Uprawniony z patentu: Hermann Hemscheidt, Maschinenfabrik Wuppertal- Elberfeld (Republika Federalna Niemiec) Stempel hydrauliczny z przestrzenia bezcisnieniowa dla zagrozonych tapaniem pokladów górniczych Przedmiotem wynalazku jest stempel hydraulicz¬ ny dla zagrozonych tapaniem pokladów górni¬ czych, skladajacy sie z tloka i cylindra z prze¬ widziana pod tym cylindrem przestrzenia bezcis¬ nieniowa oraz z zaworu roboczego do hydraulicz¬ nego zabezpieczenia stempla.Stemple hydrauliczne zabezpieczone sa przed obciazeniami, wywolanymi cisnieniem pokladów, za pomoca co najmniej jednego zaworu robocze¬ go, który moze sie znajdowac w stemplu lub w umieszczonym poza stemplem urzadzeniu steruja¬ cym. Te zawory robocze sa tak ustawione, ze przy przekraczaniu okreslonego cisnienia w stemplu, grzybek zaworowy obciazony na przyklad sila sprezyny stosownie do ustalonego obciazenia na stemplu, unosi sie przez chwile ze swojego gniaz¬ da w kierunku przeciwnym do kierunku dziala¬ nia sily sprezyny, przy czym z cisnieniowej prze¬ strzeni stempla odplywa czynnik cisnieniowy. Za¬ wór roboczy otwarty jest do chwili, w której na¬ stepuje wyrównanie cisnienia i grzybek zaworo¬ wy pod dzialaniem sily sprezyny sie zamyka.Przy duzej nosnosci stempla i wysokich cisnieniach w stemplu (do 480 kp/cm2) dobiera sie wzglednie maly przekrój otworu zaworu roboczego, aby utrzymac w dopuszczalnych granicach nacisk po¬ wierzchniowy na powierzchniach uszczelniajacych.Konstrukcja ta ma te wade, ze przy tapaniach, "wskutek krótkotrwalej silnej konwergencji, wzra¬ sta nagle w sposób znaczny cisnienie w stemplu poniewaz przekrój otworu w zaworze roboczym nie wystarcza do natychmiastowego odplyniecia plynu, co jest konieczne dla wyrównania cisnie¬ nia. Istnieje wiec niebezpieczenstwo zniszczenia 5 stempla przez nagly wzrost cisnienia.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszej nie¬ dogodnosci a zadaniem wynalazku jest takie wy¬ konanie hydraulicznego stempla i jego hydraulicz¬ nego zabezpieczenia, zeby przy naglym wzroscie io cisnienia w stemplu na skutek tapan, miec wy¬ starczajaco duzy przekrój otworu dla odprowadze¬ nia odplywajacego czynnika cisnieniowego w ce¬ lu odciazania stempla.Zadanie to jest rozwiazane wedlug wynalazku 15 dzieki temu, ze przestrzen cisnieniowa cylindra ma duzy otwór, który w kierunku przestrzeni bez¬ cisnieniowej zamykany jest zaworem zabezpiecza¬ jacym, obciazonym na przyklad naciskiem spre¬ zyny oraz wewnetrznym cisnieniem w stemplu, 20 przy czym dno cylindra jest wkonane od spodu jako gniazdo uszczelniajace dla grzybka uszczel¬ niajacego, który umieszczony jest w oprawce pro¬ wadzacej z przebiegajacymi z boku kanalami wy¬ lotowymi i jest zaopatrzony w przewezony dla- 25 wikiem otwór przelotowy dla przeniesienia cisnie¬ nia do rezerwowej przestrzeni cisnieniowej pod grzybkiem. Rozwiazanie to charakteryzuje sie po¬ nadto tym, ze rezerwowa przestrzen cisnieniowa jest w stosunku do przestrzeni bezcisnieniowej •a zabezpieczona poprzez otwór za pomoca zaworu 77 3327?332 przelewowego, który umieszczony jest pod opraw¬ ka prowadzaca i jest nastawiony na wyzsze cis¬ nienie niz zawór roboczy w urzadzeniu steruja¬ cym stempla, lub tym, ze rezerwowa przestrzen cisnieniowa jest zamknieta swobodnie zawieszo- 5 nym tlokiem, dociskanym przez sprezony wstep¬ nie do wysokiego cisnienia gaz, znajdujacy sie w komorze oprawki prowadzacej.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 10 1 przedstawia stempel hydrauliczny w przekroju wzdluznym a fig. 2 inny nieco przyklad rozwia¬ zania wynalazku, tez w przekroju wzdluznym.Stempel hydrauliczny utworzony z tloka 1 i cy¬ lindra 2 zawieszony jest przy górnej krawedzi i5 cylindra na rurze wsporczej 3 i otoczony rura prowadzaca 4, która przesuwa sie do góry i do dolu wraz z tlokiem 1. W ten sposób stempel hydrauliczny jest calkowicie pozbawiony nacisków mechanicznych I obciazen powodujacych wybo- 20 czenie. Doprowadzenie czynnika cisnieniowego do przestrzeni cisnieniowej 5 cylindra odbywa sie przez majacy wydrazenie cylindryczne tlok 1 z umieszczonego poza stemplem i nie przedstawio¬ nego na rysunku urzadzenia sterujacego, w któ- 2g rym przewidziany jest zawór roboczy, konieczny dla hydraulicznego zabezpieczenia stempla.Na dnie 2a cylindra wykonany jest duzy otwór 6, który od strony bezcisnieniowej przestrzeni 7 w rurze wsporczej 3, pod cylindrem 2, zamykany jest zaworem zabezpieczajacym 8, 9, umieszczo¬ nym pod dnem 2a cylindra, w przedluzonej do dolu rurze 2b cylindra. Dno 2a cylindra jest od spodu stozkowe i sluzy jako gniazdo uszczelnia¬ jace dla grzybka 9 zaworu zabezpieczajacego 8, 9.Grzybek uszczelniajacy 9, który umieszczony jest w oprawce prowadzacej 10 z przebiegajacymi z boku kanalami wylotowymi 11, jest dociskany do gniazda 8 sprezyna 12 i przy doprowadzeniu czyn¬ nika cisnieniowego do przestrzeni cisnieniowej 5 40 cylindra, przez sile która jest wynikiem róznicy czynnej powierzchni wiekszego grzybka uszczelnia¬ jacego 9 i mniejszego otworu 6 gniazdka, odpo¬ wiednio zreszta do róznicy ich srednic d2 — di.W tym celu przestrzen cisnieniowa 5 cylindra po¬ laczona jest z rezerwowa przestrzenia cisnienio¬ wa 13, przewidziana w oprawce prowadzacej 10 pod korpusem grzybka uszczelniajacego 9, poprzez otwór przelotowy 14 i umieszczony w nim dla¬ wik 15.W przykladzie rozwiazania przedstawionym na fig. 1, otwory 16 sa poprowadzone z rezerwowej przestrzeni cisnieniowej 13 przez dno oprawki prowadzacej 10 do zaworu przelotowego 17, który znajduje sie pod nia w bezcisnieniowej przestrze¬ ni 7. Zawór ten jest przy tym ustawiony na wyz¬ sze cisnienie niz zawór roboczy w urzadzeniu ste¬ rujacym stempla.Na skutek tapania cisnienie w przestrzeni cis¬ nieniowej 5 stempla wzrasta nagle tak dalece, ze 60 zawór roboczy nie moze juz w sposób dostatecz¬ ny zapewnic odplywania czynnika cisnieniowego.Wraz ze wzrostem cisnienia w przestrzeni cisnie¬ niowej 5 stempla, zwieksza sie poprzez rezerwo¬ wa przestrzen cisnieniowa 13 i otwór 16 skutecz- 65 50 ne cisnienie na zawór przelewowy 17. Zawór prze¬ lewowy 17 otwiera sie i umozliwia odplyniecie czynnika cisnieniowegp do bezcisnieniowej prze¬ strzeni 7 w rurze wsporczej 3. Poniewaz wyrów¬ nanie cisnienia pomiedzy przestrzenia cisnieniowa 5 stempla a rezerwowa przestrzenia cisnieniowa 13 nie nastepuje odrazu na skutek opóznienia spo¬ wodowanego dlawikiem 15, grzybek uszczelniaja¬ cy 9 zostaje wysuniety z gniazdka 8 wskutek wiek¬ szego cisnienia panujacego w przestrzeni cisnienio¬ wej 5 stempla, przy czym wieksza ilosc czynnika cisnieniowego przez kanaly wylotowe 11 przedo¬ staje sie z przestrzeni cisnieniowej 5 do przestrzeni bezcisnieniowej 7 oraz przez otwory 18 na zew¬ natrz urzadzenia. Stempel wówczas sie obniza i ruch trwa dotad, az nastapi jego odciazenie po¬ nizej wartosci nastawionego cisnienia na zaworze roboczym i gdy zawór zabezpieczajacy 8, 9 zam¬ knie sie znowu wskutek docisku sprezyny 12.W przedstawionym na fig. 2 nieco innym przy¬ kladzie wynalazku zamiast zaworu przelotowego 17 zastosowano komore 19, w której znajduje sie gaz wstepnie sprezony do wysokiego cisnienia.Komora ta zamykana jest w kierunku rezerwo¬ wej przestrzeni cisnieniowej 13 przez swobodnie zawieszony tlok 20, na którym opiera sie spre¬ zyna zaworowa 12. Do napelniania komory 19 ga¬ zem sluzy znajdujacy sie w dnie oprawki prowa¬ dzacej 10 zawór napelniajacy 21. Przy tapaniach wzrost cisnienia w przestrzeni cisnieniowej 5 stempla przenosi sie poprzez grzybek uszczelnia¬ jacy 9 i czynnik cisnieniowy w rezerwowej prze¬ strzeni cisnieniowej 13 na swobodnie zawieszony tlok 20, który gaz w komorze 19 bardziej spreza.Sprezanie to powoduje, ze grzybek uszczelniajacy 9 opuszcza sie, wskutek czego czynnik cisnienio¬ wy moze swobodnie odplynac przez kanaly wy¬ lotowe 11 do przestrzeni bezcisnieniowej 7 oraz przez otwory 18, az do wyrównania sie cisnienia pomiedzy przestrzenia cisnieniowa 5 cylindra i komora 19. PL PL