DE4035874A1 - Ausbaustempel mit in dem stempelkopf integriertem druckbegrenzungsventil - Google Patents
Ausbaustempel mit in dem stempelkopf integriertem druckbegrenzungsventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ausbaustempel, insbeson
dere für den Streb- und Streckenausbaues des untertägigen
Berg- und Tunnelbaues vorgesehener Teleskop-Einzelstempel,
mit einem im Stempelkopf angeordneten Druckbegrenzungsventil
mit Federgehäuse, Ventilfeder, Federteller und in einer
Ventilbohrung verschieblich angeordnetem Ventilkolben mit
Dichtung.
Im untertägigen Berg- und Tunnelbau dienen derartige
Ausbaustempel zum Offenhalten der bergmännisch hergestellten
Hohlräume. Diese Ausbaustempel werden als Einfach- oder
Mehrfachteleskopstempel ausgeführt und mit Hydraulikflüssig
keit, vorzugsweise einer Wasser-in-Öl-Emulsion betrieben,
wobei die Druckerzeuger außerhalb des Strebes an einem
Zentralpunkt angeordnet sind und über sie eine ganze Reihe
derartiger Ausbaustempel versorgt wird. Die als Einzel
stempel ausgeführten Ausbaustempel werden mit Hilfe von
Setz- und Raubpistolen mit der Wasser-in-Öl-Emulsion gefüllt
und ausgefahren und somit zwischen Hangendem und Liegendem
verspannt. Nach Beendigung ihrer Stützfunktion wird dann
mit Hilfe eines Raubschlüssels oder auch eines Raubventils
die Druckflüssigkeit abgelassen und der Ausbaustempel dann
für neue Einsatzzwecke wiederverwendet. Während des Ein
satzes kann es durch Gebirgsschläge o. ä. plötzlich auftre
tende und kurzzeitige Überlastungen zu Gefährdungen des
Ausbaustempels kommen, weil der Stempel diesem Überdruck
nicht nachgeben kann und dann die Gefahr der Zerstörung
besteht. Es zwar bekannt, insbesondere bei hydraulischen
Ausbaugestellen, sogenannte Druckbegrenzungsventile einzu
setzen, die bei solchen Überlastungen kurzzeitig Druck
flüssigkeit ablassen, ohne daß dadurch die Stützfunktion
des Ausbaustempels aussetzt, doch sind die mit den bekannten
Druckbegrenzungsventilen zu erzielenden Durchflußmengen
innerhalb kurzer Zeit zu gering. Aus DE-GM 84 23 530 ist
ein Ausbaustempel bekannt, in dessen Stempelkopf ein Druck
begrenzungsventil angeordnet ist. Dieses Druckbegrenzungs
ventil ist in einen Steckanschluß in der Deckplatte des
Innenteleskopstempels eingeschoben, wobei die austretende
Druckflüssigkeit aus dem Federgehäuse des Druckbegrenzungs
ventils in den Innenraum des Stempelkopfes austreten kann.
Über seitliche Öffnungen kann die Druckflüssigkeit dann
in die Atmosphäre gelangen. Vorteilhaft bei diesen bekannten
Druckbegrenzungsventilen, die in den Stempelkopf eingesetzt
sind, ist, daß sie vor Beschädigungen gesichert angeordnet
werden können und daß aufgrund der Bauart Durchflußmengen
von 100 und einigen 1 mehr pro Minute erreicht werden.
Nachteilig ist jedoch, daß die Durchflußmenge nicht wesent
lich erhöht werden kann, weil aufgrund der vorhandenen
Abmessungen und insbesondere der zum Einsatz kommenden
Steckanschlüsse die Durchflußöffnungen begrenzt sind. Aber
selbst wenn man diese Durchflußöffnungen erweitern würde,
wäre aufgrund der vorgesehenen Platzverhältnisse im Druck
begrenzungsventil die Durchflußmenge durch die zum Einsatz
kommenden Ventilfedern und die Durchflußquerschnitte be
grenzt. So ist trotz optimaler Abmessungen bei den bekannten
Druckbegrenzungsventilen die Leistung bei 400 l pro Minute
begrenzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
kompakt bauenden Ausbaustempel mit einem Druckbegrenzungs
ventil großer, d. h. über 1000 l pro Minute liegender Durch
flußmenge zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Stempelkopf als Federgehäuse ausgebildet ist, wobei
in dessen Wandung und/oder der oberen Abschlußplatte eine
Auslaßöffnung vorgesehen ist und daß die den Ventilkolben
aufnehmende Ventilbohrung in der Stempelkopf und Hydraulik
raum trennenden Deckplatte ausgebildet ist, in der der
Ventilkolben an einer geringe Reibung erzeugenden Dichtung
entlanggeführt verschieblich angeordnet ist.
