DE3911866C2 - Einstellbares Schnellentlüftungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Entlüftungsventil für Einschienenhängebahnen mit einer Mehrzahl von zu einem Gehängezug zusammengestellten Hubbalken, mit einem Ventilgehäuse, Anschlüssen für eine Arbeits-, eine Entlüftungs- und eine Steuerleitung sowie einer über die Steuerleitung beeinflußbaren Ventildichtung, die gegen die Kraft einer Druckfeder in die Schließstellung zu verschieben ist.

Derartige Einschienenhängebahnen werden im untertägigen Berg- und Tunnelbau für den Lastentransport eingesetzt, wobei die einzelnen Hubbalken jeweils Behälter, Bündel oder Stückgüter aufnehmen und so ausgebildet sind, daß sie aus der Transportstellung auf die Streckensohle abgesenkt und umgekehrt wieder angehoben werden können, um so das Be- und Entladen, insbesondere unter ungünstigen Platzverhältnissen, zu erleichtern. Für den Transport selbst wird eine Vielzahl derartiger Hubbalken einer Zugeinheit zugeordnet, wobei bis zu fünf Hubbalken bisher einen Gehängezug bilden können. Zur Sicherung der gesamten Zugeinheit wird die erforderliche Bremskraft auf eine möglichst große Anzahl von Bremsstellen verteilt. Hierzu werden den einzelnen Hubbalken jeweils über Steuerschläuche ansprechbare Bremsen zugeordnet. Beim Anfahren derartiger, aus mehreren Hubbalken zusammengesetzter Zugeinheiten müssen die Bremsen gelöst werden, wozu sie über die Bremsleitungen bzw. die Steuerleitungen angesprochen werden müssen. Hierzu ist es bekannt, sog. Entlüftungsventile vorzusehen, in deren Ventilgehäuse eine aus Hartgummi bestehende Ventildichtung über die Steuerleitung verschiebbar untergebracht ist. Über diese Ventildichtung wird die Entlüftungsleitung so lange geschlossen gehalten, wie die Bremsen geöffnet sind. Die Steuerleitungen werden beim Ansprechen der Bremsen über das Fahrpult in der Kabine zuerst entlüftet. Dieser Vorgang der Entlüftung setzt sich über den gesamten Gehängezug (Hubbalken) fort und wird durch die verteilten Entlüftungsventile beschleunigt, bis alle Bremsen aufliegen (Schließzeit). Dieser Vorgang ist träge, auch wenn ein federbelasteter Kolben gemäß DE 37 44 026 A1 zum Einsatz kommt. Außerdem ist die Federkraft nicht einstellbar. Die Öffnungsbewegung der Ventildichtung wird auch bei dem aus der DE-OS 20 13 797 bekannten Entlüftungsventil von einer Druckfeder unterstützt. Die Die Federspannung wird vorab über eine Einstellschraube vorgegeben, wobei notwendige Korrekturen oder eine Feineinstellung über eine die Druckfeder belastende Zylinderkolbeneinheit mit Druckmittelanschluß erfolgen kann. Eine solche Ausführung ist aufwendig und im untertägigen Bergbau bei den fahrenden Einheiten nicht einsetzbar. Besonders nachteilig ist, daß die Einstellung der Entlüftungsventile mehrere einander zugeordneter Hubbalken sehr aufwendig ist, wegen der zum Teil langen Verbindungsleitungen das annähernd gleichzeitige Öffnen der Bremsen über die gesamte Länge des jeweiligen Gehängezuges zu gewährleisten. Die einzelnen Bremsen öffnen nachteilig zeitverzögert. Das Problem ließe sich unter Umständen durch den Einsatz unterschiedlicher Druckfedern lösen. Dabei kann es vor allem unter Tage beim Einbau der Druckfedern oder der Entlüftungsventile leicht zu Verwechslungen kommen, ganz davon abgesehen, daß ein solcher Montageaufwand insgesamt sehr erheblich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, problemlos einstellbare, auch im Verbund dadurch zum gleichen Zeitpunkt sicher und schnell schaltende Entlüftungsventile für solche Gehängezüge zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfeder sich einerseits gegen den Schließteil der Ventildichtung und andererseits gegen eine im Ventilgehäuse verschiebbar angeordnete Stellschraube abstützend im Ventilgehäuse angeordnet ist. Ein derartiges Entlüftungsventil kann ohne große Probleme den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend eingestellt werden, d.h. durch Betätigen der Stellschraube wird die Vorspannung der Druckfeder jeweils erhöht oder verringert, je nach dem wie hoch der Druck vorgegeben sein soll, bei dem das Entlüftungsventil beim Nachlassen des Drucks in der Steuerleitung öffnet. Damit ist die Möglichkeit gegeben, bei einem beispielsweise acht Hubbalken aufweisenden Gehängezug die einzelnen, den Hubbalken zugeordneten Entlüftungsventile beispielsweise mit jeweils rund 0,2 bis 0,3 bar unterschiedlichem Federdruck einzustellen, so daß ein Öffnen aller Bremsen gewährleistet ist, indem alle Ventile gleichzeitig angesteuert werden. Dies erfolgt, sowie die Steuerleitung druckbelastet wird und zwar so unverzüglich, daß der Betrieb sofort aufgenommen werden kann. Umgekehrt ist ein schnelles Ansprechen der Bremsen gewährleistet, weil über die abgestimmte ausgebildeten Entlüftungsventile eine schnelle Entlüftung über die gesamte Länge des Gehängezuges gewährleistet ist. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, daß nicht unter­ schiedliche Entlüftungsventile vorgehalten werden müssen, sondern daß vielmehr auch im nachhinein in eine solche Gehängezugeinheit neue, gleichausgebildete Entlüftungsventile eingesetzt werden können, indem einfach mit Hilfe der Stell­ schraube der entsprechende Federdruck eingestellt und ange­ paßt wird. Vorteilhaft ist weiter, daß beispielsweise bei einem Schwerlastgehänge der Federdruck besonders hoch einge­ stellt werden kann, um auf diese Art und Weise eine möglichst optimale Sicherung eines solchen Zuges zu erreichen. Je höher der Federdruck eingestellt ist, um so kürzere Schließzeiten erreicht man damit.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stellschraube eine Innenbohrung aufweist und damit gleichzeitig die Entlüftungsleitung darstellend ausgebildet ist. Dies hat bauliche Vorteile, da derartige Ent­ lüftungsventile relativ kurz bauen und darüber hinaus eine Möglichkeit gegeben ist, die Druckfeder jeweils optimal an­ zuordnen, um sie mit Hilfe der Stellschraube beeinflussen zu können.

