lebensdauer.

Fin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert, welche einen Schnitt durch das Speicherladeventil darstellt.

Mit 1 ist das Gehäuse des Speicherladeventils bezeichnet, welches den Durchtrittskanal 2 für Druckwasser aufweist. Das Druckwasser tritt an dem in der Zeichnung dargestellten linken Ende des Durchtrittskanals 2 ein und am rechten Ende 18 des Kanals wieder aus, zu einem nicht weiter dargestellten Verbraucher.

In dem Durchtrittskanal 2 ist das Umiaufventil 3 angeordnet, dessen Ventilkörper auf dem Ventilsitz 4 aufliegt. Das 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 Umlaufventils 3 erfolgt über den Kolben 7, welcher an seiner Unterseite mit Druckwasser beaufschlagt wird, so daß sich dieser

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entgegen der Wirkung der Feder 6 nach oben bewegt und dabei den Ventilkörper des Umlaufventils 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 Kolben 7 des Umlaufventils 3.

In die Leitung 8 ist das Überströmventil 10 eingesetzt, welches die vom Steuerventil 9 zum Kolben 7 führende Leitung 8' und die eigentliche Ablaufleitung 11 beherrscht Diese münden zu beiden Seiten des Sitzes 12 des Überströmventils 10.

Das Steuerventil 9 und das Überströmventil 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 9,10 beaufschlagt.

Die Wirkungsweise des Speicherladeventils ist wie folgt:

Das Druckwasser tritt, wie durch den Pfeil 17 angegeben ist, in der Zeichnung von links in den Durchtrittskanal 2 ein, durchläuft diesen und tritt an dessen Ende 18 zu dem nicht weiter dargestellten Verbraucher wieder aus, und zwar über das Rückschlagventil 19. Gleichzeitig strömt Druckwasser in die Leitung 8 auf die Kolben 15,16 der Ventile 9,10, so daß das Überströmventil 10 in Schließlage gehalten ist. Das Steuerventil 9 wird durch den Druck der Feder 13 ebenfalls in Schließlage gehalten.

Sobald nun der Druck in der Leitung 8 weiter ansteigt, beispielsweise durch geringere Entnahme oder Absperren des Verbrauchers, wird das Steuerventil 9 geöffnet, so daß Druckwasser über die Leitung 8' unter den Kolben 7 des Umlaufventils 3 treten kann und diesen beaufschlagt. Dies hat zur Folge, daß sich der Ventilkörper des Umlaufventils 3 von seinem Sitz 4 abhebt, so daß das Druckwasser drucklos in den Ablauf 5 fließen kann, wie durch den Pfeil 18' angedeutet ist.

Wird der Verbraucher wieder eingeschaltet, fällt der Druck in der Leitung 8 ab, so daß sich das Steuerventil 9 unter der Wirkung seiner Feder 13 wieder schließt. Es befindet sich noch Wasser in der Leitung 8', so daß der Kolben 7 nicht schlagartig in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann. Jetzt wird das Überströmventil 10 wirksam, welches bei Unterschreiten eines bestimmten Druckwertes durch die Wirkung seiner Feder 14 geöffnet wird, so daß die Leitung 8' schlagartig entspannt wird und infolgedessen der Kolben 7 unter der Wirkung seiner Feder 6 in die Schließlage zurückkehren kann und diese auch mit Sicherheit eingenommen wird und daher kein Druckwasser mehr an dem Ventilkörper des Umlaufventils 3 vorbei in den Ablauf gedrückt werden kann. Der Rücklauf des in der Leitung 8' anstehenden Wassers ist durch die Pfeile 21 gekennzeichnet.

Über die Spindel 20 wird die Feder 14 eingestellt, so daß jeder gewünschte Druckbereich leicht gewählt werden kann.

Vorteilhaft ist das Umlaufventil 3 mit einer Längsbohrung versehen. Hierdurch wird erreicht, daß in dem 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

16 OO 869 Patentansprüche:

1. Speicherladeventil für elektrisch angetriebene Hochdruckpumpen, insbesondere für den Grubenbetrieb, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Durchtrittskanal für Druckwasser, in welchem ein Umlaufventil, dessen Ventilkörper mittels eines Kolbens verschiebbar ist, angeordnet ist, und einem Steuerventil, welches in einer vom Durchtrittskanal abzweigenden, zum Kolben des Umlaufventils führenden Leitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Durchtrittskanal (2) zum Kolben (7) des Umlaufventils (3) führende Leitung ein einstellbares, vom Speicherdruck gesteuertes Überströmventil (10) eingebaut ist, welches in seinen Endlagen eine drucklose Ablaufleitung (11) und die zum Kolben (7) des Umlaufventils (3) führende Leitung (8') verbindet oder trennt, wobei auf der einen Jeite des Sitzes (12) des Überströmventils die Ablaufleitung (11) und auf der anderen Seite die vom Steuerventil (9) zum Kolben des Umlaufventils führende Leitung mündet.

2. Speicherladeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überströmventil (10) einen vom Speicherdruck in Schließrichtung beaufschlagten Kolben (16) und eine in Öffnungsrichtung wirkende, über eine Spindel (20) einstellbare Steuerfeder (14) aufweist.