PL174155B1 - Zawór do napełniania i rabowania z układem do zawracania cieczy - Google Patents

Abstract

1 Zawór do napelniania i rabowania z ukladem do zawra- cania cieczy, przeznaczony dla obudowy pojedynczymi stojakami w górnictwie i budowie tuneli, który to zawór jest wbudowany w glowice stojaka i ma po obu stronach zlaczke do pistoletu do osadzania z rowkiem mocujacym i wystepem zatrzaskowym, a wewnatrz zawór zwrotny do osadzania, zawór odcinajacy do rabo- wania oraz zawór ograniczajacy cisnienie do zabezpieczania stojaka przed przeciazeniem, przy czym obudowa zaworu ograniczajacego cisnienie stanowi jednoczesnie przesuwany w otworze tlok zaworu odcinajacego, wyposazony w element uszczelniajacy, którego ksztalt pasuje do gniazda uszczelniajacego na wewnetrznej scianie obudo- wy, a przez koncówke weza zaciskana na zlaczce i stanowiaca przylacze pompy ssacej czynnik cisnieniowy jest odprowadzany w sposób bezpieczny dla srodowiska, znamienny tym, ze zawór ( 1 2) ograniczajacy cisnienie lub jego dzialajaca jak tlok obudowa (13) oraz otwór (30) w tulei ( 8) do rabowania sluzacy do zamocowania koncówki (26) pistoletu (19) do osadzania sa w obszarze nasady (14) obudowy zaworu i koncówki (26) uszczelnione za pomoca piers- cieni uszczelniajacych (31, 32), wewnetrzny otwór (20) koncówki (26)jest ustawiony bezposrednio w kierunku glowicy (25) obudowy zaworu i poszerzony na koncu, a wewnetrzny otwór (47) koncówki (51) przylacza (52) weza ma na swym wolnym koncu (24) boczne rozfrezowania (50) Fig.2 F ig . 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór do napełniania i rabowania z układem do zawracania cieczy, przeznaczony dla obudowy pojedynczymi stojakami w górnictwie i budowie tuneli, który to zawór jest wbudowany w głowicę stojaka i ma po obu stronach złączkę do pistoletu do osadzania z rowkiem mocującym i występem zatrzaskowym, a wewnątrz zawór zwrotny do osadzania, zawór odcinający do rabowania oraz zawór ograniczający ciśnienie do zabezpieczania stojaka przed przeciążeniem, przy czym obudowa zaworu ograniczającego ciśnienie stanowi jednocześnie przesuwany w otworze tłok zaworu odcinającego z elementem uszczelniającym, którego kształt jest dopasowany do gniazda uszczelniającego na wewnętrznej ścianie obudowy, przy czym czynnik ciśnieniowy jest odprowadzany w sposób bezpieczny dla środowiska poprzez końcówkę węża zaciskaną na złączce i stanowiącą przyłącze pompy ssącej.

Pojedyncze stojaki hydrauliczne są stosowane miejscowo w górnictwie i budowie tuneli wszędzie tam, gdzie z uwagi na ograniczoną przestrzeń i inne uwarunkowania nie można zastosować obudowy kroczącej i innych, równie kosztownych kombinacji w celu zabezpieczenia komór wykonanych przez górników. Pojedyncze stojaki wstawia się wówczas między strop i spodek czyli pułap i spąg wyrobiska. Ponadto wstawia się je również w obszarze przejściowym między ścianą i chodnikiem, gdzie trzeba je raz lub kilka razy dziennie przestawiać w związku z postępem robót wydobywczych. Obudowę pojedynczymi stojakami stosuje się również najczęściej w przypadku stromego lub półstromego położenia. Szczególnie w przypadku stojaków hydraulicznych, przestawianych codziennie, ciecz roboczą składającą się z mieszaniny wody i oleju rozpylano dotychczas do otoczenia podczas rabowania i wstawiania stojaków. Nawet w przypadku stosowania mieszaniny woda-olej o stosunkowo niewielkiej zawartości oleju nie można zapobiec przedostawaniu się cieczy roboczej do rząpia i przepompowywaniu jej stamtąd na powierzchnię lub przedostawaniu się cieczy do obiegu wody w inny sposób, co powoduje zanieczyszczenie środowiska. Ponadto stosowana technologia umożliwia tylko jednokrotne wykorzystanie emulsji woda-olej, w związku z czym emulsję należy wymieniać na bieżąco.

