DE3426018A1

DE3426018A1 - Einstellvorrichtung fuer druckbegrenzungsventile

Info

Publication number: DE3426018A1
Application number: DE19843426018
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: GAG GRUBENAUSBAU GmbH
Current assignee: GAG GRUBENAUSBAU GmbH
Priority date: 1984-07-14
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1986-01-23
Also published as: DE3426018C2

Description

3A26018

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für Ventile, insbesondere von Druckbegrenzungsventilen, die für den Einsatz in Ausbaustempeln des Berg- und Tunnelbaus vorgesehen sind, mit einer das Ventil fixierenden Klemme und einer den Federteller des Ventils beeinflussenden Hubeinrichtung.

Die im untertägigen Berg- und Tunnelbau zum Einsatz kommenden hydraulischen Stempel, insbesondere Ausbaustempel werden mit Druckbegrenzungsventilen ausgerüstet, um Schäden bei plötzlich auftretenden Druckspitzen zu vermeiden. Wichtig dabei ist, daß die Druckbegrenzungsventile so eingestellt sind, daß sie bei einer bestimmten, vorgegebenen Druckbelastung hydraulische Flüssigkeit ablassen, bis der vorgesehene Normaldruck sich wieder eingestellt hat. Daher muß jedes einzelne dieser Druckbegrenzungsventile gesondert eingestellt werden, indem die den unteren Federteller belastende Ventilfeder um ein vorgegebenes daß vorgespannt wird. Dieses Maß errechnet sich aus der Federkonstante und den sonstigen Abmessungen des Ventils und wird durch Drehen der Innensechskantmutter im Kopf des Druckbegrenzungsventils eingestellt. Bei den bekannten Einstel1 vorrichtungen werden die Druckbegrenzungsventile hierzu in einer Klemme eingespannt und dann mit Druckwasser oder einer hydraulischen Flüssigkeit belastet, wobei durch entsprechendes Nachstellen der Innensechskantmutter die notwendiga Federvorspannung eingestellt wird. Hierzu sind häufig Wiederholungsmessungen notwendig, so daß mit dem Einstellen der Druckbegrenzungs ventile ein erheblicher Zeit- und Regelaufwand notwendig ist. Unangenehm dabei ist die Naßmessung, da entsprechende Sicherheitsvorkehrungen für das Bedienungspersonal notwendig si nd.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine trocken arbeitende Druckbegrenzungsventi1-Einstel1 vorrichtung zu

- 5 schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst» daß die Hubeinrichtung einen verfahrbaren Wagen aufweist, dem eine den Verfahrweg überwachende Wegmeßuhr und eine Wägezelle mit vorstehendem Kontaktnocken zugeordnet ist, der genau mittig der Klemmöffnung angeordnet und mit ainem in die Kolbenbohrung des Ventils einführbaren Stößel ausgerüstet ist.

Mit einer derartigen Einstellvorrichtung kann ein Druckbegrenzungsventil sicher und ohne großen zusätzlichen Aufwand genau auf den vorgegebenen Wert eingestellt werden. Dabei wird über die Wägezelle mit dem vorstehenden Kontaktnocken zunächst ein Nullpunkt eingestellt, d.h. eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kontaktnocken bzw. dem Stößel und dem Kolben des Ventils. Dann wird über die Wegmeßuhr überwacht der untere Federteller um einen bestimmten Betrag beispielsweise 1 mm von seinem Sitz abgehoben, so daß damit eine Position erreicht ist, die eine sichere Öffnung des Druckbegrenzungsventils darstellt. Anschließend wird dann mit Hilfe der Innensechskantschraube die notwendige Vorspannung der Ventilfeder durch Eindrehen eingestellt. Die Wägezelle zeigt dabei digital den Druck bzw. die entsprechende Kraft an, so daß der Vorspannungswert gan.z genau eingestellt und erreicht wird. Indem anschließend die Wägezelle mit dem Kontaktnocken und dem Stößel zurückgefahren wird, kann das entsprechend vorgespannte Druckbegrenzungsventil dann aus der Klemme gelöst werden und steht für den untertägigen oder sonstigen Einsatz zur Verfügung. Die obige Schilderung zeigt, daß der Aufwand für die Einstellung verhältnismäßig gering ist. Kontrollnaßmessungen sind nicht notwendig, allenfalls eine zu Beginn der Meßserie, um den ermittelten bzw. errechneten Vorspannungswert am Objekt zu kontrollieren.