Eine günstige Anordnung der Druckfeder im Ventilgehäuse und gleichzeitig eine Führung bei ihrer Bewegung ist gegeben, indem die Innenbohrung der Stellschraube am im Ventilgehäuse befindlichen Ende eine die Druckfeder aufnehmende und führende Erweiterungsteilbohrung aufweist. Das untere Ende der Druck­ feder wird in diese Erweiterungsteilbohrung eingesetzt, so daß sie sicher gelagert ist und die Bewegungen genau so ausführt, wie es zum schnellen Öffnen des Entlüftungsventils zweckmäßig ist. Wirksam ist damit auch ein Verkanten oder Verschieben der Druckfeder unterbunden, was unter Umständen bei einer nicht hoch vorgespannten Druckfeder möglich wäre.

Damit sichergestellt ist, daß die einmal vorgegebene Vorspannkraft der Druckfeder erhalten bleibt und zwar auch bei längeren Betriebszeiten, sieht die Erfindung vor, daß die Stellschraube als Innensechskantschraube ausgebildet ist und über eine Kontermutter im Ventilgehäuse arretierbar ist. Die Ausbildung als Innensechskantschraube hat den Vorteil, daß die Stellschraube nicht allzu weit über das Ventilgehäuse vorstehen muß, sondern viel­ mehr annähernd deckungsgleich mit der Außenwandung sein kann, allerdings unter Berücksichtigung der Kontermutter, die ja zwangsweise sich gegen die Außenwand des Ventilgehäuses ab­ stützt. Mit Hilfe der Kontermutter wird die Stellschraube dann jeweils in der vorgegebenen Position so arretiert, daß während des gesamten Betriebes des Entlüftungsventils immer der gleiche Öffnungszeitpunkt eingehalten ist. Bei Ermüdung der Druckfeder kann diese nachgestellt werden.

