DE7622406U1

DE7622406U1 - FLOW CONTROL VALVE FOR CONTROLLING THE WATER QUANTITY DURING BUMPING IN UNDERGROUND MINING

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Publication number: DE7622406U1
Application number: DE19767622406
Authority: DE
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Priority date: 1976-07-15
Filing date: 1976-07-15
Publication date: 1979-02-01

Description

Dipl.-Volkswirt HoIf Hebten, 4322 Sprockhövel, Im Osterhöfgen 14 aDipl.-Volkswirt HoIf Hebten, 4322 Sprockhövel, In Osterhöfgen 14 a

"Mengenregelventil zur Steuerung der Wassermenge beim Stoßtränken im Untertagebergbau""Volume control valve to control the amount of water at Impact drinkers in underground mining "

Die Erfindung betrifft ein Mengenregelventi.l zur Steuerung der Wassermenge beim Stoßtränken im Untertagebergbau, insbesondere beim Langfronttränken des Kohlenstoßes, wobei mehrere Tränksonden mit einer Tränkwasserpumpe beaufschlagt werden und zwischen der Pumpe und jeder Tränksonde ein Mengenregelventil angeordnet ist.The invention relates to a quantity regulating valve for controlling the amount of water during impact watering in underground mining, in particular when long-front impregnation of the coal face, whereby several impregnation probes acted upon by a soaking water pump and a flow control valve is arranged between the pump and each drinking probe.

Von allen Staubbekämpfungsverfahren, die zur Silikosebekämpfung vor allem im Steinkohlenbergbau unter Tage durchgeführt werden, ist die Stoßtränkung die wirksamste und erfolgreichste technische Staubbekämpfung. Für ihren Erfolg ist neben einer möglichst gleichmäßigen Vert. ilung des Tränkwassers im Kohlenstoß die Wassermenge entscheidend, die in den Kohlenstoß unter Druck eingebracht wird. Als Richtwert für alle Verfahren der Kohlenstoßtränkung wird eine Wassermenge von 8-10 l/fm im Steinkohlenbergbau angegeben. Der Wasserdruck ist örtlich verschieden. Er liegt in der Regel zwischen 0 - 400 bar.Of all the dust control methods that are used to control silicosis, especially in underground hard coal mining are carried out, impregnation is the most effective and successful technical dust control. For her Success is in addition to the most even distribution possible. ilung of the drinking water in the coal face, the amount of water that is brought into the coal face under pressure is decisive. A water quantity of 8-10 l / fm in hard coal mining is used as a guide value for all methods of impregnating coal specified. The water pressure is locally different. As a rule, it is between 0 and 400 bar.

Beim Langfronttränken bohrt man die Tränklöcher in der Regel von einer oder beiden Begleitstrecken aus parallel zum Kohlenstoß, und das Tränkwasser strömt entlang der Bruchzonen im Plöz. Hierbei ist man in der Regel bestrebt, mehrere Tränklöcher gleichzeitig zu beaufschlagen, wobei jedes Tränkbohrloch nicht mehr, aber auch nicht weniger als die vorgeschriebene Tränkwassermenge aufnehmen soll.With long-front drinking, the drinking holes are drilled in the Usually from one or both of the accompanying stretches parallel to the coal face, and the drinking water flows along the Fracture zones in the Plöz. As a rule, the aim here is to act on several watering holes at the same time, with each drinking hole no more, but also no less than the prescribed amount of drinking water should record.

Zur Bestimmung der Tränkwassermenge werden Zählwerke benutzt, die meistens die Tränkwassermenge hinter der Tränkwasserpumpe und vor der Tränksonde aus dem Tränkwasserdurchfluß bestimmt. Da man inzwischen über geeignete Konstruktionen verfügt, kann man das Zählwerk trocken arbeiten lassen. Deswegen wird das Zählwerk im allgemeinen nicht von den Verunreinigungen des Tränkwassers beeinträchtigt und unterliegt auch nicht denTo determine the amount of drinking water, counters are used, which usually show the amount of drinking water behind the Drinking water pump and determined from the drinking water flow in front of the drinking probe. Since you now have suitable Constructions, you can let the counter work dry. That is why the counter in the generally not affected by the impurities in the drinking water and is also not subject to the

starken Beeinträchtigungen durch das meistens stark korrosive Tränkwasser, das unter Tage zur Verfügung gestellt wird.severe impairment from the mostly highly corrosive drinking water that is available underground is provided.

