DE4116410A1 - Gebirgsschlagventil mit modifizierter funktionskennlinie und mit grosser abstroemmenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebirgsschlagventil, das nach dem Kolben-O-Ring-Prinzip arbeitet, wobei die einstell­ bar ausgebildete Feder über einen Federteller auf den Kolben einwirkt, dessen als Sackbohrung ausgebildete Axialbohrung im geschlossenen Zustand in unterhalb des O-Ringes endende Radialbohrungen übergeht.

Gebirgsschlagventile haben die Aufgabe, bei schlag­ artiger extremer Belastung des Hydraulikausbaues im unter­ tägigen Bergbau und dabei insbesondere im Steinkohlenbergbau Hydraulikflüssigkeit durch schnelle Freigabe der Austritts­ öffnungen mit möglichst großem Volumen abströmen zu lassen. Am Ende dieser dynamischen Belastung muß das Gebirgsschlag­ ventil dann schnell und genau wieder schließen, damit der durch den Gebirgsschlag bedingte Einschub des Ausbaues so weit wie möglich begrenzt bleibt. Bekannte Gebirgsschlag­ ventile arbeiten meist nach dem sogenannten Kolben-O-Ring- Prinzip, wobei der anstehende Druck auf die Fläche des Kolbens einwirkt. Die entgegenwirkende Kraft der Feder hält das System im Gleichgewicht, wobei durch entsprechende Verstellung der Federkraft, das heißt durch Verschieben der Stellschraube, der Öffnungszeitpunkt des Ventils einge­ stellt werden kann. Da die benötigte Federkraft quadratisch zum Kolbendurchmesser ansteigt, kann die Durchflußmenge derartiger Ventile nicht oder nur in sehr begrenztem Bereich erhöht werden. Nachteilig ist außerdem, daß dann, wenn auf­ grund einer entsprechend schlagartigen Belastung, beispiels­ weise eines kleinen Gebirgsschlages, die durch die Federkraft vorgegebene Grenze nur geringfügig überstiegen wird, das Druckbegrenzungsventil zwar anspricht, aber anschließend nur schlecht wieder schließt, so daß der Einschub des Aus­ baues größer ist als notwendig. Außerdem kann es bei nicht genauer Einstellung des Ventils zu Undichtigkeiten kommen, da über die Feder nur eine Einstellung gemäß Federkennlinie möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebirgs­ schlagventil mit einer hohen und möglichst keinem Strömungs­ widerstand unterliegender Flüssigkeitsaustrittsmenge zu schaffen, das eine optimierte Funktionskennlinie aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben mit einer Anlaufsperre ausgerüstet und daß die Radialbohrungen einen sich mit dem Kolbenweg vergrößernden Öffnungsquerschnitt aufweisen.

Über die Anlaufsperre wird erreicht, daß eine genaue Funktionskennlinie eingehalten werden kann, da aufgrund der Anlaufsperre das Ventil nicht gemäß Federkennlinie öffnet, sondern vielmehr erst nach Überwinden der erwähnten Anlaufsperre. Dadurch wird eine Kennlinienspitze vorgegeben, die überwunden werden muß, bevor das Ventil ansprechen kann. Die Radialbohrungen lassen einen erhöhten Flüssigkeitsstrom zu, weil sie ohne Schwächung des Kolbens einen optimierten das heißt vergrößerten Öffnungsquerschnitt aufweisen. Dieser Öffnungsquerschnitt wirkt sich in doppelter Hinsicht aus, weil die Anlaufsperre ein plötzliches Hochschießen des Kolbens vorgibt, wodurch der vergrößerte Öffnungsquerschnitt sehr kurzfristig wirksam werden kann.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kolben eine Rille oder Kugelpfanne aufweist, in der im Anschlußstück annähernd rechtwinklig zur Kolbenbohrung gegen die Kraft einer einjustierbaren Stellfeder verschieblich angeordnete Kugeln oder eine Ring­ feder geführt angeordnet sind. Diese Ausführung der Anlauf­ sperre ist besonders zweckmäßig, weil durch die Stellfeder die Möglichkeit gegeben ist, den Ansprechzeitpunkt der Anlaufsperre genau vorzugeben bzw. so zu verändern, wie dies die jeweiligen Gegebenheiten erfordern. Erst wenn der Druck im Hydrauliksystem ausreichend hoch ist, wird die Kraft der Stellfeder überwunden und das Gebirgsschlagventil öffnet schlagartig, so daß Undichtigkeiten des Systems ausge­ schlossen sind. Es wird eine genau vorher bestimmte Funk­ tionskennlinie verwirklicht, die auch mit zur Vergrößerung der Abströmmenge beiträgt.

