DE2946765C2 - Entsperrbares Rückschlagventil - Google Patents
Entsperrbares RückschlagventilInfo
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
gen untertägiger Schubkolbengetriebe, z. B. für hydraulische
Grubenstempel, hydraulische Ausbaugespanne, Rückzylinder und dergleichen zur Anwendung gelangt.
In den Tank 1 mündet ein Rücklaufkanal 2, an den Rücklaufleitungen
3 bzw. 4 über ein Mehrwegeventil 5 anschließbar sind.
Die Rücklaufleitung 4 ist über einen Leitungsabschnitt 6 einerseits an einen Teil 7 eines bei sämtlichen
Ausführungsformen zylindrischen Steuerraumes 8 und außerdem an einen Kolbenstangenraum 9 eines hydraulischen
Stempels 46 angeschlossen.
Die Rücklaufleitung 3 steht mit einem Abflußraum 10 über einen Kanal 11 in einem Gehäuse 12 in Verbindung.
Der Abflußraum 10 ist über einen Verbindungskanal 13 an eine Ventilkammer 14 angeschlossen, in welcher
eine Druckfeder 15 angeordnet ist, die sich einerends gegen das Gehäuse 12 und andererends gegen einen
Absperrkörper 16 abstützt, der den Verbindungskanal 13 schließt Die Ventilkammer 54 steht über einen
Kanal 17 im Gehäuse 12 mit einer Druckleitung 18 in Verbindung, die in den Kolbenraum 19 des Stempels 46
mündet.
Eine Pumpe 20 steht mit einer Druckflüssigkeitsleitung 21 in Verbindung, die über einen Leitungsabschnitt
22 und über das Mehrwegeventil 5 entweder an die Rücklaufleitung 3 oder an die Rücklaufleitung 4 anschlbßbar
ist.
Im Steuerraum 8 ist bei sämtlichen aus der Zeichnung
ersichtlichen Ausführungsformen ein kolbenförmiges Steuerglied 23 längsverschieblich und dichtend, also in
Richtung A-bzw. Y. Die Verschiebung in Richtung Vist
nur unter Überwindung federnder Rückstellkraft einer Druckfeder 24 möglich. Das Steuerglied 23 ist bei sämtlichen
dargestellten Ausführungsformen über eine Dichtung 25 im Steuerraum 8 abgedichtet. Die im Steuerraumteil
27 angeordnete Druckfeder 24 stützt sich einerends gegen die Fläche 26 und andererends gegen
das Gehäi'se 12 ab. Bei sämtlichen aus der Zeichnung
ersichtlichen Ausführungsformen ist der die Druckfeder 24 aufnehmende Steuerraumteil 27 an den Abflußraum
10 anschließbar. Zu diesem Zweck sind bei der aus Fi g. 1 ersichtlichen Ausführungsform zwei Überströmkanäle
28 und 29 vorgesehen, während bei den Ausführungsforrnen
nach den Fig. 2 bis 4 nur je ein Überströmkanal 30 den Abflußraum 10 mit dem Steuerraumteil
27 verbindet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die Überströmkanäle 28 t'.nd 29 normalerweise über ein
Rückschlagventil verschlossen gehalten, das aus einem dichtend auf einer mit dem Steuerglied 23 einstückig
verbundenen, als Aufsteuerkolben dienenden Kolbenstangen 31 verschieblichen Ventilkörper 32 mit Druckfeder
33 besteht, die den Ventilkörper 32 gegen einen als Ventilsitz ausgebildeten Gehäuseansatz drückt.
Bei den anderen Ausführungsformen ist im Überströmkanal 30 ein Rückschlagventil 34 angeordnet, das
in Richtung Y, also in Richtung auf den Abflußraum 10, öffnet.