Die Erfindung wird vorzugsweise auf Tränkanlagen angewandt, bei der eine Pumpe mit einem Zählwerk mehrere Tränksonden gleichzeitig beaufschlagt. Dann ist es erforderlich, unabhängig von dem unterschiedlichen Tränkwiderstand in jedes Tränkbohrloch die geforderte Tränkwassermenge einzubringen, so daß die am Zählwerk angezeigte gesamte Tränkwassermenge in einfachem Verhältnis zu der Anzahl der Tränkwassersonden steht. Das Mengenregelventil sorgt in solchen Anlagen dafür, daß der Tränkwiderstand zur Führungsgröße die Tränkwassermenge steuert.The invention is preferably applied to watering systems in which a pump with a counter has several Drinking probes acted upon at the same time. Then it is required regardless of the different To bring the required amount of drinking water into each impregnation borehole, so that the on the counter The total amount of drinking water displayed has a simple relationship to the number of drinking water probes. The In such systems, the flow control valve ensures that the drinking resistance to the reference variable controls the amount of drinking water controls.

Die bekannten Mengenregelventile dieser Art haben bislang versagt. Das liegt an den besonderen Schwierigkeiten, welche durch das Tränkwasser bedingt sind. Einerseits ist nämlich die Zähigkeit des Tränkwassers erheblich niedriger als die Zähigkeit von öl oder Wasser in Öl bzw. öl in Wasseremulsionen. Bei den sehr hohen Tränkwasserdrücken führt das bislang dazu, daß trotz einer Mengenregelung die an den Tränksonden abgegebenen Tränkwassermengen stark unterschiedlich sind. Polglich kommt es zum Über- bzw. Untertränken einzelner Tränkbohrlöcher.The known flow control valves of this type have so far failed. This is due to the particular difficulties which are caused by the drinking water. On the one hand, the viscosity of the drinking water is considerable lower than the viscosity of oil or water in oil or oil in water emulsions. With the very high drinking water pressures This has so far led to the fact that the amounts of drinking water given off to the drinking probes despite a volume control are very different. Pole, it comes to over- or under-soaking of individual drinking holes.

Ein weiterer Grund für das Versagen der bekannten Mengenregelventile liegt in den praktisch nicht vorhandenen Schmiereigenschaften des Tränkwassers. Das führt zumAnother reason for the failure of the known flow control valves lies in the practically non-existent lubricating properties of the drinking water. That leads to

Fressen der beweglichen Teile des Mengenregelventils, wobei die stark korrosiven Eigenschaften des [Pränkwassers diesen Vorgang noch erheblich beschleunigen. Wegen der hohen Tränkwasserdrücke ist es aber nicht möglich, mit der üblichen korrosionsbeständigen Werkstoffen zu arbe±ten. Z.B. wird Messing bei den hohen Tränkwasserdrücken und infolge der häufig im Tränkwasser enthaltenen Verunreinigungen in kurzer Zeit derartig f erodiert, daß es zum Versagen der Regelventile kommt.Eating of the moving parts of the flow control valve, whereby the strongly corrosive properties of the [impregnation water accelerate this process considerably. Due to the high pressure of the drinking water, however, it is not possible to work with the usual corrosion-resistant materials. For example, such eroded brass f at the high Tränkwasserdrücken and due to the often contained in drinking water contaminants in a short time that there is the failure of the control valves.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mengenregelventil zu schaffen, das eine genaue Einhaltung der vorgegebenen Tränkwassermengen ermöglicht und bei dem zu diesem Zweck außerdem dafür gesorgt ist, daß es weder zu Korrosionen nocli zu Undichtigkeiten kommen kann.The invention is based on the object of creating a flow control valve that allows precise compliance allows the specified drinking water quantities and for this purpose it is also ensured that it neither corrosion nor leaks can.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein federnd in Richtung auf die Tränkwasserpumpe vorgespannter Ventilschieber mit einer eine Drossel aufweisenden und vom Pumpenanschluß zur federbelasteten Schieberseite führenden Axialbohrung sowie von dieser ausgehenden Radialbohrungen vorgesehen ist, welche je nach Stellung des Ventilschiebers von dem Ventilgehäuse abgedeckt oder mit dem Tränksondenanschluß verbunden sind, daß der Ventilschieber und sein Gehäuse aus Edelstahl bestehen sowie derart oberflächengehärtet sind, daß die Oberfläche des VentilSchiebers relativ wei eher als die Oberfläche des Gehäuses ist, wobei die Gehäuse-According to the invention, this object is achieved in that a resilient in the direction of the drinking water pump Pre-tensioned valve slide with a throttle and from the pump connection to the spring-loaded one Slider side leading axial bore and radial bores emanating from this is provided, which depending after the valve slide is in position, it is covered by the valve housing or connected to the drinking probe connection are that the valve slide and its housing are made of stainless steel and are surface-hardened in such a way that the surface of the valve slide is relatively white than the surface of the case, the case-

