DE957925C - Mechanische Betätigungsvorrichtung fur das Druckmmderungsventil von hydraulischen Grubenstempeln - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 5c GRUPPE 10σι INTERNAT. KLASSE E21 d

D 21933 VII5c

Colin Michael Frye, St. Andrews, Mitton, Gloucestershire, und Michael Charles Potts, West Bridgford, Nottinghamshire

(Großbritannien)

sind als Erfinder genannt worden

Dowty Mining Equipment Limited, Ashchurch, Tewkesbury, Gloucestershire (Großbritannien)

Mechanische Betätigungsvorrichtung für das Druckminderungsventil von hydraulischen Grubenstempeln

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 17. Dezember 1955 an

Patentanmeldung bekanntgemacht am 16. August 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 24. Januar 1957

Die Priorität der Anmeldungen in Großbritannien vom 16. Dezember 1954 und 6. September 1955

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Betätigungsvorrichtung für* das Druckminderungsventil von hydraulisch betätigten Grubenstempeln, bei denen die Ventilöffnung mittels eines durch Zug an einem Hebelarm ver schwenkbar en Nockens oder Hebels erfolgt, welcher den Ventilkolben in seine Offenstellung schiebt. Das Druckmittel fließt dann von der Druckkammer zum Druckmittelbehälter des Grubenstempels. Der letztere wird dadurch automatisch verkleinert.

Die bekannten Betätigungsvorrichtungen der vorbezeichneten Art haben den Nachteil, daß sie für den rauhen Untertagebetrieb nicht geeignet sind, weil sie leicht beschädigt werden können und dadurch unbrauchbar werden. Außerdem sind sie «5 der Staub- und Splittereinwirkung ausgesetzt, was

zur Folge hat, daß sich die Betätigungsvorrichtung leicht verklemmen oder festfressen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die der Schmutz- und Schlageinwirkung ausgesetzten Gelenkteile der mechanischen Betätigungsvorrichtung in einem kurzen dickwandigen Rohrstück gekapselt untergebracht

ίο sind, das mit einer die runde oder rechteckige öffnung zum Durchtritt der Ventilkolbenstange oder eines mit dieser gekuppelten Hebels enthaltenden Breitseite in die Wand des Grubenstempels derart eingeschweißt ist, daß das Rohrstück weiter aus der Seitenwand des Stempels heraussagt als der an dieser Wand in seiner Ruhestellung anliegende, zur Betätigung der Ventilauslösevorrichtung seitlich ausschwenlcbare Hebel breit ist. Auf die beiden Enden der mehrkantigen Spindel des Betätigungsnockens oder des in das Innere des Stempels hineinragenden Betätigungshebels sind — einen der letztgenannten beiden Teile einschließend — zwei Lagerscheiben aufgesteckt, die mit Gleitsitz innerhalb der Bohrung des Rohrstückes sitzen und den aus der Stempelwand herausragenden Teil desselben auf beiden Seiten bündig abschließen. Die Achse der mehrkantigen Spindel ist von der Achse der auf ihr aufgesteckten Lagerscheiben nach der von der Stempelwand abgewandten Seite zu versetzt angeordnet, damit der außerhalb der Lagerscheiben auf die Spindel aufgesteckte, in der Ruhestellung an der Stempelwand anliegende, mit einem Zugring versehene Betätigungshebel möglichst breit ausgeführt werden

kann. .

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachstehend an Hand der Fig. 1 und 4 durchgeführten Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele zu ersehen.

Fig. ι stellt einen teilweisen Längsschnitt durch die Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung dar; in

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 veranschaulicht;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer abgewandelten Form der Betätigungsvorrichtung;

Fig. 4 läßt den in der Mitte abgebrochenen Aufriß eines hydraulisch betätigten Grubenstempels erkennen, welcher mit einer in den Fig. 1 und 2 dargestellten mechanischen Betätigungsvorrichtung für das Druckminderungsventil versehen ist.

Es soll zunächst die in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Vorrichtung beschrieben werden. Von dem hydraulisch betätigten Stempel ist nur ein Stück der mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Wand dargestellt. An dieser Wand ist der Knauf 11 der Betätigungsvorrichtung angeschweißt. Der Knauf 11 besteht aus einem kurzen dickwandigen Stahlrohrstück, dessen Gesamtlänge in Fig. 2 aus den im Schnitt dargestellten Ansatzstücken 12 und 13 zu ersehen ist. Von diesem kurzen Stahlrohr sind die beiden Stirnseiten so weit abgeschnitten, daß nur noch die für das Befestigen des Knaufes an der Wand 10 des Stempels erforderlichen Ansatzstücke 12 und 13 übrigbleiben. '

Damit der Knauf 11 an der Wandung 10 be-, festigt werden kann, ist diese Wand durch ein Fräswerkzeug angeschnitten, welches den gleichen Durchmesser wie der Knauf 11 hat und die gleiche Länge wie die Ansatzstücke 12 und 13 aufweist. Die Ansatzstücke 12 und 13 des Knauf es 11 werden flüssigkeitsdicht in die Wandung des Stempels eingeschweißt.

