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Handbetätigtes Ventil für druckmittelbetriebene Arbeitsmaschinen,
insbesondere für den Bergbau Die Erfindung bezieht sich auf ein handbetätigtes Ventil
für druckmittelbetriebene Arbeitsmaschinen, insbesondere für den Bergbau, mit einem
im Schließsinne gewichts- und/oder federbelasteten, in der Schließstellung an einer
Beaufschlagungsfläche dem Druck des zugeführten Druckmittels im öffnungssinne ausgesetzten
Verschlußstück, das auf der seinem Sitz abgewendeten Seite als Absperrteil eines
Raumes ausgebildet ist, dessen Druckhöhe geringer ist als die des zugeführten Druckmittels,
wobei die Gewichts- und/oder Federbelastung des Verschlußstückes bei einem Druckabfall
im zugeführten Druckmittel überwiegt und das Verschlußstück in die Schließstellung
verstellt und wobei zum Wiederabheben des Verschlußstückes eine Handbetätigung erforderlich
ist.
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Für druckmittelbetriebene Arbeitsmaschinen besteht namentlich im Bergbau
vielfach die Forderung, daß ein Wiederanlauf der Arbeitsmaschine verhindert werden
soll, wenn nach einer Unterbrechung die Druckmittelzufuhr zum handbetätigten Steuerventil
der Arbeitsmaschine erneut einsetzt. Man hat daher bereits Anlaufsicherungen geschaffen,
welche zusätzlich zum handbetätigten Steuerventil der Arbeitsmaschine in die Druckmittel-Zuführungsleitung
eingebaut werden und bewirken, daß besondere Maßnahmen, wie die Betätigung eines
Druckknopfes oder das Schließen des handbetätigten Steuerventils erforderlich sind,
bevor nach einer Unterbrechung der Druckmittelzufuhr die Arbeitsmaschine wieder
zum Anlauf gebracht werden kann. Es ist ferner ein Mindestdruckauslöser für druckluftbetätigte
Bremsen an Fördermaschinen bekannt, der ebenfalls zusätzlich zu einem handbetätigten
Steuerventil in der Druckluftzufuhrleitung zum Bremszylinder angeordnet ist, dessen
Entlüftungsleitung zum Mindestdruckauslöser zurückgeführt ist. Der Mindestdruckauslöser
bewirkt ein Auslösen und Verriegeln der Bremse, wenn die Druckluftspannung unter
einen Mindestwert absinkt. Bei einem Wiederanstieg der Druckluftspannung bedarf
es der Handbetätigung eines Hebels des Mindestdruckauslösers, um mittels des gesondert
angeordneten Steuerventils die Bremse der Fördermaschine wieder betätigen zu können.
Der Mindestdruckauslöser ist dabei mit einem im Schließsinne gewichts- und/oder
federbelasteten, in der Schließstellung an einer Beaufschlagungsfläche der Druckluftspannung
im Öffnungssinne ausgesetzten Verschlußstück versehen, das auf der seinem Sitz abgewendeten
Seite als Absperrteil eines Raumes ausgebildet ist, der unter dem Entlüftungsdruck
des Bremszylinders steht, welcher geringer ist als die Druckluftspannung in der
Zuführungsleitung zum Bremszylinder. Eine auf das Verschlußstück im Schließsinne
einwirkende Gewichtsbelastung verursacht dessen Schließbewegung, wenn die Druekluftspannung
unter einen Mindestwert absinkt. Wird der Mindestwert wieder überschritten, so genügt
die Druckluftspannung allein nicht, um das Verschlußstück gegen seine Gewichtsbelastung
zu bewegen, vielmehr muß zusätzlich eine Handkraft ausgeübt werden, die gemeinsam
mit der Druckluftspannung die Öffnungsbewegung des Verschlußstückes bewirkt und
ermöglicht, nunmehr den Bremszylinder mit Hilfe des gesonderten Steuerventils nach
Maßgabe der Betriebserfordernisse zu steuern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besondere, zusätzlich
zum handbetätigten Steuerventil einer Arbeitsmaschine in der Druckmittel-Zuführungsleitung
anzuordnende Anlaufsicherung oder einen Mindestdruckauslöser einzusparen und das
handbetätigte Steuerventil selbst in der Weise zu gestalten, daß der Wiederanlauf
der Arbeitsmaschine nach einer Unterbrechung der Druckmittelzufuhr oder einem Druckabfall
erst möglich ist, nachdem das Ventil von Hand geschlossen worden ist. Ausgehend
von einem im Schließsinne gewichts- und/ oder federbelasteten, in der Schließstellung
an einer Beaufschlagungsfiäche dem Druck des zugeführten Druckmittels im Öffnungssinne
ausgesetzten Verschlußstück, das auf der seinem Sitz abgewendeten Seite als Absperrteil
eines Raumes ausgebildet ist, dessen Druckhöhe geringer ist als die des zugeführten
Druckmittels, wobei die Gewichts- und/oder Federbelastung des Verschlußstückes bei
einem Druckabfall im zugeführten Druckmittel überwiegt und das Verschlußstück in
die Schließstellung verstellt, aus der es nur durch die gemeinsame Wirkung des Druckmittels
und einer Handbetätigung in die Öffnungsstellung rückführbar ist, schlägt die Erfindung
vor, daß der vom Verschlußstück abgesperrte
Raum durch eine handbetätigte
Spindel des Steuerventils verschiebbar und die in der Schließstellung des Verschlußstückes
dem zugeführten Druckmittel im Öffnungssinne ausgesetzte Beaufschlagungsfläche um
so viel größer als die über den Mündungsquerschnitt des abgesperrten Raumes überstehende
Verschlußstückfläche ist, daß beim Druckanstieg im zugeführten Druckmittel die Gewichts-
und/oder Federbelastung des Verschlußstückes überwunden wird. Bei einer solchen
Ausgestaltung gelangt das Verschlußstück unter Einwirkung seiner Gewichtsund,-oder
Federbelastung in die Schließstellung, falls die Druckmittelzufuhr unterbrochen
wird. Setzt sodann die Druckmittelzufuhr erneut ein, so wird das Verschlußstück
in der Art eines Rückschlagventils vermehrt auf seinen Sitz gedrückt. Der Wiederanlauf
der Arbeitsmaschine ist somit verhindert. Wenn nunmehr die Arbeitsmaschine wieder
zum Anlauf gebracht werden soll, so bedarf es der Verstellung der Ventilspindel
in der Weise, daß die Mündung des an der Spindelverstellung teilnehmenden Raumes
zurAnlage an dem in der Schließstellung befindlichen Verschlußstück gebracht wird.
Infolge der geringeren Druckhöhe im Raum, bezogen auf den Druckmittel-Druck, erfährt
das Verschlußstück auf der seinem Sitz abgewendeten Seite eine Druckentlastung.
Es überwiegt nunmehr die im Öffnungssinne wirkende Druckbelastung an der schließseitigen
Beaufschlagungsfläche des Verschlußstückes. Infolgedessen folgt das Verschlußstück
der Ventilspindel, wenn diese nunmehr im Öffnungssinne verstellt wird. Der Durchgang
des Ventils wird somit geöffnet und das Druckmittel der Arbeitsmaschine für deren
Wiederanlauf zugeführt. Die Spindelverstellung kann hierbei in üblicher Weise durch
ein Handrad, Stellhebel od. dgl. bewirkt werden. Das Verschlußstück kann teller-,
kegel- oder kugelförmig ausgeführt oder auch als Membrane gestaltet sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt.
Das Verschlußstück 1 ist durch die Feder 2 im Schließsinne belastet und befindet
sich in der linken Figurhälfte in der Schließstellung, wobei angenommen ist, daß
auf der Zuströmseite des Ventils infolge einer Unterbrechung der Druckmittelzufuhr
kein Druck herrscht. Wenn nunmehr die Druckmittelzufuhr erneut einsetzt, so wird
das Verschlußstück 1 in der Art eines Rückschlagventils vermehrt auf seinen Sitz
3 gedrückt. Das Druckmittel kann demzufolge nicht zur Arbeitsmaschine strömen.
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Über dem Verschlußstück 1 befindet sich die durch das Handrad 9 verstellbare
Ventilspindel 10, welche an ihrer dem Verschlußstück 1 zugewendeten Seite den Raum
11 bildet. Der Raum 11 steht über die Bohrungen 4, 5 mit der freien Atmosphäre in
Verbindung, so daß ein geringer Teil des Druckmittels entweichen kann. Die Bohrungen
4, 5 sind zu diesem Zweck mit einem kleinen Durchmesser ausgeführt.
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Soll das Ventil zwecks Wiederanlauf der Arbeitsmaschine geöffnet werden,
so bedarf es der Verstellung der Ventilspindel 10 in der Weise, daß ihr Kopfende
7 dem in der Schließstellung (linke Figurhälfte) befindlichen Verschlußstück 1 genähert
wird und sich mit der Stirnfläche 8 auf das Verschlußstück 1 aufsetzt. Es erfährt
nunmehr das Verschlußstück 1 an der seinem Sitz 3 abgewendeten Seite über den Raum
11 und die Bohrungen 4, 5 eine Druckentlastung. Dagegen bleibt die schließseitige
Ringfläche a des Verschlußstückes 1 druckbeaufschlagt. Die an der Ringfläche a von
der Druckbeaufschlagung im Öffnungssinne wirkende Kraft überwiegt die im Schließsinne
wirkende Belastungskraft der Feder 2 und das Eigengewicht des Verschlußstückes 1
mit seinem Führungszapfen 6. Demzufolge wird unter Einwirkung der Druckbeaufschlagung
der Ringfläche a das Verschlußstück 1 von seinem Sitz 3 abgehoben, wenn die Spindel
10 nach dem Aufsetzen auf das Verschlußstück 1 zurückverstellt wird. Es ergibt sich
dann die in der rechten Figurhälfte veranschaulichte Stellung des Verschlußstückes
1 und der Ventilspindel 10 mit ihrem Kopfende 7. Das Druckmittel kann demzufolge
in Pfeilrichtung zur Arbeitsmaschine strömen. Falls nunmehr eine Unterbrechung der
Druckmittelzufuhr eintritt, wird das Verschlußstück durch die Feder 2 wieder in
die Schließstellung gebracht, welche in der linken Figurhälfte veranschaulicht ist.
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Am Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, daß das Ventil sowohl als
Durchgangs-Absperrventil, als auch als Anlaufsicherung wirkt.
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Bei Verwendung des Ventils als Auslaufventil kann der Raum 11 zur
Auslaufseite des Ventils hin druckentlastet sein, indem die Bohrungen 4, 5 über
den Führungszapfen 6 mit der Ventil-Auslaufseite in Verbindung stehen.