Die Stellschraube verfügt über eine Erweiterungsteilbohrung, in die die Druckfeder eingesetzt ist. Um sie auch darüber hinaus innerhalb des Ventilgehäuses sicher zu führen, ist die die Stellschraube aufnehmende, axial zur Steuerleitung bzw. zu deren Anschluß verlaufende Gehäusebohrung dem Außendurchmesser der Druckfeder angepaßt bemessen. Die Druckfeder bleibt somit auch im Bereich oberhalb der Erweiterungsteilbohrung der Stellschraube in einer Art Zylinder geführt, so daß auf diese Weise ein Ausbiegen oder Verkanten der Feder sicher ausge­ schlossen werden kann.

Eine vorteilhafte Dichtwirkung der Ventildichtung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß endseitig der Gehäuse­ bohrung Schrägen vorgesehen sind, die den Dichtsitz für den Schließteil der Ventildichtung bilden. Wird das Ent­ lüftungsventil durch entsprechendes Schalten der Steuer­ leitung geschlossen, so wird das Schließteil der Ventil­ dichtung mit bedingt durch die gute Führung der Druckfeder in den Dichtsitz, der von der Gehäusebohrung vorgegeben ist, hineingedrückt, so daß eine vorteilhafte Abdichtung ge­ währleistet ist.

Eine besonders stabile und wirkungsvolle Abdichtung wird erreicht, indem die Ventildichtung T-förmig ausgebildet ist, wobei der Steg einen Ventilkegel bildend geformt und bis dicht an den von der Gehäusebohrung gebildeten Dichtsitz heran­ geführt und angepaßte Schrägen aufweisend ausgebildet ist. Damit braucht die Ventildichtung nur einen relativ geringen Hub auszuführen, um entweder in die Schließstellung oder in die Offenstellung zu gelangen, wobei diese Bewegung gezielt durch die Druckfeder bzw. die über die Arbeitsleitung herangeführte Druckluft begünstigt und unterstützt wird. Insgesamt hat die Ventildichtung selbst dadurch eine recht stabile Formgebung, wodurch eine gleichmäßige Bewegung bei vorteilhaften Schließ­ effekten gegeben ist.

Ergänzend sieht die Erfindung vor, daß die Flansche der T-förmigen Ventildichtung endseitig in Richtung Steg abge­ kantet und sich an die Gehäuseinnenwand anlegend ausgebildet sind. Dadurch wird auch ein seitlicher günstiger Abschluß erreicht, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung dieser vor­ stehenden Flansche besteht, weil sie durch die Schrägen bzw. die Kantungen stabilisiert sind. Diese Kantungen ergeben eine Art Krempe wie bei einem Hut, so daß die äußeren Ränder stabilisiert und dicht an die Gehäuseinnenwand angedrückt sind. Da das anstehende Arbeitsmedium darüber hinaus auf diese Flansche bzw. die entsprechend krempenförmigen Enden der Flansche einwirkt, ist der gewünschte Abdichtungseffekt auf jeden Fall gewährleistet.

Das Ineinanderführen bzw. Anpressen der Ventildichtung an den von der Gehäusebohrung vorgegebenen Dichtsitz wird erfindungsgemäß dadurch noch begünstigt, daß die Kegelspitze der T-förmigen Ventildichtung in die Druckfeder eingreifend ausgebildet ist. Die einzelnen Teile sind somit einander so zugeordnet, daß der Schließvorgang und auch entsprechend umge­ kehrt der Öffnungsvorgang des Entlüftungsventils begünstigt und unterstützt wird.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Entlüftungsventil für EHB-Zugeinheiten geschaffen ist, das vorteilhaft kurze Schließzeiten hat und das genau einstellbar ist, so daß auch bei Verwendung einer Viel­ zahl von Hubbalken die jeweils unterschiedlichen Druckdifferenzen genau eingestellt werden können, ohne daß eine Veränderung der Druckfeder oder anderer Teile des Entlüftungsventils dazu erforderlich ist. Vorteilhaft ist weiter der einfache Aufbau und die günstige Bauform des Entlüftungsventils, so daß es ins­ besondere für den Einsatz im untertägigen Bergbau bei den beengten Verhältnissen geeignet ist. Die Einhaltung der Richt­ linien vom 22. 3. 1979/16.12-6-9 ist optimal gewährleistet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schwerlastgehängezug in Seitenansicht und in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 einen normalen Gehängezug in vereinfachter Darstellung und Seitenansicht,

Fig. 3 das Entlüftungsventil im Schnitt und

Fig. 4 eine Teilansicht des Entlüftungsventils mit Ventildichtung.

Die Entlüftungsventile (1), die weiter unten noch näher erläutert werden, sind den im untertägigen Bergbau einge­ setzten EHB-Zugeinheiten (2) zugeordnet. Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Anordnung ist einer solchen Zugeinheit (2) ein Schwerlastbalken (3) zugeordnet, der beispielsweise mit einem Entlüftungsventil (1) ausgerüstet ist, das auf 3,5 bar Feder­ druck eingestellt ist.

Bei der aus Fig. 2 ersichtlichen Zugeinheit (2) sind statt des einen Schwerlastbalkens eine Vielzahl von Hubbalken (4, 5) vorgesehen, die jeweils über eine Verbindungsleitung (6) untereinander in Verbindung stehen. Die aus Fig. 2 ersicht­ liche Anzahl der Hubbalken (4, 5) kommt an die derzeit übliche Obergrenze heran, doch sind theoretisch Möglichkeiten gegeben, noch einzelne weitere Hubbalken hinzuzufügen.

Das bei den aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen EHB-Zugeinheiten (2) zum Einsatz kommende Entlüftungsventil (1), über das die Schließzeit der Bremsen verbessert und eingestellt wird, zeigt Fig. 3. Das Ventilgehäuse (8) hat insgesamt eine sehr kompakte Form, wobei der Anschluß für die Arbeitsleitung (9) rechtwinklig zu dem Anschluß für die Entlüftungsleitung (10) und dem Anschluß für die Steuerleitung (11) am Ventilgehäuse (8) angeordnet bzw. Teil dieses Ventilgehäuses (8) ist. Innerhalb des Ventilgehäuses (8) ist die Ventildichtung (12) so angeordnet, daß sie jeweils die Verbindung zwischen der Steuerleitung (11) und der Ent­ lüftungsleitung (10) verschließt oder ggf. auch die Verbindung zwischen Arbeitsleitung (9) und Entlüftungsleitung (10). Das Schließteil (13) der Ventildichtung (12) ist dabei so ausgebildet und angeordnet, daß es bei Beaufschlagung der Steuerleitung (11) die Entlüftungsleitung (10) wirksam ver­ schließt. Die Ventildichtung (12) ist dazu an der Gehäuseinnen­ wand (14) geführt, wobei zusätzliche Maßnahmen und Ausbildungen ein gleichmäßiges und sicheres Verschieben der Ventildichtung (12) sicherstellen.

Die Ventildichtung (12) wird gegen die Kraft der Druck­ feder (15) in die geschlossene Stellung hineingedrückt bzw. die Druckfeder (15) sorgt dafür, daß bei Nachlassen des Druckes in der Steuerleitung (11) sich die Ventildichtung (12) öffnet, so daß dann eine Entlüftung der Arbeitsleitung (9) möglich ist.

Zur Einstellung der Druckfeder (15) und gleichzeitig als Entlüftungsleitung (10) dienend ist in eine entsprechende Gehäusebohrung (18) des Ventilgehäuses (8) eine Stellschraube (16) eingeschraubt, die ein mit dem Gewinde (17) in der Gehäusebohrung (18) korrespondierendes Gewinde hat. Die Stellschraube (16) ist als Innensechskantschraube ausgebildet, so daß sie jeweils relativ wenig über das eigentliche Ventilgehäuse (8) übersteht.

Die Stellschraube (16) verfügt über eine durchgehende Innenbohrung (20), so daß sie wie weiter oben bereits erwähnt gleichzeitig als Entlüftungsleitung (10) dient. Am gegenüberliegenden Ende (21) ist eine Erweiterungsteil­ bohrung (22) vorgesehen, in die die Druckfeder (15) wie aus Fig. 3 ersichtlich eingelegt und eingeführt ist. Über eine Kontermutter (23), die sich von außen an die Gehäuseaußenwand anlegt, wird die Stellschraube (16) festgelegt, wenn der genaue Federdruck der Druckfeder (15) durch entsprechendes Verdrehen der Stellschraube (16) eingestellt ist. Dann wird wie bereits erwähnt die Kontermutter (23) auf dem freien Ende (24) der Stellschraube (16) verschoben, um sie wirksam festzu­ legen.