Die Kolbenstange 31 ist bei der aus Fig. 1 ersichtlichen
Ausführungsform annähernd auf ganzer Länge von einem zentrischen Verbindungskanal 35 durchsetzt,
der über einen Ausströmkanal 36 in den Steuerraumteil 27 und andererends zentrisch in den Abflußraum 10
mündet. Die zentrioche Mündung ist als Ventilsitz ausgebildet und dem Abs'wrkörper 16 angepaßt, so daß
bei Anlage des Ventilsitzes an den Absperrkörper 16 der Verbindungskanal 35 durch den Absperrkörper 16
abgedichtet ist.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 weist das Steuerglied 23 einen damit einstückig verbundenen Ventilkörper
37 auf, der mit dem als Ventilsitz ausgebildeten Ende der getrennt vom Steuerglied 23 verschieblichen,
als Aufsteuerkolben dienenden Kolbenstange 38 zusammenwirkt. Die rohrförmige Kolbenstange 38 ist mit einem
zentrischen Verbindungskanal 39 versehen. Außerdem weist die Kolbenstange 38 einen mit ihr einstückig
verbundenen, ringförmigen Anschlag 40 auf, der die Bewegung der Kolbenstange 38 in Richtung X begrenzt.
Sie ist an ihrer äußeren Mantelfläche durch eine Dichtung 41 gegen das Gehäuse 12 abgedichtet und im Gehäuse
12 in Richtung X bzw. Y verschieblich geführt. Auch das dem Absperrkörper 16 zugekehrte Ende ist als
Ventilsitz ausgebildet, so daß bei einer Anlage der Kolbenstange 38 am Absperrkörper 16 der Verbindungskanal
39 abgeschlossen ist
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 sind für Teile
gleicher Funktion gleiche Bezug^-sichen wie bei der
Ausführungsform nach F i g. 2 verwendet worden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform
nach F i g. 2 dadurch, daß das Steuerglied 23 auf der der Kolbenstange 38 zugekehrten Stirnseite
ebenflächig ausgebildet ist. Der Verbindungskanal 39 ist an seinem dsm Steuerraumteil 27 zugekehrten Ende
verschlossen, weist aber zwei radiale Anschlußkanäle 42 bzw. 43 auf, die in den Steuerraumteil 27 münden. Der
Absperrkörper 16 ist zugespitzt und greift in den an diesem Ende als Ventilsitz ausgebildeten Verbindungskanal
39 ein, wenn die Kolbenstange 28 am Absperrkörper 16 zur Anlage gelangt.
Bei der AusführungsforT. nach F i g. 4 sind wieder für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie
bei den Ausführungsformen nach den F i g. 2 bzw. 3 verwendet worden. Der Verbindungskanai 39 ist an seinem
dem Absperrkörper 16 zugekehrten Ende verschlossen, aber über radiale Anschlußkanäle 44 bzw. 45 an den
Abflußraum 10 angeschlossen. Im übrigen mündet der Verbindungskanal 39 zentrisch in den Steuerraumteil
2/. Diese Mündung ist als Ventilsitz ausgestaltet, welcher mit dem Ventilkörper 37, der einstückig mit dem
Steuerglied 23 verbunden ist, zusammenwirkt.
Die Wirkungsweise der verschiedenen Ausführungsformen ist folgende:
Beim Setzen des Stempels 46 wird die Druckflüssigkeitsleitung 21 an die Rücklaufleitung 3 angeschlossen,
wodurch Druckflüssigkeit über den Kanal 11 in den Abflußraum
10 strömt und von hier aus in den Verbindungskanal 13 gelangt und den Absperrkörper 16 gegen
die Rückstellkraft der Druckfeder 15 von dessen Sitz abhebt. Die Druckflüssigkeit strömt von hier aus über
die Ventilkammer 14, den Kanal 17 zur Druckleitung 18 und beaufschlagt den Kolbenraum 19 des Stempels 46.
Gleichzeitig strömt die Druckflüssigkeit bei der Ausführungsform nach Fig. 1 über den Verbindungskanal 35
und den Ausströmkanal 36 in den Steuerraumtei! 27 und beaufschlagt hier die Fläche 26 des Steuergliedes 23.
Bei der Ausführungsform nach Fig.2 strömt die Druckflüssigkeit durch den Verbindungskanal 39 ebenfalls
in den Steuerraumteil 27.
Bei der Ausführungsform nach Fig.3 strömt die
Druckflüssigkeit über den Verbindungskanai 39 und die Anschlußkanäle 42 bzw. 43 ebenfalls in den Steuerraumteil
27.
