DE1102076B - UEberdruckventil fuer hydraulisch betaetigte Grubenstempel - Google Patents

Description

• Uberdruckventil für hydraulisch betätigte Grubenstempel Hydraulisch betätigte Grubenstempel bestehen normalerweise aus einem durch die Fußplatte abgeschlossenen Zylinderteil und einem darin gleitend gelagerten Kolbenteil, an dessen dem Zylinderteil abgewandten Ende die Kopfplatte befestigt ist, welche sich gegen das Hangende abstützt. Der hohle Stempelkolben ist meist als Druckmittelbehälter ausgebildet, aus dem mittels einer Pumpe über ein Rückschlagventil das Druckmittel in die Druckkammer des Stempels gepreßt wird.
• Ist der Stempel gesetzt, d. h. auf eine solche Höhe ausgefahren, daß seine Fußplatte fest auf dem Stollenboden steht und seine Kopfplatte gegen das Hailgende oder eine dieses abstützende Schiene drückt, dann kann - da der Berg dauernd in Bewegung ist - der auf dem Stempelkopf lastende Druck so groß werden, daß die Gefahr der Zerstörung des Stempels besteht. Um diese Gefahr zu vermeiden, rüstet man den Stempel mit einem - meist in den Kolbenboden eingebauten - Überdruckventil aus. Dieses öffnet bei einem bestimmten Druck und schafft damit eine Verbindung zwischen der Druckkammer des Stempels und dem Druckmittelbehälter.
• Das Problematische bei der Konstruktion eines solchen Überdruckventils besteht darin, daß bei livdraulisch betätigten Grubenstempeln die Differenz zwischen dem Öffnungsdruck und dem Schließdruck des Ventils möglichst klein sein soll. Ist die Druckdifferenz - wie bei den normalen, unter Federdruck stehenden überdruckventilen - relativ groß, dann wird die Bauhöhe des Stempels durch das Nachlassen des Druckes in der Druckkammer so lange verringert, bis sich ein Druck ein 'gestellt hat, der wesentlich unter dem Druck liegt, den der Stempel maximal aushalten könnte. Dies ist unerwünscht. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein für hydraulisch betätigte Grubenstempel geeignetes Überdruckventil zu schaffen, das einen geringen Unterschied zwischen dem Offnungsdruck und dem Schließdruck aufweist, dem robusten Bergwerkbetrieb gewachsen ist sowie eine einfache und wartungsfreie Konstruktion darstellt.
• Es ist bereits ein Überdruckventil für hydraulisch betätigte Grubenstempel vorgeschlagen worden, das aus einem mit einer nach der Druckkammer des Stempels zu offenen Längsbohrung und von dieser ausgehenden radialen Bohrungen ausgerüsteten Ventilkörper besteht, wobei die letztgenannten Bohrungen nach außen durch eine elastische, dehnbare Büchse abgedeckt und bei Auftreten eines Überdruckes mit dem Druckmittelbehälter verbunden sind. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Lösung der oben angeführten Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß die innen zyliiidrische und außen konische, starkwandige Ab- deck-büchse durch eine an ihrem Innenumfang entsprechend konisch ausgebildete, vorzugsweise aus gehärtetem Stahl bestehende Spannbüchse eingefaßt ist, welche mittels einer Spannmutter zwecks Einstellung des radialen Aufweitungsbereichs der Abdeckbüchs'e in axialer Richtung verschoben werden kann.
• Die Spannmutter stützt sich auf dem Stempelkolbenboden und das die axiale Verschiebung der elastischen Abdeckbüchse nach oben begrenzende Gegenlager gegen einen Bund des Trägerrohres ab.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch in einem durch den unteren Teil des Stempelkolbens gelegten Längsschnitt dargestellt. Der besseren Übersicht halber ist der Stempelzylinder nicht mit veranschaulicht worden, da er mit dem Erfindungsgedanken nichts zu tun hat.
• In der Abbildung ist der aus elastischem Werkstoff bestehende, vorzugsweise aus Polyamid gefertigte, als Ventilkörper dienende Ringkörper mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Er weist einen kegelstumpfförmi-#en Ouerschnitt auf. Der aus einer elastischen dehnbaren Büchse bestellende Ventilkörper 1 wird von dem Trägerrohr 3 getragen, in dem radiale Bohrungen 5 vorgesehen sind, die in einer Ringnut 6 enden. Diese Ringnut und damit die Bohrungen 5 werden bei normalen Drücken in der Druckkammer des Stempels durch die Innenwandung der elastischen dehnbaren Büchse 1 abgedeckt. Es kann also kein Druckmittel aus der nicht dargestellten Druckkammer des Stempels in Richtung des Pfeiles 4 in den Druckmittelbehälter 16 entweichen.
