DE9015929U1 - Kombiniertes Raub- und Setzventil - Google Patents

Description

Kombiniertes Raub- und Setzventil Beschreibung

Gattung

Die Neuerung betrifft ein kombiniertes Raub- und Setzventil, insbesondere für Wasserstempel, zur Verwendung im Bergbau.

Stand der Technik

Kombinierte Raub- und Setzventile für hydraulische Grubenstempel sind vorbekannt. Derartige Ventile bestehen in der Regel aus einem patronenformigen, z. B. im Bereich des Stempelkopfes quer zur Stempellängsachse angeordneten Gehäuse, in dem die Ventilteile angeordnet sind. In das

eine, nach außen offene Ende des Gehäuses kann eine sogenannte Setzpistole eingesetzt werden, durch die die Hydraulikflüssigkeit in das Innere der Stempelteile - Innen- und Außenstempel - eingebracht werden kann. Zum Rauben wird ein geeignetes Werkzeug in eine Öffnung des Gehäuses eingebracht und eine Feder zusammengedrückt, wodurch ein Absperrkörper des Raubventils in Offenstellung bewegt wird.

Da die Öffnung zum Anordnen der Setzventile praktisch offenliegt, können sich hier Schmutz- und Staubteile ansammeln, so daß beim Anordnen der Setzpistole mit der Hydraulikflüssigkeit Verschmutzungen ins Stempelinnere hineingelangen können.

Bei den neuerdings vorgeschlagenen sogenannten Wasserstempeln wird keine Emulsion mehr als Hydraulikflüssigkeit verwendet, sondern Wasser. Die beim Setzen solcher Stempel in das Stempelinnere hineingelangenden Schmutzteile können zu einem relativ raschen Funktionsloswerden solcher Stempel beitragen, weil die Hydraulikflüssigkeit

keinerlei Schmierwirkung mehr aufweist. Schmutzteile können z.B. Dichtungen beschädigen und auch an den Absperrkörpern der und an den Ventilsitzen Raub- und Setzventile zu Undichtigkeiten zumindest beitragen.

Aufgabe

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Raub- und Setzventil so auszubilden, daß es auch für sogenannte Wasserstempel geeignet ist. Besonders bei Wasserstempeln sollen die Nachteile beseitigt werden, die durch in das Innere der Stempelteile beim Setzen hineingelangende Schmutzteile auftreten können.

Lösung

Die Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Dadurch, daß in den Strömungskanal des kombinierten Raubund Setzventils ein Filter angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, daß das gesamte zum Setzen benötigte Wasser zunächst dieses Filter durchströmen muß, bevor es über das kombinierte Raub- und Setzventil in die Druckräume des Stempels hineingelangen kann. Dadurch werden Dichtungen und Wandungen der Stempelteile geschont, was zu einer langen Lebensdauer, insbesondere von Wasserstempeln, beiträgt. Dichtungen behalten ihre Funktion, da sie nicht mehr durch Schmutzteilchen zerstört oder beschädigt werden können.

Da das Filter mit dem kombinierten Raub- und Setzventil eine bauliche Einheit bildet, brauchen die Abmessungen bisher eingesetzter Raub- und Setzventile solcher Art nicht verändert zu werden. Das Filter kann mit dem Raubund Setzventil als einheitliche handzuhabende Einheit fabrikatorisch vorgefertigt zu werden und stört nicht.

Weitere erfinderische Ausgestaltungen

Bei einer Konstruktion gemäß Schutzanspruch 2 ist das Filter vollständig in dem Gehäuse angeordnet. Nach außen hervorstehende Teile stören somit nicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Schutz- anspruch 3 beschrieben.

Wird eine Konstruktion nach Schutzanspruch 4 gewählt, so bildet das Filterelement selbst ein Teil des Strömungskanals für die Hydraulikflüssigkeit.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform beschreibt Schutzanspruch 5. Bei dieser ist das Filter durch eine Steckverbindung in dem Gehäuse angeordnet. Dadurch benötigt man keine Spezialwerkzeuge, um das Filter ein- und auszubauen.

In Schutzanspruch 6 ist eine sehr vorteilhafte Ausführungsform für den Einsteckfilter beschrieben.

Eine bevorzugte Aus führungs form ergibt sich aus Schutzanspruch7.

