DE1024040B

DE1024040B - Absperrventil fuer einen mit Fluessigkeit gefuellten Druckraum bei Grubenausbaumitteln

Info

Publication number: DE1024040B
Application number: DESCH20419A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heusner
Original assignee: SCHWARZ KG HERMANN; Hermann Schwarz KG
Current assignee: SCHWARZ KG HERMANN; Hermann Schwarz KG
Priority date: 1956-07-11
Filing date: 1956-07-11
Publication date: 1958-02-13
Also published as: US2912211A; GB852354A; BE559110A; FR1178396A

Description

Im Grubenausbau unter Tage werden in steigendem Umfang neben Ausbaumitteln (Grubenstempeln, Wanderböcken), deren gegeneinander bewegliche Teile durch Reibungsschluß in ihrer Lage festgehalten werden, solche benutzt, bei denen das eine Teil einen mit Druckflüssigkeit gefüllten Zylinder bildet, in dem sich ein mit dem anderen Teil des Ausbauelementes verbundener Kolben bewegt. Die Erfindung hat es mit derjenigen Gruppe von Ausbaumitteln zu tun, bei denen die Druckräume nur während des Betriebszu-Standes mit Flüssigkeit gefüllt sind, während sich sonst Luft darin befindet. Wenn die hydraulische Einrichtung nur während eines bestimmten Arbeitsvorganges in Tätigkeit tritt, z. B. zum Setzen eines Stempels dient, dann stehen die genannten Räume nur während dieses Vorganges unter Flüssigkeitsdruck und im übrigen leer.

Wird die Flüssigkeit unter Druck eingeführt, so wird die in dem Druckraum enthaltene Luft entsprechend komprimiert. Es ist aber unerwünscht, daß neben der komprimierten Flüssigkeit in dem Raum sich ein Druckpolster verdichteter Luft befindet. Die angewendeten Drücke betragen oft mehrere hundert atü. Bei einem Reißen der Druckraumwände könnten erhebliche explosionsartige Schäden entstehen, wenn größere Luftmengen unter hohem Druck eingeschlossen sind.

Das Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Absperrventils für einen Druckraum, in dem sich, solange er nicht in Betrieb ist. Luft befindet und der im Betriebszustand mit einer unter hohem Überdruck stehenden Flüssigkeit gefüllt ist, wobei im Betriebszustand der überwiegende Teil des Luftinhaltes des Raumes aus demselben entfernt ist.

Man hat bei flüssigkeitsgefüllten Druckräumen an Grubenstempeln bereits Ventile zum Ablassen der Luft vorgesehen, die von Hand betätigt werden. Abgesehen davon, daß eine solche Betätigung von Hand die Bedienung des Ausbauelementes komplizierter gestaltet, kommt damit auch ein L^Tnsicherheitsmoment hinein, indem bei zu frühem Schließen des Luftventils eine erhebliche Menge komprimierter Luft in dem Druckraum verbleibt, während bei zu spätem Schließen Druckflüssigkeit herausfließt, was sehr unerwünscht sein kann. Eine bekannte Ausführung eines hydraulisch betätigten Grubenstempels weist ein Auschlußventil zur Verbindung mit einer Preßluftleitung od. dgl. auf, das so ausgebildet ist, daß es bei entsprechendem Überdruck in der Preßluftleitung Druckluft in den Oberstempel einströmen läßt; diese Druckluft kann aber nicht bei ansteigender Flüssigkeit selbsttätig entweichen. Bei einem anderen bekannten Flüssigkeits-Grubenstempel ist ein federbelastetes Sicherheitsventil vorgesehen, das Druckluft oder Flüssigkeit Absperrventil

für einen mit Flüssigkeit gefüllten
Druckraum bei Grubenausbaumitteln

Anmelder:

