DE3141475C2

DE3141475C2 - Schlauchkupplung für mehradrige hydraulische Kabel zur Verwendung bei hydraulischen Ausbausystemen in Bergbaubetrieben

Info

Publication number: DE3141475C2
Application number: DE3141475A
Authority: DE
Inventors: Walter 4600 Dortmund Weirich
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1981-10-20
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1986-10-02
Also published as: PL238661A1; US4493340A; ES516654A0; AU549771B2; BE894721A; PL138821B1; FR2514856B1; ES8307045A1; JPS5877994A; GB2107418B; AU8921382A; ZA827405B; GB2107418A; FR2514856A1; DE3141475A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung für mehradrige hydraulische oder pneumatische Kabel, insbesondere für hydraulische Ausbausysteme, bei welcher das eine Kupplungsstück (11) am Ende eines die Leitungsadern (13, 14) aufnehmenden Schutzschlauches (10) angeordnet ist und die an den Leitungsadern endseitig befestigten Anschlußnippel (21, 22) an einer Halteplatte (20) aufweist. In mindestens einer Anschlußbohrung (27) des vorzugsweise als Verteiler ausgebildeten Gegenkupplungsstücks (12) ist ein Rückschlagventil (30) angeordnet, welches diese Anschlußbohrung bei geöffneter Schlauchkupplung verschließt. Das Rückschlagventil (30) wird beim Schließen der Schlauchkupplung zwangsweise durch den in die betreffende Anschlußbohrung einfassenden, vorzugsweise als verlängerter Anschlagnippel ausgebildeten Nippel (22) geöffnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß beim Öffnen der Schlauchkupplung der über das Rückschlagventil angeschlossene Zylinderraum (Stempeldruckraum) keine Druck entlastung erfährt.

Description

— an mindestens einer abgewinkelten Anschlußbohrung (27) ist der dem Nippeleingriff dienende Bohrungszweig (27') axial über die Winkelstelle hinaus bis zur Außenseite des Winkelverteilers (12) verlängert, wobei in diesen verlängerten Bohrungszweig von der der Nippel-Anschlußfläche (24) gegenüberliegenden Seite her ein Rückschlagventil (30) eingesetzt ist;

— von den an der Halteplatte (20) des Kupplungsstückes (11) angeschlossenen Nippeln (21, 22) ragt mindestens ein Nippel (22) weiter über die Halteplatte vor als mindestens ein anderer Nippel (21), wobei der weiter vorragende Nippel (22) einen mit einem Öffnungsorgan (37,38) des Rückschlagventils (30) zusammenwirkenden Anschlagnippel bildet, der in Schließstellung der Kupplung sich in der das Rückschlagventil (30) aufnehmenden Anschlußbohrung (27) befindet und das Rückschlagventil über das Öffnungsorgan (37,38) in Offenstellung hält.

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (30) ein stößelbetätigtes Ventil ist, und daß in einer Bohrungserweiterung der das Rückschlagventil aufnehmenden Anschlußbohrung (27) ein den Stößel (38) tragender Stößelkolben (37) geführt ist, der mit mindestens einer die Druckmittelverbindung herstellenden Kolbenausnehmung versehen ist.

3. Schlauchkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (12) mit einem Gewinde (26) versehen ist, auf das eine Überwurfmutter (18) des Kupplungsstücks (11) aufschraubbar ist.

4. Schlauchkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (30) als Ventilpatrone ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Die bekannten Mehrfach-Schlauchleitungen, bei denen die Einzelschläuche als Adernbündel in einem Schutzschlauch angeordnet sind, der am Ende ein z. B. als Überwurfmutter ausgebildetes Kupplungsstück trägt, in dem die Einzelschläuche mit ihren Nippeln an einer Halteplatte fixiert sind, werden bevorzugt bei hydraulischen Ausbausystemen in untertägigen Gewinnungsbetrieben verwendet (DE-AS 20 66 052, DE-GM 80 02198, Zeitschrift »o-p-oelhydraulik und pneumatik«, 1980, Seiten 597/598). Diese mehradrigen hydraulischen Kabel dienen dabei z. B. zur Druckmittelversorgung der einzelnen hydraulischen Arbeitszylinder, vor allem der hydraulischen Stempel und der Rück- und Schreitzylinder, sowie zumeist weiterer Arbeitszylinder,