Zur Vereinfachung des Einspannvorganges und um ein Verklemmen des Stößels in der Kolbenbohrung zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Stößel lösbar mit dem Kontaktnocken verbunden ist. Der Stößel kann somit zu Beginn des EinstellVorganges in die Kolbenbohrung eingeführt werden, um dann das Ventil mit dem Stößel zusammen in die Klemme einzulegen und bis dicht an den Kontaktnocken heranzuführen. Der mit dem Kontaktnocken bzw. der Wägezelle zurückzuführende Weg wird somit minimiert und damit der gesamte EinstellVorgang verkürzt.

Der zum Öffnen des Ventils zurückzulegende Weg wird über die Meßuhr überwacht, die hierzu mit dem Ständer des Wagens verbunden ist und einen sich an der Wägezelle abstützenden, ausfahrbar ausgebildeten Meßstößel aufweist. Auf diese Weise kann der jeweilige von der Wägezelle und damit vom Kontaktnocken bzw. dem Stößel zurückgelegte Weg genau überwacht werden.

Ein gleichmäßiges Verfahren der Wägezelle ist gegeben, wenn erfindungsgemäß der Wagen auf zwei dem Ständer zugeordneten Bolzen verschieb!ich angeordnet ist. Durch die Lagerung praktisch beidseitig des Belastungspunktes bzw. der Wägezelle ist sichergestellt, daß die entsprechende Belastung auch genau mittig erfolgt uni mittig weitergegeben wird. Dadurch werden die Messung beeinflussende Momente sicher vermieden, wobei dem Wagen zweckmäßig eine sich am Ständer abstützende, von Hand zu betä;igende Spindel zugeordnet ist. Über diese Spindel kann der zurückzulegende Weg bzw. die entsprechende Kraft genau erzeugt und weitergegeben werden, wobei die beiden Meßgeräte, d.h. die Meßuhr und die Wägezelle leicht gleichzeitig im Auge behalten und überwacht werden können.

Die Bewegungen der Spindel, die aufgrund der Drehrich-

tung und des Drehen überhaupt den Lauf des Wagens beeinflussen könnten, werden ausgeschaltet, da zwischen Wagen und Spindel eine Kugel angeordnet ist, die sich am Spindelgehäuse und dem die beiden auf den Bolzen gleitenden Büchsen verbindenden Balken abgestützt ist. Sowohl das Spindelgehäuse wie der Balken weisen zur Aufnahme der Kugel entsprechende Einbuchtungen bzw. Ausnehmungen auf, so daß die Kugel immer sicher zwischen beiden fixiert ist.

Um beim Hin- und Herverfahren des Wagens den Kontakt zwischen Spindel und Balken zu erhalten und ein Herausrutschen der Kugel zu vermeiden, sind die Bolzen auf der der Klemme zugewandten Seite von Druckfedern umgeben, die zwischen den Büchsen und einem endseitig der Bolzen vorgesehenen Bund verspannt sind. Die Druckfedern sorgen dafür, daß der Wagen automatisch in seine Ausgangsposition zurückgedrückt wird bzw. nur gegen den Druck der Federn in Richtung auf die Klemme verfahren werden kann.

Das Einspannen der Ventile ist zweckmäßig dadurch zu erleichtern, daß die Klemme über ein Rastelement und eine Spannschraube verfügt. Beim Einspannen braucht somit lediglich eine einzelne Spannschraube betätigt zu werden, um das Druckbegrenzungsventil oder das so.istige Ventil sicher so einzuspannen, daß es anschließend bezüglich seiner -Venti1-federvorspannung eingestellt werden kann.

Um die Einstellvorrichtung für die unterschiedlichsten Ventile einsetzen zu können, ist die Klemme zweckmäßig insgesamt lösbar mit der den Ständer aufnehmenden Grundplatte verbunden. Damit kann die Klemme mit wenigen Handgriffen ausgewechselt und beispielsweise gegen eine für größer bemessene Ventile oder kleiner bemessene Ventile ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, auch den Ständer mit den zugeordneten Teilen von der Grundplatte zu lösen, wenn dies

zu Reparaturzwecken oder aus anderen Gründen notwendig ist, weil der Ständer über zwei Schrauben lösbar mit der Grundplatte verbunden werden kann.

Das Anbringen der Druckfedern und Aufschieben auf die Bolzen wird dadurch erleichtert, daß das dem Bolzen zugeordnete Bund von einer lösbar mit dem Bolzen verbundenen Scheibe mit innenliegender Ausnehmung gebildet ist. Damit ist sowohl ein sicheres Anliegen der Feder und eine sichere Führung dieser Druckfeder gewährleistet als auch eine Montage erheblich vereinfacht.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung Druckbegrenzungsventile und andere Ventile leicht und sicher trocken eingestellt werden können. Dabei erweist sich als besonders vorteilhaft, daß ohne viel Hin- und Herfahren bzw. Wiederholung der Einstellung zielsicher die Vorspannung der Ventilfeder auf rein trockenem Wege erreicht wird. Dieser Wert wird dabei gleichzeitig visuell sichtbar gemacht, so da-ß die Kontrolle der Einstellung wirklich in einem Verfahrensgang immer sicher zu bewältigen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein oevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Einstellvorrichtung,

teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einstellvorrichtung

mit eingespanntem Druckbegrenzungsventil

und
Fig. 3 eine Vorderansicht der Einstellvorrichtung

mit Darstellung der Klemme.

Die in Fig.l gezeigte Einstellvorrichtung weist als Hauptbestandteile die Klemme 2 und die Hubeinrichtung 3 auf.

Die Hubeinrichtung 3 besteht aus einem verfahrbaren Wagen 5, der über die Spindel 6 weggenau verschoben werden kann und die beide über den Ständer 7 gehalten sind. Der Ständer 7 stützt sich auf der Grundplatte 8 auf, die gleichzeitig endseitig auch die Klemme 2 aufnimmt.

Dem Wagen 5 ist eine Wägezelle Io zugeordnet, über die die zum Öffnen des Ventils bzw. die über die Vorspannung der Ventilfeder erzeugte Kraft genau überwacht werden kann. Die Wägezelle Io ist somit mit dem Wagen 5 zusammen auf die Klemme 2 zuzubewegen bzw. von dieser wegzuziehen. An die Wägezelle angedrückt ist der Meßstößel 12 der Wegmeßuhr 11, über die der Weg ermittelt wird, den die Wägezelle beim Einstellen der Ventilfedervorspannung zurücklegt.

Vorne an der Wägezelle Io angebracht ist ein Kontaktnocken 15, der bei Fig. 1 nur angedeutet ist, weil er mittig zwischen den beiden Bolzen 16, 17 positioniert ist, auf denen der Wagen 5 verschieblich angeordnet ist. Hierzu weist der Wagen die Bolzen umfassende Büchsen 18, 2o auf, die über den den Wagen 5 bildenden Balken 19 miteinander verbunden sind. Entsprechendes verdeutlicnt auch Fig. 2, bei der die Einstellvorrichtung 1 in Draufsicht wiedergegeben

Der Wagen 5 bzw. der Balken 19 wird automatisch jeweils in die Ausgangsstellung zurückgedrückt, da zwischen den Büchsen 18, 2o und endseitig der Bolzen 16, 17 angeordneter Bünder 22 Druckfedern 21 angeordnet sind. Diese Druckfedern 21 werden beim Verschieben des Wagens 5 in Richtung Klemme

2 vorgespannt und drücken dann anschließend beim Nachlassen

- Io -

- lo-

der Spindel 6 den Wagen 5 wieder in seine Ausgangsposition zurück.

Die Klemme 2 ist am gegenüberliegenden Ende der Grundplatte 8 mit dieser verschraubt und zwar mit dem Unterteil 24, während das Oberteil 23 schwenkbar bzw. verschiebbar ausgebildet ist, um das jeweilige Ventil in die Klemmöffnung einlegen zu können. Nach dem Einlegen des Druckbegrenzungsventils wird wie Fig. 2 verdeutlicht, das Oberteil 23 in das Rastelement 27 eingeschoben, um dann das Druckbegrenzungsventil 28 über die Spannschraube 26 wirksam einzuspannen. Mit 25 sind übrigens die Halteschrauben bezeichnet, über die das Unterteil 24 auf der Grundplatte 8 gehalten ist.

Das Druckbegrenzungsventil 28 ist wie angedeutet mit seinem Ventilkörper in der Klemmöffnung fixiert und steht mit dem Einsteckteil über die Klemme 2 in Richtung Hubeinrichtung 3 vor. Mittig des Venti1 körpers ist die Ventilfeder 29 angeordnet, die zwischen dem unteren Federteller 3o und der Innensechskantschraube 31 eingespannt werden kann bzw. eingespannt werden soll. In der dargestellten Situation liegt der untere Federteller 3o auf seinem Ventilsitz auf, da ein Kontakt mit der Hubeinrichtung 3 nicht besteht. Dieser untere Federteller 3o wird beim Vorschieben der Einstellvorrichtung 3 über den Kontaktnocken 15 uid den in der Kolbenbohrung 34 verschieblich angeordneten Stößel 35 sowie den Kolben 32 um einen bestimmten vorgegebenen Betrag angehoben. Die Kolbendichtung 33 dichtet den Kolben ab. Der Stößel 35 wird vor oder während der Einspannung des Druckbegrenzungsventils 28 in die Klemme 2 in die Kolbenbohrung 34 eingeschoben und das gesamte Druckbegrenzungsventil dann so weit in Richtung Hubeinrichtung vorgeschoben, daß bereits ein Kontakt mit dem Kontaktnocken 15 vorhanden ist.

- 11 -

- ii -

Das Verschieben des Wagens 5 erfolgt über die Spindel 6 , die hierzu endseitig mit einem Sechskant 37 ausgerüstet ist. Zwischen Spindel 6 und Wagen 5 bzw. Balken 19 ist eine Kugel 38 angeordnet, die das Drehen der Spindel 6 erleichtert und eine Übertragung der Drehbewegung auf den Wagen 5 ausschließt. Im Spindelgehäuse 39 ist eine die Kugel aufnehmende Ausnehmung 4o und im Balken 19 eine BaIkenausnehmung 41 vorgesehen.

Im unteren Teil der Fig. 2 ist der Bolzen 17 teilweise im Schnitt wiedergegeben, um zu verdeutlichen, daß die Druckfeder 21, die hier nicht dargestellt ist, leichter auf den Bolzen 17 bzw. 16 aufgeschoben werden kann, da der endseitige Bund 22 als lösbare Scheibe 43 ausgebildet ist. Über die Schraube 45 kann die Scheibe leicht gelöst werden, wobei ihr sicherer Sitz genau auf den Bolzen dadurch erreicht ist, daß sie auf dieser Seite über eine entsprechende Ausnehmung 44 verfügt. Darüberhinaus kann die Scheibe 43 eine weitere Ausnehmung für die Aufnahme der Druckfeder 21 haben, um so einen sicheren Sitz der Druckfeder zu gewährleisten.

Mit 47 ist die Halteschraube bezeichnet, über die die Bolzen 16, 17 am Ständer 7 festgelegt s""nd. Hiermit wird verdeutlicht, daß die gesamte Einstellvorrichtung 1 ohne großen Aufwand in Einzelteile zerlegt bzw. entsprechend leicht auch wieder montiert werden kann.

Fig. 3 gibt eine Vorkopfansicht wieder, wobei hier nur die Klemme 2 wiedergegeben ist. Sie besteht wie dargestellt im wesentlichen aus dem Oberteil 23 und dem Unterteil 24, wobei mittig die Klemmöffnugn 48 wiedergegeben ist, über die das Einspannen der hier nicht dargestellten Ventile ganz genau vorgenommen werden kann, da sie einen genau mittigen Sitz des Ventils garantiert, der wichtig ist, um das Druckbegrenzungsventil über die Wägezelle Io bzw. den

- 12 -

- 12 Kontaktnocken 15 genau mittig zu belasten.

Zum Einstellen des Druckbegrenzungsventils 28 wird dieses wie bereits weiter vorne geschildert, in der Klemme 2 festgesetzt. Der Stößel 35 ist dann bereits in die Kolbenbohrung 34 eingeschoben. Stößel 35 und Kontaktnocken 15 liegen dann dicht voreinander, so daß nun durch Drehen der Spindel lediglich ein geringer Weg mit dem Wagen 5 zurückgelegt werden muß, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden Teilen zu erreichen. An der Wägezelle Io wird überwacht, daß eine Kraft hier noch nicht übertragen wird, d.h. es wird der Nullpunkt eingestellt. Dann wird &n der Wegmeßuhr 11 der Ausgangspunkt festgestellt und durch Betätigen der Spindel 6 nun mit dem Wagen 5 und damit mit der Wägezelle Io ein Weg von beispielsweise 1 mm zurückgelegt. Damit wird der untere Federteller 3o um einen entsprechenden Weg aus dem Sitz gehoben, so daß das Ventil geöffnet ist. Nun wird die Innensechskantschraube 31 in das Druckbegrenzungsventil

28 hineingeschraubt und damit die Ventilfeder 29 so lange vorgespannt, bis auf der Wägezelle Io elektrisch digital eingezeigt wird, daß der vorgegebene Druck bzw. die entsprechende Kraft und damit die Vorspannung der Ventilfeder

29 erreicht ist. Damit ist das Druckbegrenzungsventil 28 eingestellt und kann ohne weitere Maßnahmen in Betrieb genommen werden.

Nach dem Einstellen wird der Wagen 5 über die Spindel 6 zurückgefahren, bis die Kraft wieder O ist, um dann das Druckbegrenzungsventil 28 ohne Gefahr aus der Klemme 2 zu lösen und den Einstel1 Vorgang mit dem nächsten Druckbegrenzungsventil zu wiederholen.

Claims

GAT Grubenausbau GmbH, Gustav-Heinemann-Straße 27, 584o Schwerte

Einstellvorrichtung für Druckbegrenzungsventile

Patentansprüche

I 1 J Einstellvorrichtung für Ventile, insbesondere von Drjuckbegrenzungsventilen, die für den Einsatz in Ausbaustempeln des Berg- und Tunnelbaus vorgesehen sind, mit einer das Ventil fixierenden Klemme und einer den Federteller des Ventils beeinflussenden Hubeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (3) einen verfahrbaren Wagen (5) aufweist, dem eine den Verfahrweg überwachende Wegmeßuhr (11) und eine Wägezelle (lo) mit vorstehendem Kontaktnocken (15) zugeordnet ist, der genau mittig der Klemmöffnung (48) angeordnet und mit einem in die Kolbenbohrung (34) des Ventils (28) einführbaren Stößel (35) ausgerüstet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (35) lösbar mit dem Kontaktnocken (15) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßuhr (11) mit dem Ständer (7) des Wagens (5) verbunden ist und einen sich an der Wägezelle (lo) abstutzenden, ausfahrbar ausgebildeten Meßstößel (12) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (5) auf zwei dem Ständer (7) zugeordneten Bolzen (16, 17) verschieb!ich angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wagen (5) eine sich am Ständer (7) abstutzende, von Hand zu betätigende Spindel (6) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wagen (5) und Spindel (6) eine Kugel (38) angeordnet ist, die sich am Spindelgehäuse (39) und dem die beiden auf den Bolzen (16, 17) gleitenJen Büchsen (18) verbindenden Balken (19) abstutzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (16, 17) auf der der Klemme (2) zugewandten Seite von Druckfedern (21) umgeben sind, die zwischen den Büchsen (18) und einem endseitig der Bolzen vorgesehenen Bund (22) verspannt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (2) über ein Rastelement (27) und eine Spannschraube (26) verfügt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (2) insgesamt lösbar mit der den Ständer (7) aufnehmenden Grundplatte (8) verbunden ist.

lo. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Bolzen (16, 17) zugeordnete Bund (22) von einer lösbar mit dem Bolzen verbundenen Scheibe (43) mit innenliegender Ausnehmung (44) gebildet ist.