DE1094067B - UEberdruckventil, insbesondere fuer hydraulische Grubenstempel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

KL. 47 g 47/02

INTERNAT. KL. F 06 k

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT 1094 067

B 49391 XII/47g

ANMELDETAG: 25.JUNI1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: L DEZEMBER 1960

Die Erfindung bezweckt, ein Überdruckventil, insbesondere für hydraulische Grubenstempel, zu schaffen, das sehr geringe Druckdifferenzen zwischen Öffnungsund Schließdruck aufweist, in der Nähe des Öffnungsbereiches absolut dicht ist und an eine beliebige Stelle der Druckleitung, z. B. innerhalb eines Grubenstempels, angeschlossen werden kann.

Es sind Überdruckventile bekannt, die in Form eines einfachen Überströmventils gehalten sind, wobei Vor- oder Nachdrosselungen die Druckdifferenz zwischen öffnungs- und Schließdruck in verhältnismäßig engen Grenzen halten sollen. Der Nachteil solcher Ventile besteht darin, daß die Drosselungen nur für einen ganz bestimmten Druck oder eine ganz bestimmte Druckdifferenz ihre optimale Wirkung besitzen, d. h. die Ventile sind nur in engen Grenzen hinsichtlich des Öffnungsdruckes regelbar. Außerdem verändern sich im Laufe des Betriebes die Drosselspalten durch Verschleiß, und es kann dann die gewünschte Druckdifferenz zwischen öffnungs- und Schließdruck nicht mehr aufrechterhalten werden. Darüber hinaus sind solche Ventile sehr erschütterungsempfindlich.

Bei diesen Ventilen tritt im übrigen kurz vor dem Erreichen des Öffnungsdruckes bereits eine indifferente Stellung ein, d. h. der Sitzdruck des Schließkörpers ist nahezu gleich Null, und die Dichtheit des Ventils ist nur im neuen Zustand gewährleistet. Im Betrieb ergeben sich unvermeidliche Beschädigungen des Ventilsitzes durch Strahlverschleiß, Kavitation od. dgl., wodurch in dem geschilderten indifferenten Zustand das Ventil nicht mehr dicht ist. Erst wenn die Federkraft wieder um ein bestimmtes Maß überwiegt, ist durch plastische oder elastische Verformungen der Ventilteile das Ventil wieder dicht. Das bedingt jedoch einen Druckabfall, der um so größer ist, ie größer die Verschleißerscheinungen an dem Ventilsitz sind. Das führt zu unterschiedlichen Traglasten der Stempel und zu geringerer Tragfähigkeit. Die unterschiedlichen Traglasten verursachen Spannungszonen zwischen den einzelnen Stempeln, die abzustützenden Gesteinschichten zerklüften, und die hangenden Gebirgsschichten können nicht mehr mit Sicherheit gehalten werden.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Ventile dadurch zu beheben, daß der Schließkörper der Ventile ständig vom vollen hydraulischen Druck beaufschlagt wird und von einem Steuerkolben erst bei Erreichen eines bestimmten einstellbaren Druckes von seinem Sitz abgehoben wird. Die indifferente Stellung des Schließkörpers soll sich also nur auf einen sehr geringen Weg und damit auch auf einen sehr geringen Druckbereich beschränken. Fällt der Druck wieder unter den öffnungsdruck, so soll der überdruckventil, insbesondere für hydraulische Grubenstempel

Zusatz zur Patentanmeldung B 49177 XII/47 g (Auslegeschrift 1 087 863)

Anmelder:

BWG Bergwerk- und Walzwerk-Maschinenbau G.m.b.H., Duisburg, Mercatorstr. 74

Oskar Noe, Mülheim/Ruhr-Speldorf,

Friedrich Kämpken, Duisburg,

und Wolfgang Reiners, Kapellen bei Moers,

sind als Erfinder genannt worden

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Schließkörper sofort wieder unter vollem hydraulischem Druck stehen, so daß er in der Lage ist, durch plastische oder elastische Verformungen am Dichtsitz auch nach längerer Betriebszeit absolute Dichtheit zu

gewährleisten.

Um diesen Zweck zu erreichen, geht die Erfindung von einem Überdruckventil, insbesondere für hydraulische Grubenstempel, aus, dessen Schließkörper durch einen druckgesteuerten Kolben entgegen dem Strö-

mungsdruck von seinem Sitz am Gehäuse abgehoben wird, wobei der Durchmesser des Schließkörpers kleiner ist als der des Steuerkolbens und der Steuerkolben einen Leerhub zurücklegt, bevor er den Schließkörper betätigt, nach Patentanmeldung B 49177 XII/

47g. Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Überdruckventil dieser Art der Schließkörper an dem Steuerkolben axial beweglich geführt ist. Der Schließkörper ist so in bestimmbaren Grenzen von den Bewegungen des Steuerkolbens unabhängig. Erst bei Er-

reichen eines bestimmten Steuerkolbens wird der Schließkörper über Anschläge od. dgl. von dem ,Steuerkolben mitgenommen und dadurch von seinem Sitz abgehoben. Durch den hierdurch erzeugten Druckabfall wird der Steuerkolben durch Federkraft wieder

zurückgestellt, der Schließkörper wird wieder frei beweglich und sitzt wieder mit vollem hydraulischem Druck beaufschlagt auf seinem Dichtsitz auf.

Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

009 650/255

Das erfindungsgemäße Ventil besteht hierbei aus einem Gehäuse 1, in dem der Steuerkolben 2 axial beweglich geführt ist. Eine Schraubkappe 3 arretiert einen Stößel 4, der durch die Feder5 und eine kegelige Spitze 6 kraftschlüssig mit dem Steuerkolben 2 verbunden ist. Mit der Schraubkappe 3 können auch die Vorspannung der Feder 5 und damit der Ansprechdruck des Ventils leicht geregelt werden.

An der Bohrung 7 erfolgt der Eintritt und an der Bohrung 8 der Austritt der Druckflüssigkeit. In dem Steuerkolben 2 ist ein zylindrischer Schließkörper 9 beweglich angeordnet, der mittels eines Dichtungskegels 10 die Austrittsbohrung 8 verschließt. Selbstverständlich kann der Schließkörper 9 auch eine andere Form besitzen, beispielsweise eine Teller- oder Kugelform. Eine leichte Feder 11 hält den Schließkörper 9 auch im drucklosen Zustand auf seinem Dichtsitz. Damit der Schließkörper 9 vom vollen hydraulischen Druck beaufschlagt wird, besitzt der Steuerkolben 2 eine Bohrung 12, die die Verbindung von dem Druckraum bis zu dem Hohlraum 13 des Steuerkolbens 2 herstellt, innerhalb des Hohlraumes 13 ist der zylindrische Schließkörper 9 mit einem ringförmigen Ansatz 14 versehen. Der Hohlraum 13 ist im Steuerkolben 2 nach oben durch ein mit Dichtmitteln versehenes Ansatzstück 15 luftdicht verschlossen. Dieses Ansatzstück 15 hat eine konische Aussenkung, in welche der Stößel 4 mit seiner kegeligen Spitze 6 eingreift. Hierdurch wird eine zentrische Kraftübertragung zwischen der Feder 5 und dem Steuerkolben 2 sichergestellt.

Die Arbeitsweise dieses Ventils ist wie folgt: Der Ansprechdruck des Ventils ist durch verschieden starke Vorspannung der Feder 5 mittels der aufschraubbaren Kappe 3 auf einen bestimmten Druck eingestellt. Das hydraulische Druckmittel, das durch die Bohrung 7 eintritt und auf die gesamte Fläche des Steuerkolbens 2 wirkt, verschiebt den Kolben 2 gegen die Feder 5 und drückt diese zusammen. Federkraft und Kolbenkraft halten sich stets das Gleichgewicht. Ist nun der Steuerkolben 2 so weit vom hydraulischen Druck ausgefahren worden, daß er den zylindrischen Schließkörper 9 mittels des Ansatzes 14 anhebt, so wird die Austrittsbohrung 8 freigegeben. Der Druck fällt um ein Geringes ab, der Steuerkolben 2 wird von der Feder 5 entsprechend zurückgeschoben, und der Anschlag 14 des Schließkörpers 9 wird wieder frei.

Die Bauart des Ventils macht es möglich, daß der Schließkörper —■ abgesehen vom Moment des OfF-nens -— immer mit vollem hydraulischem Druck belastet ist. Damit ist eine Dichtheit des Ventils auch nach sehr langer Betriebszeit gewährleistet. Das Ventil besteht nur aus leicht herstellbaren Drehteilen. Es ist dementsprechend billig und einfach. Die geringe Baugröße erlaubt ein Anbringen eines solchen Ventils an praktisch jeder geeigneten Stelle eines hydraulischen Grubenstempels. Es kann z. B. in einfacher Weise durch ein druckdichtes Gewinde an der Anschlußbohrung mit druckführenden Teilen des Stempels in Verbindung gebracht werden. Ist ein solcher Durckanschluß genormt, so können solche Ventile als Ventilpatronen leicht in verschiedene Stempel eingebaut werden. Es können bei Änderung der Traglast des Stempels bereits fertig eingestellte Ventile leicht ausgewechselt werden, und die Lagerhaltung der Ersatzteile für hydraulische Grubenstempel wird erheblich vereinfacht.

Selbstverständlich ist das vorgeschlagene Ventil bzw. die Ventilpatrone nicht nur für hydraulische Grubenstempel geeignet, es kann vielmehr bei anderen Geräten mit ebenso gutem Erfolg eingesetzt werden, so z. B. bei Bohrstützen, Wanderpfeilern, hydraulischen Arbeitszylindern jeder Art usw.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1". Überdruckventil, insbesondere für hydraulische Grubenstempel, dessen Schließkörper durch einen druckgesteuerten Kolben entgegen dem Strömungsdruck von seinem Sitz am Gehäuse abgehoben wird, wobei der Durchmesser des Schließkörpers kleiner ist als der des Steuerkolbens und der Steuerkolben einen Leerhub zurücklegt, bevor er den Schließkörper betätigt, nach Patentanmeldung B 49177 XII/47g, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (9) an dem Steuerkolben (2) axial beweglich geführt ist.
2. 2. Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (2) als Hohlkolben ausgebildet ist und daß in dem Hohlraum desselben der Schließkörper (9) längsbeweglich geführt ist, wobei Durchtrittsbohrungen (12) den Hohlraum mit den Druckräumen verbinden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 54 150, 541 310,

   611 130, 612 136, 615 285, 823 381, 922 525, 928 022, 1005 799, 1049 184;

   deutsche Auslegeschrift Nr. 1 027 953.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 650/255 11.60