.'■ In der zylindrischen Bohrung des Knaufes 11 ist eine Spindel 14 von quadratischem Querschnitt angeordnet. Diese ist in der Bohrung mittels der Scheiben 15 und 16 gehalten, deren Durchmesser ungefähr dem inneren Durchmesser des Rohrstückes 11 entsprechen. Die beiden Scheiben 15 und 16 schließen einen Nocken 17 ein, welcher einen zylindrischen Teil 18 vom gleichen oder etwas geringeren Durchmesser wie die Scheiben 15 und 16 aufweist. Dem zylindrischen Teil 18 liegt ein abgeschnittener Nockenteil mit der Nockenoberfläche 19 gegenüber. Zwei" parallel zueinander angeordnete Hebel 21 und 22 sind an den beiden Enden der Spindel 14 befestigt. Der Hebel 21 ist durch die Schweißnaht 23 mit der Spindel 14 verbunden, während der Hebel 22 mittels der.Mutter 25, welche auf dem Gewindeteil 24 der Spindel 14 aufgeschraubt ist, an der letzteren befestigt ist.

Innerhalb der Wandung 10 des Stempels ist das Ventilgehäuse 26 an den'Ansätzen 12 und 13 des Knaufes 11 mittels der Schweißnaht 27 angeheftet. . Das Druckminderungsventil ist in den Figuren nicht dargestellt. Seine Konstruktion ist für die zu erläuternde Erfindung belanglos. Das Druckminderungsventil könnte die Bauart aufweisen, welche durch die deutsche Patentanmeldung D 19227 VIb/5c unter Schutz gestellt ist.

Das Druckminderungsventil wird durch das axiale Verschieben der als Gewindezapfen in den Fig. ι und 2 angedeuteten Ventilkolbenstange 28 betätigt. Diese Ventilkolbenstange ist in die Bohrung 29 eines Kolbens 30 eingeschraubt, der genau in die Bohrung des Ventilgehäuses 26 paßt und der durch eine runde öffnung 31 in die Bohrung des Knaufes hineinragt. Eine Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Kolben 30 und dem Ventilgehäuse 26 ist durch eine Ringdichtung 32 erreicht. Das äußere Ende des Kalbens 30 ist an zwei gegenüberliegenden/der Kolbenachse parallelen Seiten derart abgeschnitten, daß der restliche Teil 33 dieses Kolbens in den Zwischenraum zwischen den auf der Spindel 14 befestigten Scheiben 15 und 16 hineinpaßt. Der Teil 33 steht der Nockenoberfläche 19 gegenüber.

Die zwei zueinander parallelen Hebel 21 und 22 sind senkrecht zur Achse des Kolbens 30 angeordnet, so daß die Oberfläche des Nockens 19 in den Fig. ι und 2 dargestellten Lage nicht am Teil 33 des Kolbens anliegt. Die Fig. 4 läßt erkennen, daß die beiden Hebel 21 und 22 bei 34 und 35 nach innen abgekröpft sind und an ihren Enden durch einen Gelenkbolzen 36 zusammengehalten sind. Auf diesem Gelenkbolz-en 36 ist ein Betätigungsring 37

verschwenkbar gelagert. An dem letzteren wird ein Zugseil oder eine Zugkette befestigt, wenn das Druckminderungsventil aus einer gesicherten Entfernung betätigt werden soll.

Will man den hydraulisch betätigten Stempel zwecks Ausbaues aus dem Stollen verkleinern, dann muß man auf den Betätigungsring 37 einen Zug ausüben, dessen Richtung senkrecht zu der Wandung 10 des Stempels steht. Das Ausschwingen der Hebel 21 und 22 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage hat zur Folge, daß die Spindel 14 um die Achse der Bohrung des Knaufes 11 gedreht wird. Die Spindel 14 ist in der Bohrung des Knaufes 11 durch die Scheiben 15 und 16 gelagert. Die Nockenoberfläche 19 legt, sich beim Ausschwenken der Hebel 21 und 22 gegen den Kopfteil 33 des Kolbens. 30 und drückt den letzteren in die Bohrung des Ventilgehäuses 26 hinein. Auf diese Weise wird das Druckminderungsventil geöffnet.