Die Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes wird zweck­ mäßigerweise dadurch erreicht, daß die Radialbohrungen als Langlöcher, vorzugsweise unter einem Winkel schrägverlaufende und sich von innen nach außen erweiternde und gegebenenfalls mit radialer Neigung eingebrachte und/oder radial versetzte Langbohrungen ausgebildet sind. Damit wird der Öffnungsquer­ schnitt mit dem Kolbenweg zwangsweise größer, ohne daß dabei die Stabilität des Kolbens beeinträchtigt wird. Wirksam werden kann der Öffnungsquerschnitt der Langlöcher praktisch erst mit Überfahren des O-Ringes, so daß das Ventil im ge­ schlossenen Zustand dicht und erst nach dem Überfahren der vergrößerte Öffnungsquerschnitt zur Verfügung steht. Durch die besondere Ausbildung der Langbohrungen wird eine Art Intervalldüseneffekt erreicht, so daß die Flüssigkeitsmenge gezielt erhöht wird. Eine weitere strömungsfreundliche Aus­ bildung ist die, bei der die Radialbohrungen mit Neigung radial eingebracht sind, wobei die radiale Neigung nach oben, das heißt Richtung Ausströmöffnung gerichtet ist, so daß der Flüssigkeitsstrom gleich schon die richtige Rich­ tung aufweist, wenn er den Kolben verläßt. Auf eine mittige großvolumige Axialbohrung kann verzichtet werden, wenn der Kolben über den Umfang verteilte, vorzugsweise mit Steigungs­ winkel ausgebildete Längsnuten aufweist, die im geschlossenen Zustand des Ventils unterhalb des O-Ringes bogenförmig zum Außenrand auslaufend ausgebildet sind. Vorteilhaft ist dabei, daß ein sehr großer Querschnitt für mehrere nebeneinander­ liegende Längsnuten vorgesehen werden kann, so daß ein sehr großer Querschnitt für das abfließende Medium zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist weiter, daß die Längsnuten am oberen Ende so ausgebildet werden können, daß das Druckmedium ge­ zielt zur Ausströmöffnung hingeführt wird, wodurch sich eine strömungsgünstige Führung der Flüssigkeit einstellt.

Durch die besondere Ausbildung der Steigungswinkel kann ein Dreheffekt erzielt werden.

Eine weitere Möglichkeit der Strömungsbeeinflussung ist gegeben, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, in der Axialbohrung des Kolbens ein den Flüssigkeitsstrom in die Radialbohrungen und damit in die Abströmöffnungen umlenkender Einsatz angeordnet ist. So ist eine gezielte Führung des Flüssigkeitsstromes genau im oberen Ende des Kolbens möglich. Dadurch wird der Flüssigkeitsstrom mit dem Hochfahren des Kolbens kontinuierlich so umgelenkt, daß praktisch ohne Bildung von Wirbeln das Druckmedium ausströmen kann. Der Einsatz kann gezielt verändert werden, um den Strömungseffekt entsprechend zu beeinflussen.

Das Gebirgsschlagventil besteht aus mehreren Einzel­ teilen. Die beiden Hauptbestandteile des Gebirgsschlag­ ventils, das heißt die Federhülse und das Anschlußstück werden in der Regel über einen Schraubverschluß miteinander verbunden. Hier sieht die Erfindung zur Beschleunigung der Montage oder auch der Demontage vor, daß das Anschlußstück und die Federhülse über einen Schnackverschluß verbunden sind. Damit erübrigt sich das Aufbringen des Außen- und Innengewindes bei Federhülse und Anschlußstück. Für den Schnackverschluß sind in beiden Teilen entsprechende Ausneh­ mungen vorzusehen, wobei als besonders zweckmäßig angesehen wird, daß der Schnackverschluß von zwei übereinander ange­ ordneten rillenförmigen Ausnehmungen gebildet ist, von denen die obere je etwa hälftig im Anschlußstück und in der Feder­ hülse und die untere Ausnehmung ganz im Anschlußstück ausge­ bildet ist. Durch einfaches Verschieben kann so die Verspan­ nung bzw. Verbindung beider Teile bewirkt werden und auch entsprechend ein Auseinanderziehen und Lösen beider Teile.