Z opisu wzoru użytkowego DE-GM 89 12 529 znane jest rozwiązanie polegające na wtłaczaniu cieczy roboczej do pojedynczego stojaka przez otwierany hydraulicznie zawór odcinający o takiej samej końcówce obudowy i ponownym jej odciąganiu podczas rabowania. Podczas rabowania ciecz robocza wpływa do przewodu zwrotnego, przy czym odpływ cieczy można przyspieszyć za pomocą dyszy Venturiego lub innych urządzeń. Tak odzyskaną ciecz roboczą można wówczas zastosować ponownie do osadzania stojaków za pomocą pistoletów do osadzania. Wadą tych znanych stojaków hydraulicznych i współpracujących z nimi zaworów jest bardzo skomplikowana budowa zaworu kombinowanego, której zasada jest już znana z DE-OS 35 04 878. Dla otwarcia zaworu odcinającego w korpusie zaworu jest wykonany otwór, który prowadzi ciecz roboczą na tył obudowy zaworu ograniczającego ciśnienie, wskutek czego unosi się on z gniazda zaworu przy odpowiednim obciążeniu zaworu odcinającego. Należy zatem albo wprowadzać ciecz roboczą przez oddzielny pistolet do osadzania, albo też w inny sposób uniemożliwić jej odpłynięcie przez zawór do wnętrza stojaka.

DE-OS 41 40 317.7 dotyczy zaworu do napełniania i rabowania, który po obu stronach obudowy majednakowe złączki z rowkiem mocującym i występem zatrzaskowym, co umożliwia nasadzanie pistoletu do osadzania z obu stron. Pistolet do osadzania jest potrzebny przede wszystkim do napełnienia stojaka, przy czym zawór zwrotny jest odpowiednio otwierany przez wpływającą ciecz roboczą. Natomiast podczas rabowania stojaka zawór odcinający jest otwierany za pomocą pistoletu do osadzania, przy czym następuje odpowiednie przesunięcie obudowy zaworu ograniczającego ciśnienie. Pistolet do osadzania jest zaciskany na przeciwległym końcu obudowy. Ciecz robocza dociska odpowiednio uszczelniony tłok do obudowy zaworu, przesuwając ją tak, że następuje otwarcie zaworu odcinającego i ciecz robocza może wypływać z wnętrza stojaka. Obudowa zaworu ograniczającego ciśnienie jest otoczona sprężyną, która z jednej strony wspiera się na tulei do rabowania lub na odpowiednim występie, a z drugiej na odpowiednim tłoku. Niekorzystne przy tym jest to, że wykonanie tulei do rabowania jest stosunkowo kosztowne, ciecz robocza po zadziałaniu zaworu ograniczającego ciśnienie musi wypływać z boku tulei do rabowania, co stwarza konieczność wykonania dodatkowych otworów, i konieczna jest sprężyna powrotna, zapewniająca powrót tłoka do położenia wyjściowego.

Celem wynalazku było takie udoskonalenie znanego zaworu do napełniania i rabowania, by otrzymać zawór o prostej budowie, umożliwiający prawidłowe osadzanie i hydrauliczne rabowanie.

Cel ten osiągnięto zgodnie z wynalazkiem dzięki temu, że zawór ograniczający ciśnienie lub jego obudowa działająca jak tłok oraz otwór w tulei do rabowania służący do zamocowania końcówki pistoletu do osadzania są uszczelnione za pomocą pierścieni uszczelniających w obszarze nasady obudowy zaworu i końcówki, wewnętrzny otwór końcówki zaś jest ustawiony bezpośrednio w kierunku głowicy obudowy zaworu i poszerzony na końcu, a wewnętrzny otwór końcówki przyłącza węża ma na swym wolnym końcu boczne rozfrezowania.

To specyficzne rozwiązanie, zwłaszcza obszaru tulei do rabowania, pozwala całkowicie zrezygnować ze sprężyny, niezbędnej dotychczas do cofania trzpienia lub tłoka w położenie wyjściowe. Umożliwia to zastosowanie tulei do rabowania o prostszej budowie, a zwłaszcza mniejszej średnicy, przy czym w otworze tulei pod bezpośrednim działaniem cieczy roboczej opuszczającej pistolet do osadzania jest przesuwany tłok lub, dokładniej rzecz biorąc, obudowa zaworu, w celu otworzenia zaworu odcinającego na czas rabowania. Jest to możliwe dzięki takiemu uszczelnieniu samego otworu, że nasadzenie pistoletu do osadzania umożliwia bezpośredni wtrysk cieczy roboczej do tulei do rabowania. Stosunek powierzchni jest przy tym tak dobrany, by w każdym przypadku zapewnić niezawodne i równomierne otwieranie zaworu odcinającego bez konieczności wstawiania trzpienia lub tłoka. Czynnik ciśnieniowy może wprawdzie wnikać przez otwory wylotowe do komory sprężyny zaworu ograniczającego ciśnienie, nie dociera on jednak do tłoka zaworu. Ten z kolei przejmuje funkcję zaworu zwrotnego, ponieważ nie może wchodzić przez pierścień o przekroju kołowym, w związku z czym w każdym przypadku zachowanejest uszczelnienie. Otwór w prowadnicy uniemożliwia dalsze przesuwanie w tym kierunku. Po przeciwnej stronie kołpak uszczelniający zaworu odcinającego, który równocześnie otacza zawór zwrotny do osadzania, jest wsunięty lub dosunięty do wewnętrznego otworu tulei do osadzania, nie grożąc jednocześnie spiętrzaniem cieczy podczas jej zawracania, ponieważ wewnętrzny otwór końcówki ma na wolnym końcu poszerzające go, boczne rozfrezowania. Kołpak uszczelniający nie może zatem w sposób nieprzewidziany zamknąć otworu wewnętrznego, jeżeli zawór odcinający jest otwarty odpowiednio szeroko. Zawór do napełniania i rabowania pracuje zatem zawsze równomiernie i niezawodnie również wówczas, gdy ciecz jest zawracana w opisany sposób.

