DE3530361C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedüsungsventil für den im untertägigen Bergbau eingesetzten Strebausbau, das in die Wasserleitung eingesetzt den Zufluß zu den Wasser­ düsen über einen verschieblich angeordneten Kolben regelt, der in einer Wasserzulauf und Wasserablauf verbindenden Bohrung angeordnet und vom Steuermedium des Ausbaues bzw. Rückzylinders beaufschlagt ist.

Im untertägigen Steinkohlenbergbau wird der anfallende Staub möglichst dicht am Entstehungsort vor allem durch Wasserbedüsung bekämpft. Beim Strebausbau ordnet man den Ausbauböcken bzw. dem Förderer Wasserdüsen zu, die jeweils bei entsprechenden Bewegungen des Ausbaus und/oder des Förderes automatisch in Gang gesetzt werden. Dies wird durch ein in die Wasserleitung eingesetztes Bedüsungs­ ventil erreicht. Innerhalb dieses Bedüsungsventils ist ein Kolben verschieblich angeordnet, der über die Vorschub bzw. Stempelsetzsteuerung gleichzeitig mitgesteuert wird. Der als Kegelsitzventil ausgebildete Kolben wird beim Betätigen des Vorschubzylinders oder beim Stempelrauben aus seinem dichtenden Sitz geschoben, so daß dann die Wasserleitung zwischen Zuleitungsbohrung und Ableitungsbohrung geöffnet ist. Mit Betätigen dieses Kolbens wird somit gleichzeitig die entsprechende Gruppe von Wasserdüsen angesteuert, so daß der entstehende Staub sofort niedergeschlagen und ge­ bunden wird. Nachteilig bei diesen bekannten Ventilen ist der aufwendige Bau, der vor allem dadurch bedingt ist, daß das Ventil als Kegelsitzventil ausgebildet ist. Abge­ sehen davon, daß das Kegelsitzventil für den Schließvorgang unbedingt eine entsprechend hohe Belastung durch die Steuer­ leitung erfordert, ist ein solches Ventil aufgrund der großen Schalthäufigkeit einem hohen Verschleiß unterworfen. Dieser hoher Verschleiß entsteht insbesondere im Bereich des Kegelsitzes. Nachteilig ist weiter, das aufwendige Innenleben eines solchen Bedüsungsventils, das erhebliche Fertigungsprobleme mit sich bringt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein nur einem geringem Verschleiß unterliegendes, fertigungs­ freundliches Bedüsungsventil zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben eine der Breite der Trennwand zwischen der Zulauf- und der Ablaufbohrung entsprechend länger bemessen ausgebildete und beidseitig verschlossene Innenbohrung mit endseitigen Radialbohrungen aufweist, wobei in der Trennwand ein in eine Ringnut eingelassener O-Ring angeordnet ist.

Ein derartiges Bedüsungsventil arbeitet vorteilhaft schnell, weil der Kolben jeweils nur kurze Wege zurück­ zulegen braucht, um einen optimalen Durchfluß des Wassers sicherzustellen. Es ist dazu lediglich erforderlich, die beiden Radialbohrungssätze in eine Position zu bringen, daß sie die Trennwand überbrücken, wobei sofort ein vor­ teilhaft großer Querschnitt für den Durchfluß des Wassers zur Verfügung steht. Fertigungstechnisch ist dieses Ventil vor allem deshalb günstig, weil ein durchgehender Kolben verwendet werden kann, der lediglich mit der entsprechenden Innenbohrung und den Radialbohrungen versehen werden muß, um dann gleichmäßig in der Kolbenbohrung hin- und herge­ schoben werden zu können. Dabei entsteht annähernd gar kein Verschleiß, so daß die entsprechenden Bedüsungsventile auch bei großer Schalthäufigkeit extrem hohe Standzeiten erreichen. Die Kolben-O-Ring-Dichtung wirkt sich gerade hier­ bei verschleißmindernd aus, wobei das Überfahren der in der Trennwand angeordneten O-Ring-Dichtung schon aufgrund der vorhandenden Druckwerte allenfalls geringe Verschleiß­ probleme aufwirft. Aufgrund dieser zweckmäßigen Ausbildung kann ein derartiges Bedüsungsventil insgesamt in sehr kleinen Abmessungen ausgeführt werden, was sich gerade bei den beengten Verhältnissen Untertage und dabei wiederum im Bereich des Strebausbaues sehr vorteilhaft und nützlich auswirkt.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist die Ringnut mit dem O-Ring dicht an der Zulaufbohrung angeordnet. Dadurch ist der Weg, den der Kolben zurückzu­ legen braucht, wesentlich verkürzt, was letztlich auch be­ züglich des Verschleißes der O-Ring-Dichtung positiv auswirkt.