Die in den Abflußraum 10 einströmende Druckflüssigkeit strömt bei der Ausführungsform nach Fig.4
über die Anschlußkanäle 44 und 45 in den Verbindungskanal 39 und von dort aus gleichfalls in den Steuerraurri-
teil 27.
Ist der erforderliche Setzdruck erreicht und der Setzvorgang
beendet, so wird das Mehrwegeventil 5 in die aus den F i g. 1 bis 4 ersichtliche Stellung gebracht, wodurch
die Druckflüssigkeitsleitung 21 vom Kolbenraum 19 getrennt wird. Dies hat eine Zurückbewegung des
Absperrkörpers 16 in seine Dichtlage zur Folge. Außerdem wird der Abflußraum 10 über die Rücklaufleitung 3
an den Tank 1 angeschlossen.
Gleichzeitig wird die Rücklaufleitung 4 an den Tank 1 to angeschlossen, so daß das Steuerglied 23 auf beiden
Seiten vom gleichen Druck beaufschlagt wird, also druckentlastet ist. Ein. etwaiger Stau im Rücklaufkanal 2
und damit in den Rücklaufleitungen 3 und 4 hat gleiche Druckverhältnisse auf beiden Seiten des Steuergliedes
23 zur Folge, d. h. das Ventil verhält sich neutral, so daß ein ungewolltes Entsperren des Absperrkörpers 16 ausgeschlossen
ist.
Soll der Stempel 46 geraubt werden, so wird über das Mehrwegeventil 5 die Rücklaufleitung 4 an die Druckflüssigkeitsleitung
21 angeschlossen, wobei sich einerseits der Kolbenstangenraum 9 mit Druckflüssigkeit
füllt, und andererseits das Steuerglied 23 über den Leitungsabschnitt 6 mit Druck beaufschlagt wird. Dies hat
bei sämtlichen Ausführungsformen eine Verschiebung des Steuergliedes 23 in Richtung Y, also in Richtung auf
den Absperrkörper 16, zur Folge. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 wird bei der Verschiebung die im
Steuerraumteil 27 eingeschlossene Druckflüssigkeit über die Überströmkanäle 28 und 29 in den Abflußraum
10 ausgeschoben. Nach einem gewissen Hub trifft die Kolbenstange 31 mit ihrem Ventilsitz auf den Absperrkörper
16 und hebt diesen von seinem Sitz ab. Gleichzeitig wird der Verbindungskanal 35 verschlossen. Nun
kann die Druckflüssigkeit aus dem Kolbenraum 19 über die Veniiikammer i4, den Verbindungskanai i3,den Abflußraum
10 und die Rücklaufleitung 13 zum Tank 1 strömen. Ein Entspannungsschlag kann sich nicht auf die
Fläche 26 des Steuerteils 23 auswirken, weil der Verbindungskanal 35 geschlossen ist.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 trifft während
des Raubens das Steuerglied 23 nach einem gewissen
Hub mit seinem Ventilkörper 37 auf den Ventilsitz der Kolbenstange 38 und verschließt den Verbindungskanal
39. Im Steuerraumteil 27 eingeschlossene Druckflüssigkeit wird über das Rückschlagventil 34 in den Abflußraum
10 verdrängt. Nach einem weiteren Hub gelangt die Kolbenstange 38 gegen den Absperrkörper 16 und
stößt diesen in Offenstellung. Dabei braucht die Mündung der Kolbenstange 38 an ihrer dem Absperrkörper
16 zugekehrten Seite nicht unbedingt als Ventilsitz ausgebildet zu sein, da die entgegengesetzte Mündung, die
mit dem Ventilkörper 37 zusammenwirkt, als flüssigkeitsdichter Ventilsitz ausgebildet ist. Auch hier kann
ein Entspannungsschlag sich nicht im Steuerraumteil 27 auswirken, da keine flüssigkeitsleitende Verbindung
vorhanden ist
Gleiches gilt für die Ausführungsform nach Fig.3,
wo nach einem gewissen Hub das Steuerglied 23 auf die stirnseilig verschlossene Kolbenstange 38 trifft und diese
gegen den Absperrkörper 16 schiebt, der den Verbindungskanal 39 flüssigkeitsdicht verschließt, bevor er von
seinem Sitz abhebt und die im Kolbenraum 19 eingeschlossene Druckflüssigkeit zur Rückiaufieitung 3 abströmen
läßt
Die Wirkung der aus Fig.4 ersichtlichen Ausführungsform
ist ähnlich der nach F i g. 2, da auch hier nach einem gewissen Hub in Richtung Y das Steuerglied 23
mit dem Ventilkörper 27 dichtend mit dem Ventilsitz der Mündung des Verbindungskanals 39 zusammenwirkt.