Hermann Schwarz Kommanditgesellschaft, Wattenscheid

Wilhelm Heusner, Bochum -Weitmar,
ist als Erfinder genannt worden

in den Oberstempel eintreten läßt; diese Medien köiinen aber nur dann entweichen, wenn im Stempel ein gewisser Überdruck herrscht. Diese Ventilanordnungen haben den Nachteil, daß beim Setzen ein mehr oder weniger großes Luftvolumen in nachteiliger Weise zusammengedrückt werden muß.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß das als Luftaustrittsventil dienende Absperrventil für einen mit Flüssigkeit zu füllenden Druckraum bei Grubenausbaumitteln, insbesondere hydraulischen Grubenstempeln, schwimmergesteuert und derart ausgebildet und angeordnet ist, daß es bis zum Erreichen eines ge\vissen Füllzustandes des Druckraumes geöffnet ist und mit Erreichen dieses Füllzustandes selbsttätig den Druckraum gegenüber der Außenluft abschließt. Der vorgegebene Wert des Füllzustandes des Druckraumes ist so gewählt, daß dabei nur noch eine verhältnismäßig geringe Luftmenge in dem Druckraum vorhanden ist, die auch in hoch verdichtetem Zustand bei eventueller Zerstörung der Druckraumwandungen keine Gefahr mit sich bringt.

Außer der Vermeidung dieser Gefahr bringt die Anwendung des neuen Ventils auch den Vorteil mit sich, daß infolge des Entweichens der Luft während der Zuführung der Druckflüssigkeit keine Arbeit zum

+5 Verdichten der sonst im Druckraum verbleibenden Luft geleistet zu werden braucht; es wird also Energie gespart.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Absperrventil als Tauchglocke ausgebildet. Diese ist mit einer derartigen Führung versehen, daß sie sich in dem in der Regel zylindrischen Druckraum nur in Richtung der Zylinderachse bewegen kann; die Tauchglocke wird von dem Spiegel der Flüssigkeit angehoben, legt sich bei einem vorgegebenen Füllungs-

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zustand mit ihrem Scheitel an die Decke des Druckraumes dichtend an und verschließt dabei eine Öffnung, die in der Decke angeordnet ist und die bei nicht gefülltem Druckraum dem Druckausgleich zwischen diesem und der Außenluft dient.

Die Tauchglocke kann an einem Schaft aufgehängt sein, der mit Spiel die in der Decke angeordnete Öffnung durchsetzt und die Glocke in einer wenig unterhalb der Schließstellung befindlichen Lage festhält.

Ist der Flüssigkeitsstand in dem Druckraum so weit angestiegen, daß die Tauchglocke die Deckenöffnung verschließt, so ist ein weiteres Entweichen der noch im Druckraum vorhandenen Luft nicht möglich. Die innerhalb der Glocke und außerhalb derselben im Druckraum noch vorhandene Luft wird beim weitereu Ansteigen der Flüssigkeit auf denjenigen Druck verdichtet, mit dem die beiden Teile des Ausbaumittels durch die Druckflüssigkeit verspannt werden. Um diese Luftmenge möglichst gering zu halten, wird die Glocke selbst möglichst flach gehalten, und die Unterseite der Decke wird der Form der Tauchglocke möglichst angepaßt. Der luft- und flüssigkeitsdichte Abschluß erfolgt durch eine Weichdichtung, die ringförmig den Schaft der Glocke umgibt.

Die Erfindung ist näher erläutert an Hand der Zeichnung. Diese stellt einen Grubenstempel dar, dessen Oberteil und Unterteil durch Reibungsschluß miteinander verspannt sind, bei dem aber das Setzen hydraulisch erfolgt. Es zeigt

Abb. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Achse des Stempels;

Abb. 2 ist ein Ausschnitt aus Abb. 1 und zeigt das Absperrventil für den Druckraum in größerem Maßstab, und zwar in der Offenstellung;

Abb. 3 entspricht der Abb. 2 und stellt das Ventil in der Schließstellung dar.

1 ist der Oberstempel, 2 ist der Unterstempel, 3 die Schloßbandage. Das Innere 4 des Oberstempels 1 ist als zylindrischer Druckraum ausgebildet. In dem relativ zu dem Unterstempel 2 heb- und senkbaren Zylinder gleitet der Kolben 5, der fest auf dem mit dem Unterstempel 2 verbundenen Rohr 6 angeordnet ist. Durch das Rohr 15 erfolgt die Zufuhr des Druckmittels zu dem Rohr 6, das über die Bohrung 16 mit dem Druckmittelraum 4 in Verbindung steht. 7 ist die Kolbendichtung.