Die Öffnungszeiten für den Kolben können verringert und Schwingungen vermieden werden, wenn der Kolben aus einem hochfesten und gleichzeitig leichten Werkstoff wie Titan besteht. Insbesondere bei der Ausbildung des Kolbens mit Längsnuten ist der Herstellungsaufwand verringert, so daß die erhöhten Kosten für einen solchen Werkstoff zum großen Teil aufgefangen werden können.

Zur Vergrößerung der Abströmmenge der Flüssigkeit sieht die Erfindung ein Gebirgsschlagventil mit einem Differential­ kolben vor, der über eine Sackbohrung und Radialbohrungen verfügend von einer Feder mit Federteller in Schließstellung gehalten und über einen O-Ring abgedichtet wird. Ein der­ artiges als Differentialkolben ausgebildetes Ventil arbeitet mit geringeren Federkräften, weil unterschiedliche Flächen zur Verfügung gestellt sind. Damit kann die Durchfluß- und Austrittsmenge derartiger Gebirgsschlagventile wesentlich vergrößert und auf weit über 100 Liter pro Minute gebracht werden. Die besondere Ausbildung des Kolbens ist durch den Ringraum gekennzeichnet, der wiederum mit der Axialbohrung bzw. der Kolbenbohrung über die zusätzlichen Radialbohrungen in Verbindung steht. Damit ist auf beiden Seiten, das heißt innerhalb der Axialbohrung und innerhalb des Ringraumes der gleiche Druck vorhanden und die Federkraft bestimmt sich ausschließlich nach den Abmessungen des darübersitzenden geringer bemessenen Teils des Differentialkolbens. Über die Abströmöffnungen, die hier als Querbohrungen ausgebildet sind, kann dabei die nun wesentlich vergrößerte Abströmmenge abgegeben werden und zwar auf kürzestem Wege, um dann in die Atmosphäre entlassen zu werden.

Es ist von Vorteil, wenn der Kolben im Bereich der Querbohrungen eingedreht ist. Die Stabilität des Kolbens ist gewahrt, wobei eine Gewichtsverringerung möglich ist unter gleichzeitiger Erzielung eines besseren Strömungsver­ haltens innerhalb des Ventils. Hierzu kann es auch vorteil­ haft sein, die Kolbenbohrung oberhalb des O-Ringes abzu­ schrägen und in die Querbohrung überleitend auszubilden.

Dieses mit Differentialkolben ausgebildete Gebirgs­ schlagventil kann gemäß der Erfindung mit einem Kolben mit Anlaufsperre und vergrößerten Radialbohrungen ausgerüstet werden. Auch die übrigen Merkmale der Ansprüche 2 bis 9 können bei diesem Differentialkolbenventil verwirklicht werden, ohne daß wesentliche Änderungen in der Bauart er­ forderlich sind.

Nach einer weiteren zweckmäßigen und die Funktionen des Gebirgsschlagventils verbessernden Ausführungsform ist vorgesehen, daß der im Bereich des abgesetzten Kolbens ge­ bildete Ringraum über eine im Übergangsbereich ausgebildete axiale Verbindungsbohrung mit dem Kolbenraum bzw. der Axial­ bohrung verbunden ist, wobei die Verbindungsbohrung teilweise über eine axial begrenzt verschieblich angeordnete Drossel­ scheibe verschlossen ist. Der Kolben fährt durch die dyna­ mische Druckbeaufschlagung in die geöffnete Stellung. Dabei öffnet die Drosselscheibe ebenfalls aufgrund des Druckan­ stieges im Ringraum gegen die Schließfeder, so daß die Flüssigkeit ungedrosselt aus dem Ringraum entweichen kann. Beim Schließvorgang das Ventils schließt die Drosselscheibe teilweise die Verbindungsbohrungen zwischen Axialbohrung und Ringraum, so daß die Hydraulikflüssigkeit nur relativ langsam in den Ringraum zurückströmen kann. Der zeitliche Ablauf des Schließens des Ventils wird dadurch gezielt ver­ längert.