Erst nach einer weiteren Bewegung des Steuerglicdes 23 hebt der Absperrkörper 16 von seinem Sitz ab, so
daß ein Entspannungsschlag keine flüssigkeitsleitende Verbindung mehr zum Steuerglied 23 findet. In allen
Fällen hat man ein in Ruhestellung oder in Sctzstcllung druckausgeglichenes, also neutrales Raub- und Setzventil,
während bei Einleitung des Raubvorganges der gcfürchtete hydraulische Entspannungsschlag nicht /um
Schnarren oder Flattern des Ventils führen kann.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Entsperrbares Rückschlagventil für hydrauli- Hangenden mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, und zum
sehe Schubkolbengetriebe in Ausbauelementen des 5 Eini auben wird die Ringfläche des Kolbens mit Druckuntertägigen
Grubenbetriebes, bei dem in den hy- flüssigkeit beaufschlagt Die jeweils gegenüberliegendraulischen
Arbeitsstrom zur Kolbenseite des den Zylinderräume werden zum Entleeren mit der Schubkolbengetriebes ein Ventilkanal eingeschaltet Rücklaufleitung zum Tank verbunden.
ist, der eine Ventilkammer mit in Abflußrichtung Man kennt Rückschlagventile mit einem druckausge-
sperrendem Absperrkörper und einen Abflußraum io glichenen Steuerkolben bzw. Steuerglied, bei denen
aufweist, und bei dem ein von dem hydraulischen durch eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen
Arbeitsstrom zur Kolbenstangenseite des Schubkol- den Räumen beidseits des Steuergliedes bei einer mögli-
bengetriebes gegen Federdruck ansteuerbares Steu- chen Druckerhöhung im Rücklauf der Druckausgleich
erglied in einem Steuerraum abgedichtet längsver- hergestellt wird. Diese druckausgeglichenen Rück-
schieblich ist und ein vom Hubweg des Steuergliedes 15 schlagventile haben den Vorteil, daß in Arbeitsstellung
beeinflußter Aufsteuerkolben den Absperrkörper bei einem möglichen Druckstau in der Rücklüufleitung
gegen Federkraft öffnet mit einem Verbindungska- ein ungewolltes Entsperren und somit ein Einsinken des
nal zwischen dem Abflußraum und dem diesem zu- Schubkolbengetriebes bzw. Grubenstempels ausge-
gewandteis Teil des Steuerraumes, dadurch ge- schlossen isL Sie haben jedoch beim Umsteuern zum
kennzeichnet, daß der Verbindungskanal (36, 20 Rauben den Nachteil, daß bei hohem Druck, insbeson-
35; 39) ein vom Hub des Steuergliedes (23) gesteuer- dere bei einer Druckerhöhung durch Auflastung des
tes Sperrventil (31,16; 37, 38; 38, 16) enthält das in Gebirgsdruckes, im Steuerraum kein Druckausgleich
einer Hubrichtung (Y) vor dem öffnen des Rück- gegenüber dem Pumpendruck möglich ist und deswe-
schlagventil-Absperrkörpers (16) durch den Auf- gen das Steuerglied bzw. der Steuerkolben und auch der
steuerkolben (31; 38) den Verbindungskanal (36,35; 25 Absperrkörper bis-EUr Einstellung des Druckausgleichs
39) schließt und das in entgegengesetzter Hubrich- hin- und herflattert bzw. schnarrt
tung (X) nach dem Schließen des Rückschlagventil- Außerdem kennt man entsperrbare Rückschlagventi-
Absperrkörpers (16) den Verbindungskanal (36, 35; Ie mit nichtdruckausgeglichenem Steuerglied bzw. Steu-
39) öffnet, i:nd daß der Steuerraum (8, 27) und der erkolben, bei denen diese Erscheinung nicht auftreten
Abflußraum (10) durch einen Überströmkanal (28, 30 kann. Dafür kann aber in Arbeitsstellung bei Druckan-
29; 30) mit einem RücKschlag,ventil (32; 34) verbun- stieg in der Rücklaufleitung über den Setzdruck hinaus
den sind, welches in ilubrichtung (Y) nach dem ein unbeabsichtigtes öffnen des Absperrkörpers und
Schließen des Verbindungskans.,s (36,35; 39) öffnet. damit ein Einsinken des Grubenstempels auftreten.