ίο wie z. B. der Kappen-Anstellzylinder, Richtzylinder, Steuerzylinder α dgl. Bei den sogenannten Nachbarsteuerungen von schreitenden hydraulischen Ausbauschilden u. dgl. werden die mehradrigen Kabel z. B. an Verteilerstücken angeschlossen, die in diesem Fall das Gegenkupplungsstück für das am Ende des Schutzschlauches angeordnete Kupplungsstück bilden. Das Lösen der Schlauchkupplungen, z. B. zum Zwecke des Auswechselns des mehradrigen Kabels, führt zwangsläufig zu einer Druckentlastung der angeschlossenen Arbeitszylinder. Dabei kommt es u. a. zu Stempelentlastungen, was bekanntlich eine erhebliche Gefährdung für das Strebpersonal darstellt

Es ist bei Einzel- oder Mehrfach-Schlauchkupplungen bekannt, aus Rückschlagventilen bestehende Absperrventile In den Kupplungsteilen vorzusehen, die beim Schließen der Kupplung z. B. durch Stößelbetätigung zwangsweise aufgestoßen werden und beim Öffnen der Kupplung durch das Druckmedium, gegebenenfalls durch Federkraft unterstützt, zwangsweise schließen, so daß die Last an den angeschlossenen Arbeitszylindern gehalten werden kann (US-PS 26 28 850, DE-AS 21 42 690, DE-OS 25 32 220). Bei Ölbrennern ist es bekannt, das federbelastete Absperrventil in einer rechtwinklig zur Brennstoffzuleitung verlaufenden Bohrungsveilängerung einer Brennerbohrung lösbar und auswechselbar anzuordnen (US-PS 27 28 589).

Weiterhin gehört es bei Schlauchkupplungen für mehradrige hydraulische Kabel zum Stand der Technik, zur Positionierung der steckerartigen Nippelanschlüsse der verschiedenen zu kuppelnden Leitungsadern einen Nippel vorzusehen, der mit einer den hydraulischen Rücklauf bildenden Rücklaufadern verbunden ist und eine größere Länge und Dicke hat als die anderen Nippel der Schlauchkupplung (DE-OS 29 04 867). Bei dieser Anordnung kann demgemäß ein gesonderter Positionierstift entfallen.

Schließlich ist auch eine Schlauchkupplung der erfindungsgemäßen Gattung bekannt, bei der das Gegenkupplungsstück als Winkelverteiler ausgebildet ist, der mit sich im Winkel zueinander schneidenden Anschlußbohrungen für die Druckmittelanschlüsse der einzelnen Leitungsadern versehen ist, die an winklig zueinanderstehenden Anschlußflächen des Winkelverteilers münden (DE-AS 20 66 052).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlauchkupplung der gattungsgemäßen Art bei möglichst geringem Fertigungsaufwand so auszubilden, daß bei möglichst einfacher Handhabung eine zuverlässige Lastsicherung mit einem kompakt bauenden Winkelverteiler erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schlauchkupplung sind also die Rückschlagventile in dem als Winkelverteiler ausgebildeten Gegenkupplungsstück angeordnet, das, wie bekannt, aus einem massiven Block mit winklig zueinanderstehenden Anschlußflächen und winklig zuein-

ander verlaufenden Anschlußbohrungen besteht Ein solcher Winkelverteiler ermöglicht auch in beengten Räumen, wie sie Untertage anzutreffen sind, einen Anschluß an mehradrigen Schlauchleitungen bei möglichst geradlinigem Verlauf, d. h. ohne übermäßige Biegungen der steifen Kabel. Mindestens eine der im Winkelverteiler angeordneten Anschlußbohrungen ist axial über die Winkelstelle hinaus bis zu derjenigen Außenseite, die der betreffenden Anschlußfläche des Winkelverteilers gegenüberliegt, verlängert, wobei der verlängerte Bohrungszweig das als Rückschlagventil ausgebildete Absperrventil aufnimmt, das vorzugsweise als leicht auswechselbare Ventilpatrone ausgebildet ist Ein Winkelverteiler dieser Ausgestaltung zeichnet sich durch verhältnismäßig einfache Bauweise, kostengünstige Fertigung sowie auch durch einfache Montage und leichte Auswechselbarkeit der Rückschlagventile aus, die im übrigen geschützt in dem massiven Block des Winkelverteilers liegen. Vorteilhaft ist ferner, daß das Öffnen des Rückschlagventils beim Schließen der Kupplung durch einen Nippel des am Winkelverteiler anzuschließenden Kupplungsstückes bewirkt wird, der weiter über die in diesem Kupplungsstück angeordnete Halteplatte vorragt als die übrigen Nippel und der somit einen Anschlagnippel bildet, der beim Schließen der Kupplung das im Winkelverteiler sitzende Rückschlagventil aufstößt. Diese Anordnung trägt nicht nur zur baulichen Vereinfachung und damit auch zur Erhöhung der Funktionssicherheit bei, sondern hat auch den Vorteil, daß der genannte längere Anschlagnippel gleichzeitig den Zentrier- bzw. Positioniernippel bilden kann. Das Rückschlagventil läßt sich etwa in die Schnittstelle zwischen die Bohrungszweige in verhältnismäßig geringem Abstand zu der Anschlußseite für das Kupplungsstück anordnen, was auch den Vorteil hat, daß durch den Einbau des Rückschlagventils die Abmessungen des Winkelverteilers nicht oder nicht wesentlich erhöht werden.