Zgodnie z korzystnym wykonaniem zaworu, otwór w nasadzie obudowy zaworu pasuje do obudowy zaworu, a w wykonanym w obudowie zaworu rowku jest umieszczony odpowiedni pierścień uszczelniający. W tym wpuszczonym w obudowę zaworu rowku można umieścić odpowiednio ukształtowany i skuteczny pierścień uszczelniający, dzięki czemu ciecz robocza, powodująca przesuwanie obudowy zaworu, nie oddziałuje na część leżącą w kierunku ruchu za obudową zaworu. Jeżeli taka sytuacja miałaby miejsce, to również podczas rabowania ciecz robocza wpływałaby z powrotem do stojaka, czemu właśnie należy zapobiec. Uszczelnienie jest przy tym osiągane dzięki temu, że obudowa zaworu i odpowiedni otwór są dopasowane do siebie tak, że możliwy jest wprawdzie przesuw obudowy zaworu, natomiast pierścień uszczelniający zapewnia jednocześnie skuteczne uszczelnienie.

Zgodnie z kolejnym korzystnym wykonaniem, tuleja do rabowania ma na końcu, przeciwległym względem nasady obudowy zaworu, rowek do umieszczenia pierścienia uszczelniającego, dzięki czemu pierścień uszczelniający stanowi uszczelnienie między tuleją do rabowania i końcówką. Wraz z wprowadzeniem końcówki pistoletu do osadzania do tulei do rabowania następuje zatem jednocześnie uszczelnienie, wskutek czego niezbędna do otwarcia zaworu odcinającego ciecz robocza nie może się wydostać z powrotem. Skuteczne i niezawodne uszczelnienie można osiągnąć dzięki temu, że otwieranie zaworu odcinającego następuje w wyniku przesuwania obudowy zaworu ograniczającego ciśnienie wkrótce po nasadzeniu pistoletu do osadzania i otwarciu zaworu w pistolecie do osadzania.

Czynnik ciśnieniowy, uwalniany w wyniku zadziałania zaworu ograniczające ciśnienie, musi mieć możliwość jak najbardziej swobodnego wydostawania się, co zgodnie z wynalazkiem zapewniono dzięki temu, że otwór na końcu, przeciwległym do nasady obudowy, jest poszerzony tworząc małą szczelinę pierścieniową, która kończy się na otworze tulei do rabowania lub weń

17-4155 przechodzi. Takie wykonanie szczeliny pierścieniowej umożliwia wykorzystanie jako otworów wylotowych dla czynnika ciśnieniowego zwłaszcza otworów promieniowych, znajdujących się z boku obudowy zaworu i w obszarze jego głowicy, ponieważ czynnik ciśnieniowy może w zasadzie bez przeszkód wypływać stąd w kierunku otworu tulei do rabowania. Należy przy tym uwzględnić to, że po zadziałaniu zaworu ograniczającego ciśnienie pistolet do osadzania nie jest nasadzony na ten koniec zaworu do rabowania i osadzania, wskutek czego po dotarciu cieczy roboczej do otworu tulei do rabowania jej odpływ nie powinien ulegać zakłóceniom. Czysto teoretycznie można by umieścić po tej stronie również przyłącze pompy ssącej lub tylko końcówkę węża, aby w ten sposób wychwycić i odprowadzić czynnik ciśnieniowy, uwalniany po zadziałaniu zaworu ograniczającego ciśnienie. Nie jest to jednak z reguły wymagane z uwagi na stosunkowo małe ilości.