In der Zeichnung ist die Neuerung - teils schematisch an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig.1 Ein kombiniertes Raub- und Setzventil im Ruhezustand, im Längsschnitt;

Fig. 2 das aus Fig. 1 ersichtliche Ventil beim Setzen;

Fig. 3 das aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Ventil in Raubzustand und

Fig. 4 ein Einsteckfilter im Längsschnitt.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist insgesamt ein Gehäuse bezeichnet, das im wesentlichen aus den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 besteht, die durch Gewinde 4 miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich eine insgesamt handzuhabende Baueinheit für das kombinierte Raub- und Setzventil, dessen Gehäuseteile 1, 2 je eine umlaufende Ringnut 5 bzw. 6 aufweisen, in der jeweils ein Dichtungselement 7 bzw. 8 angeordnet ist.

Die äußeren Abmessungen des Gehäuses 1 entsprechen den üblicherweise von solchen kombinierten Raub- und Setzventilen bekannten Baumaßen, so daß ein erfindungsgemäßes Raub- und Setzventil auch für alle schon am Markt vorhandenen hydraulischen Grubenstempel verwendet werden kann. Mit besonderem Vorteil läßt sich aber das aus der Zeichnung ersichtliche kombinierte Raub- und Setzventil für Wasserstempel anwenden, bei welchen normales Wasser, also keine Emulsion, verwendet wird.

Die beiden Gehäuseteile 2 und 3 sind im wesentlichen rohrförmig gestaltet, wobei das Gehäuseteil 2 eine Kammer 9 aufweist, in der ein Absperrohr 10 um ein begrenztes Maß in achsialer Richtung längsverschieblich angeordnet ist. Das Absperrohr ist an seiner zylindrischen Außenmantelfläche durch eine Dichtung 60 in dem Gehäuseteil 2 abgedichtet, die in einer Ringnut des Gehäuseteils 2 angeordnet ist.

Das Absperrohr 10 weist an seinen im Gehäuseteil 2 angeordneten Endteil ein Gewinde 11 auf, in das ein Widerlagerstopfen 12 eingeschraubt ist, der mit einer balligen Oberfläche 13 in eine Querbohrung 14 zum Ansetzten eines

Raubwerkzeuges hineinragt. Auf der der balligen Oberfläche 13 gegenüberliegenden Seite ist der Widerlagerstopfen 12 plan ausgebildet, d. h. seine Unterseite 61 verläuft orthogonal zur Längsachse 15 des Gehäuses 1.

Gegen die Unterseite 61 liegt ein Haltering 16 plan an, dessen Aufbau besonders deutlich aus Fig. 4 zu erkennen ist. Der Haltering 16 ist kolbenartig gestaltet und besitzt im Abstand von seiner der Unterseite 61 gegenüberliegenden Stirnseite eine Ringnut 17, in der ein Dichtungselement in Form eines O-Ringes 18 angeordnet ist. Außerdem ist der Haltering 16 mit einer Sackbohrung 19 versehen, die Gewinde aufweist.

Im axialen Abstand von dem Haltering 16 ist ein weiterer Haltering 20 angeordnet, der ebenfalls kolbenartig gestaltet ist und gleichfalls im Abstand von seiner planen Stirnseite 21, die orthogonal zur Längsachse 15 des Gehäuses 1 verläuft, eine Ringnut 22 für ein Dichtungselement 23 aufweist, das vorliegend gleichfalls als O-Ring gestaltet ist.

Der Haltering 20 weist eine zentrische Durchgangsbohrung 25 auf.

Sowohl der Haltering 18 als auch der Haltering 20 besitzen je eine zentrische, zylindrische Einsenkung 26 bzw. 27, die im Durchmesser wesentlich größer als die zylindrische Durchgangsbohrung 25 des Halteringes 20 ist.

Die Einsenkungen 26 und 27 nehmen ein Filterelement 27 auf, das die üblicherweise bei hydraulischen Grubenstempeln auftretenden Drücke aufzunehmen in der Lage ist. Demzufolge vermag das Filterelement 27 Differenzdrücke in der Größenordnung von 300, 400 oder noch mehr bar aufzunehmen .

Bei der dargestellten Ausführungsform weist das Filterelement 27 einen zentrischen Durchgangskanal 28 auf, der an die zylindrische Durchgangsbohrung 25 angeschlossen ist. Die zylindrische Durchgangsbohrung 25 ist koaxial an einen Kanal 29 angeschlossen, der sich in einem stirnseitigen Endabschnitt 30 des Absperrohres 10 befindet. Der stirnseitige Endabschnitt 30 weist eine Federkammer 31 auf, in der eine Druckfeder 32 angeordnet ist. Die Druckfeder 32 beaufschlagt einen Setzventilabsperrkorper 33,

der durch die Druckfeder 32 gegen einen Ventilsitz 34 belastet ist. Der Ventilsitz 34 ist vorliegend materialmäßig einstückig mit einer Setzventilhaube 35 verbunden, die durch Gewinde 36 mit dem stirnseitigen Endabschnitt 30 des Absperrohres 10 gekuppelt ist. Die Setzventilhaube 35 weist einen Ringkrage 37 auf, der zur Aufnahme und Lagerung eines Raubventilabsperrkörpers 38 dient. Der Raubventilabsperrkörper 38 wirkt mit einem Ventilsitz 39 zusammen, der vorliegend materialmäßig einstückig mit einem ebenfalls materialmäßig einstückig mit dem Gehäuseteil 3 verbundenen inneren Ringsteg 40 verbunden ist. Dieser innere Ringsteg 40 dient außerdem auf der dem Ventilsitz 39 gegenüberliegenden Seite als Widerlager für eine Druckfeder 41, die sich an ihrem anderen Ende gegen einen Ringkragen 42 abstützt, der materialmäßig einstückig mit dem Absperrohr 10 verbunden ist.

Man erkennt außerdem deutlich aus der Zeichnung, daß der Raubventilabsperrkörper 38 einen Ringvorsprung 43 hintergreift, derart, daß der Raubventilabsperrkörper 38 an seiner Außenseite von dem Ringkragen 37 und innen von dem Ringvorsprung 43 abgestützt ist. Der Ringvorsprung 43 weist außerdem eine Ringfläche auf, die orthogonal zur Längsachse 15 des Gehäuses 1 gerichtet ist und dadurch

den Raubventilabsperrkorper 38 auch in axialer Richtung gegen eine gegenüberliegende, ebenfalls orthogonal zur Längsachse 15 verlaufende, relativ breite Ringfläche 44 abstützt.

Der Haltering 16 ist mit seinem Dichtungselement 18 an der Zylinderinnenmantelfläche 45 dichtend geführt, während der Haltering 20 mit seinem Dichtungselement 23 an einer Zylindermantelfläche 46 eines im Durchmesser verjüngten Endabschnittes 47 des Absperrohres 10 geführt ist. An diesem im Durchmesser verjüngten Abschnitt 47 schließt sich dann materialmäßig einstückig der stirnseitige Endabschnitt 30 des Absperrohres 10 an.

Der stirnseitige Endabschnitt 30 ist relativ vollwandig ausgebildet im Vergleich zu dem mehr rohrförmigen, einstückig damit verbundenen, dem Gehäuseteil 2 zugekehrten Längenabschnitt des Absperrohres 10.

Die Druckfeder 41 des Raubventiles umschließt den verjüngten Längenabschnitt 47 zumindest auf einem Teil seiner Länge und ggf. einen Teil des relativ vollwandigen, stirnseitigen Längenabschnittes 30 des Absperrohres 10.

Das Absperrohr 10 weist im Bereich des rohrförmigen Filterelementes 27 mehrere radial sich erstreckende Durchgangsbohrungen auf, von denen allerdings aus der Zeichnung nur die beiden Durchgangsbohrungen 48 und 49 zu erkennen sind. Statt zwei solcher Durchgangsbohrungen 48, 49 können auch mehrere, z.B. vier, sechs, acht o. dgl. Durchgangsbohrungen vorgesehen werden. Die Durchgangsbohrungen 48 und folgende verbinden den Innenraum 50 des Absperrohres 10 mit einer Raubventilfederkammer 51, die wiederum über mehrere, sich ebenfalls radial erstreckende Abflußbohrungen an einen geeigneten Abfluß, z. B. an die Außenathmosphäre, angeschlossen sind. In der Zeichnung sind lediglich die beiden Abflußbohrungen 52 und 53 zu erkennen.

Das Filterelement 27 weist einen Filterkorb 54, eine Hülse 55 und einen Ring 56 auf. Filterkorb 54 und Hülse

55 können aus metallischen Werkstoffen, bz. B. aus einem geeigneten Stahl-Draht-Gewebe, bestehen. Der Ring 56 erhöht die Festigkeit, so daß ein derartiges Filterelement 27 besonders für hohe Drücke wie sie in hydraulischen Grubenstempeln auftreten können, geeignet ist. Der Ring

56 kann aus Kupfer bestehen.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist das Filterelement 27 durch Steckverbindung mit den Halteringen 18 und 20 verbunden. Stattdessen können die Halteringe 18 und 20 mit dem Filterelement 27 auch als Baueinheit gekuppelt sein. Das Filterelement 27 mit den Halteringen 18 und 20 sind in den Strömungsweg für das Druckmedium, z. B. Wasser, eingeschaltet. Fig. 1 zeigt den Ruhezustand des kombinierten Raub- und Setzventils. Wird dagegen eine Setzpistole in die Mündungsöffnung 57 des Gehäuseteiles 3 eingesetzt, dann wird der Setzventilabsperrkorper 33 von seinem Ventilsitz 34 abgehoben. Wasser strömt an den Ventilsitz 34 vorbei in die Ventilhaube 35 und durch Radialbohrungen 58 und durch eine zentrische Bohrung 59, durch den Kanal 29 und Durchgangskanal 28 durch das Filterelement 27, in den Innenraum 50 und von hier aus über die Durchgangsbohrungen 48, 49 in die Raubventilfederkammer 51 und dann durch die Abflußbohrungen 52, 53 in den hydraulischen Grubenstempel.

Beim Rauben wird über die ballige Oberfläche 13 durch ein geeignetes Werkzeug das Absperrohr 10 axial gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 41 des Raubventiles verschoben, bis der Raubventilabsperrkörper 38 von seinem Ventilsitz abhebt (Fig. 3). Dann kann die Flüssigkeit,

insbesondere Wasser, durch die Abflußbohrungen 52, 53, die Raubventilf ederkairtmer 51, an dem Raubventilabsperrkorper vorbei durch die Mündungsöffnung 57 nach außen abströmen.

Deutlich erkennt man aus der Zeichnung, daß sich das Filterelement 27 ohne Vergrößerung der üblichen Bauabmessungen für solche kombinierte Raub- und Setzventile von außen sozusagen unsichtbar koaxial zu den übrigen Gehäuseteilen anordnen läßt. Etwaige Schmutz- und Staubpartikel können beim Setzvorgang nicht mehr in das Innere der Stempelteile (Außen- und Innenstempel) hineingelangen. Da das Einsteckfilter relativ einfach zu montieren ist, ist es im Bedarfsfalle auch schnell und problemlos austauschbar.

Die in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Neuerung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1	Gehäuse
2	Gehäuseteil
3
4	Gewinde
5	Ringnut
6	11
7	Dichtungselement
8	11
9	Kammer
10	Absperrohr
11	Gewinde
12	Widerlagerstopfen
13	Oberfläche, ballig
14	Querbohrung
15	Längsachse
16	Haltering
17	Ringnut

-2-

18 Dichtungselement, O-Ring

19 Sackbohrung

20 Haltering

21 Stirnseite, plane

22 Ringnut

23 Dichtungselement, O-Ring

24 Zylinderinnenwand

25 Durchgangsbohrung, zylindrische

26 Einsenkung

27 Filterelement

28 Durchgangskanal, zentrischer

29 Kanal

30 Endabschnitt, stirnseitiger

31 Federkammer

32 Druckfeder

33 Setzventilabsperrkörper

34 Ventilsitz

35 Setzventilhaube

36 Gewinde

37 Ringkragen

38 Raubventilabsperrkorper

39 Ventilsitz

40 Ringsteg, innerer

41 Druckfeder

42	Ringkragen
43	Ringvorsprung
44	Ringfläche
45	Zylinderinnenmantelfläche
46	11
47	Abschnitt, verjüngter des
48	Durchgangsbohrung
49
50	Innenraum
51	Raubventilfederkammer

52 Abflußbohrung 53

54 Filterkorb

55 Hülse

56 Ring

57 Mündungsöffnung

58 Bohrung, radiale

59 Bohrung, zylindrische

60 Dichtung

61 Unterseite

Claims (7)

Akte 4900/8/B 18. November 1990 Maschinenfabrik Jörn Dams An der Becke 34-36 D-4320 Hattingen-Holthausen Schutzansprüche

1. Kombiniertes Raub- und Setzventil, insbesondere für Wasserstempel, zur Verwendung im Bergbau, da durch gekenzeichnet, daß in einen Strömungskanal für das hydraulische Medium, z. B. Wasser, ein Filter (27) angeordnet ist, derart, daß das Filter (27) eine mit dem Raub- und Setzventil bauliche Einheit bildet.