Zur Führung der Drosselscheibe beim Öffnen und Schließen ist vorgesehen, daß die Drosselscheibe über eine Schließ­ feder belastet ist, die sich am Kopf einer im Kolben ver­ schieblich geführten und als Prall- und Umlenkscheibe aus­ gebildeten Stellschraube abstützt. Der dynamische Druck von der Kolbeneingangsseite her kann sich aufgrund der besonderen Ausbildung des Kopfes der Schraube nur bis dahin ausbilden, so daß die einwandfreie Funktion der Drossel­ scheibe gewahrt ist. Die Schließfeder kann durch Verstellen der Stellschraube unterschiedlich eingestellt werden, so daß auch hier eine entsprechende genaue Einstellung möglich ist, das heißt der Punkt, an dem die Drosselscheibe öffnet, kann sehr genau vorgegeben werden. Beim Wiedereinströmen des Druckmediums in den Ringraum ist eine genau vorgegebene Öffnung vorhanden, so daß der Schließvorgang des Ventils immer gleich ist und damit die Funktionsfähigkeit des Ventils auch unter extremen Belastungen eingehalten werden kann.

Vorteilhaft ist bei der Ausbildung der Drosselscheibe und ihrer genauen Positionierung, daß die enormen Turbulenzen und Druckschwingungen der Hydraulikflüssigkeit zwischen Axialbohrung und Ringraum so weit gedämpft werden, daß sie den Öffnungs- und Schließvorgang des Gebirgsschlagventils nicht mehr beeinflussen. Das gleichmäßige Abströmen der Druckflüssigkeit aus dem Ringraum wird insbesondere auch dadurch gewährleistet, daß die Verbindungsbohrung als Bohrungskranz von über den Umfang des Kolbenzwischenbodens gleichmäßig verteilten Bohrungen ausgebildet ist. So ist über den gesamten Umfang ein gleichmäßiges Einströmen der Druckflüssigkeit bzw. des Druckmediums in den Ringraum gewahrt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Gebirgsschlagventil geschaffen ist, das nicht nur einen hohen Flüssigkeitsaustritt aufweist, sondern auch einen weitgehend ungestörten, wobei die Funktionskennlinie des Ventils insgesamt so beeinflußbar ist, daß ein langsames und die Dichtigkeit sehr beeinträchtigendes Öffnen des Ventils ausgeschlossen ist. Vielmehr öffnet das Ventil schlagartig, was gerade bei der besonderen Ausbildung der Radialbohrungen auch dazu führt, daß sehr schnell der maxi­ male Öffnungsquerschnitt der Radialbohrungen zur Verfügung steht. Eine große Menge an Druckflüssigkeit kann sehr schnell und gezielt austreten und abgeführt werden. Vorteilhaft ist weiter, daß diese Funktionskennlinie nicht einfach nur vorgegeben, sondern vielmehr auch zu beeinflussen ist. Ein sehr genau arbeitendes und auf den jeweiligen Einsatzfall zugeschnittenes Gebirgsschlagventil kann so zur Verfügung gestellt werden, das darüber hinaus eine große Flüssigkeits­ austrittsmenge zuläßt. Die Erfindung sieht weiter eine Opti­ mierung der Strömung innerhalb des Gebirgsschlagventils und im Ausgangsbereich vor, wobei auch die einzelnen Funk­ tionen des Ventils gezielt beeinflußt werden können.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbei­ spiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gebirgsschlagventil, teilweise im Schnitt, das über einen Differential­ kolben verfügt,

Fig. 2 ein Gebirgsschlagventil mit Anlaufsperre, im Schnitt gezeigt,

Fig. 3 eine Funktionskennlinie eines mit Anlauf­ sperre ausgerüsteten Ventils,

Fig. 4 einen Differentialkolben mit als Lang­ löcher ausgebildeten Radialbohrungen,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Kolben,

Fig. 6 eine weitere Darstellung eines ge­ schnittenen Kolbens,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Kolben,

Fig. 8 einen Kolben mit Längsnuten,

Fig. 9 den Kolben nach Fig. 8 im Querschnitt,

Fig. 10 ein anderer Kolben mit Längsnuten im Querschnitt,

Fig. 11 den Einsatz eines Differentialkolbens, der im Bereich der Querbohrungen ange­ ordnet ist,

Fig. 12 ein Gebirgsschlagventil mit Schnackver­ schluß,

Fig. 13 den Verschlußring des Schnackverschlusses nach Fig. 12.