Der Druckraum 4 ist durch die Decke 8 abgeschlossen, an die sich der Stempelkopf 17 anschließt. In der Decke befindet sich eine Bohrung 9, durch welche ein Druckausgleich zwischen der Außenluft und dem Druckraum 4 erfolgen kann. Durch diese Bohrung ist der Schaft 11 der Tauchglocke 10 hindurchgeführt. Mittels des Stiftes 12, der auf der Decke 8 ruht, wird die Tauchglocke gehalten. Auf der Unterseite hat die Decke 8 eine kegelstumpfförmige Aussparung, welche der Form der Tauchglocke 10 angepaßt ist. Auf der Oberseite des Glockenscheitels befindet sich eine Weichdichtung 13, welche bei angehobener Tauchglocke an dem mit 14 bezeichneten, als Ventilsitz ausgebildeten Teil der Deckenunterseite zur Anlage kommt.

Befindet sich die Setzvorrichtung nicht in Betrieb, so nimmt die Tauchglocke die in Abb. 2 gezeichnete Stellung ein. Erst wenn die Druckflüssigkeit im Raum 4 so hoch angestiegen ist, daß sie die Tauchglocke trägt, wird sie beim weiteren Steigen des Flüssigkeitsstandes emporgehoben, bis die Weichdichtung zur Anlage auf dem Ventilsitz 14 kommt. Jetzt erst beginnt die eigentliche \erdichtung der Flüssigkeit. Bei Erreichen eines bestimmten Überdrucks wird der Oberstempel 1 angehoben und in die gewünschte Stellung gebracht. Die innerhalb der Glocke und in dem Außenraum 18 vorhandene Luft gelangt dabei auf den im Raum 4 herrschenden Druck, ihr Volumen vermindert sich entsprechend auf einen sehr kleinen Raum. Da der Druck sowohl außerhalb als auch innerhalb der Glockenschale wirksam ist, sind Verformungen nicht zu befürchten.

Sind bei dem dargestellten Grubenstempel, nachdem mittels der Druckflüssigkeit das Setzen erfolgte, durch die Schloßbandage 3 Oberstempel 1 und Unterstempel 2 verspannt, so wird die Druckflüssigkeit entspannt und über die Leitung 15 wieder abgelassen. Dabei sinkt allmählich die Tauchglocke 10 in die in Abb. 2 dargestellte Lage zurück. Durch die Bohrung 9 dringt Luft ein und füllt allmählich den Raum 4 wieder aus.

Claims

Patentansprüche:

1. Absperrventil für einen mit Flüssigkeit zu füllenden Druckraum bei Grubenausbaumitteln, insbesondere hydraulischen Grubenstempeln, dadurch gekennzeichnet, daß das als Luftaustrittsventil dienende Absperrventil schwimmergesteuert und derart ausgebildet und angeordnet ist. daß es bis zum Erreichen eines gewissen Füllzustandes des Druckraumes geöffnet ist und mit Erreichen dieses Füllzustandes selbsttätig den Druckraum gegenüber der Außenluft abschließt.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Druckraum ein in der Achsrichtung geführter Schwimmer befindet, der von der Druckflüssigkeit so angehoben wird, daß er eine obere Öffnung des Druckraumes verschließt, ehe die ansteigende Flüssigkeit diese Öffnung erreicht hat.

3. Absperrventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer als Tauchglocke (10) ausgebildet ist, die in durch die Flüssigkeit angehobenem Zustand mit ihrem Scheitel an der Decke (8) des Druckraumes dichtend anliegt und dabei eine in der Decke (8) angeordnete, bei nicht oder nur teilweise gefülltem Druckraum (4) dem Druckausgleich zwischen diesem und der Außenluft dienende öffnung (9) verschließt.

4. Absperrventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchglocke (10) an einem Schaft (11) aufgehängt ist. der mit Spiel die in der Decke (8) angeordnete öffnung (9) durchsetzt und die Glocke (10) in einer wenig unterhalb der Schließstellung befindlichen Lage festhält.

5. Absperrventil nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Decke (8) der Form der Tauchglocke (10) angepaßt ist.

6. Absperrventil nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschluß durch eine Weichdichtung (13) erfolgt, die ringförmig den Schaft (11) der Glocke (10) umgibt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 813 542; französische Patentschrift Nr. 1 056 693.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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