Damit der Knauf 11 verhältnismäßig klein gehalten werden kann, ist die Spindel 14 so angeordnet, daß sie exzentrisch innerhalb der Bohrung des Knaufes 11 von der Wand 10 des Stempels entfernt liegt. Dies erlaubt eine ziemlich breite und stabile Ausführung der Hebel 21 und 22 und deren Anliegen an der Wandung 10 des. Stempels.

Die Spindel 14 kann im wesentlichen zentral im Nocken 17 angeordnet sein. Die Hebel 21 und 22 laufen parallel zueinander und umfassen beide Stirnseiten des Knaufes 11. Sie halten auf diese Weise die Scheiben 15 und 16 sowie den Nocken 17 zusammen. Die Tatsache, daß die Scheiben 15 und 16 mit Gleitsitz in der Bohrung des Knaufes 11 angeordnet sind, hat zur Folge, daß Staub und Splitter nur schwer Zugang zu den Teilen des Betätigungsmechanismus des Druckminderungsventils finden können. Der Betätigungsmechanismus ist deshalb weitgehend gegen Verklemmung oder Festfressen geschützt.

Der Knauf 11 hat eine verhältnismäßig dicke Wandstärke und ragt seitlich über die Hebel 21 und 22 in ihrer dargestellten Lage hinaus. Deshalb werden irgendwelche auf den Betätigungsmechanismus ausgeübte harte Schläge, die z. B. beim Umfallen des Stempels eintreten können, durch den Knauf selbst aufgefangen^-und damit die Beschädigung, des Ventilbetätigungsmechanismus verhindert. ■ "

Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, daß die Herstellung des Betätigungsmechnismus verhältnismäßig ,einfach und robust ausgeführt ist. Selbstverständlich könnte man auch die'Spindel 14, die Scheiben 15 und 16 sowie den Nocken 17 aus einem einzigen Metallstück fertigen.

In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Betätigungsmechanismus dargestellt. Statt des Nockens 17 findet hier ein ' Hebel 38 Verwendung, der mit dem Druckminderungsventil über den angelenkten Hebel 39 in Verbindung steht. Eine solche Hebelübertragung ist dann vorzusehen, wenn das Druckminderungsventil im unteren Teil des Stempels angeordnet ist. Im übrigen ist die Betätigungsvorrichtung nach Fig. 3 ähnlich aufgebaut, wie die in den Fig. 1 und 2 dargestellte. Deshalb sind ähnliche Teile auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Knauf 11 ist genau so befestigt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2. Innerhalb der Bohrung des Knaufes sind wieder die Spindel 14 mit quadratischem Querschnitt und die Scheiben 15 und 16 angeordnet. Auch die zueinander parallelen Hebel 21 und 22 sind in gleicher Weise an den beiden Enden der Spindel 14 außerhalb des Knaufes 11 befestigt. Die Ventilbetätigungsvorrichtung besteht aus dem Hebel 38, weleher zwischen den beiden Scheiben 15 und 16 mit festem Sitz auf die Spindel 14 aufgezogen ist und durch die öffnung 31, welche in diesem Fall eine rechteckige Form aufweist, in das Innere des Stempels hineinragt. An dem inneren Ende des Hebels 38 ist der Hebel 39 angelenkt.

Auf dem Umfang der Scheiben 15 und 16 sind in Nuten Dichtungsringe 41 und 42 eingebettet. Auf diese Weise sind die vorgenannten Scheiben gegenüber der Bohrung des Knaufes 11 abgedichtet. Außerdem sind Lagen 43 und 44 aus Abdichtungsmaterial zwischen die Scheiben 15 und 16 und den Hebel 38 gelegt, um zu verhindern, daß Flüssigkeit zwischen der. Spindel 8 und den Scheiben 15 ' und 16 austreten kann. Wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, und 2 ist die Achse der Spindel 14 nach außen versetzt von der Achse der Bohrung des Knaufes 11 angeordnet.

Die Betätigung des Druckminderungsventils ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 genau so zu handhaben, wie sie für das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Wenn der Stempel zwecks Ausbaues aus dem Stollen verkleinert werden soll, dann wird ein Zug auf den Ring 37 senkrecht zur Wandung 10 des Sternpels ausgeübt. Dieser Zug hat zur Folge, daß die Spindel 14 den Hebel 38 so verschwenkt, daß der mit der Kolbenstange des Druckminderungsventils gekuppelte Hebel 39 nach unten gedrückt'wird und damit das Ventil öffnet.