Bei einem derart ausgebildeten Ausbaustempel kann
aufgrund des wesentlich vergrößerten Federgehäuses auch
die zum Einsatz kommende Ventilfeder wesentlich vergrößert
und damit auch der Durchflußquerschnitt des Ventilkolbens
entsprechend gewählt werden, so daß Durchflußleistungen
von über 1000 l pro Minute erreicht werden. Dies wird sowohl
durch die Vergrößerung des Federraums bzw. Federgehäuses
wie auch dadurch erreicht, daß die Deckplatte zwischen
Stempelkopf und Hydraulikraum mit in das Ventil integriert
ist, wodurch praktisch annähernd den Innenquerschnitt des
Stempels aufweisende Ventilbohrungen geschaffen werden
können. Das Federgehäuse hat beispielsweise einen Innen
durchmesser von 73 +/- 0,15 mm und liegt damit weit über
den Bemessungen von Druckbegrenzungsventilen nicht inte
grierter Bauart. Darüber hinaus ist es möglich, den Aufbau
eines derartigen Ausbaustempels einfach zu halten, weil
die für den Schutz des Ausbaustempels benötigten Einzelteile
in den Stempelkopf integriert sind. Vorteilhaft ist darüber
hinaus, daß durch die Integration des Druckbegrenzungs
ventils immer sichergestellt ist, daß ein derartiger Ausbau
stempel über die notwendigen Sicherheiten verfügt.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Ventilbohrung in einem in die Deckplatte
einschraubbaren Bauteil ausgebildet ist. Dieses Konzen
trieren in einem Bauteil hat den Vorteil, daß die notwen
digen Feinarbeiten an einem relativ klein bemessenen Teil
verwirklicht werden, während die Decklatte insgesamt im
übrigen weitgehend unbearbeitet bleiben kann, von dem inte
grierten Ringkanal und den sonstigen Kanälen einmal abge
sehen, die weiter hinten noch erläutert werden.
Eine stabile Führung der im Federgehäuse angeordneten
Ventilfeder und damit eine genaue Funktion des Druckbegren
zungsventils wird zusätzlich sichergestellt, indem der
dem Kopf des Ventilkolbens aufnehmende Federteller auf
der der Ventilfeder zugewandten Seite eine der Ventilfeder
angepaßte Ausnehmung aufweist. Dabei ist eine entsprechende
Ausnehmung zweckmäßigerweise auch auf der gegenüberliegenden
Seite, d. h. auf der Unterseite des oberen Federtellers
vorgesehen, wobei je nach Anzahl der zum Einsatz kommenden
Ventilfedern die Ausnehmungen entsprechend angepaßt werden.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung ist nämlich vorge
sehen, daß mehrere, ineinanderstehend angeordnete Ventil
federn vorgesehen sind, um so den Durchmesser der Ventil
bohrung möglichst groß bemessen zu können, ohne überdimen
sionierte Federn einsetzen zu müssen. Damit ist auch eine
weitgehende Variation der Durchflußmenge innerhalb einer
Minute möglich, so daß eine einfache Möglichkeit der An
passung an die jeweiligen Gegebenheiten erreicht ist.
Weiter oben ist bereits darauf hingewiesen
worden, daß gegenüberliegend zum Federteller ein oberer
Federteller bzw. eine obere Federplatte vorgesehen ist.
Dabei lehrt die Erfindung vorteilhafterweise, daß die Ab
schlußplatte des Stempelkopfes als unterhalb des Kronkopfes
im Stempelkopf verschieblich angeordnete, zugleich als
obere Federplatte dienende Stellplatte ausgebildet ist.
Diese Stellplatte kann im Stempelkopf gedreht und auf den
unteren Federteller zubewegt werden, so daß die Federkraft
entsprechend verändert werden, vor allem verstärkt werden
kann. Da oberhalb dieser Federplatte noch der eigentliche
Kronkopf angeordnet ist, ist eine Verschmutzung oder Ge
fährdung dieses Teils nicht zu befürchten. Vorteilhaft
ist dabei insbesondere die völlige Integration eines der
artigen Druckbegrenzungsventils in den Stempelkopf, indem
praktisch der gesamte Stempelkopf als Druckbegrenzungsventil
ausgebildet ist.