Fig. 14 ein als Kolbenventil ausgebildetes Ge­ birgsschlagventil, teilweise im Längs­ schnitt,

Fig. 15 einen Schnitt durch ein Gebirgsschlag­ ventil mit Drosselscheibe und

Fig. 16 den Kolbenzwischenboden in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt ein Gebirgsschlagventil (1) in einem für das Kolben-O-Ring-Prinzip typischen Aufbau. Die Feder­ hülse (2), die die Feder (3) aufnimmt, ist mit dem Anschluß­ stück (4) verbunden. Das Anschlußstück (4), das über die Kolbenbohrung (5) mit dem darin verschieblich angeordneten Kolben (6) verfügt, dient zur Verbindung mit dem jeweils zu schützenden Hydraulikaggregat.

Der Kolben (6), der über den Federteller (8) von der Feder (3) belastet ist, wird über den O-Ring (7) abgedichtet. Dadurch kann die Flüssigkeit, die im Hydraulikaggregat ansteht, nicht durch die Axialbohrung (9) und die Radialbohrungen (10) hinweg in die Querbohrungen (11) und damit ins Freie aus­ treten.

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführung handelt es sich um einen sogenannten Differentialkolben, also einen gestuften Kolben, bei dem ein Ringraum (13) über eine zu­ sätzliche Ringdichtung (12) ebenfalls gegen die Querbohrung (11) abgedichtet ist. Dieser Ringraum (13) ist über eine zweite Stufe von Radialbohrungen (14) ebenfalls mit der Axialbohrung (9) verbunden, wobei sich darüber noch eine dritte Stufe von Radialbohrungen (15) befindet, so daß beim Ansprechen des Ventils das im Ringraum (13) anstehende Druckmedium mit über die Radialbohrungen (14 und 15) in den die Feder (3) aufnehmenden Federraum einströmen kann. Hier ist eine seitliche Bohrung vorgesehen, so daß der Federraum selbst durch die Flüssigkeit kaum beeinträchtigt ist. Der mit einem wesentlich geringeren Querschnitt ausge­ rüstete obere Teil des Kolbens (6) ist über einen O-Ring (16) abgedichtet. über die Stellschraube (17), die über eine Sperre (18) gesichert ist, kann die Andruckkraft der Feder (3) den jeweiligen Bedingungen entsprechend verändert werden.

Fig. 1 verdeutlicht, daß die Radialbohrungen (10) der untersten Stufe abweichend von den anderen Radialboh­ rungen (14, 15) als Langlöcher ausgebildet sind. Dadurch wird der Öffnungsquerschnitt nach Überfahren des O-Ringes (7) planmäßig vergrößert, so daß eine größere Menge an Flüssigkeit austreten kann.

Die Fig. 2 und 3 befassen sich mit einer Beeinflussung oder Veränderung der Funktionskennlinie eines derartigen Gebirgsschlagventils (1). Zur Beeinflussung dieser Funk­ tionskennlinie (26) gemäß Fig. 3 dient eine Anlaufsperre (19). Eine Ausführung dieser Anlaufsperre (19) zeigt Fig. 2. Diese Anlaufsperre bewirkt die besondere Kurve der Funk­ tionskennlinie (26), d. h. deren annähernd senkrechtes An­ steigen bis zu einem vorgegebenen Punkt, von dem dann die Kennlinie kontinuierlich gemäß Federkennlinie ansteigt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung der Anlaufsperre in Form einer Rille (20), in der rundum verteilt Kugeln (21) geführt sind, die gleichzeitig oder zur Hälfte etwa in einer Bohrung (24) gelagert sind, aus der sie über die Stellfeder (22) und das Stellelement (25) im vorgegebenen Maß herausgedrückt und in die Rille (20) hineingedrückt werden. Damit wird der Kolben (6) so lange festgehalten und fixiert, bis die vorgegebene Kraft der Stellfeder (22) überschritten ist, woraufhin dann der Kolben (6) hoch­ schnellt, bis ihn die Feder (3) wieder abstützt und seine weitere Bewegung vorgibt. Fig. 2 und 3 verdeutlichen, daß durch diese besondere Ausführung der Anlaufsperre (19) ein sehr plötzliches und schon weitgehendes Öffnen des Ventils gesichert ist.

Statt der Kugeln (21) kann auch eine Ringfeder (23) zum Einsatz kommen, die im Prinzip den gleichen Querschnitt wie die Kugeln (21) aufweist.

Der Öffnungsquerschnitt der Radialbohrungen soll sich mit dem Kolbenweg vergrößern. Dies wird durch die Langlöcher gemäß Fig. 1 erreicht. Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung der Langlöcher in Form von Langbohrungen (27), wobei diese allerdings schräg verlaufen, so daß sich eine weitere Ver­ größerung des jeweils wirksamen Querschnittes einstellt. Fig. 4 zeigt außerdem die Ausführung des Differentialkolbens (28) mit der ersten größeren Stufe (29) und der zweiten kleineren Stufe (30). Innerhalb der größeren Stufe (29) ist eine entsprechend größere Axialbohrung (9) vorgesehen, wie weiter noch hinten noch erläutert wird. Auf die Ausbil­ dung der weiteren Radialbohrungen (14 und 15) ist bei dieser Figur nicht eingegangen worden.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Ausführungen von Radialbohrungen (10). Fig. 5 zeigt eine Ausbildung mit einer Art lavaldüsenförmigen Bohrung, Fig. 6 die Aus­ bildung mit radial versetzten Bohrungen und Fig. 7 die Ausbildung, mit geneigt angeordneten Radialbohrungen (10). Je nach Wunsch kann so die Wirkung des Gebirgsschlagventils beeinflußt werden, um eine beschleunigte oder gezielte Ausströmrichtung der Flüssigkeit vorzugeben.

Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen eine besondere Ausführung des Kolbens (6), wobei hier auf die mittige Axialbohrung verzichtet ist. Statt dessen werden als Axialbohrungen wirkende Längsnute (31, 33) vorgesehen, die in Richtung Kopf des Kolbens (6) zum Außenrand (32) hin bogenförmig verlaufen, also hier die Aufgabe der Radialbohrungen gleich miterfüllen. Fig. 9 zeigt rechteckförmige Längsnuten (31, 33), während Fig. 10 einen Restteil des Kolbenfußes in Form eines Sterns wiedergibt. Hier sind die Längsnuten (31, 33) bogenförmig geformt, was eine zusätzliche Strömungsfreundlichkeit ergibt.

Bei der aus den Fig. 1 bis 7 zu entnehmenden Ausführung kann der Flüssigkeitsstrom gezielt innerhalb des Kolbens umgelenkt werden, wenn in der Axialbohrung (9) ein den Flüssigkeitsstrom (34) in Richtung Abströmöffnungen (35) leitender Einsatz (39) positioniert wird. Die Unterseite (37) dieses Einsatzes (36) ist kegelförmig ausgebildet, so daß der Flüssigkeitsstrom (34) an der Unterseite (37) bogenförmig abgeleitet und gleich in die Abströmöffnungen (35) und zwar vorher über die Radialbohrungen (10) geführt wird. Die aus Fig. 11 zu entnehmende Ausführung unter­ scheidet sich noch dadurch, daß mit Hilfe dieses Einsatzes (36) gleichzeitig auch noch ein Ringraum (13) gebildet wird, der dadurch mit der gleichen Druckflüssigkeit beauf­ schlagt ist, weil er einen geringeren Außendurchmesser als die Axialbohrung einen Innendurchmesser aufweist. Es verbleibt somit ein kleiner Spalt, durch den die Flüssigkeit auch in den Ringraum (13) gelangen kann. Spricht nun das Gebirgsschlagventil (1) an, so kann die im Ringraum (13) anstehende Flüssigkeit über die Radialbohrungen (14) und die Axialbohrung (9′) abströmen und zwar in Richtung Feder­ hülse (2), die hier nicht dargestellt ist.