2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch ge- Aufgabe der Erfindung ist es. ein gattungsgemäßes
kennzeichnet, daß der Verbindungskanal (35) von 35 Rückschlagventil so zu verbessern, daß sein Steuerglied
einer hohlen, in ihrer Längsrichtung verschieblichen in Arbeitsstellung druckausgeglichen ist und gleichzei-Kolbenstange
(31,38) gebildet ist, die sich zwischen tig die Auswirkungen von Drucksp^zen beim Rauben
dem Steuerraum (8, 27) und dem Abflußraum (10) sowie das Schnarren vermieden werden.
erstreckt. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnungsgemä-
3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, da- 40 Ben Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
durch gekennzeichnet, daß das in den Abflußraum Bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil ist
(10) ragende Ende der Kolbenstange (31,38) als Ven- während des Setzens das Steuerglied nicht druckausge-
tifsitz für den Absperrkörper(16) ausgebildet ist. glichen, der Setzdruck hebt das Absperrglied von sei-
4. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 nem Sitz ab, so daß die Druckflüssigkeit in den Kolbenbis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Steu- 45 raum des Grubenstempels fließen kann. In Neutralstelerraum
(8, 27) ragende Ende der Kolbenstange (38) lung ist das Steuerglied druckausgeglichen, so daß auch
als Ventilsitz für einen Ventilkörper (37) des Steuer- im Rücklauf auftretende Druckspitzen nicht zu einer
gliedes(23) ausgebildet ist. Aufsteuerung des Absperrgliedes führen können. Beim
5. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 Rauben ist das Steuerglied zunächst druckausgeglichen,
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Steu- 50 es wird nach einem Hub, der kleiner ist als der Abstand
erraum (8, 27) ragende Ende der Kolbenstange (31) zwischen dem Ende des Aufsteuerkolbens (Kolbenstanan
das Steuerglied (23) angeschlossen ist. ge) und dem Absperrglied zu einem nicht druckausge-
6. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1,2 glichenen Steuerglied, weil flüssigkeitsleitende Verbin-
oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Ab- düngen zwischen dem Steuerraum und dem Abflußflußraum
(10) ragende Ende der Kolbenstange (38) 55 raum selbsttätig geschlossen werden. Dadurch können
an den Absperrkörper (16) angeschlossen ist. Druckspitzen während des Raubens den öffnungsquer-
7. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 schnitt nicht verändern, so daß ein kontinuierlicher
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstan- Druckabbau gewährleistet ist.
ge (38) einen Anschlag (40) zur Hubbegrenzung auf- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
weist. 60 sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsformen der Erfindung erläutert: es zeigt
Fig. 1 ein entsperrbares Rückschlagventil im Längsschnitt,
Die Erfindung betrifft ein entsperrbares Rückschlag- 65 F i g. 2 bis 4 weitere Ausführungsformen des Gegenventil
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Standes nach Fig. 1.
Entsperrbare Rückschlagventile werden zum Steuern Ein Tank 1 enthält hydraulische Flüssigkeit, z. B. eine
hydraulischer Schubkolbengetriebe, also zum Setzen Wasser-Öl-Emulsion, wie sie üblicherweise zum Betäti-
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