Zur Vereinfachung der Einstellung der Federkraft sieht
die Erfindung vor, daß die Stempelplatte mit einem Imbus
ausgerüstet ist, der in eine bis in den Federraum reichende
Axialbohrung übergehend ausgebildet ist. Damit kann die
in das Federgehäuse gelangende Druckflüssigkeit auch über
die Stellplatte den Federraum verlassen und in die
Atmosphäre gelangen, so daß ein schnelles Abführen des
Druckmediums sichergestellt ist und damit, wie angestrebt,
ein leichtes Betätigen der Stellplatte erreicht werden
kann.
Zur Erleichterung der Montage ist weiter vorgesehen,
daß das den Ventilkolben aufnehmende Bauteil über einen
rohrhülsenartigen Einsatz verfügt, der die Dichtung
fixierend in das Bauteil einschraubbar ist. Dadurch braucht
die die Dichtung aufnehmende Ringnut nicht als solche herge
stellt zu werden, sondern vielmehr wird die Innenbohrung
einfach entsprechend erweitert und die Dichtung am oberen
Ende dann durch den eingeschraubten Einsatz festgehalten.
Auch der Ventilkolben wird in seiner Ausgangsstellung
vorteilhaft fixiert, indem der Einsatz eine gestufte Innen
bohrung aufweist. Der im Einsatz dadurch erreichte Ansatz
bzw. die Stufe begrenzt den Verschiebeweg des
Ventilkolbens nach unten, während er bei der normalen Druck
beaufschlagung durch den Federteller die Ventilfeder in
die andere Richtung begrenzt ist. Übertrifft aber der Druck
im Stempel die Federkraft, so wird der Ventilkolben gegen
die Federkraft verschoben und die Druckflüssigkeit kann
über die Axial- und die Radialbohrungen des Ventilkolbens
in den Federraum einströmen.
Um ein Druckbegrenzungsventil mit günstigen Schließ
werten zu erhalten und um die Standzeit möglichst groß
zu halten, sieht die Erfindung vor, daß die dem Ventilkolben
zugeordnete Dichtung aus einem sehr geringe Reibung erzeu
genden, eine große Härte aufweisenden Werkstoff besteht.
Aufgrund der großen Härte werden optimale Standzeiten er
reicht, während die geringe Reibung die Möglichkeit gibt,
optimale Schließwerte zu erreichen. Insgesamt gesehen er
reicht man überraschend günstige Schließwerte, weil die
Reibung mit einem derartigen Material auf ein so geringes
Maß reduziert ist, daß die Bewegung auch eines Ventilkolbens
mit sehr großem Durchmesser dadurch nicht beeinträchtigt
wird. Derartige nicht mehr flexible Dichtringe führen den
noch zu einer wirksamen Abdichtung, weisen extrem hohe
Standzeiten auf und lassen die schon erwähnten günstigen
Schließwerte erreichen, weil die Reibung zwischen Dichtring
und Ventilkolben auf ein Minimum reduziert ist. Eine ge
zielte Dichtung wird dabei erreicht, weil der Dichtring
genau an der Dichtkante eine ringförmige Dichtzone ergebend
geformt ist.
Eine solche Dichtzone wird insbesondere dadurch er
reicht, daß die Dichtung einen rechteckigen Querschnitt
aufweisend und in einer Ringnut mit einem eine Fase auf
weisenden Nutgrund angeordnet ist. Damit entsteht an der
Dichtkante ein entsprechender Vorsprung, weil auch der
harte Dichtring entsprechend beeinflußt wird. Damit liegt
die Abdichtung genau in Form einer ringförmigen Dichtzone
dort, wo sie aufgrund der Ausbildung des Ventilkolbens
sein soll. Auch der entsprechend harte Dichtring bzw. die
Dichtung kann sich so vorteilhaft dicht an den Ventilkolben
anschmiegen, um hier für eine bleibende ringförmige Abdich
tung zu sorgen. Entsprechende Dichtringe werden zweckmäßig
aus einem Kunststoffrohr abgedreht, wodurch eine genaue
zweckmäßige Formgebung eingehalten werden kann, ohne daß
der Herstellungsaufwand belastend ist. Eine Einführung
dieses Dichtringes ist dabei dadurch begünstigt, daß, wie
weiter oben erwähnt, das Bauteil den Dichtring bzw. die
Dichtung fixierend in den Einsatz einschraubbar ist.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt,
die Dichtung eine Härte von Shore D 50 bis 90, vorzugsweise
54 bis 60 aufweisen zu lassen, wobei sie wiederum vorzugs
weise ein Kunststoff Teflon TFM 1600 ist bzw. daraus ge
fertigt ist. Ein solcher Kunststoff Teflon TFM 1600 weist
die oben beschriebenen günstigen Shore-Härte-Werte auf
und bringt sehr hohe Standzeiten bei optimalen Schließ
werten.
Nicht nur, um in einem derartigen Druckbegrenzungs
ventil die gleichen Materialien zu verwenden, sondern vor
allem um ähnlich gute Schließwerte und Standzeiten zu
gewährleisten ist vorgesehen, daß auch die übrigen Dich
tungen Teflonringe sind.
Eine besonders zweckmäßige und die Kompaktbauweise
verbessernde Ausbildung des Ausbaustempels sieht vor, daß
in der Deckplatte und der Wandung des Stempelkopfes unter
halb des Bauteils ein Ringkanal ausgebildet ist, der über
Radialbohrungen mit einer auch das Bauteil aufnehmenden
Axialbohrung einerseits und einer in der Wandung ausge
bildeten achsparallelen Verbindungsbohrung andererseits
verbunden ist, wobei die Verbindungsbohrung unterhalb des
Kronkopfes endet und mit einem Füll- und Raubventil ver
bunden ist. Vorteilhaft ist dabei, daß das Füll- und Raub
ventil ebenfalls in den Stempelkopf zumindest teilweise
integriert werden kann und am Stempelkopf gut erreichbar
ist und direkt auf das Innenteleskoprohr einwirkt, so daß
eine vorteilhafte Vereinfachung des ganzen Systems erreicht
ist.
Das Füll- und Raubventil ist erfindungsgemäß tangen
tial am Stempelkopf angeordnet, so daß es über die Kappe
direkt geschützt und durch Steinfall u. ä. nicht gefährdet
ist. Es ist mit dem Stempelkopf fest verbunden, vorzugsweise
angeschweißt und ist immer so angeordnet, daß es
durch die Kappe mitgeschützt werden kann.
Um die notwendigen Kanäle und Bohrungen auf einfache
Art und Weise fertigen und die Funktion sowohl des Druck
begrenzungsventils wie des Füll- und Raubventils in den
Stempelkopf zu integrieren, sieht die Erfindung ergänzend
vor, daß die Deckplatte ein T-förmiges, die Ventilbohrung,
Ringkanal und Radialbohrungen aufweisendes Rundeisen ist,
das an dem Federraum zugewandten Ende ein mit dem Innenge
winde des Stempelkopfes korrespondierendes Außengewinde
und am gegenüberliegenden Ende einen vorstehenden, kreis
runden Kragen aufweist, dessen Außenradius dem von Stempel
kopf und Innenteleskoprohr entspricht. Während über den
Kragen eine sinnvolle und einfache Verbindung mit dem
eigentlichen Innenteleskoprohr erreicht und außerdem eine
günstige Abdichtung zum Stempelkopf möglich ist, bietet
das Rundeisen die Möglichkeit, die notwendigen Ringkanäle
und Radialbohrungen sowie sonstigen Bohrungen herzustellen
und unterzubringen und dann praktisch Stempelkopf und das
die Deckplatte aufweisende Innenteleskoprohr miteinander
durch Verschrauben zu verbinden. Damit wird auch eine evtl.
notwendige Wartung erleichtert, da nach dem Abschrauben
des Stempelkopfes die darin enthaltenen Einzelteile des
Druckbegrenzungsventils leicht auseinandergenommen, über
prüft und wieder eingesetzt werden können.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß ein sehr kompakt bauender Ausbaustempel geschaffen
ist, in den das Druckbegrenzungsventil vollständig inte
griert bzw. der als solcher das Druckbegrenzungsventil
selbst darstellt. Durch die entsprechend günstigen Ab
messungen können nun große Federkräfte zum Einsatz kommen,
die wiederum einen Ventilkolben ermöglichen, der große
Durchflußmengen zuläßt. Damit ist ein Einzelstempel ge
schaffen, der mit dem angebauten bzw. integrierten Füll- und
Raubventil einen sehr modernen und voll funktionstüchtigen
Ausbaustempel ergibt. Vorteilhaft ist weiter, daß sowohl
die Montage wie auch die Wartung durch einen geschickten
Aufbau des Ausbaustempels gegeben ist, ohne daß die Her
stellungskosten dadurch wesentlich erhöht würden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen
standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüh
rungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und
Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausbaustempel im Längsschnitt mit
seitlich angebautem Füll- und Raubventil,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Stempel
kopfes mit radial angeordnetem Füll-
und Raubventil,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in der
Ventilbohrung verschieblich geführten
Ventilkolbens mit Dichtungen und
Fig. 4 eine noch weiter vergrößerte Darstellung
des Ventilkolbens mit Dichtung.
Der aus Fig. 1 ersichtliche Ausbaustempel (1) besteht
aus einem Innenteleskoprohr (2) und dem das Innenteleskop
rohr (2) teilweise aufnehmenden Außenteleskoprohr (3).
Statt dieser beiden Teleskoprohre können auch weitere Teles
koprohre ein Mehrfachteleskoprohr ergebend zum Einsatz
kommen.
Nach oben hin ist das Innenteleskoprohr (2) durch
einen Kronkopf (4) abgeschlossen, der zur Verbindung mit
der an das Hangende bzw. die Firste angedrückte Kappe dient.
Dieser Kronkopf (4) ist über Splinte (6) lösbar mit dem
Stempelkopf (5) verbunden, wobei seitlich tangential an
den Stempelkopf (5) angepaßt ein Füll- und Raubventil (7)
vorgesehen ist. Mit (8) ist der Dichtring bezeichnet, der
das Gleiten des Innenteleskoprohres (2) im Außenteleskoprohr
(3) erleichtert und für eine geeignete Führung sorgt. Im
Innenteleskoprohr (2) und je nach Ausziehweite auch im
Außenteleskoprohr (3) bildet sich ein Hydraulikraum (9),
in dem das Druckmedium gespeichert ist.
Der Stempelkopf (5) stellt zugleich auch das Druck
begrenzungsventil dar, wobei Fig. 1 und auch Fig. 2 ver
deutlichen, daß die Ventilfeder (10) den Stempelkopf (5)
als Federgehäuse (11) nutzt. Bei der aus den Fig. 1 und 2
ersichtlichen Ausführung sind in dem vom Federgehäuse (11)
gebildeten Federraum (12) zwei Ventilfedern (10 und 13)
unterschiedlicher Federstärke untergebracht, so daß sich
insgesamt die Möglichkeit bietet, ein Ventilkolben mit
großer Axialbohrung vorzusehen. Dies wird weiter dadurch
ermöglicht, daß die Deckplatte zwischen Hydraulikraum (9)
und Stempelkopf (5) die Ventilbohrung aufnimmt und damit
ein Teil des Druckbegrenzungsventils darstellt.
Die Ventilfeder (10) stützt sich nach oben hin an
einer Federplatte (14) ab, die gleichzeitig als Stellplatte
(15) dient und damit die Abschlußplatte zum Kronkopf (4)
darstellt. Sie verfügt über ein Außengewinde, das mit dem
im Stempelkopf (5) ausgebildeten Innengewinde korrespon
dierend ausgebildet ist. Über dieses Gewinde (16) ist es
möglich, die Stellplatte (15) so zu verschieben bzw. zu
bewegen, daß die Ventilfedern (10, 13) entweder zusammenge
drückt oder entlastet werden. Das Verdrehen wird durch
den Imbus (17) erleichtert, wobei die Imbusbohrung als
Axialbohrung (18) bis in den Federraum (12) geführt ist.
Diese Axialbohrung (18) mit der Imbusbohrung (17) dient
somit gleichzeitig als Auslaßöffnung.
Auf der der oberen Federplatte (14) gegenüberliegenden
Seite stützen sich die Ventilfedern (10, 13) auf einen
den Ventilkolben (2o) belastenden unteren Federteller (22)
ab. Der Kopf (21) des Ventilkolbens (20) ist dabei im Feder
teller (22) gelagert, d. h. in einer entsprechenden Bohrung,
um auf diese Art und Weise eine einwandfreie Führung der
Ventilfedern (10, 13) zu gewährleisten. Dies wird auch
noch dadurch begünstigt, daß auf der gegenüberliegenden
Seite des Federtellers (22) Ausnehmungen (23) vorgesehen
sind, die den Ventilfedern (10, 13) angepaßt ist bzw. ange
paßt sind. Der Federteller (22) verfügt auf der Unterseite
über Schrägen (24), um so das ausströmende Druckmedium
unter gewisser Beeinflussung des Federtellers aber möglichst
strömungsgünstig in den Federraum (12) hineinzuleiten.
Die Deckplatte (25), die den Hydraulikraum (9) des
Innenteleskoprohres (2) gegen den Federraum (12) begrenzt,
ist bei der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Ausführung
als relativ kompaktes Rundeisen ausgebildet, um die notwen
digen Bohrungen und Kanäle optimal anordnen zu können.
Zunächst einmal ist hier die einen relativ großen Durch
messer aufweisende Ventilbohrung (26) zu nennen, in der
der Ventilkolben verschieblich geführt und durch die Dich
tung (27) abgedichtet angeordnet ist. Die Ventilbohrung
(26) mit dem integrierten Ventilkolben (20) ist in einem
Bauteil (28) untergebracht, das als solches in die Deck
platte (25) einschraubbar ist. Bei der aus Fig. 2 ersicht
lichen Ausführung ist hier sogar ein Sechskant vorgesehen,
um so das Einschrauben bzw. Herausschrauben zu erleichtern.
Aber auch das Bauteil (28) verfügt über einen rohr
hülsenartigen Einsatz (30), der als solcher über das
Schraubgewinde (31) in das Bauteil (28) einschraubbar ist
und über den die Dichtung (27) in der Ringnut (32) fixiert
werden kann. Der rohrhülsenartige Einsatz (30) ist mit
der Innenbohrung (33) ausgerüstet, die hier gestuft ausge
bildet ist, um dadurch gleichzeitig auch den Ventilkolben
(20) fixieren zu können. Dies erfolgt durch den Ansatz
(34) in der Innenbohrung (33). Das Ein- und Ausschrauben
des Einsatzes (30) wird durch einen Imbus (35) erleichtert.
Der Stempelkopf (5) verfügt im oberen Ende über das
Gewinde (16), um die Federplatte (14) einschrauben zu
können. Am gegenüberliegenden Ende ist ebenfalls ein Innen
gewinde (37) vorgesehen, das in der Wandung (38) ausgebildet
ist und mit dem Außengewinde (39) der Deckplatte (25)
korrespondiert. So kann die gesamte Deckplatte (25) in
den Stempelkopf (5) eingeschraubt werden. Während am oberen,
dem Federraum (12) zugewandten Ende (40) der Deckplatte
(25) das Außengewinde (39) vorgesehen ist, weist das gegen
überliegende Ende (41) einen Kragen (42) auf, dessen Außen
wand (43) mit den Außenwänden von Stempelkopf (5) und Innen
teleskoprohr (2) andererseits gleich ist. Über die Schweiß
naht (44) ist dieser Kragen (42) und damit die Deckplatte
(25) mit dem Innenteleskoprohr (2) verbunden, so daß durch
Aufschrauben des Stempelkopfes (5) eine leichte Montage
gegeben ist. Während vor dem Aufschrauben des Stempelkopfes
(5) zunächst einmal das Bauteil (28) mit dem rohrhülsen
förmigen Einsatz (30) vormontiert ist, werden der Feder
teller (22) und die Ventilfedern (10, 13) von oben her
in den Stempelkopf (5) eingeführt und dann durch Aufschrau
ben der Federplatte (14) bzw. der Stellplatte (15) entgültig
fixiert.
In der Deckplatte (25) und in der Wandung (38) ist
ein Ringkanal (46) ausgebildet, der über die Dichtungen
(45) zum Federraum (12) und über die Dichtung (47) zum
Hydraulikraum (9) des Innenteleskoprohres (2) abgedichtet
ist. Dieser Ringkanal (46) ist über Radialbohrungen (48)
einerseits mit der Axialbohrung (49) der Deckplatte (25)
und andererseits mit der Verbindungsbohrung (50) in der
Wandung (38) verbunden. Diese Verbindungsbohrung (50) ist
bis zum Füll- und Raubventil (7) hochgeführt und dann ent
sprechend mit diesem verbunden, so daß der Füll- und
auch der Raubvorgang auf einfache Art und Weise und direkt
vorgenommen werden kann.
Ergänzend zu der über die Axialbohrung (18) und die
Imbusbohrung (17) in der Federplatte (14) erreichte Aus
laßöffnung ist in der Wandung (38) des Stempelskopfes (5)
eine radial angeordnete Auslaßöffnung (52) oder auch mehrere
derartige Auslaßöffnungen vorgesehen, so daß genügend Aus
laßquerschnitt für das in den Federraum (12), der ja ein
sehr großes Volumen hat, eindringende Druckmedium geschaffen
ist.
Die Bodenplatte (53) schließt den Hydraulikraum (9)
nach unten hin ab, wobei eine Fußplatte (54) über Splinte
(55) mit der Bodenplatte (53) lösbar verbunden ist.
Abweichend von der aus Fig. 1 ersichtlichen Darstellung
und Ausbildung ist das Füll- und Raubventil (7) bei der
aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführung radial angeordnet und
muß schon von daher entsprechend große Abmessungen aufwei
sen. Unterhalb dieses Füll- und Raubventils (7) ist die
Rückholfeder (56) angedeutet, über die der Raubvorgang
beschleunigt werden kann.
Darüber hinaus zeigt Fig. 2 den Einsatz nur einer
entsprechend stark bemessenen Ventilfeder (10) und einer
Sicherung dieser Ventilfeder (10) durch den Federanschlag
(57, 58) .
Fig. 3 zeigt den Ventilkolben (20), der über das Bau
teil (28) und den Einsatz (30) in der Deckplatte (25)
fixiert angeordnet ist. Er ist dabei in der im Einsatz
(30) vorgesehenen Axialbohrung (49) verschieblich geführt,
so daß bei entsprechendem Überdruck im Hydraulikraum (9)
und damit in der Axialbohrung (49) dieses Druckmedium in
die Axialbohrung (65) des Ventilkolbens (20) einströmt
und den Ventilkolben gegen die Kraft der Ventilfeder (10,
13) anhebt. Dieses Anheben ist dann beendet, wenn die
Radialbohrungen (64) die Dichtung (27) überfahren haben,
so daß dann das Druckmedium durch die Radialbohrungen (64)
in den Federraum (12) eintreten kann. Ist die Federkraft
der Ventilfedern (10, 13) größer als der Druck im Hydraulik
raum (9), so dichtet die Dichtung (27) die Axialbohrung
(65) und Radialbohrung (64) und damit den Hydraulikraum
(9) vollständig gegen den Federraum (12) ab.
Fig. 4 gibt eine ergänzende Vergrößerung des Abdich
tungsbereiches am Ventilkolben (20) wieder. Die Außenwandung
des Ventilkolbens (20) ist glatt ausgeführt, so daß er
sich ohne weiteres, wie aus Fig. 4 ersichtlich, an der
Dichtung (27) entlangbewegen kann. Dabei ist oberhalb der
Radialbohrungen (64) genau im Bereich der Dichtkante bzw.
Dichtfläche (63) ein dichtes Anliegen der Dichtung (27)
und damit eine optimale Abdichtung dadurch erreicht, daß
Nutgrund (62) und die Rückwand der Ringnut (32), wie aus
Fig. 4 ersichtlich ist, über eine Fase (61) verbunden sind.
Dadurch wird erreicht, daß sich die Dichtung (27), d. h.
der Dichtring hier so verformt bzw. zwangsweise so verformt
wird, daß ein immer dichtes Anliegen im Bereich der Dicht
fläche (63) gewährleistet ist. Die Fase (61) ist dabei
vorteilhaft bogenförmig oder teilkreisförmig ausgebildet,
um ein Beschädigen des aus sehr unflexiblem Material be
stehenden Dichtringes bzw. der Dichtung (27) zu verhindern.
Die Dichtringe bzw. die Dichtung (27) reibt auf der Außen
wandung des Ventilkolbens (20), ohne daß eine zu große
Reibung entsteht, weil dieser Ring aus einem Teflon-Kunst
stoff TFM 1600 gefertigt ist. Derartige Dichtringe, die
im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind, erbringen ausge
sprochen günstige Abdichtungswerte, weisen aber wie erwähnt
eine sehr geringe Reibung auf, so daß der Gang des Ventil
kolbens (20) denkbar wenig beeinträchtigt wird. Aufgrund
der großen Härte dieses Teflon-Kunststoffes mit einer Shore-
Härte von D 50 bis 90 lassen sich optimale Standzeiten
erreichen und durch die Verwendung des rechteckigen Dicht
ringes auch eine Optimierung der Abdichtung insgesamt,
insbesondere im Zusammenhang mit der Fase (61).
Auch die Dichtung (68) ist aus dem gleichen
Material gefertigt.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen
allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination
als erfindungswesentlich angesehen.
Claims (15)
1. Ausbaustempel, insbesondere für den Streb- und
Streckenausbau des untertägigen Berg- und Tunnelbaues vorge
sehener Teleskop-Einzelstempel, mit einem im Stempelkopf
angeordneten Druckbegrenzungsventil mit Federgehäuse,
Ventilfeder, Federteller und in einer Ventilbohrung ver
schieblich angeordnetem Ventilkolben mit Dichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempelkopf (5) als Federgehäuse (11) ausgebildet
ist, wobei in dessen Wandung (38) und/oder der oberen Ab
schlußplatte (14, 15) eine Auslaßöffnung (52, 18) vorgesehen
ist und daß die den Ventilkolben (20) aufnehmende Ventil
bohrung (26) in der Stempelkopf und Hydraulikraum (9)
trennenden Deckplatte (25) ausgebildet ist, in der der
Ventilkolben (20) an einer geringe Reibung erzeugenden
Dichtung (27) entlanggeführt verschieblich angeordnet ist.
2. Ausbaustempel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilbohrung (26) in einem in die Deckplatte (25)
einschraubbaren Bauteil (28) ausgebildet ist.
3. Ausbaustempel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der den Kopf (21) des Ventilkolbens (20) aufnehmende
Federteller (22) auf der der Ventilfeder (13) zugeordneten
Seite eine der Ventilfeder (13) angepaßte Ausnehmung (23)
aufweist.
4. Ausbaustempel nach Anspruch 1 und Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere, ineinanderstehend angeordnete Ventilfedern
(10, 13) vorgesehen sind.
5. Ausbaustempel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschlußplatte (14, 15) als unterhalb des Kronkopfes
(4) im Stempelkopf (5) verschieblich angeordnete, zugleich
als obere Federplatte (14) dienende Stellplatte (15) ausge
bildet ist.
6. Ausbaustempel nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellplatte (15) mit einem Imbus (17) ausgerüstet
ist, der in eine bis in den Federraum (12) reichende Axial
bohrung (18) übergehend ausgebildet ist.
7. Ausbaustempel nach Anspruch 1 und Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das der Ventilkolben (20) aufnehmende Bauteil (28)
über einen rohrhülsenartigen Einsatz (30) verfügt, der
die Dichtung (27) fixierend in das Bauteil einschraubbar
ist.
8. Ausbaustempel nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (30) eine gestufte Innenbohrung (33) auf
weist.
9. Ausbaustempel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Ventilkolben (20) zugeordnete Dichtung (27)
aus einem sehr geringe Reibung erzeugenden, eine große
Härte aufweisenden Werkstoff besteht.
10. Ausbaustempel nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (27) einen rechteckigen Querschnitt auf
weist und in einer Ringnut (32) mit einem eine Fase (61)
aufweisenden Nutgrund (62) angeordnet ist.
11. Ausbaustempel nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (27) eine Härte von Shore D 50 bis 90,
vorzugsweise 54 bis 60 aufweist und wiederum vorzugsweise
ein Kunststoff Teflon TFM 1600 ist.
12. Ausbaustempel nach Anspruch 9 und Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Dichtungen (45, 47, 60) Teflonringe sind.
13. Ausbaustempel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Deckplatte (25) und der Wandung (38) des Stempel
kopfes (5) unterhalb des Bauteils (28) ein Ringkanal (46)
ausgebildet ist, der über Radialbohrungen (48) mit einer
auch das Bauteil aufnehmenden Axialbohrung (49) einerseits
und einer in der Wandung (38) ausgebildeten achsparallelen
Verbindungsbohrung (50) andererseits verbunden ist, wobei
die Verbindungsbohrung unterhalb des Kronkopfes (4) endet
und mit einem Füll- und Raubventil (7) verbunden ist.
14. Ausbaustempel nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Füll- und Raubventil (7) tangential am Stempelkopf
(5) angeordnet ist.
15. Ausbaustempel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckplatte (25) ein T-förmiges, die Ventilbohrung
(26), Ringkanal (46) und Radialbohrungen (48) aufweisendes
Rundeisen ist, das am dem Federraum (12) zugewandten Ende
(40) ein mit dem Innengewinde (37) des Stempelkopfes (5)
korrespondierendes Außengewinde (39) und am gegenüber
liegenden Ende (41) einen vorstehenden, kreisrunden Kragen
(42) aufweist, dessen Außenradius dem vom Stempelkopf und
Innenteleskoprohr (2) entspricht.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904035874 DE4035874A1 (de) | 1990-06-29 | 1990-11-12 | Ausbaustempel mit in dem stempelkopf integriertem druckbegrenzungsventil |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4020774 | 1990-06-29 | ||
| DE19904035874 DE4035874A1 (de) | 1990-06-29 | 1990-11-12 | Ausbaustempel mit in dem stempelkopf integriertem druckbegrenzungsventil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4035874A1 true DE4035874A1 (de) | 1992-01-02 |
| DE4035874C2 DE4035874C2 (de) | 1993-07-22 |
Family
ID=25894595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904035874 Granted DE4035874A1 (de) | 1990-06-29 | 1990-11-12 | Ausbaustempel mit in dem stempelkopf integriertem druckbegrenzungsventil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4035874A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 1990-11-12 DE DE19904035874 patent/DE4035874A1/de active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4035874C2 (de) | 1993-07-22 |
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