Wspomniano już, że ze względu na określoną konstrukcję zgodnego z wynalazkiem zaworu do rabowania i osadzania nie jest konieczne stosowanie sprężyny do cofania po zadziałaniu zaworu odcinającego. Rezygnacja z tej sprężyny daje korzystnie możliwość wykonania tulei do rabowania i złączki jako jednej części, dającej się skręcać ze stanowiącą również jedną część tuleją do osadzania i mocować wraz z nią w głowicy stojaka. Zawór do rabowania i osadzania ma zatem zasadniczo dwuczęściową obudowę, którą po wzajemnym skręceniu mocuje się w głowicy stojaka tak, że poszczególne zawory mają możliwość pełnego działania, nie przeszkadzając sobie wzajemnie i nie wymagając przy tym oddzielnego mocowania. Tuleja do rabowania i tuleja do osadzania są często przy skręcaniu umieszczane w odpowiednim wybraniu głowicy stojaka, co pociąga za sobą ich skuteczne unieruchomienie. Jednoczęściowa tuleja do rabowania i złączka ułatwia jednocześnie montaż.

Zgodnie z kolejnym korzystnym wykonaniem, wewnętrzne otwory obu końcówek są wyposażone w boczne rozfrezowania. To specjalne wykonanie ma tę zaletę, że poszczególne części, zwłaszcza końcówki, są wzajemnie dopasowane, dzięki czemu można je bez problemów wymienić, ponieważ mają one nie tylko boczne rozfrezowania, lecz również otwór sześciokątny, ułatwiający połączenie z pistoletem do osadzania z jednej i końcówką węża z drugiej strony. Otwór sześciokątny jest umieszczony w obszarze przejściowym między rozszerzeniem i obudową pistoletu do osadzania lub końcówką węża, wskutek czego końcówki są identyczne również w tym obszarze. Otwór sześciokątny przechodzi przy tym w rozfrezowania, toteż po zadziałaniu zaworu, to jest podczas rabowania, woda może swobodnie przepływać obok kołpaka uszczelniającego, a jej odpływ lub odsysanie przebiega bez zakłóceń.

W obszarze głowicy stojaka w górnej płycie tłoka znajduje się zagłębienie, wskutek czego powstaje kanał wokół zaworu do rabowania i osadzania. W obszarze tym znajdują się otwory wlotowe i wylotowe, umożliwiające napełnianie i opróżnianie danego stojaka. Korzystne jest również wyposażenie tulei do osadzania w otwory promieniowe, umieszczone na wysokości sprężyny powrotnej. Tak więc otwory promieniowe, a zatem również otwory wlotowe i wylotowe, leżą dokładnie w obszarze opisanego zagłębienia głowicy stojaka.

W przeciwieństwie do znanych rozwiązań, czynnik ciśnieniowy nie jest odsysany z wnętrza stojaka, lecz równomiernie z niego odpływa, umożliwiając równomierną pracę. Zgodnie z tym przyłącze pompy ssącej jest połączone krótkim wężem bezciśnieniowo z przenośnym zbiornikiem, z którym współpracuje pompa załączana za pomocą pływaka i połączona z układem zawracania cieczy. Czynnik ciśnieniowy wpływa zatem bezciśnieniowo przez wąż do zbiornika aż do chwili, gdy pływak osiągnie określoną wysokość i spowoduje włączenie pompy, której roląjest przekazanie 'pierwotnego czynnika ciśnieniowego do układu zawracania cieczy w celu ponownego jej wykorzystania.

Zgodnie z korzystnym wykonaniem, zbiornik ma pojemność 10-20 l lub 10-100 l w przypadku zbiornika stacjonarnego. Zbiornik o pojemności 10-20 l można bez problemów przenosić od jednego stojaka do drugiego tak, że praktycznie zbiornik przenosi się wraz z pistoletem do osadzania od jednego stojaka do drugiego lub od jednej grupy stojaków do drugiej, nie zajmując przy tym wiele miejsca, którego i tak nie ma pod dostatkiem. Tam zwłaszcza, gdzie obsługuje się jednocześnie większe zespoły stojaków, korzystne może być zastosowanie odpowiednio większego zbiornika, który wówczas zostaje przypisany tej grupie stojaków. Może on

17-4 155 mieć pojemność 10-1001, a w razie potrzeby oczywiście więcej, przy czym zostaje on przypisany z reguły zespołom stojaków, z którymi może on przemieszczać się w sposób kroczący.

Aby zapewnić eksploatację oraz możliwość przyjęcia przez zbiornik dalszych ilości czynnika ciśnieniowego, zgodnie z wynalazkiem ustawia się pompę na ciśnienie przewyższaj ące ciśnienie spiętrzania w układzie zawracania cieczy. Jest ona dostosowana do ciśnienia wynoszącego 40 barów, co w każdym przypadku zapewnia pokonanie ciśnienia spiętrzania.