2. Kombiniertes Raub- und Setzventil nach Anspruch 1, mit einem Absperrkörper für das Setzventil und einem Absperrkörper für das Raubventil, die in einem patronenformigen Gehäuse angeordnet sind, das ggf. aus mehreren einstückig miteinander verbundenen Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (27) vollständig in dem Gehäuse (1) angeordnet ist.

3. Kombiniertes Raub- und Setzventil nach Anspruch 1 oder 2, mit einem aus zwei ineinander geschraubten Gehäuseteilen bestehenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (27) im Übergangsbereich der Verbindungsstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen (1, 2) und koaxial zu der gemeinsamen Längsachse (15) dieser beiden Gehäuseteile (1, 2) angeordnet ist.

4. Kombiniertes Raub- und Setzventil nach Anspruch 1

oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (27) rohrförmig gestaltet ist und einen Durchgangskanal (28) aufweist, der Teil des Strömungskanals für das hydraulische Medium beim Setzvorgang des Stempels bildet.

5. Kombiniertes Raub- und Setzventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (27) lediglich durch Steckverbindungen angeordnet ist.

6. Kombiniertes Raub- und Setzventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (27) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

7. Kombiniertes Raub- und Setzventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Filter (27) an seinen beiden Endabschnitten in je einen kolbenförmigen Haltering (18 bzw. 20) eingesteckt ist;

b) ein Widerlagerstopfen (12) für das Ansetzen eines Raubwerkzeuges sich gegen den einen Haltering (18) abstützt;

c) der dem Widerlagerstopfen (12) zugekehrte Haltering (16) mit einem Dichtungselement (18) an einer Zylinderinnenwand (45) eines materialmäßig einstückigen Absperrohres (10) anliegt, während der andere Haltering (20) in einem im Durchmesser verjüngten Abschnittes des Absperrohres (10) mit einem Dichtungselement (23) an der Zylinderinnenmantelfläche (46) des verjüngten Abschnittes (47) anliegt;

d) wobei der in dem verjüngten Abschnitt (47) angeordnete Haltering (20) eine zylindrische Durchgangsbohrung (25) aufweist, die an einen Kanal (29) angeschlossen ist, der seinerseits über ein Setzventil (33, 34) an eine nach außen zum Ansetzen einer Setzpistole ausmündenden Mündungsöffnung (57) angeschlossen ist;

e) das Absperrohr (10) aus drei Längenabschnitten besteht, und der im Durchmesser größte Längenabschnitt einen Ringkragen (42) zum Abstützen einer Druckfeder (41) für das Raubventil bildet, die sich an ihrem anderen Ende

an einem inneren Ringsteg (40) abstützt, der materialmäßig einstückig mit einem der Gehäuseteile (3) verbunden ist, wobei auf der gegenüberliegenden Seite der Feder (41) ein Ventilsitz (39) für das Raubventil angeordnet ist, gegen das sich ein Raubventilabsperrkörper (38) anlegt, der z. B. durch einen Ringkragen (37) und z. B. eine Ringfläche (44) einer Ventilhaube (35) abgestützt ist, die an ihrem anderen Ende den Ventilsitz (34) für das Setzventil aufweist und eine haubenförmige Kammer zur Aufnahme des Setzventilabsperrkörpers (33) bildet;

f) sämtliche Teile des kombinierten Raub- und Setzventiles - zwei ineinander geschraubte Gehäuseteile (2, 3), der Filter (27), die Halteringe (18, 20) für den Filter (27), das Absperrohr (10), die Druckfeder (41) des Raubventils, der Ventilsitz (39) des Raubventils und der Raubventilabsperrkörper (38),

der Setzventilabsperrkorper (33) und die Ventilhaube (35) - koaxial in dem Gehäuse (1) als einheitlich zu handhabende Baueinheit angeordnet sind.