Das Kupplungsstück am Ende des Schutzschlauches kann von bekannter Ausbildung sein. Er weist im Inneren eine die Nippel der Leitungsadern haltende Halteplatte auf, an der auch der weiter vorspringende Anschlagnippel angeschlossen ist, der beim Schließen der Kupplung das zugeordnete Rückschlagventil aufstößt. Die Verbindung des Kupplungsstückes mit dem Gegenkupplungsstück bzw. dem Verteilerstück erfolgt zweckmäßig in bekannter Weise mittels einer Schraubkupplung, wodurch sich ausreichend große Kräfte für das Schließen der Kupplung und das öffnen des oder der Rückschlagventile erreichen lassen. Das im Winkelverteiler angeordnete Rückschlagventil ist zweckmäßig ein stößelbetätigtes Ventil; dabei ist in einer Bohrungserweiterung der das Rückschlagventil aufnehmenden Anschlußbohrung ein den Stößel tragender Stößelkolben geführt, der mit mindestens einer die Druckmittelverbindung herstellenden Kolbenausnehmung versehen ist.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 im Axialschnitt ein am Ende eines Schutzschlauches angeordnetes Kupplungsstück mit dem hier erfindungsgemäß vorgesehenen Anschlagnippel;

F i g. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig.l;

Fig.3 das als Winkelverteiler ausgebildete Gegenkupplungsstück der dargestellten Schlauchkupplung in einer Ansicht auf seine ausgangsseitige Anschlußfläche; F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 3;

F i g. 5 im Schnitt die geschlossene Schlauchkupplung, wobei das Winkelstück lediglich in einem Teilschnitt dargestellt ist

Die dargestellte Schlauchkupplung besteht aus dem in den F i g. 1 und 2 gezeigten, am Ende eines f.exiblen Schutzschlauches 10 angeordneten Kupplungsstück 11 und aus dem in den F i g. 3 und 4 gezeigten Gegenkupplungsstück 12, welches als Winkelverteiler ausgebildet ist Der Schutzschlauch 10 nimmt das Adernbünde! auf, welches mehrere aus flexiblen Schläuchen bestehende Leitungsadern 13 und 14 umfaßt Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt sieben Leitungsadern vorgesehen, und zwar drei Leitungsadern 13 und vier Leitungsadern 14. Die Leitungsadern 13 weisen einen größeren Innen- und Außendurchmesser auf als die Leitungsadern 14. Die Leitungsadern 13 dienen zur Druckmittelversorgung der hydraulischen Stempel eines Ausbauschildes oder einer sonstigen Ausbaueinheit wobei im Falle eines Zweistempelschildes jeder hydraulische Stempel über eine gesonderte Leitungsader 13 mit dem hydraulischen Druckmedium beaufschlagt wird. Bei einem Vierstempelschild werden jeweils zwei hydraulische Stempel über eine gemeinsame Leitungsader 13 versorgt Die dritte Leitungsader 13 dient als Versorgungsleitung für einen Rück- und/oder Schreitzylinder, welcher dem Ausbauschild zugeordnet ist Die vier kleineren Leitungsadern 14 sind die Versorgungsleitungen für zusätzliche Arbeitszylinder, wie z. B. Kappen-Anstellzylinder, Zylinder für seitliche Verzugsabdeckungen, Steuerzylinder u. dgl.
Das Kupplungsstück 11 ist unter Zwischenschaltung einer Metallhülse 15 am Ende des Schutzschlauches 10 angeordnet. Die Metallhülse weist einen Ringflansch 16 auf, der hinter ein Schulterstück 17 des Gehäuseteils 18 des Kupplungsstücks 11 faßt, wodurch das Gehäuseteil 18 drehbar an der Hülse 15 und damit am Schutzschlauch 10 gehalten ist Das Gehäuseteil 18 ist als Überwurfmutter ausgebildet und weist ein Gewinde 19 auf. In dem Gehäuseteil 18 ist in bekannter Weise eine Halteplatte 20 drehbar gehalten, an der die einzelnen Leitungsadern 13,14 mit den an ihren Enden angeordneten, nach Art von Steckerzapfen ausgebildeten Nippeln 21 zugfest angeschlossen sind. Die Nippel 21 und 22 tragen O-Ringe 23. Einer der sieben Nippel, nämlich der Nippel 22, der mit einer im Durchmesser größeren Leitungsader 15 verbunden ist, über die ein hydraulischer Stempel oder eine Stempelgruppe einer hydraulischen Ausbaueinheit mit dem hydraulischen Druckmedium beaufschlagt wird, ist als Ventilöffner bzw. als Anschlagnippel ausgebildet. Er weist eine größere Länge auf als die anderen Nippel 21 und ragt demgemäß weiter über