Przedmiot wynalazku wyróżnia się zwłaszcza tym, że opracowano prosty w budowie zawór do napełniania i rabowania, w którym istotny zwłaszcza dla rabowania zawór odcinający jest uruchamiany w sposób łatwy i niezawodny, mianowicie bezpośrednio przez ciecz roboczą. W następstwie tego zarówno podczas osadzania, jak też podczas rabowania istnieje możliwość sterowania hydraulicznego, co zapobiega występowaniu zakłóceń w wyniku zmian. Wytwarzane przez pompę ciśnienie hydrauliczne jest zatem wykorzystywane bezpośrednio zarówno do osadzania, jak też do rabowania. Zapewnia to dokładne zadziałanie lub uruchomienie zaworu do osadzania i rabowania. Korzystna jest ponadto możliwość zastosowania jednoczęściowych tulei do osadzania i tulei do rabowania oraz możliwość całkowitej rezygnacji ze sprężyn powrotnych, dotychczas niezbędnych w przypadku tulei do rabowania. Pociąga to za sobą nie tylko uproszczenie konstrukcji tego rodzaju zaworów do osadzania i rabowania, lecz także uproszczenie ich działania, ponieważ nie występuje tutaj oddziaływanie tych dodatkowych sprężyn i innych części zaworu.

Korzystne jest ponadto, że zawór ten można otrzymać nawet w wyniku przeróbki istniejących zaworów pojedynczych stojaków, przy czym w pierwszym rzędzie należy tu podkreślić znaczne uproszczenie w stosunku do zaworów odcinających, przestawianych mechanicznie. Poza tym wykorzystuje się tu znane rozwiązania techniczne, mianowicie pistolet do osadzania i niezbędną dlań blokadę, dzięki czemu akceptacja tych zoptymalizowanych rozwiązań przez górników nie przedstawia żadnych problemów.

Dalsze szczegóły i zalety przedmiotu wynalazku wynikają z poniższego opisu dołączonych rysunków, na których pokazano przykład wykonania z niezbędnymi szczegółami i elementami, przy czym: fig. 1 przedstawia stojak hydrauliczny z urządzeniem do rabowania i nasadzonym pistoletem do osadzania w przekroju, fig. 2 - zawór do osadzania i rabowania w powiększeniu, fig. 3 - końcówkę z odpowiednimi otworami w widoku z góry, a fig. 4 - układ zawracania cieczy z bezciśnieniowym podłączeniem do zbiornika.

Przedstawiony na fig. 1 pojedynczy stojak jest w górnej części wyposażony w zawór 1 do napełniania i rabowania. Ten zawór 1 do napełniania i rabowania jest wbudowany w głowicę 3 pojedynczego stojaka 2, przy czym łączy on wewnętrzną komorę 4 pojedynczego stojaka 2 z otoczeniem. W tym celu zawór 1 do napełniania i rabowania jest wyposażony w otwory promieniowe 6, które są wykonane w tulei 7 do osadzania i umożliwiają przepływ cieczy roboczej z wnętrza stojaka przez zawór 1 do napełniania i rabowania lub przez zawór 1 do napełniania i rabowania do komory wewnętrznej 4.

Tuleja 7 do osadzania i tuleja 8 do rabowania są połączone ze sobą za pośrednictwem gwintu łączącego 9, przy czym przy skręcaniu tych tulei ze sobą są one mocowane w głowicy 3 stojaka.

Podobnie jak w typowych rozwiązaniach, również tutaj zamontowano sprężynę powrotną 10, która wspiera się na występie 11 i na ograniczającym ciśnienie zaworze 12 lub jego obudowie 13 i której zadaniem jest obsadzenie zaworu 12 ograniczającego ciśnienie w tulei 7 do osadzania i tulei 8 do rabowania lub w otworze 30 przechodzącym przez obie tuleje. Poza tym sprężyna powrotna 10 służy do tego, by zawór odcinający, który jest otwarty w trakcie rabowania dla umożliwienia odpłynięcia cieczy roboczej przez końcówkę węża, był zawsze prawidłowo uszczelniony podczas dalszej pracy tak, by ciecz robocza tą drogą nie mogła wydostawać się na zewnątrz. Sprężyna powrotna 10 opiera się, jak już wspomniano, na zaworze 12 ograniczającym ciśnienie w obszarze nasady 14 obudowy zaworu.

Tuleja 8 do rabowania jest wyposażona w złączkę 17, identyczną ze złączką tulei 7 do osadzania. Na tej złączce 17 można za pomocą blokady 18 zamocować pistolet 19 do osadzania, tak że jego wewnętrzny otwór 20 jest ustawiony i skierowany tak, że po uruchomieniu uchwytu 27, a wraz z nim odpowiedniego zaworu, ciecz robocza może spływać przez wewnętrzny otwór 20

17-^ł 155 i sześciokątny otwór 21 oraz rozszerzenie 22 dokładnie na głowicę 25 obudowy 13 zaworu. Wewnętrzny otwór 20, sześciokątny otwór 21 i rozszerzenie 22 znajdują się w końcówce 26 pistoletu 19 do osadzania, przy czym na wolnym końcu 24 są rozfrezowania 23, o których przeznaczeniu będzie jeszcze mowa.

Bezpośrednie działanie cieczy roboczej, która poprzez pistolet 19 do osadzania jest skierowana na obudowę 13 zaworu, jest możliwe, ponieważ na końcu 28, przeciwległym względem nasady obudowy zaworu, jest wykonany rowek 29, w którym jest umieszczony pierścień uszczelniający 31. Poza tym w obszarze nasady 14 obudowy zaworu znajduje się następny pierścień uszczelniający 32, który spoczywa w rowku 14 wykonanym w obudowie 13 zaworu i służy do tego, by podczas przesuwu obudowy 13 zaworu ciecz robocza nie mogła wnikać w wewnętrzną komorę 4 pojedynczego stojaka 2. Rowek 29 wraz z pierścieniem uszczelniającym 31 jest wykonany w złączce 17 tak, że przy wsuwaniu końcówki 26 w obszarze tym można zrealizować skuteczne uszczelnienie. W obszarze nasady 14 obudowy zaworu jest wykonany ponadto rowek 33, w którym spoczywa pierścień uszczalniający 32. Ponieważ obudowa 13 zaworu i otwór 30 są tutaj tak dopasowane do siebie, że obudowę 13 zaworu można jedynie przesuwać w otworze 30, pierścień uszczelniający 32 zapewnia tutaj skuteczne uszczelnienie.

Zawór odcinający, który podczas rabowania musi być otwarty, zawiera element uszczelniający 35 i gniazdo uszczelniające 36, przy czym kołpak uszczelniający 38 lub obudowa 13 zaworu tworzą wraz z elementem uszczelniającym 35 i gniazdem uszczelniającym 36 zawór odcinający 37. Umieszczono tu celowo dodatkowy pierścień uszczelniający 39, który zapewnia ciągłość uszczelnienia, ponieważ kołpak uszczelniający 38 jest wraz z pierścieniem uszczelniającym 39 wciskany w gniazdo uszczelniające 36 za pośrednictwem sprężyny powrotnej 10. Gniazdo uszczelniające 36 jest przy tym wykonane na występie 11. Pierścień oporowy 40 można wsunąć w otwór 30 tulei 7 do osadzania, wskutek czego uszczelnienie jest osiągane, jak opisano powyżej, za pomocą elementu uszczelniającego 35, gniazda uszczelniającego 36 i kołpaka uszczelniającego 38 lub pierścienia uszczelniającego 39.

Z przodu na kołpaku uszczelniającym 38 znajduje się otwór osiowy 41, z którego wystaje zakończenie 44 tłoka uszczelniającego 43 tak, że po zamknięciu zaworu zwrotnego 42 tłok uszczelniający 43 siedzi pewnie w otworze osiowym, a zatem w powierzchni uszczelniającej, co uniemożliwia wypływanie czynnika ciśnieniowego. Uwidacznia to zwłaszcza fig. 2,

Po stronie przeciwnej, to jest po stronie tulei 7 do osadzania, jest umieszczona identyczna złączka 45 z blokadą 46, za pomocą której do złączki można przyłączyć końcówkę węża. Również tutaj, w końcówce 51 jest wykonany wewnętrzny otwór 47, sześciokątny otwór 48, rozszerzenie 49 i rozfrezowanie 50. Rozfrezowanie 50, widoczne zwłaszcza na fig. 3, zapewnia odprowadzanie wypływającej cieczy roboczej przez przyłącze 52 pompy ssącej, po zadziałaniu zaworu odcinającego.

Wypływający czynnik ciśnieniowy może być bez przeszkód odprowadzany po zadziałaniu zaworu 12 ograniczającego ciśnienie, ponieważ między obudową 13 zaworu i ścianką otworu 30 pozostaje pierścieniowa szczelina 55, która nie zakłóca wypływu czynnika ciśnieniowego, który wypływa z otworu wylotowego 57 zaworu 12 ograniczającego ciśnienie i opuszcza zawór 1 do napełniania i rabowania przez otwór 56 tulei do rabowania.