toleranz relativ kleiner bzw. Null mad die Ventilschiebertoleranz relativ größer ist, und daß der Ventilschieb^r zwischen dem Tränkpumpenanschluß und dem Tränksondenanschluß wenigstens eine Dichtv.ng aufweist.Tolerance relatively smaller or zero mad the valve spool tolerance is relatively larger, and that the valve slide ^ r between the drinking pump connection and the drinking probe connection has at least one Dichtv.ng.

Auf der federbelasteten Schieberseite herrscht je nach dem Gegendruck an der Tränksonde in Abhängigkeit von der Größe der Drosselbohrung ein vom Pumpendruck abweichender Wasserdruck, welcher die Schieberstellung beeinflußt. Dadurch wird die Tränkwassermenge unabhängig vom Gegendruck konstant gehalten. Die Bewegungen des Ventilschiebers im Ventilgehäuse führen nicht zum Pressen, weil der Ventilschieber relativ weicher als sein Gehäuse ist und weil die Gehäusetoleranz kleiner, insbesondere Null ist, während die Ventilschiebertoleranz relativ größer ist. Sie kann z.B. 0,01 betragen. Dadurch, daß Ventilschieber und Ventilgehäuse aus Edelstahl bestehen, kann es nicht zu Korrosionen kommen. Schließlich werden die bisherigen Fehler in der Mengenregelung durch die Dichtung vermieden, die dafür sorgt, daß Leckwasser, das sich zwischen Ventilschieber und Ventilgehäuse vom Tränkpumpenanschluß zum Trämksondenanschluß durchquetscht, nicht auftreten kann.On the spring-loaded slide side there is, depending on the counter pressure on the drinking probe, depending on the size of the throttle bore a water pressure that differs from the pump pressure, which determines the slide position influenced. As a result, the amount of drinking water is kept constant regardless of the counter pressure. The movements of the valve slide in the valve housing do not lead to pressing because the valve slide is relatively softer than its housing is and because the housing tolerance is smaller, in particular zero, while the valve slide tolerance is relatively larger. You can e.g. Be 0.01. Because the valve slide and valve housing are made of stainless steel, it cannot be closed Corrosion is coming. Finally, the previous errors in the volume control are avoided by the seal, which ensures that leakage water that is between the valve slide and valve housing from the drinking pump connection squeezed through to the feeding probe connection, cannot occur.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß ein Mengenregelventil geschaffen wird, das die Einhaltung der vorgeschriebenen Tränkwassermengen trotz der ungünstigen Eigenschaften des Tränkwassers - hoher Druck,The main advantage of the invention is that a flow control valve is created that compliance the prescribed amounts of drinking water despite the unfavorable properties of the drinking water - high pressure,

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geringe Zähigkeit, Verunreinigungen und korrosive Beeinträchtigungen - über lange Zeiträume gewährleistet. Hierdurch werden die bisher auftretenden Störungen vermieden, die häufig dazu führen, daß das Tränken überhaupt unterbleibt, wodurch die Sicherheit der Belegschaft erheblich gefährdet wird.low toughness, impurities and corrosive damage - guaranteed over long periods of time. This avoids the problems that have occurred so far, which often lead to the There is no watering at all, which significantly endangers the safety of the workforce.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen Ventilschieber und Gehäuse aus einem Edelstahl mit relativ hohem Kohlenstoffgehalt, wie er unter der Bezeichnung X 90 CrMV 18 spezifiziert und im Handel ist. Dieser Stahl hat entweder bereits 0,9 % Kohlenstoff. Er braucht dann nicht mehr besonders aufgekohlt zu werden. Oder der Stahl wird in den Werkstückrandzonen aufgekohlt, wobei sich feste, flüssige oder gasförmige Aufkohlungsmittel verwenden lassen und die Werkstücke nachfolgend abgeschreckt werden.Preferably and according to a further feature of the invention, the valve slide and housing consist of a stainless steel with a relatively high carbon content, as specified under the designation X 90 CrMV 18 and is in trade. This steel either already has 0.9% carbon. Then he doesn't need any more especially to be carburized. Or the steel is carburized in the workpiece edge zones, whereby Use solid, liquid or gaseous carburizing agents and then quench the workpieces will.

weist das Ventilgehäuse eine Axialboh-if the valve housing has an axial bore

f rung zur Aufnahme des Ventilschiebers auf,die mit f tion to accommodate the valve slide, which is marked with

je einem Deckel an beiden Seiten verschlossen ist, wobei für jeden Deckel eine Dichtung vorgesehen ist. Eine solche Ausbildung des Mengenregelventils gestattet eine einfache Bearbeitung und ist daher besonders zweckmäßig.a cover is closed on both sides, with a seal being provided for each cover. Such a design of the flow control valve allows simple processing and is therefore special expedient.

Öie Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen:The details, additional features, and other benefits of the invention emerge from the following description of an embodiment based on of the figures in the drawing; show it:

Fig. 1 im Längsschnitt und in Ansicht e.rn Mengenregelventil gemäß der Erfindung undFig. 1 in longitudinal section and in view e.rn flow control valve according to the invention and

Fig. 2 eine Stirnansicht des Gegenstandes nach Fig. 1.FIG. 2 is an end view of the object according to FIG. 1.

Das allgemein mit 1 bezeichnete Mengenregelventil hat einen Gehäusekörper 2 mit je einem Deckel 3 bzw. 4. Der Γ Deckel 3 hat eine Bohrung 5 mit Innengewinde 6 zumThe flow control valve, generally designated 1, has a housing body 2, each with a cover 3 or 4. The Γ cover 3 has a bore 5 with an internal thread 6 for

Einschrauben eines Nippels, An diesem nicht dargestellten Nippel befindet sich die Zuleitung zur nicht dargestellten Tränkpumpe. Andererseits hat das Gehäuse 2 eine Radialbohrung 7 mit Innengewinde 8 für einen Nippel, der ebenfalls nicht dargestellt ist, aber den Anschluß zur Tränkeonde herstellt. Das Regelventil 1 kann beispielsweise so eingestellt sein, daß es 1,8 bis 2,2 l/min unabhängig vom Gegendruck an der Tränksonde liefert.Screwing in a nipple, the supply line to the not shown nipple is located on this nipple Drinking pump. On the other hand, the housing 2 has a radial bore 7 with an internal thread 8 for a nipple, the is also not shown, but establishes the connection to the drinking probe. The control valve 1 can, for example be set so that it delivers 1.8 to 2.2 l / min regardless of the back pressure at the drinking probe.

Zu diesem Zweck ist in dem Gehäuse 2 eine Axialbohrung vorgesehen, in der sich ein kolbenförmiger Ventilschieber 10 bewegen kann. Der Ventilschieber 10 hat eine Axial-V. bohrung 11 mit Innengewinde 12 zum Einschrauben einesFor this purpose, an axial bore is provided in the housing 2, in which a piston-shaped valve slide is located 10 can move. The valve slide 10 has an axial V. Bore 11 with internal thread 12 for screwing in a

Einsatzes 13 mit einer Drosselbohrung 14. Von der Bohrung 12 laufen mehrere Radialbohrungen 15 bzw. 16 in eine umlaufende Nut 18 aus, die je nach Stellung des Ventilschiebers vom Ventilgehäuse 2 wie dargestellt abgedeckt oder in die Bohrung 7 bzw. den mit ihr zusammenwirkenden Ringraum 19 geöffnet sind. Zudem ist die Steuerkante 36 mit mehreren Ausnehmungen 37 bzw. 38 versehen, um eine schwingungsfreie Steuerung zu ermöglichen.Insert 13 with a throttle bore 14. Several radial bores 15 and 16 run from the bore 12 into a circumferential one Groove 18 which, depending on the position of the valve slide, is covered by the valve housing 2 as shown or in the bore 7 or the annular space 19 interacting with it are open. In addition, the control edge is 36 provided with a plurality of recesses 37 and 38 to a to enable vibration-free control.

In der mit einer Ventilfeder 20 belasteten Stirnseite 21 des Kolbens 10 befindet sich eine Vertiefung 22, in der die Ventilfeder 20 gehalten ist. Die Ventilfeder stützt sich in einer Vertiefung 23 ab, die an der Innenseite des Deckels 4 angebracht ist. Die beiden Deckel 3 und 4 decken auch je eine Nut ab, in der sich jeweils ein O-Ring 25 bzw. 26 befindet.In the end face 21 of the piston 10, which is loaded with a valve spring 20, there is a recess 22, in which the valve spring 20 is held. The valve spring is supported in a recess 23 on the Inside of the lid 4 is attached. The two covers 3 and 4 each also cover a groove in which an O-ring 25 or 26 is located in each case.

Auf seiner Außenseite weist der Schieber seinerseits eine Nut 27 zur Unterbringung eines O-Ringes 24 zwischen dem Anschluß 5 und dem Anschluß 7 auf.On its outside, the slide in turn has a groove 27 for accommodating an O-ring 24 between the connection 5 and the connection 7 on.

Die Deckel sind mit Hilfe von vier Schrauben 28 - 31 miteinander und damit mit dem Gehäuse 2 verschraubt. Jede Schraube hat einen Sechskantkopf 32, einen Schraubenschaft 33 und ein mit Gewinde versehenes Ende 34, das in entsprechende Gewindebohrungen 35 eingeschraubt ist, welche gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Deckel 3 vorgesehen sind.The covers are screwed to one another and thus to the housing 2 with the aid of four screws 28 - 31. Each screw has a hex head 32, a screw shank 33 and a threaded one End 34 which is screwed into corresponding threaded bores 35, which according to the illustrated Embodiment in the cover 3 are provided.

Das Gehäuse 2, d.h. mindestens dessen Bohrung sowie der Ventilschieber 10 bestehen aus Edelstahl und sind gehärtet. Diese Härtung wird so durchgeführt, daß der Ventilkörper 10 relativ weicher als die ihn aufnehmende Bohrung ist. Die Bohrung hat eine Toleranz von Null, während der Ventilschieber 10 eine Toleranz von beispielsweise 0,01 aufweist.The housing 2, i.e. at least its bore and the valve slide 10 are made of stainless steel and are hardened. This hardening is carried out so that the valve body 10 is relatively softer than it receiving hole is. The bore has a tolerance of zero, while the valve spool 10 has a Has a tolerance of, for example, 0.01.

Der Einsatz 13 ist auswechselbar, so daß zur Einstellung verschiedener Mengen verschiedene Drosseln in das Mengenregelventil eingesetzt werden können.The insert 13 is interchangeable, so that different throttles in the flow control valve can be used.

Der Deckel 3 ist vorne, d.h. stromaufwärts des Deckels 4 angeordnet. Da das Tränkwasser häufig Verschmutzungen aufweist, ist in den Deckel ein Filter 40 eingesetzt, das die Verschmutzungen zurückhält. The cover 3 is arranged at the front, i.e. upstream of the cover 4. As the drinking water is frequent Has dirt, a filter 40 is inserted into the cover, which retains the dirt.

Protection claims

- 10 -- 10 -

Claims

% 1. Volume control valve for controlling the water volume

l'l in shock soaking in underground mining, in particular

$: when long-front watering of the coal face, whereby several

I rer drinking probes with a drinking water pump

ff C are beating and between the pump and each

jf the drinking probe a volume control valve is arranged,

f | characterized,

I that a springy in the direction of the drinking water

I pump preloaded valve slide (10) with a

I having a throttle (13, 14) and from the pump

[: connection (5) to the spring-loaded slide side (21)

| ;;: leading axial bore (11) as well as from this

; going radial bores (15> 16) is provided,

which depending on the position of the valve slide (10) covered by the valve housing (2) or connected to the drinking probe connection (7) that the

s valve slide (10) and its housing (2) made of noble

are made of steel and are surface-hardened in such a way that the surface of the valve slide (10) is relatively softer than the surface of the housing (2), the housing tolerance being relatively smaller or Zero and the valve slide tolerance is relatively larger, and that the valve slide (10) between the Has at least one seal (24) for the drinking pump connection (5) and the drinking probe connection (7).

2. Quantity control valve according to claim 1, characterized in that that the valve slide (10) and its housing (2) made of stainless steel X 90 OrMV 18 with a relatively high Carbon content "exist.

3. Quantity control valve according to claims 1 or 2, characterized in that that the valve housing (2) has an axial bore (9) for receiving the valve slide (10), which is closed with a cover (3, 4) on both sides, one for each cover Seal (25, 26) is provided.

4. Quantity control valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axial bore (11) has an exchangeable insert (13) which acts as a throttle Has bore (14).