Bei dem Betätigungsmechanismus nach Fig. 3 ist es notwendig, daß der Hebel 38 in die dargestellte Lage von dem Inneren des oberen Teiles des Stempels aus eingesetzt wird, so daß die Spindel 14, die Scheiben 15 und 16 und die äußeren Betätigungshebel 21 und'22 später aufgesetzt werden können. Wie beim Beispiel nach den Fig. 1 und 2 verhindern auch bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Scheiben 15 und 16 das Eintreten von Staub und von Splittern zwischen die Teile des Betätigungsmechanismus. Der Knauf. 11 bildet einen wirksamen Schutz gegen Beschädigungen, die beim Umfallen des Stempels eintreten können.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Mechanische Betätigungsvorrichtung für das Druckminderungsventil von hydraulisch betätigten Grubenstempeln, bei denen die Ventilöffnung mittels eines durch Zug an einem

   Hebelarm verschwenkbaren Nockens oder Hebels erfolgt, welcher den Ventilkolben in seine Offenstellung schiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schmutz- und Schlageinwirkung ausgesetzten Gelenkteile (17, 33, 38) der mechanischen Betätigungsvorrichtung in einem kurzen dickwandigen Rohrstück (Knauf 11) gekapselt .untergebracht sind, das mit einer die runde oder rechteckige öffnung (31) zum Durchtritt der Ventilkolbenstange (30) oder eines mit dieser gekuppelten Hebels (38) enthaltenden Breitseite in die Wand (10) des Grubenstempels derart eingeschweißt ist, daß das Rohrstück (11) weiter aus der Seitenwand

   (10) des Stempels herausragt, als der an dieser Wand (10) in seiner Ruhestellung anliegende, zur Betätigung der Ventilauslösevorrichtung seitlich ausschwenkbare Hebel (21, 22) breit ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geao kennzeichnet, daß auf die beiden Enden der mehrkantigen Spindel (14) des Betätigungsnockens (17) oder des in das Innere des Stempels hineinragenden Betätigungshebels (38) :— einen der letztgenannten beiden Teile einschlie-

   s5 ßend — zwei Lagerscheiben (15, 16) aufgesteckt sind, die mit Gleitsitz innerhalb der Bohrung des Rohrstückes (Knauf 11) sitzen und den aus der Stempelwand (10) herausragenden Teil desselben auf beiden Seiten bündig abschließen.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Spindel (14) von der Achse der auf ihr aufgesteckten Lagerscheiben (15, 16) nach der von der Stempelwand (10) abgewandten Seite zu versetzt angeordnet ist, damit der außerhalb der Lagerscheiben (15, 16) auf die Spindel (14) aufgesteckte, in der Ruhestellung an der Stempelwand (10) anliegende, mit einem Zugring (37) versehene Betätigungshebel (21-, 22) möglichst breit ausgeführt werden kann.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an seinem unteren Ende den Zugring (37) tragende Betätigungshebel aus zwei parallel zueinander angeordneten Hebeln (21, 22) zusammengesetzt ist, von denen jeder mit einem Ende der die Lagerscheiben (15, 16) und den Betätigungsnocken (17) tragenden mehrkantigen Spindel (14) verschweißt bzw. verschraubt ist, so daß die beiden Hebel (21, 22) die vorgenannten Teile (15, 16, 17) einschließen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die seitliche öffnung (31) des dickwandigen Rohrstückes (Knauf 11) hindurchragende Teil des Führungskolbens (30) der Ventilkolbenstange (28) so ausgebildet ist, daß er beinahe den Zwischenraum zwischen den Lagerscheiben (15, 16) ausfüllt und beim Ausschwenken des Betätigungshebeis (21, 22) zur Anlage an der Nockenfläche (19) kommt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme des dickwandigen Rohrstückes (Knauf 11) dienende seitliehe öffnung der Stempelwand (10) mittels eines Fräswerkzeuges ausgefräst ist, welches den gleichen Außendurchmesser wie das dickwandige Rohrstück aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den in das Innere des Stempels hineinragenden Ventilbetätigungshebel (38) seitlich einschließenden Lagerscheiben (15, 16) auf ihrem äußeren Umfang mit in Nuten eingebetteten Dichtringen (41, 42) versehen und Abdichtungsscheiben zwischen die vorgenannten Lagerscheiben (15, 16) und den Betätigungshebel (38) gelegt sind.

   Hierzu ι Blaitt Zeichnungen

   ©€09579/132 8.56 (609782 1.57)