• Die Abdeckbüchse 1 ist durch eine vorzugsweise aus gehärtetem Stahl gefertigte Spannbüchse 7 eingefaßt. Der Innendurchmesser der Spannbüchse 7 verjüngt sich konisch von oben nach unten, entsprechend dem konisch zulaufenden Außenumfang der Abdeck:büchse 1. Mittels der Spannmutter 8 kann der Druck zwischen der Spannhülse 7 und der Abdeckbüchse 1 verschieden hoch eingestellt werden. Zur Begrenzung der axialen Verschiebung der Abdeckbüchse 1 ist das Gegenlager 10 vorgesehen, das sich an einem Bund des Trägerrohres 3 abstützt. Der hohle Kolben 9 ist mit dem Kolbenboden 12 durch eine Schweißnaht 13 verbunden. In den Kolbenboden ist in bekannter Weise ein Rückschlagventil 11 eingebaut, über das das Druckmittel aus dem Druckmittelbehälter 16 durch den Druck einer nicht dargestellten Pumpe in die Druckkammer des Stempels gelangt. Mittels der Mutter 14 ist das Trägerrohr 3 im Kolbenboden 12 befestigt. Durch die Bohrung 2 des Rohres 3 gelangt das Druckmittel aus der Druckkammer über die Leitung 15 zu dem nicht dargestellten Raubventil des Stempels, welches bei Betätigung eine Verbindung zum Druckmittelbehälter 16 herstellt. Die Leitung 15 dient auch als Verbindung zwischen der Druckkammer und der in der Zeichnung nicht dargestellten Kolbenpumpe.
• Ubersteigt der von dem Hangenden auf den Stempelkopf ausgeübte Druck den maximal zulässigen Wert, dann weitet der Druck die Abdeckbüchse 1 in radialer Richtung auf. Zwischen dem Trägerrohr 3 und dem oberen Teil der Abdeckbüchse 1 bildet sich ein schmaler Ringspalt, welcher einen Durchtritt des Druckmittels in den Druckmittelbehälter gestattet. In der Abbildung ist durch die Pfeile 4 der Weg des Druckmittels von der Druckkammer in den Druckmittelbehälter 16 angedeutet. je nach der Viskosität des verwendeten Druckmittels genügt eine Spaltbreite von wenigen hundertstel Millimetern, um den Durchgang des Druckmittels zu ermöglichen. Sobald der kritische Druck unterschritten ist, schließt die Abdeckbüchse 1 sofort automatisch die Bohrungen 5 des Trägerrohres 3 nach außen ab.
• Abschließend sei noch bemerkt, daß die Abdeckbüchse 1 auch aus einem anderen elastischen Kunststoff als Polyamid oder auch aus einem elastischen Metall hergestellt sein kann. Bei sehr hohen Drücken wird sich auch der obere, eine geringere Wandstärke aufweisende Teil der Spannbüchse 7 aufweiten, um das Druckmittel durchzulassen. Wichtig ist, daß die Elastizität des Werkstoffes für den Abdichtungskörper 1 und die Spannbüchse 7 in dem unterhalb der Streckgrenze liegenden Bereich ausgenutzt wird, damit bleibende Formänderungen nicht auftreten können.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE-. 1. Überdruckventil für hydraulisch betätigte Grubenstempel, bestehend aus einem mit einer nach der Druckkammer des Stempels zu offenen Längsbohrung und von dieser ausgehenden radialen Bohrungen ausgerüsteten Ventilkörper, wobei die letztgenannten Bohrungen nach außen durch eine elastische, dehnbare Büchse abgedeckt und bei Auftreten eines Überdruckes mit dem Druckmittelbehälter verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die innen zylindrische und außen konische, starkwandige Abdeckbüchse (1) durch eine an ihrem Innenumfang entsprechend konisch ausgebildete, vorzugsweise aus gehärtetem Stahl be- stehende Spannbüchse (7) eingefaßt ist, welche mittels einer Spannmutter (8) zwecks Einstellung des radialen Aufweitungsbereichs der Abdeckbüchse (1) in axialer Richtung verschoben werden kann.
2. 2. Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spannmutter (8) auf dem Stempelkolbenboden (12) und das die axiale Verschiebung der elastischen Abdeckbüchse (1) nach oben begrenzende Gegenlager (10) gegen einen Bund des Trägerrohres (3) abstützen. 3. Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (3) für die elastische Abdeckbüchse (1) als Verbindungsrohr zwischen der Druckkammer und dem Raubventil bzw. der Kolbenpumpe des Stempels dient.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1027 161.