50. die Anschlagplatte 20 vor als die Nippel 21. F i g. 1 zeigt, daß der Nippel 22 um das Maß X über die Stirnfläche des Kupplungsgehäuses 18 vorspringt

Das in den F i g. 3 und 4 gezeigte Gegenkupplungsstück 12 ist als Winkelverteiler ausgebildet, der mit im Winkel zueinander stehenden Anschlußflächen 24 und 25 versehen ist. An der Seite der kreisrunden Anschlußfläche 24 weist der Winkelverteiler 12 ein Außengewinde 26 für die Überwurfmutter 18 des am Schlauch angeordneten Kupplungsstücks 11 auf.

Der Winkelverteiler 12 ist mit einer der Anzahl der Leitungsadern 13, 14 entsprechenden Anzahl an abgewinkelten Anschlußbohrungen 27 und 28 versehen. Die im Durchmesser größeren Anschlußbohrungen 27 sind dabei den größeren Leitungsadern 13 zugeordnet, während über die im Durchmesser kleineren Anschlußbohrungen 28 die Verbindung der kleineren Leitungsadern 14 mit den betreffenden Arbeitszylindern hergestellt wird. Die Bohrungen 27 und 28 münden einerseits an der

Anschlußfläch«? 24 und andererseits an der ausgangsseitigen, im Umriß rechteckigen Anschlußfläche 25 des Winkelverteilers. Die Mündungen an der Anschlußfläche 25 sind als im Durchmesser erweiterte Steckbohrungen 29 (Fig.4) ausgebildet, in weiche die zu den zugeordneten Arbeitszylindern führenden Leitungen mittels eines Anschlußnippels einführbar und mittels einer U-förmigen Klammer festlegbar sind, wie dies bekannt ist.

In einer der sieben Anschlußbohrungen ist ein Rückschlagventil 30 angeordnet. Hierbei ist der dem Nippeleingriff dienende, an der Anschlußfläche 24 mündende Bohrungszweig 27' von der Anschlußfläche 24 in Axialrichtung bis zur gegenüberliegenden Seite des Winkelverteilers 12 verlängert In den mehrfach gestuften Bohrungszweig 27' ist das Rückschlagventil 30 von der Gegenseite her eingesetzt. Das Rückschlagventil 30 besteht aus einer Ventilpatrone, die mittels eines Außengewindes 31 von der Gegenseite her in die hier erweiterte Bohrung des Winkelverteilers eingeschraubt ist. Im Inneren des hülsenförmigen Gehäuses 32 der Ventilpatrone befindet sich das als Ventilkugel ausgebildete Ventilschließglied 33, welches sich im Schließzustand gegen einen Ventilsitz 34 legt. Eine Ventilfeder 35 drückt das Schließglied gegen den Ventilsitz 34. Das Gehäuse weist mehrere Radialbohrungen 36 auf, welche die Verbindung zu dem an der Anschlußfläche 25 mündenden Bohrungszweig der abgewinkelten Anschlußbohrung 27 herstellen. In dem anderen Bohrungszweig 27', der an der Anschlußfläche 24 mündet, ist ein Stößelkolben 37 in einer Bohrungserweiterung geführt, der einen axia len Stößel 38 trägt. Der Stößelkolben 37 ist als Kreuzkolben ausgebildet; er weist an seinem Umfang mehrere axiale Ausnehmungen auf, welche die Druckmittelverbindung am Stößelkolben entlang zu dem Rückschlagventil 30 herstellen.