Przy nasadzeniu pistoletu 19 do osadzania na tuleję 8 do rabowania początkowo nic się nie dzieje. Najpierw należy za pomocą blokady 18 połączyć na stałe pistolet 19 do osadzania ze złączką 17. Wraz z uruchomieniem uchwytu 27 następuje uwolnienie cieczy roboczej, która przepływa przez otwór wewnętrzny 20 i sześciokątny otwór 21 oraz rozszerzenie 22 i trafia dokładnie na głowicę 25 obudowy 13 zaworu lub zaworu 12 ograniczającego ciśnienie. Czynnik ciśnieniowy napiera wówczas na działającą jak tłok obudowę 13 zaworu przeciwnie do siły sprężyny powrotnej 10 w kierunku tulei 7 do osadzania. W następstwie tego kołpak uszczelniający 38 jest wypychany z elementu uszczelniającego 35 gniazda uszczelniającego 36, wskutek czego ciecz robocza może wychodzić z wewnętrznej komory 4 zaworu pojedynczego stojaka 2 przez otwory promieniowe 6. Ponieważ w tym miejscu zamontowano przyłącze 52 pompy ssącej, zapewnia to szybki ruch głowicy stojaka.

174 155

Pojęcie przyłącze 52 pompy ssącej nie jest właściwie poprawne. Do przyłącza 52 pompy ssącej jest mianowicie podłączony wąż 62 o długości 5-10 metrów, do którego z kolei jest podłączony zbiornik 63 o pojemności około 151. Czynnik ciśnieniowy wypływa bezciśnieniowo ze stojaka 2 z powrotem do zbiornika 63. Zbiornik 63 zawiera załączaną za pomocą pływaka 64 pompę 65, która ze swej strony wtłacza z powrotem pierwotny czynnik ciśnieniowy przeciwnie do ciśnienia spiętrzania zwrotnego do układu 66 zawracania. Uwidacznia to schemat według fig. 4. Pompa 65 ma możliwość regulacji do około 40 barów.

Zbiornik 63 może współpracować z kilkoma stojakami 2 albo może być łączony z pistoletem 19 do osadzania i prowadzony wraz z nim, co jest możliwe zwłaszcza w przypadku małych zbiorników o pojemności około 10 litrów. W przypadku zbiornika przenośnego jego objętość można zmniejszyć jeszcze bardziej, podczas gdy w przypadku stacjonarnego zbiornika 63 jego objętość można zwiększać zależnie od potrzeb.

Dzięki odpowiedniemu doborowi przekrojów ciecz robocza wychodząca z obudowy 59 pistoletu do osadzania przez obszar przejściowy 58 może oddziaływać na obudowę 13 zaworu. Nie należy przy tym obawiać się poluzowania pistoletu do osadzania; można tu stosować również wyższe ciśnienia bez obawy nastąpienia awarii. Powyższy opis przedstawia działanie zaworu odcinającego.

Wbudowany w głowicę zawór 12 ograniczający ciśnienie uaktywnia się podczas używania stojaka pojedynczego wówczas, gdy z jakichkolwiek przyczyn w wewnętrznej komorze 4 pojedynczego stojaka 2 wytwarza się ekstremalne ciśnienie. Wówczas przez otwory promieniowe 6 jest wywierane ciśnienie na zawór ograniczający ciśnienie, który wypuszcza ciecz roboczą przez nie przedstawione tutaj elementy przez określony czas lub do chwili osiągnięcia określonego poziomu ciśnienia, która to ciecz może wówczas wypływać przez pierścieniową szczelinę 55 i otwór 56 tulei do rabowania.

Jeżeli trzeba teraz napełnić tego typu stojak 2, wówczas konieczne jest jedynie zamocowanie pistoletu do osadzania po przeciwnej stronie, to znaczy na tulei 7 do osadzania. Ciśnienie czynnika ciśnieniowego, napływającego przez wewnętrzny otwór 47, sześciokątny otwór 48 i rozszerzenie 49 wraz z rozfrezowaniem 50, oddziałuje na tłok uszczelniający, który wskutek tego unosi się ze swego gniazda, dzięki czemu ciecz robocza może wpływać wzdłuż tłoka uszczelniającego 43 do wnętrza zaworu. Napływ czynnika ciśnieniowego powoduje uniesienie kołpaka uszczelniającego z gniazda uszczelniającego, a gdy pistolet do osadzania przestanie wytwarzać ciśnienie, wówczas następuje automatycznie ponowne zamknięcie tłoka uszczelniającego 43. Również działanie rozfrezowania 50 zostało opisane wcześniej, przy czym zwłaszcza fig. 3 uwidacznia, że obecność rozfrezowania daje pewność, że przy przesuwaniu zaworu ograniczającego ciśnienie, a zwłaszczajego kołpaka uszczelniającego, wypływ czynnika ciśnieniowego nie tylko nie zostaje zatrzymany, lecz odbywa się bez przeszkód.

Niniejszy opis przedstawia zasadę działania zaworu kombinowanego, który jest przeznaczony zwłaszcza jako zawór pojedynczego stojaka dla górnictwa, można go jednak zastosować również w innych dziedzinach, gdzie istnieje potrzeba osadzania pojedynczych stojaków za pomocą pistoletu do osadzania, a po odpowiednim uruchomieniu można je ponownie usunąć również za pomocą pistoletu do osadzania i to tak sprawnie, by nie zakłócało to przebiegu prac przy obudowie.

Wszystkie wspomniane cechy, również te, które zostały uwidocznione wyłącznie na rysunku, uważa się za istotne dla wynalazku zarówno oddzielnie, jak też we wzajemnych kombinacjach.

174 155

174 155

Fig.4

174 155

9 32

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór do napełniania i rabowania z układem do zawracania cieczy, przeznaczony dla obudowy pojedynczymi stojakami w górnictwie i budowie tuneli, który to zawórjest wbudowany w głowicę stojaka i ma po obu stronach złączkę do pistoletu do osadzania z rowkiem mocującym i występem zatrzaskowym, a wewnątrz zawór zwrotny do osadzania, zawór odcinający do rabowania oraz zawór ograniczający ciśnienie do zabezpieczania stojaka przed przeciążeniem, przy czym obudowa zaworu ograniczającego ciśnienie stanowi jednocześnie przesuwany w otworze tłok zaworu odcinającego, wyposażony w element uszczelniający, którego kształt pasuje do gniazda uszczelniającego na wewnętrznej ścianie obudowy, a przez końcówkę węża zaciskaną na złączce i stanowiącą przyłącze pompy ssącej czynnik ciśnieniowy jest odprowadzany w sposób bezpieczny dla środowiska, znamienny tym, że zawór (12) ograniczający ciśnienie lub jego działająca jak tłok obudowa (13) oraz otwór (30) w tulei (8) do rabowania służący do zamocowania końcówki (26) pistoletu (19) do osadzania są w obszarze nasady (14) obudowy zaworu i końcówki (26) uszczelnione za pomocą pierścieni uszczelniających (31, 32), wewnętrzny otwór (20) końcówki (26) jest ustawiony bezpośrednio w kierunku głowicy (25) obudowy zaworu i poszerzony na końcu, a wewnętrzny otwór (47) końcówki (51) przyłącza (52) węża ma na swym wolnym końcu (24) boczne rozfrezowania (50).
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór (30) w nasadzie (14) obudowy zaworu jest dostosowany do obudowy (13) zaworu, a w rowku (33) wykonanym w obudowie zaworu jest umieszczony odpowiedni pierścień uszczelniający (32).
3. 3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (8) do rabowania na końcu (28), przeciwległym względem nasady (14) obudowy zaworu, ma rowek (29) do umieszczenia pierścienia uszczelniającego (31), dzięki czemu pierścień uszczelniający (31) stanowi uszczelnienie między tuleją do rabowania i końcówką (26).
4. 4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór (30) na końcu (28), przeciwległym do nasady (14) obudowy, jest poszerzony tworząc małą szczelinę pierścieniową (55), która kończy się na otworze (56) tulei do rabowania lub weń przechodzi.
5. 5. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (8) do rabowania i złączka (17) stanowią jedną część, dającą się skręcać ze stanowiącą również jedną część tuleją (7) do osadzania i mocować wraz z nią w głowicy (3) stojaka.
6. 6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzne otwory (20, 47) obu końcówek (26,51) są wyposażone w boczne rozfrezowania (23,50).
7. 7. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzne otwory (20, 47) obu końcówek (26,51) są w obszarze przejściowym (58) między rozszerzeniem (22,49) i obudową (59) pistoletu i mają kształt sześciokąta.
8. 8. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (7) do osadzania jest wyposażona w otwory promieniowe (6), umieszczone na wysokości sprężyny powrotnej (10).
9. 9. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że przyłącze (52) pompy ssącej jest połączone krótkim wężem (62) bezciśnieniowo z przenośnym zbiornikiem (63), któremu jest przyporządkowana pompa (56) załączana za pomocą pływaka (64) i połączona z układem (66) zawracania cieczy.
10. 10. Zawór według zastrz. 9, znamienny tym, że zbiornik (63) ma pojemność 10-201 lub 10-1(0) 1 w przypadku zbiornika stacjonarnego.
11. 11. Zawór według zastrz. 9, znamienny tym, że zbiornik (63) ma regulowaną pompę (65) ustawioną na ciśnienie przewyższające ciśnienie spiętrzania w układzie (66) zawracania cieczy.

    174 155