Statt der aus den Fig. 1 und 14 zu entnehmenden Schraubverbindung zwischen Federhülse (2) und Anschlußstück (4) sieht die Ausführung nach Fig. 12 einen Schnackverschluß (39) vor. Dieser Schnackverschluß wird dadurch gebildet, daß dicht übereinander rillenförmige Ausnehmungen (40, 41 und 42) vorgesehen sind. Die oberen Ausnehmungen (40 und 41) sind je hälftig im Anschlußstück (4) und in der Federhülse (2) ausgebildet, während die unter rillenförmige Ausnehmung (42) ganz im Anschlußstück (4) ausgebildet ist. Hierdurch kann durch entsprechendes Hochschieben des An­ schlußstückes (4) der Verschlußring (43) in die größere rillenförmige Ausnehmung (42) geschoben werden, woraufhin dann beide Teile, d. h. Federhülse (2) und Anschlußstück (4) ohne Probleme auseinandergezogen werden können. Beim umgekehrten Vorgang rutscht der Verschlußring (43) beim Herunterziehen in die geteilte rillenförmige Ausnehmung (40, 41) hinein und beide Teile sind wirksam miteinander verbunden. Der Verschlußring (43) ist in Fig. 13 im nicht vorgespannten Zustand wiedergegeben.

Fig. 14 zeigt ein Gebirgsschlagventil (1) in Form eines Kolbenventils. In dieser Form kann das Ventil auch als Einzelventil verwendet werden, wobei über ein solches Einzelstempelventil Einzelstempel sowohl mit Druckflüssig­ keit gefüllt, als auch durch Ablassen der Flüssigkeit hereingeraubt werden können. Gleichzeitig wirkt dieses Kolbenventil auch als Gebirgsschlagventil (1), weil dieses in das Kolbenventil geschickt integriert ist.

Deutlich wird anhand der Fig. 14, daß dieses Gebirgs­ schlagventil über einen Differentialkolben verfügt. Der Differentialkolben ist im Bereich der Querbohrung (11) mit einer Eindrehung (44) versehen, um eine Gewichtsredu­ zierung zu erreichen. Durch entsprechende Schrägen wird dabei ein richtiges und gleichmäßiges Abströmen der Flüssig­ keit sichergestellt.

Fig. 15 zeigt ein Gebirgsschlagventil vereinfachter Bauart, bei dem die zweite Stufe (30) des Kolbens (6) keine Radialbohrungen aufweist. Vielmehr erfolgt hier die Verbin­ dung zwischen Ringraum (13) einerseits und der Kolbenbohrung (5) bzw. der Axialbohrung (9) über die im Übergangsbereich (46) im Kolbenzwischenboden (47) ausgebildeten Verbindungs­ bohrungen (48). Diese Verbindungsbohrungen (48) sind, wie Fig. 16 erläutert, in Form eines Bohrungskranzes (49) vorge­ sehen und zwar so gleichmäßig verteilt, daß immer eine aus­ reichende Menge des Druckmediums auch bei teilweise durch die Drosselscheibe (50) verschlossener Verbindungsbohrung (48) eine ausreichende Menge an Druckmedium wieder umgekehrt von der Axialbohrung (9) in den Ringraum (13) gelangen kann.

Die Drosselscheibe (50), die den Druckmittelfluß beein­ flußt, ist über eine Schließfeder (51) beaufschlagt, die sich einmal auf der Drosselscheibe (51) und zum anderen auf der Stellschraube (52) abstützt bzw. genauer gesagt auf deren Kopf (53). Dieser Kopf (53) ist als Prall- bzw. Umlenkscheibe ausgebildet, so daß sich der dynamische Druck von der Kolbeneingangsseite her nur bis dahin ausbilden und auswirken kann. Beim Schließvorgang des Ventils schließt die Drosselscheibe (50) teilweise die Verbindungsbohrungen (48) bzw. den gesamten Bohrungskranz (49) zwischen Axial­ bohrung (9) und Ringraum (13). Das Druckmedium strömt dann nur relativ langsam in den Ringraum (13) zurück. Der zeit­ liche Ablauf des Schließens wird so gezielt verlängert.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfin­ dungswesentlich angesehen.