Bei geöffneter Schlauchkupplung 11,12 ist das Rückschlagventil 30 geschlossen. Infolgedessen ist der mit der Anschlußbohrung 27 über den Leitungsanschluß 29 verbundene Arbeitszylinder gegen Druckentlastung gesperrt. Wird gemäß Fig. 5 die Kupplung 11, 12 geschlossen, in dem die Oberwurfmutter 18 des Kupplungsstücks 11 auf das Gewinde 26 des Winkelverteilers aufgeschraubt wird, so werden die verschiedenen Nippel 21 und 22 in die an der Anschlußfläche 24 mündenden Bohrungszweige der einzelnen Anschlußbohrung 27 gezogen, wodurch die hydraulischen Verbindungen am Verteiler hergestellt werden. Der als verlängerter Anschlagnippel ausgebildete Nippel 22 kommt beim Schließen der Kupplung in Kontakt mit dem Stößelkolben 37, wodurch der Stößelkolben in der Bohrung so weit zurückgeschoben wird, daß sein Stößel 38 das Schließglied 33 des Rückschlagventils 30 von seinem Ventilsitz 34 abhebt Auf diese Weise wird beim Schließen der Schlauchkupplung automatisch die Druckmittelverbindung über das geöffnete Rückschlagventil 30 zu dem angeschlossenen Zylinderraum oder den angeschlossenen Zylinderräumen hergestellt

An die das Rückschlagventil 30 aufnehmende Anschlußbohrung 27 ist wie erwähnt z. B. ein einziger Stempel oder eine Stempelgruppe einer Aufbaueinheit z. B. eines Ausbauschildes, hydraulisch angeschlossen. Wird die Schlauchkupplung gelöst so gelangt das Rückschlagventil unter der Wirkung der Federkraft und/oder des hydraulischen Drucks wieder in die Schließlage nach F i g. 4, so daß der angeschlossene Stempeldruckraum bzw. die angeschlossenen Stempeldruckräume gegen Druckentlastung gesperrt sind. Dadurch wird sichergestellt, daß beim Lösen der Schlauchkupplung und beim Auswechseln des mehradrigen Kabels die zugeordnete Ausbaueinheit nicht eingeschraubt wird, sondern zumindest unter einer Teillast zwischen Hangendem und Liegendem verspannt bleibt.

In F i g. 5 ist die geschlossene Schlauchkupplung in stark vereinfachter Form gezeigt, wobei lediglich eine einzige Leitungsader 13 im Schutzschlauch 10 dargestellt ist Es versteht sich, daß an dem Gegenkupplungsstück 12 bzw. an dem Winkelverteiler auch mehrere Rückschlagventile in mehreren Anschlußbohrungen 27 angeordnet werden können, die beim Schließen der Schlauchkupplung zwangsweise öffnen.

Der als Ventilöffner arbeitende Nippel 22 ist zweckmäßig zugleich als Zentriernippel ausgebildet, der die übrigen Nippel 21 gegenüber ihren Anschlußbohrungen 27 zentriert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schlauchkupplung für mehradrige hydraulische Kabel zur Verwendung bei hydraulischen Ausbausystemen in Bergbaubetrieben, bestehend aus einem Kupplungsstück, das am Ende eines die Leitungsadern aufnehmenden Schutzschlauches angeordnet und mit einem als Winkelverteiler ausgebildeten Gegenkupplungsstück kuppelbar ist, wobei an den Enden der Leitungsadern befestigte steckerartige Nippel im Kupplungsstück an einer Halteplatte gehalten und beim Schließen der Kupplung mit Anschlußbohrungen des Winkelverteilers zusammenschaltbar sind, der mit abgewinkelten Anschlußbohrungen für die einzelnen Leitungsadern versehen ist, die an winklig zueinanderstehenden Anschlußflächen des Gegenkupplungsstückes münden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: