DE3504878A1

DE3504878A1 - Einzelstempelventil mit zentraldichtung

Info

Publication number: DE3504878A1
Application number: DE19853504878
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Mateja; Peter Dipl.-Ing. 4132 Kamp-Lintfort Naundorf
Original assignee: THYSSEN INDUSTRIE AG SCHMIEDETECHNIK/BERGBAUTECHNIK; Thyssen Industrie Ag Schmiedetechnik/bergbautechnik 4100 Duisburg; Thyssen Industrie AG
Current assignee: Bbs Bergbau-Systeme 4100 Duisburg De GmbH
Priority date: 1985-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1986-08-14
Also published as: YU206885A; HUT42585A; PL256849A1

Description

Die Erfindung betrifft ein EinzelStempelventi1, insbesondere für den hydraulischen Einzelstempel ausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem rohrförmigen Gehäuse mit gegenüberliegenden Anschlüssen für die Setzpistole und den Raubschlüssel und einer im Innenraum angeordneten Ventilhülse mit Ventilen zum Setzen und Rauben des Stempels sowie zur Begrenzung des Druckes im Stempel.

Derartige EinzelstempelventiIe werden bei den im untertägigen Berg- und Tunnelbau eingesetzten hydraulischen Einzelstempeln jeweils rechtwinklig zur Längsachse des Stempels in diesen so eingeführt, daß sie leicht zugänglich sind, insbesondere für die Setzpistole und den Raubschlüssel. Die für die verschiedenen Funktionen Setzen, Rauben und Druckbegrenzen benötigten Ventile werden in einem einzigen Gehäuse so untergebracht, daß von dieser zentralen Stelle aus alle notwendigen Funktionen einheitlich ausgeführt werden können. Die Setzpistole verfügt über ein genormtes Anschlußstück, das an den Anschluß des Einzelstempelventi1s angeschlossen wird, so daß Druckflüssigkeit durch das Ventil hindurch in den EinzelStempel gelangen kann. Erfolgt ein Druckausgleich innerhalb des Ventils, so schließt das Ventil automatisch und die Setzpistole kann wieder gelöst werden. Zum Rauben des Einzelstempels wird mit einem Spezi alschlüssel die gesamte Ventilhülse entgegen der Kraft einer Feder derart verschoben, daß die Hydraulikflüssigkeit aus dem Füllstutzen des Ventils abfließen kann. Zusätzlich befindet sich innerhalb des Gehäuses auch noch ein Druckbegrenzungsventil, über das sichergestellt ist, daß bei plötzlich auftretendem Überdruck das Ventil so lange und schnell Druckflüssigkeit abgibt, daß eine Überlast im Stempel nicht auftreten kann. Diese Sicherung ist insbesondere für Gebirgsschläge von erheblichem Vorteil und wird heute von den Aufsichtsbehörden üblicherweise vorgeschrieben.

Derartig kombinierte Einzelstempelventile sind bekannt (DE-OS 33 o3 877). Bei dem bekannten Einzelstempelventi1 wird beim Setzen des Stempels ein separates Rückschlagventil mit Feder, Ventilkörper und Ventilsitz benötigt. Hierbei besteht u.a. der Nachteil, daß die Druckflüssigkeitszufuhr abgestellt wird, bevor der geforderte Setzdruck erreicht ist. Außerdem ist der Aufbau eines derartigen Ventils wegen der notwendigen Vielzahl an Federn, Venti1 körpern und Sitzflächen sehr aufwendig, wobei insbesondere eine Vielzahl von als Abdichtungen dienenden O-Ringen benötigt wird. Derartige Dichtungen sind dem Verschleiß stark unterworfen und außerdem gegen Verschmutzungen anfällig. Derartige Ventile weisen somit mehrere Schwachstellen auf, so daß auch die notwendigen Wartungsarbeiten entsprechend aufwendig sind, wenn derartige Ventile bei Ausfall überholt werden müssen.

Überdruckventile für Stempel sind auch aus der DE-GM 78 11 Io7 und der DE-PS 13 o3 157 bekannt. Dort wird mit einer Gasfeder oder einer mechanischen Ventilfeder gearbeitet, wobei diese Ventile allerdings nur die Funktion 'Begrenzung des Druckes¹übernehmen können und nicht ohne weiteres in Einzelstempelventi1e übertragbar sind. Um zumindest eine teilweise Entlastung der O-Ringe zu erreichen, sind hier Ringräume im Bereich der Radi al bohrungen im Kolben vorgesehen, so daß die O-Ringe nicht direkt von den Radialbohrungen, sondern zunächst durch die Ringräume überfahren werden. Auch hierbei ist die Vielzahl der Dichtungen und Ventilteile von Nachteil, weil diese dem Verschleiß unterliegen, gegen Verschmutzung anfällig sind und einen hohen Raumbedarf aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einzelstempelventil für die Funktionen Setzen, Rauben, Überdruckabbauen weitgehend ohne Sitzventil und mit reduzierter Anzahl

an O-Ringen zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb der Ventilhülse ein Ventilkörper gegen die Kraft einer Feder 1ängsverschieblich angeordnet ist, der zwei von den Enden ausgehende Axial bohrungen mit sie trennender Wand aufweist, die im Bereich eines in die Ventilhülse eingelassenen O-Ringes und beidseitig vorgesehener, den O-Ring bei der Bewegung des Venti1 körpers überfahrender Radialbohrungen ausgebildet ist und daß die Feder sich innen an einer beweglichen Innenhülse und dem Ventilkörper abstützend angeordnet ist, wobei die Innenhülse gegen die Federkraft einer sich gleichzeitig an der Ventilhülse abstützenden, den Ventilkörper umgebenden Ventilfeder verschieblich ist.

Ein derartiges Einzelstempelventi1 erfüllt die verschiedenen Funktionen Setzen, Rauben und Druckbegrenzen mit einem einzigen O-Ring, so daß bei entsprechender Vereinfachung des Einzelstempelventi1s gleichzeitig auch ein wesentlich verminderter Verschleiß zu verzeichnen ist. Der innerhalb der Ventilhülse verschiebbar geführte und durch Federn in der Schließstellung gehaltene Ventilkörper weist wie erläutert auf der Füll- und der Stempelseite Axial bohrungen auf, die an ihren jeweiligen Enden, d.h. im Bereich der Wand in einer Querschnittsebene Radi al bohrungen aufweisen, wobei zwischen den von den Radi al bohrungen gebildeten Querschnittsebenender O-Ring angeordnet ist, der letztlich die im Stempelinneren enthaltene Flüssigkeit gegen die Atmosphäre so lange abdichtet, wie der Ventilkörper die vorgesehene Position beibehält. Bildet sich ein Überdruck im Stempel,so wird der Ventilkörper verschoben, die Radi al bohrungen überfahren den O-Ring und die überschüssige Druckflüssigkeit kann abgespritzt werden. Beim Befüllen des Stempels wird der Ventilkörper in die umgekehrte Richtung geschoben, so daß die entsprechenden Radi al bohrungen den O-Ring überfahren

und durch sie hindurch die Druckflüssigkeit in das Stempelinnere eindringen kann. Zum Rauben wird die Innenhülse mit dem Ventilkörper so verschoben, daß wie beim Überdrucksichern automatisch hier mechanisch hervorgerufen Druckflüssigkeit abspritzen kann. Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß über die Länge des Ventilkörpers verteilt im Bereich der Ventilfeder zusätzliche Radialbohrungen vorgesehen sind. Über diese Radi al bohrungen grösseren Querschnitts kann insbesondere beim auftretenden Überdruck eine ausreichend große Menge an Druckflüssigkeit schnell in die entsprechende Axialbohrung im Ventilkörper eindringen und diesen so verschieben, daß die endseitigen Radi al bohrungen den Weg für die Druckflüssigkeit ins freie frei geben.

Nach einer einfachen und zweckmäßigen Ausbildung weist die Innenhülse und der Ventilkörper miteinander korrespondierende Mitnehmer bzw. Nasen auf. Auf diese Art und Weise ist konstruktiv leicht und sehr zweckmäßig sichergestellt, daß beim gewollten Druckentlasten, d.h. beim Rauben Ventilkörper und Innenhülse korrespondierend bewegt werden. Dies erfolgt zunächst über den Raubschlüssel, während der Ventilkörper über die in der Innenhülse liegende Feder verschoben wird. Bei der umgekehrten Richtung drückt die starke Ventilfeder die Innenhülse und damit zugleich auch den Ventilkörper in seine Ausgangslage zurück.

Ein sicheres Beeinflussen der Innenhülse durch die Ventilfeder und damit eine sichere Übertragung der Kräfte wird gewährleistet, da der Mitnehmer ringförmig ausgebildet ist und eine den Drahtdurchmesser der Ventilfeder übertreffende Breite aufweist. Gleichzeitig ist damit auch die notwendige Fläche gegeben, um die Nase des Venti1 körpers sicher zu erfassen.

Die vom Raubschlüssel ausgehenden Verstel1kräfte werden sicher übertragen, indem die Innenhülse auf der Außenseite einen endseitig abgerundeten, in den Anschluß für den Raubschlüssel hineinragenden Nocken aufweist. Der Nocken wird so beim Einführen und Drehen des Raubschlüssels in Richtung Ventilkörper verschoben, den er dabei, wie weiter oben erläutert, mitnimmt, um die Verbindung zwischen Stempelinnerem und dem Anschluß für die Setzpistole und damit der Atmosphäre freizugeben. So kann und wird die Druckflüssigkeit schnell aus dem Stempelinneren abgeführt, wodurch das schnelle und damit sichere Rauben erreicht ist.

Um die vom Ventilkörper zurückzulegenden Wege möglichst zu begrenzen und so ebenfalls die auftretenden Verschleißkräfte am O-Ring zu minimieren, ist vorgesehen, daß die Axial bohrungen als in der Wand endende Sackbohrungen ausgebildet sind. Die benötigten Radi al bohrungen können somit relativ dicht nebeneinander zu beiden Seiten der Wand angeordnet werden, ohne daß die Stabilität der benötigten Trennwand beeinträchtigt ist. Entsprechend sind auch die Axialbohrungen zu beiden Seiten der den O-Ring aufnehmenden Nut als Sackbohrungen ausgebildet, um kurze Schiebewege sicherzustellen.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der hülsenartige Ventilkörper innerhalb der als Sitzventil ausgebildeten Innenhülse von der Feder belastet verschieblich angeordnet, die über den Raubschlüssel gegen die Federkraft der Ventilfeder verschiebbar ist, wobei der O-Ring der Radialbohrungen aufweisenden Innenhülse zugeordnet ist und diese Radi al bohrungen mit den endseitigen Radi al bohrungen im Ventilkörper und der Ventilhülse korrespondieren. Eine derartige Ausbildung hat den Vorteil, daß der benötigte Ventilkörper eine verhältnismäßig geringe Länge aufweist, wobei allerdings dies damit erkauft wird, daß eine größere

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Anzahl von Einzelteilen im Inneren des Ventils untergebracht werden muß. Außerdem ergibt sich dadurch die Notwendigkeit, zumindest mit einem Sitzventil mit großem Durchlaßquerschnitt zu arbeiten. Allerdings hat dies den Vorteil, daß das für den Raubvorgang benötigte Sitzventil aufgrund des großen Durchlaßquerschnittes in kurzer Zeit große Mengen Druckflüssigkeit durchläßt. Der Raubvorgang kann damit optimiert werden. Auch hier ist die der Ventilhülse direkt zugeordnete Feder dem Stempel setzdruck angepaßt, während die Ventilfeder auf den höchst zugelassenen Stempel innendruck eingestellt ist und damit bei auftretendem Überdruck ein Abspritzen des Ventils auch dann ermöglicht, wenn das Ventil an sich auf Abdichten geschaltet ist.

Die den Stempelinnendruck regulierende Ventilfeder ist zweckmäßig auf einer innerhalb der Ventilhülse festliegenden Hülse und einem gegen die Innenhülse anliegenden Ringteil abstützend angeordnet. Da die Hülse über ein Gewinde in die Ventilhülse einschraubbar ist, kann die Kraft der Feder den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend leicht eingestellt bzw. verstellt werden. Das Ringteil bringt die notwendige sichere Halterung und Abstützung der Ventilfeder und die Übertragung der Bewegung von der Ventilfeder auf dem Ventilkörper bzw. umgekehrt vom Ventilkörper auf die Ventilfeder. Außerdem ist hier die notwendige Dichtfläche gegeben und zwar zwischen dem flanschartigen Rand der Innenhülse und dem flanschartigen Rand des Ringteils.

Eine andere Lösung der Aufgabe sieht vor, daß der Ventilhülse ein innerhalb der als Sitzventil ausgebildeten Innenhülse angeordneter Ventilkörper zugeordnet ist, der eine als Sackbohrung endende Axialbohrung und im Bereich der Sackbohrung und am offenen Ende einen Ring von Radialbohrungen aufweist, zwischen denen ein mit innen und außen angeordneten O-Ringen ausgerüsteter Ring von an der Innen-

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hülse angebrachten Nasen begrenzt und gegen die Federkraft der Feder verschieblich und die Eingangs- und Stempelseite verbindenden Radi al bohrungen überfahrend angeordnet ist. Hier wird der notwendige Verschiebeweg nicht von dem Ventilkörper zurückgelegt, sondern vielmehr von dem mit zwei O-Ringen ausgerüsteten Ring. Die O-Ringe sind dabei auf der Außen- und der Innenseite des Ringes in entsprechenden Nuten untergebracht, so daß die notwendige Abdichtung des Systems gewährleistet ist. Hier wird zwar mit zwei O-Ringen gearbeitet, doch sind auch hier die zurückzulegenden Wege des Ventilteils, d.h. hier des Ringes so gering, daß mit einem hohen Verschleiß nicht gerechnet werden muß. Der Aufbau entspricht im übrigen dem zuvor geschilderten in wesentlichen Teilen, so daß auch hier mit einer größeren Anzahl von Einzelteilen im Inneren des Ventils ausgegangen werden muß, insbesondere auch mit dem Sitzventil für den Raubvorgang. Der Weg des die beiden O-Ringe tragenden Ringes ist im übrigen durch Anschläge an der Innenseite der Innenhülse begrenzt und die benötigte Feder kann bei verhältnismäßig einfacher Ausführung ebenfalls innerhalb der Hülse untergebracht werden.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung hierzu ist vorgesehen, daß die Ventilfeder sich auf einer mit Gewinde ausgerüsteten Hülse und einem an der Innenhülse bzw. dem Ventilkörper anliegenden Ringteil abstützt. Wie bereits erwähnt, ist damit ein im Prinzip gleicher Aufbau wie bei der zuvor beschriebenen Lösung mit dem beweglichen, geringe Abmessungen aufweisenden Ventilkörper gegeben.

Das Öffnen des Ventils beim Füllvorgang ist gewährleistet und erleichtert, weil das dem Ringteil zugewandte Ende der Innenhülse f1anschförmig ausgebildet ist und eine wellenförmige Oberfläche bzw. Kanäle aufweist.

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Der im Stempel herrschende Druck kann sehr genau überwacht werden, indem an der .Außenseite des Anschlusses für den Raubschlüssel eine rechtwinklig dazu ausgebildete Bohrung vorgesehen ist, die mit dem Kanal bzw. der Radi al bohrung im Gehäuse in Verbindung steht und die mit einem Steckanschluß für ein Mannometer versehen ist. Erstmals ist es damit möglich, mit Hilfe eines genau messenden Manometer die Einzelstempel zu überwachen und bei Bedarf einzelnedieser Stempel nachzusetzen. Das komplizierte Manometer wird zur Kontrolle eingesteckt und danach wieder herausgezogen, so daß eine Gefährdung des komplizierten Gerätes nicht mehr gegeben ist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein im Aufbau einfaches Einzelstempelventi1 erreicht ist, das bei vorteilhafter Erfüllung der verschiedenen Anforderung des Setzens, Raubens und Druckbegrenzens mit wenigen bewegten Teilen auskommt, mit diesen nur kurze Hubwege und Dichtungen überwinden muß, so daß der auftretende Verschleiß gering ist. Aufgrund dieses mit wenigen Einzelteilen auskommenden Aufbaues ist ein derartiges Einzelstempelventil insbesondere für den Einsatz im untertägigen Bergbau geeignet. Es kann darüberhinaus leicht in einen Einzelstempel eingesetzt und auch aus diesem wieder herausgenommen werden, wenn sich nach entsprechend langen Standzeiten Verschleißerscheinungen oder sonstige Fehler einschleichen. Aufgrund der wenigen Einzelteile und des übersichtlichen Aufbaues können die Herstellungskosten vorteilhaft gestaltet werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen:

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Fig. 1 ein Einzelstempelventi1 im Schnitt im

Schii eßzustand,
Fig. 2 das in Fig. 1 wiedergegebene Einzelstempel -

ventil im Füllzustand,

Fig. 3 ein Einzelstempelventi1 mit kurzem Ventilkörper im Raubzustand, Fig. 4 das in Fig. 3 dargestellte Einzelstempel -

ventil während des Überdruckabiassens, Fig. 5 ein Ei nzel stempel venti 1 mit einseitig geschlossenem

Ventilkörper während des Überdruckabiassens

und
Fig. 6 das in Fig. 5 dargestellte Einzelstempel -

ventil während des FUl1 Vorganges .

Das Einzelstempelventi1 1 besteht aus einem röhrenförmigen Gehäuse 2, das rechtwinklig zur Längsachse eines Einzelstempels in diesen eingeführt werden kann. An den beiden Enden des röhrenförmigen Gehäuses befinden sich die Anschlüs- ' se 3, 4 für die Setzpistole bzw. den Raubschlüssel. Bei der in Fig. 1 und auch Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsform stellt das Gehäuse 2 zugleich auch die Ventilhülse 5 dar. Diese besteht aus zwei Teilen, die ineinandergeschraubt sind.

Die Radi al bohrung 6 stellt die Verbindung zwischen

dem Stempelinneren und dem Einzelstempelventi1 bzw. den

darin untergebrachten Setzventil 7, Raubventil 8 und Druckbegrenzungsventil 9 dar.

Das in Fig. 1 wiedergegebene Ausführungsbeispiel weist einen langen röhrchenförmigen Ventilkörper Io auf, der innerhalb der Ventilhülse 5 geführt und in Längsrichtung des Einzelventi1s 1 verschiebbar ist.

Der Ventilkörper Io weist Axial bohrungen 11, 12 auf,

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die durch eine Wand 13 getrennt sind, die im Bereich des dem Sitzventil 7 zugeordneten Ende vorgesehen ist. Die Axialbohrungen Tl, 12 sind als Sackbohrungen ausgebildet und werden durch ringförmig beidseitig der Wand 13 angeordnete und ausgebildete Radi al bohrungen 14, 15 mit der Mantelaußenseite des Venti1 körpers Io verbunden.

Ebenfalls an dem dem Sitzventil 7 zugeordneten Ende der Ventilhülse 5 bzw. des Venti1 körpers Io ist in der Ventilhülse 5 ein O-Ring 16 vorgesehen, der in eine dort vorgesehene Nut 17 eingelegt ist. Über diesen O-Ring 16 wird das Ventil abgedichtet, unabhängig davon, welcher Ring der Radi al bohrungen 14 bzw. 15 ihn überfahren hat. Aufgrund der geringen Durchmesser der Radi al bohrungen 14, 15 wird erreicht, daß der O-Ring 16 beim Überfahren in die Nut 17 hineingedrückt wird und somit nur geringem Verschleiß unterliegt.

Die Ventilfeder 18 ist dem Ventilkörper Io umspannend angeordnet, wobei sie auf den höchst zugelassenen Stempelinnendruck eingestellt ist. Die Einstellung erfolgt mit Hilfe des in den Anschluß 3 hineinreichenden Schraubendes.

Zum schnellen Füllen und Entleeren der Axialbohrung 12 sind über deren Länge verteilt weitere größere Radialbohrungen 19 vorgesehen. Auf diese Weise kann aus dem Federraum Druckflüssigkeit schnell in die Axialbohrung 12 eindringen, den Ventilkörper Io in Richtung Anschluß 3 verschieben, so daß dann die Druckflüssigkeit über die Radialbohrung 14 ins Freie austreten kann.

An der dem Anschluß 4 zugeordneten Ende des Ventilkörpers Io ist dieser in einer Innenhülse 2o gelagert, in der gleichzeitig die Feder 21 angeordnet ist, deren Kraft dem Stempel setzdruck angepaßt ist. Diese Feder 21 stützt sich

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auf dem Boden 22 der Innenhülse 2o ab. Sie ist entweder wie Fig. 1 zeigt in eine entsprechende Bohrung im Ventilkörper Io gehalten, so daß sie sich an der Innenwand abstützt oder aber sie umfaßt den Ventilkörper Io und stützt sich dabei gleichzeitig an einer Nase 24 am Ventilkörper Io ab. Korrespondierend mit der Nase 24 weist die Innenhülse 2o einen Mitnehmer 23 auf, an dem sich die Ventilfeder 18 abstützt und die ein sicheres Mitführen des Venti1 körpers Io beim Hin- und Herbewegen bzw. der Innenhülse 2o gewähr-1 ei stet.

Auf der Außenseite 27 der Innenhülse 2o ist ein Nocken 26 ausgebildet, der in den Anschluß 4 hineinragt und der somit eine Beeinflussung der Innenhülse 2o durch einen in den Anschluß 4 eingeführten Raubschlüssel ermöglicht. Der Nocken 26 seinerseits ist durch einen O-Ring 25 abgedichtet.

Die in den Fig. 3 und 4 wiedergegebene Ausbildung des Einzelstempelventi1s 1 entspricht im wesentlichen der nach Fig. 1 und 2. Allerdings ist hier kein langer rohrförmiger Ventilkörper lo, sondern vielmehr ein entsprechend kurz bemessener Ventilkörper vorgesehen. Im Aufbau entspricht er allerdings dem nach den Fig. 1 und 2. Auch hier sind zwei Radi al bohrungen 11, 12 und die sie trennende Wand 13 vorgesehen. Beidseitig der Wand 13 sind die Radi al bohrungen 14, 15 und mittig davon, allerdings in der Innenhülse 2o ist der O-Ring 16 vorgesehen. Die Verbindung zwischen Radialbohrung 6 und dem in der Innenhülse 2o verschieblich angeordneten Ventilkörper Io wird über die Radi al bohrung 28 in der Innenhülse 2o erreicht.

Bei der in Fig. 3 und 4 wiedergegebenen Ausbildung übernimmt der Ventilkörper Io nur die Aufgaben des Setzventils und des Druckbegrenzungsventils. Das Raubventil dagegen wird hier durch ein separates Ventil und zwar in Form eines

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Sitzventils 29 vorgegeben. Dieses Sitzventil 29 erlaubt den Durchtritt großer Flüssigkeitsmengen, was insbesondere Fig. 3 erläutert, weil hier gerade die Raubposition wiedergegeben ist. Vor allem ist der Weg der Druckflüssigkeit von der Radi al bohrung 6 und damit dem Stempelinneren aus sehr kurz bis zum Sitzventil 29 und dann weiter durch den Federraum nach draußen. Der Federraum weist neben der Ventil· feder 18 eine von dieser umgebene Hülse 3o auf, die endseitig über Radi al bohrungen 31 verfügt, durch die die Druckflüssigkeit hindurch in Richtung Anschluß 3 strömen kann. Die Radi al bohrungen 31 sind entsprechend groß bemessen. Die Hülse verfügt darüberhinaus über ein Gewinde 32 über die sie in die Ventilhülse 5 hineingeschraubt werden kann. Die Hülse 3o verfügt hierzu über eine entsprechend groß bemessene Axialbohrung 33.

Die Ventilfeder 18 stützt sich einmal an der Hülse 3o und zum anderen am Ringteil 34 ab. Dieses Ringteil 34 verfügt über eine Bohrung 35 und außerdem einen Flansch zum Aufnehmen der Ventilfeder 18 und zum anderen als Gegenhalt zum entsprechend ausgebildeten Flansch der Innenhülse 2o.

Fig. 3 zeigt ein im Raubzustand befindliches Einzelstempelventil 1. Dies wird durch den in den Anschluß 4 eingeführten Raubschlüssel 36 verdeutlicht. Dieser Raubschlüssel 36 verschiebt die Innenhülse 2o und hebt sie bzw. den endseitig angebrachten Flansch damit gleichzeitig gegen die Kraft der Ventilfeder 18 von ihrem Sitz ab. Das Sitzventil 29 öffnet somit und läßt die Druckflüssigkeit aus dem Stempelinneren über die Radi al bohrung 6 in den Federraum ausströmen. Der weitere Weg der Druckflüssigkeit ist bereits weiter oben beschrieben worden.

Fig. 4 zeigt ein Einzelstempelventi1 1, das gerade

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durch überhöhten Druck im Stempelinneren abspritzt. Das Druckbegrenzungsventil 9, wie es allgemein in Fig. 1 bezeichnet ist, hat angesprochen. Fig. 4 verdeutlicht hierzu, daß aufgrund des aufgetretenen Überdruckes im Stempelinneren die Kraft der Ventilfeder 18 überwunden ist, so daß der Ventilkörper Io über den O-Ring 16 hinübergeschoben wird. Damit kann die Druckflüssigkeit aus dem Stempelinneren über den Ventilkörper Io und zwischen den beiden Flanschen von der Innenhülse 2o und Ringteil 34 hindurch in den Federraum einströmen, bis die Kraft der Ventilfeder 18 wieder größer ist, als die im Stempel. Dann wird das Ringteil 34 und mit ihm der Ventilkörper Io in die Ausgangslage zurückgedrückt und das Druckbegrenzungsventil wieder geschlossen.

Der Füllvorgang läuft so ab, wie anhand der Fig. 2 beschrieben. Hier dringt die über die Setzpistole eingeleitete Druckflüssigkeit vom Anschluß 3 durch die Axialbohrung 33 und die Radi al bohrung 31 in den Federraum ein. Von dort aus gelangt sie über die Bohrung 35 in die Axialbohrung 11 des Ventilkörpers lo, den sie nun gegen die Kraft der Feder 21 verschiebt. Dabei wird der O-Ring 16 überfahren und die Druckflüssigkeit aus der Axialbohrung 11 kann über die Radi al bohrung 14 und die Radi al bohrung 28 sowie die Radi al bohrung 6 in das Stempelinnere einfließen. Ist der Druck im Stempel gleich dem von der Setzpistole aufgegebenen Druck, so schiebt die Feder 21 den Ventilkörper Io über den O-Ring 25 hinweg und das Ventil dichtet ab.

Die Fig. 5 und 6 geben ein Einzelstempelventil 1 wieder, das in seinen Abmessungen völlig denen der Fig. 1 bis 4 entspricht. Abweichend von dem in Fig. 1 und 2 sowie 3 und 4 wiedergegebenen Einzelstempelventi1 ist hier allerdings

im Prinzip
ein/fest in der Innenhülse 2o sitzender Ventilkörper lo¹ vorgesehen. Dieser verfügt über eine Sackbohrung 37 und steckt mit seinem offenen Ende 38 in Richtung Anschluß 4

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weisend in der Innenhülse 2o. Diese hat wie bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4eine Radi al bohrung 28, die mit der Radi al bohrung 6 in der Ventilhülse 5 bzw. dem Gehäuse 2 korrespondiert.

Zwischen Innenhülse 2o und Ventilkörper Io ist ein Ring 39 verschieblich angeordnet und zwar gegen die Kraft der Feder 21. Diese Feder stützt sich auf dem Boden der Innenhülse 2o ab. Der Ring 39 ist mit einem innensitzenden O-Ring 4o und einem außensitzenden O-Ring 41 versehen, um so in beide Richtungen dichten zu können, d.h. um Eingangsseite 42 und Stempelseite 43 entweder wirksam zu verbinden oder gegeneinander abzudichten. Er ist zwischen den der Innenhülse 2o zugeordneten Nasen bzw. Vorsprüngen begrenzt beweglich und wird damit gleichzeitig beim vollständigen Verschieben der Innenhülse 2o während des Raubvorganges und damit während des Öffnens des Sitzventils 29 mitverschoben.

Das dem Anschluß 3 zugeordnete Ende entspricht in der Ausbildung genau dem nach den Fig. 3 und 4, auf eine Wiederholung der Beschreibung kann daher verzichtet werden.

In Fig. 5 ist das mit ventilkörper Io

ausgerüstete Einzelstempelventi1 1 in Überdruckposition dargestellt. Der im Stempelinneren herrschende Druck ist durch äußere Einwirkung, beispielsweise einen Gebirgsschlag plötzlich so angestiegen, daß das Druckmedium, das durch die Radi al bohrung 6 und die Radi al bohrung 28 in der Axialbohrung 12 ansteht, den Ventilkörper Io und damit das Ringteil 34 mitnehmend gegen die Kraft der Feder 18 verschiebt. Dadurch kann Druckflüssigkeit aus den Radi al bohrungen 14 zwischen den Flanschen des Ringteils 34 und der Innenhülse 2o hindurch in den Federraum eindringen. Der im wesentlichen feststehende Ventilkörper Io hat dabei den Ring 39 mitgenom-

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men bzw. dieser ist durch die Druckflüssigkeit ebenfalls so verschoben worden, daß er nunmehr am äußersten Ende seines Verschiebeweges sitzt.

In Fig. 6 ist der Füllvorgang wiedergegeben, wobei hier die Druckflüssigkeit von der Setzpistole ausgehend durch den Federraum und zwischen den Flanschen des Ringteils 34 und der Innenhülse 2o hindurch in den Bereich des Ventilkörpers Io dringt. Sie verschiebt den Ring 39 so, daß die Radi al bohrungen 14 freigelegt werden. Nun kann die Druckflüssigkeit in die Axialbohrung 12 des Venti1 körpers Io eindringen, dann weiter durch die Radi al bohrungen 19 wieder aus dem Ventilkörper Io austreten und schließlich über die Radial bohrung 6 in das Stempelinnere gelangen. Die Druckflüssigkeit kann dabei zwischen den beiden Flanschen vom Ringteil 34 und Innenhülse 2o hindurchdringen, weil die Oberfläche 44 entweder gewellt ausgebildet ist oder Kanäle 45 aufweist.

Sobald der Druck im Stempel entsprechend hoch angestiegen ist, verschiebt die Feder 21 den Ring 39 über die Radialbohrungen 14 im Ventilkörper To' hinweg, so daß weitere Druckflüssigkeit nicht nachfolgen, andererseits aber auch nicht aus dem Stempelinneren entweichen kann.

Mit 47 und 48 sind Gewinde bezeichnet, die ein leichteres Montieren der Ventilhülse 5 sicherstellen sollen, die bei den Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 als im Gehäuse 2 sitzende Hülse ausgebildet ist. Die notwendige Dichtheit zwischen den einzelnen Teilen wird durch die Dichtungen 49, 5o erreicht.

In Fig. 3 ist eine weitere Optimierung des Einzelstempelventils 1 erläutert. Zur Überwachung des Druckes im Stempel ist auf der Seite des Raubventils 8 ein hier nicht g e -

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zeichnetes Manometer anzubringen. Mit Hilfe eines entsprechend empfindlichen Meßgerätes wird der Druck genau ermittelt und festgestellt, ob nachgesetzt, d.h. als Druckmedium nachgefüllt werden muß oder nicht. Das Manometer kann im Stempel verbleiben, wobei der Kontakt mit dem Innenraum des Stempels über den Kanal 52 bzw. die Radi al bohrung 6 und die Verbindungsbohrung 53 gegeben ist, oder nur zur Messung eingeführt werden, weil die Bohrung 51 als Steckanschluß 54 ausgebildet ist.

Das Einzelstempelventi1 1 kann ohne bauliche Änderungen in Stempel unterschiedlichen Durchmessers eingesetzt werden, da dem Gehäuse 2 Distanzstücke 56 zugeordnet sind bzw. entsprechend dem jeweiligen Stempel durchmesser bemessene zugeordnet werden.

Claims

Thyssen Industrie AG, Schmiedetechnik/Bergbautechnik, Ehinger Straße 80, 41oo Duisburg 28 EinzelstempelventiI mit Zentral dichtung Patentansprüche

1. Einzelstempelventi1, insbesondere für den hydraulischen Einzelstempel ausbau im untertägigen Berg- und Tunnel bau, mit einem rohrförmigen Gehäuse mit gegenüberliegenden Anschlüssen für die Setzpistole und den Raubschlüssel und einer im Innenraum angeordneten Ventilhülse mit Ventilen zum Setzen und Rauben des Stempels sowie zur Begrenzung des Druckes im Stempel,

dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ventilhülse (5) ein Ventilkörper (lo) gegen die Kraft einer Feder (21) 1ängsverschieblich angeordnet ist, der zwei von den Enden ausgehende Axial bohrungen (11, 12) mit sie trennender Wand (13) aufweist, die im Bereich eines in die Ventilhülse eingelassenen O-Ringes (16) und beidseitig vorgesehener, den O-Ring bei der Bewegung des Venti1 körpers (lo) überfahrender Radi al bohrungen (14,

15) ausgebildet ist und daß die Feder (21) sich innen an einer beweglichen Innenhülse und dem Ventilkörper abstützend angeordnet ist, wobei die Innenhülse gegen die Federkraft einer sich gleichzeitig an der Ventilhülse abstützenden, den Ventilkörper umgebenden Ventilfeder verschieblich ist.

2. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge des Venti1 körpers (lo) verteilt im Bereich der Ventilfeder (18) zusätzliche Radi al bohrungen (19) vorgesehensind.

3. EinzelStempelventi1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (2o) und der Ventilkörper (lo) miteinander korrespondierende Mitnehmer (23) bzw. Nasen (24) aufwei sen.

4. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (23) ringförmig ausgebildet ist und eine den Drahtdurchmesser der Ventilfeder (18) übertreffende Breite aufweist.

5. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 1, dadurch- gekennzeichnet, daß die Innenhülse (2o) auf der Außenseite (27) einen endseitig abgerundeten, in den Anschluß (4) für den Raubschlüssel hineinragenden Nocken (26) aufweist.

6. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axi al bohrungen (Π, 12) als in der Wand (13) endende Sackbohrungen ausgebildet sind.

7. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenartige Ventilkörper (lo) innerhalb der als Sitzventil (29) ausgebildeten Innenhülse (2o) von der Feder (21) belastet verschieblich angeordnet ist, die über den Raubschlüssel gegen die Federkraft der Ventilfeder (18) verschiebbar ist, wobei der O-Ring (16') der Radialbohrungen (28) aufweisenden Innenhülse (2o) zugeordnet ist und diese Radi al bohrungen mit den endseitigen Radi al bohrungen (19, 6) im Ventilkörper (lo) und der Ventilhülse (5) korrespondi eren.

8. Einzelstempelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder (18) sich auf einer innerhalb der Ventilhülse (5) festliegenden Hülse (3o) und einem gegen die Innenhülse (2o) anliegenden -Ringteil (34) abstützend angeordnet < ist. ^

9. Einzelstempelventil, insbesondere für den hydraulischen Einzelstempel ausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem rohrförmigen Gehäuse und mit gegenüberliegenden Anschlüssen für die Setzpistole und den Raubschlüssel und einer im Innenraum angeordneten Ventilhülse mit Ventilen zum Setzen und Rauben des Stempels sowie zur Begrenzung des Druckes im Stempel,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhülse (5) ein innerhalb der als Sitzventil (29) ausgebildeten Innenhülse (2o) angeordneter Ventilkörper (lo¹) zugeordnet ist, der eine als Sackbohrung (37) endende Axialbohrung (11) und im Bereich der Sackbohrung und am offenen Ende (38) einen Ring von Radi al bohrungen (14,19) aufweist, zwischen denen ein mit innen und außen angeordneten O-Ringen (4o, 41) ausgerüster Ring (39) von an der Innenhülse (2o) angebrachten Nasen (24) begrenzt und gegen die Federkraft der Feder (21) verschieblich und die Eingangs-

und Stempelseite (42, 43) verbindende Radi al bohrungen (14, 19) überfahrend angeordnet ist.

10. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder (18) sich auf einer mit Gewinde (32) ausgerüsteten Hülse (3o) und einem an der Innenhülse (2o) bzw. dem Ventilkörper (lo) anliegenden Ringteil (34) abstützt·

11. Einzelstempelventi1 nach Anspruch 9 und Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ringteil (34) zugewandte Ende der Innenhülse (2o) f1anschförmig ausgebildet ist und eine wellenförmige Oberfläche (44) bzw. Kanäle (45) aufweist.

12. Einzelstempel ventil nach Anspruch 1 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Anschlusses (4) für den Raubschlüssel (36) eine rechtwinklig dazu ausgebildete Bohrung (51) vorgesehen ist, die mit dem Kanal (52) bzw. der Radi al bohrung (6) in Verbindung steht und die mit einem Steckanschluß (54) für ein Manometer versehen ist.