Die Druckfeder (15) ist einmal innerhalb der Erweiterungs­ teilbohrung (22) sowie auch in der weitergeführten Gehäuse­ bohrung (18) sicher geführt, da sich dadurch ein insgesamt zylinderischer Führungsmantel ergibt.

Zur Verdeutlichung des Dichtsitzes (26) am oberen Rand der Gehäusebohrung (18) ist in Fig. 4 ein vergrößerter Ausschnitt dieses Bereiches wiedergegeben. Hier wird deutlich, daß durch entsprechendes Abschrägen der Innenwandung (25) der Gehäuse­ bohrung (18) sich ein vorteilhafter Dichtsitz ergibt, wobei die Schräge (27) der Gehäusebohrung (18) mit der Schräge (29) des Steges (28) der Ventildichtung (12) deckungsgleich sein sollte. Da als Material für die Ventildichtung (12) aber Hartgummi zum Einsatz kommt, ist auf jeden Fall eine wirksame Abdichtung in diesem Bereich vorhanden.

Der Abdichtungsvorgang zur Steuerleitung (11) hin wird dadurch begünstigt, daß die T-förmig ausgebildete Ventil­ dichtung (12) an den Enden ihrer Flansche (30, 31) eine Art Krempe hat, die sich vorteilhaft an die Gehäuseinnenwand (14) anlegt, wie Fig. 4 dies verdeutlicht.

Die Kegelspitze (33) des Steges (28) begünstigt die genaue Führung der Druckfeder (15) und ein schnelles Schließen und auch wieder Öffnen des gesamten Entlüftungsventils.

Claims (9)

1. Entlüftungsventil für Einschienenhängebahnen mit einer Mehrzahl von zu einem Gehängezug zusammengestellten Hubbalken, mit einem Ventilgehäuse, Anschlüssen für eine Arbeits-, eine Entlüftungs- und eine Steuerleitung sowie einer über die Steuerleitung beeinflußbaren Ventildichtung, die gegen die Kraft einer Druckfeder in eine Schließstellung zu verschieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (15) sich einerseits gegen den Schließteil (13) der Ventildichtung (12) und andererseits gegen eine im Ventilgehäuse (8) verschiebbar angeordnete Stellschraube (16) abstützend im Ventilgehäuse angeordnet ist.

2. Entlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (16) eine Innenbohrung (20) aufweist und damit gleichzeitig die Entlüftungsleitung (10) darstellend ausgebildet ist.

3. Entlüftungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (20) der Stellschraube (16) am im Ventilgehäuse (8) befindlichen Ende (21) eine die Druckfeder (15) aufnehmende und führende Erweiterungsteilbohrung (22) aufweist.

4. Entlüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (16) als Innensechskantschraube ausgebildet ist und über eine Kontermutter (23) im Ventilgehäuse (8) arretierbar ist.

5. Entlüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Stellschraube (16) aufnehmende, axial zur Steuerleitung (11) bzw. zum Anschluß verlaufende Gehäusebohrung (18) dem Außendurchmesser der Druckfeder (15) angepaßt bemessen ist.

6. Entlüftungsventil nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß endseitig der Gehäusebohrung (18) Schrägen (27) vorgesehen sind, die den Dichtsitz (26) für den Schließteil (13) der Ventildichtung (12) bilden.

7. Entlüftungsventil nach Anspruch 1 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventildichtung (12) T-förmig ausgebildet ist, wobei der Steg (28) einen Ventilkegel bildend geformt und bis dicht an den von der Gehäusebohrung (18) gebildeten Dichtsitz (26) herangeführt und angepaßte Schrägen (29) aufweisend ausge­ bildet ist.

8. Entlüftungsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (30, 31) der T-förmigen Ventildichtung (12) endseitig in Richtung Steg (28) abgekantet und sich an die Gehäuseinnenwand (14) anlegend ausgebildet sind.

9. Entlüftungsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelspitze (33) der T-förmigen Ventildichtung (12) in die Druckfeder (15) eingreifend ausgebildet ist.