Claims (12)

1. Gebirgsschlagventil, das nach dem Kolben-O-Ring- Prinzip arbeitet, wobei die einstellbar ausgebildete Feder über einen Federteller auf den Kolben einwirkt, dessen als Sackbohrung ausgebildete Axialbohrung im geschlossenen Zustand in unterhalb des O-Ringes endende Radialbohrungen übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) mit einer Anlaufsperre (19) ausgerüstet ist und daß die Radialbohrungen (10) einen sich mit dem Kolbenweg vergrößernden Öffnungsquerschnitt aufweisen.

2. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) eine Rille (20) oder Kugelpfanne aufweist, in der im Anschlußstück (4) annähernd rechtwinklig zur Kolbenbohrung (5) gegen die Kraft einer einjustierbaren Stellfeder (22) verschieblich angeordnete Kugeln (21) oder eine Ringfeder (23) geführt angeordnet sind.

3. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrungen (10) als Langlöcher, vorzugsweise unter einem Winkel schräg verlaufende und sich von innen nach außen erweiternde und gegebenenfalls mit radialer Neigung eingebrachte und/oder radial versetzte Langbohrungen (27) ausgebildet sind.

4. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) über den Umfang verteilt, vorzugsweise mit Steigungswinkel ausgebildete Längsnuten (31, 33) auf­ weist, die im geschlossenen Zustand des Ventils unterhalb des O-Ringes (7) bogenförmig zum Außenrand (32) auslaufend ausgebildet sind.

5. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Axialbohrung (9) des Kolbens (6) ein den Flüssig­ keitsstrom (34) in die Radialbohrungen (10) und damit in die Abströmöffnungen (11, 35) umlenkender Einsatz (36) ange­ ordnet ist.

6. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (4) und die Federhülse (2) über einen Schnackverschluß (39) verbunden sind, der von zwei überein­ ander angeordneten rillenförmigen Ausnehmungen (40, 41; 42) gebildet ist, von denen die obere (40, 41) je etwa hälftig im Anschlußstück (4) und in der Federhülse (2) und die untere Ausnehmung (42) ganz im Anschlußstück (4) ausgebildet sind.

7. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) aus einem hochfesten und gleichzeitig leichten Werkstoff wie Titan besteht.

8. Gebirgsschlagventil mit einem Differentialkolben, der über eine Sackbohrung und Radialbohrungen verfügend von einer Feder mit Federteller in Schließstellung gehalten und über einen O-Ring abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung (9) bis kurz hinter den Radialbohrungen (10) dem Flüssigkeitsstrom (34) entsprechend erweitert ist, daß im Bereich des durch das Absetzen gebildeten Ringraumes (13) eine zusätzliche Reihe Radialbohrungen (14) vorgesehen ist und daß die Abströmöffnungen (35) unterhalb des Feder­ tellers (8) und des Ringraumes als Querbohrungen (11) ausge­ bildet sind.

9. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) im Bereich der Querbohrungen (11) einge­ dreht ist.

10. Gebirgsschlagventil mit einem als Stufenkolben ausge­ bildeten Differentialkolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des abgesetzten Kolbens (6) gebildete Ringraum (13) über eine im Übergangsbereich (46) ausgebildete axiale Verbindungsbohrung (48) mit dem Kolbenraum bzw. der Axialbohrung (9) verbunden ist, wobei die Verbindungsbohrung (48) teilweise über eine axial begrenzt verschieblich ange­ ordnete Drosselscheibe (50) verschlossen ist.

11. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselscheibe (50) über eine Schließfeder (51) belastet ist, die sich am Kopf (53) einer im Kolben (6) verschieblich geführten und als Prall- und Umlenkscheibe ausgebildeten Stellschraube (52) abstützt.

12. Gebirgsschlagventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrung (48) als Bohrungskranz (49) von über den Umfang des Kolbenzwischenbodens (47) gleichmäßig verteilten Bohrungen ausgebildet ist.