Weiter ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Kolbenbohrung im Bereich der Zulauf- und der Ablaufbohrung die Trennwand verschmälernd im Durchmesser erweitert ist. Einmal ergibt sich dadurch ein vorteilhafter Ring um den Kolben im Bereich der Zulauf- bzw. Ablaufleitung und damit eine gleichmäßige Beaufschlagung der verteilt angeordneten Radialbohrungen, zum anderen kann auf diese Art und Weise wiederum der vom Kolben zurückzulegende Weg verkürzt werden, weil auf diese Art und Weise die Trennwand auf das für die O-Ring-Dichtung notwendige Maß reduziert werden kann.

Eine vorteilhaft genaue Anordnung der Innenbohrung mit den Radialbohrungen einerseits und ein ausreichend großer Querschnitt für den Durchfluß des Wassers anderer­ seits ist vorhanden, wenn gemäß der Erfindung die Innen­ bohrung als von einem Kolbenende ausgehende endseitig ver­ schließbare Sackbohrung ausgebildet ist. Gleichzeitig ist damit die Herstellung wesentlich vereinfacht, wobei nach einer zweckmäßigen Weiterbildung vorgesehen ist, daß die Innenbohrung am offenen Ende ein Gewinde mit eingeschraubtem Stopfen aufweist. Auf diese Art und Weise wird die Innen­ bohrung einfach und schnell verschlossen, wobei der Stopfen zweckmäßigerweise als Inbusschraube ausgebildet ist. Gleich­ zeitig ist damit der hintere Bereich der Innenbohrung aus­ reichend abgedichtet und der vom Wasser innerhalb des Kolbens zurückzulegende Weg auf das Mindestmaß beschränkt.

Um den Kolben insgesamt wirksam und zweckmäßig ab­ zudichten, ist auch an der der Trennwand gegenüber­ liegenden Seite von Zulauf- und Ablaufbohrung jeweils eine Ringnut mit O-Ring angeordnet. Abgesehen von Fertigungs­ technischen Vorteilen ist eine derartige Dichtung ver­ schleißfreundlich, so daß die gewünschte und angestrebte hohe Lebensdauer derartiger Bedüsungsventile auch in diesem Bereich gesichert ist.

Ein geringer Montageaufwand ist dadurch zu verzeichnen, daß die Kolbenbohrung als im Gehäuse angeordnete, durch­ gehende Gewindebohrung und die zugeordneten Anschlüsse zur Steuerleitung als drehbare Steckanschlüsse mit Außen­ gewinde ausgebildet sind, wobei das die Trennwand mit­ bildende Inlet in die Kolbenbohrung einschiebbar geformt ist. Dabei wird das Inlet zwischen den beiden Steckan­ schlüssen mit ihrem Außengewinde festgesetzt, so daß hier weitere Sicherungen überhaupt nicht notwendig sind. Durch entsprechende Anordnung von O-Ring-Dichtungen sind auch diese Teile gegenseitig und gegen die Außenwelt einfach abzudichten. Die getrennte Ausbildung des Inlet ermöglicht die Verwendung von Baugruppen für unterschiedlich be­ messene Ventile, ohne daß wesentliche weitere Änderungen oder Anpassungen notwendig werden.

Um den für eine gleichmäßige Strömung im Bedüsungsventil notwendigen Kanal um die Radialbohrungen herum zu schaffen, ist es vorteilhaft, wenn die Zulauf- und Ablaufbohrungen die Kolbenbohrung durchdringend bzw. bis an deren gegen­ überliegende Wandung durchgezogen ausgebildet sind. Eine kompakte Bauweise des gesamten Bedüsungsventils ist ins­ besondere dadurch gegeben, daß das Gehäuse als die durch­ gehende Kolbenbohrung und die radial dazu verlaufenden Zu­ lauf- und Ablaufbohrungen mit Steckanschluß aufnehmendem Block ausgebildet ist. Dieser Block ist aufgrund der einfach ausgebildeten Bohrungen schnell herzustellen, wobei vorteilhaft der Steckanschluß für die Zulauf- und Ablaufbohrung mit in das Gehäuse integrierbar ist. Nach entsprechender Fertigung brauchen lediglich noch das Inlet eingeschoben und die Steckanschlüsse mit dem Außengewinde eingedreht zu werden, um dann das komplette Bedüsungs­ ventil zu erhalten.

Das Einführen des Kolbens in das Bedüsungsventil wird dabei dadurch erleichtert, daß der Kolben endseitig eine ringförmige Abschrägung aufweist. Diese Abschrägung hat aber nicht nur Montagevorteile, sondern sie bringt auch einen gleichmäßigen Bewegungsablauf des Kolbens bei entsprechender Betätigung des Ausbaues bzw. des Rück­ zylinders.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein im Aufbau einfaches Bedüsungsventil geschaffen ist, das schnell schaltet, leichtgängig ist und durch die zum Einsatz kommende Kolben-O-Ring-Dichtung bei vorteilhaften Schließwerten und Abdichtungswerten nur einem geringen Verschleiß unterliegt. Damit werden die Standzeiten derartiger Ventile wesentlich erhöht, was wegen des mit dem Austausch unter Tage verbundenen hohen Aufwandes einen erheblichen Vorteil darstellt. Im übrigen ist eine leichte Wartung gegeben, wenn nach langen Standzeiten oder auf­ tretenden Problemen doch einmal eine Wartung und ein Aus­ tausch beispielsweise von O-Ringen erforderlich sein sollte, weil das gesamte Ventil einfach und übersichtlich aufge­ baut ist und aus wenigen Einzelteilen besteht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungs­ gegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung der dazugehörigen Zeichnung, in der ein be­ vorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Die einzige Figur zeigt dabei ein Bedüsungsventil, teilweise im Schnitt.

Das Gehäuse 1 des Bedüsungsventils ist rechteck­ förmig oder quadratisch ausgebildet, wobei einmal die für das Rauben oder das Betätigen des Rückzylinders zu­ ständige Steuerleitung 2 und zum anderen die für das Setzen des Ausbaues zuständige Steuerleitung 3 seitlich an das Gehäuse 1 angesetzt sind. Beide Steuerleitungen 2, 3 wirken auf einen im Gehäuse 1 verschieblich angeordneten Kolben 4 ein der in der Kolbenbohrung 5 entsprechend ge­ führt einmal in Richtung Steuerleitung 2 oder in Richtung Steuerleitung 3 hin- und her geschoben wird. Dadurch er­ folgt eine Verbindung des Wasserzulaufes 6 zum Wasserab­ lauf 7 oder aber umgekehrt ein Verschluß zwischen beiden Zuläufen.

Sowohl der Wasserzulauf 6 wie der Wasserablauf 7 wie auch die beiden Steuerleitungsanschlüsse sind wie darge­ stellt als einfache und zweckmäßige Steckanschlüsse 8, 9, 10 ausgebildet.

Der Kolben 4 verfügt über die Innenbohrung 12, die im Abstand angeordnete und ringförmig positionierte Radial­ bohrungen 13 bzw. 14 aufweist. Wie Fig. 1 verdeutlicht wird über die Radialbohrung 13, 14 und die Innenbohrung 12 die Verbindung zwischen Zulaufbohrung 15 und Ablaufbohrung 16 hergestellt oder wie hier dargestellt eben unterbunden. Im Bereich zwischen der Zulaufbohrung 15 und der Ablauf­ bohrung 16 ist eine Ringnut 17 mit O-Ring 18 in die Trenn­ wand 19 eingelassen, um die notwendige Abdichtung zu ge­ währleisten.

Um den Weg des Kolbens innerhalb des Gehäuses 1 möglichst kurz zu halten, ist die Trennwand 19 nur so breit ausgebildet, wie sie zur Aufnahme des O-Ringes 18 bzw. der Ringnut 17 sein muß. Im übrigen Bereich ist eine kanalförmige Erweiterung 26 vorgesehen, die gleichzeitig sicherstellt, daß alle Radialbohrungen 13 und 14 gleich­ mäßig beaufschlagt sind, so daß ein gleichförmiger Fluß des Wassers innerhalb des Kolbens 4 gewährleistet ist.

Auch jenseits der Zulaufbohrung 15 und der Ablaufbohrung 16 sind Ringnut 20, 20′ mit O-Ringen 21 vorgesehen, um so die notwendige Abdichtung zu bewerkstelligen.

Fig. 1 verdeutlicht durch strichpunktierte Andeutung wie die Innenbohrung 12 hergestellt wird. Sie ist als Sackbohrung ausgebildet, und zwar mit den endseitigen Radial­ bohrungen 13 und 14. Dabei ist sie automatisch zum Kolben­ ende 23 wirksam verschlossen, während auf dem gegenüber­ liegenden Kolbenende 22 ein Gewinde 24 eingebracht ist, in der ein als Inbusschraube ausgebildeter Stopfen 25 eingeschraubt wird. Über diesen Stopfen 25 ist auch das hintere Ende der als Sackbohrung ausgebildeten Innen­ bohrung 12 abgesichert und verschlossen.

Weiter oben ist bereits darauf hingewiesen, daß die Steuerleitungen 2, 3 über Steckanschlüsse 9, 10 verfügen, die über ein Außengewinde 27 in die Kolbenbohrung 5 ein­ schraubbar sind. Zwischen diesen beiden Steckanschlüssen 9, 10 ist ein Inlet 28 eingebracht. Dieses Inlet 28 weist auf der Seite zum Kolben 4 hin eine kanalförmige Erweiterung 26 auf, die über die Zulaufbohrung 15 mit dem Wasserzulauf 6 und über die Ablaufbohrung 16 mit dem Wasserablauf 7 verbunden ist. Die kanalförmige Erweiterung 26 ist durch eine Trennwand 19 mit Ringnut 17 und O-Ring 18 unterteilt, die Teil des Inlets 28 ist und dicht am Kolben 4 anliegt.

Der Kolben 4 als solcher ist an beiden Enden mit einer ringförmigen Abschrägung 29 versehen, und zwar auch in dem Bereich, wo der Stopfen 25 eingeschraubt wird.

Insgesamt gesehen zeigt Fig. 1 den sehr kompakten und stabilen Aufbau des Gehäuses 1 mit allen Anschlüssen und die einfache Ausbildung des wichtigen Kolbens 4. Durch die kompakte Bauweise, insbesondere auch den einfachen Aufbau des Kolbens 4 kann das Gehäuse als kleiner und überall einsetzbarer Block geformt und eingesetzt werden.

Claims (10)

1. Bedüsungsventil für den im untertägigen Bergbau eingesetzten Strebausbau, das in die Wasserleitung einge­ setzt den Zufluß zu den Wasserdüsen über einen verschieb­ lich angeordneten Kolben regelt, der in einer Wasserzu­ lauf und Wasserablauf verbindenden Bohrung angeordnet und vom Steuermedium des Ausbaues bzw. Rückzylinders beauf­ schlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) eine der Breite der Trennwand (19) zwischen der Zulauf- (15) und der Ablaufbohrung (16) ent­ sprechend länger bemessen ausgebildete und beidseitig ver­ schlossene Innenbohrung (12) mit endseitigen Radialbohrungen (13, 14) aufweist, wobei in der Trennwand ein in eine Ringnut (17) eingelassener O-Ring (18) angeordnet ist.

2. Bedüsungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (17) mit dem O-Ring (18) dicht an der Zu­ laufbohrung (15) angeordnet ist.

3. Bedüsungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenbohrung (5) im Bereich der Zulauf- und der Ablaufbohrung (15, 16) die Trennwand (19) verschmälernd im Durchmesser erweitert ist.

4. Bedüsungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (12) als von einem Kolbenende (22) ausgehende endseitig verschließbare Sackbohrung ausge­ bildet ist.

5. Bedüsungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (12) am offenen Ende ein Gewinde (24) mit eingeschraubten Stopfen (25) aufweist.

6. Bedüsungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch an der der Trennwand (19) gegenüberliegenden Seite von Zulauf- und Ablaufbohrung (15, 16) jeweils eine Ringnut (20, 20′) mit O-Ring (21) angeordnet ist.

7. Bedüsungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenbohrung (5) als im Gehäuse (1) angeordnete, durchgehende Gewindebohrung und die zugeordneten Anschlüsse zur Steuerleitung als drehbare Steckanschlüsse (9, 10) mit Außengewinde (27) ausgebildet sind, wobei das die Trenn­ wand (19) mitbildende Inlet (28) in die Kolbenbohrung ein­ schiebbar geformt ist.

8. Bedüsungsventil nach Anspruch 1 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauf- und die Ablaufbohrungen (15, 16) die Kolbenbohrung (5) durchdringend ausgebildet sind.

9. Bedüsungsventil nach Anspruch 1 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) als die durchgehende Kolbenbohrung (5) und die radial dazu verlaufenden Zulauf- und Ablaufbohrungen (15, 16) mit Steckanschluß (8) aufnehmender Block ausge­ bildet ist.

10. Bedüsungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) endseitig eine ringförmige Abschrägung aufweist.