DE1059733B - UEberstroemventil fuer eine druckmittelbetaetigte Anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine druckmittelbetätigte Anlage, insbesondere für einen hydraulischen Grubenstempel, mit zwei ineinander angeordneten beweglichen Ventilgliedern, die von dem auf sie einwirkenden Druck der Anlage gemeinsam und nach Anschlagen eines der Glieder an ein festes Widerlager auch gegenseitig verschiebbar sind, einen gemeinsamen Ventilsitz aufweisen und durch mindestens ein federndes Mittel gegeneinandergedrückt werden, und von denen das eine auch willkürlich betätigbar ist. Bei der willkürlichen Betätigung der bekannten Ventile muß der auf mindestens eines der Ventilglieder wirkende, meist sehr hohe Druck überwunden werden, wozu meist eine erhebliche Kraft notwendig ist, wenn nicht die wirksamen Querschnitte dieses Ventilgliedes sehr klein sind, wodurch aber der Durchfluß des Druckmittels erschwert wird, oder wenn nicht eine Entlastung des Druckraumes durch öffnen eines kleinen Ventilquerschnittes vorausgeht, was eine verhältnismäßig komplizierte Bauform bedingt.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß auf jedes der beiden Ventilglieder mindestens eine Feder wirkt, die sich gegen ein im Gehäuse festes Widerlager abstützt und bestrebt ist, die Ventilglieder gegeneinanderzupressen, so daß die Richtungen der von den federnden Mitteln ausgeübten Kräfte einander zugekehrt sind, und daß das willkürlich betätigbare Ventilglied das äußere Ventilglied und ein Hohlzylinder ist, der auf seiner dem Druck zugewandten Seite in dem festen Ventilgehäuse dicht geführt und auf seiner dem Druck abgewandten Seite durch das innere Ventilglied verschließbar ist.

In der Zeichnung ist ein Grubenstempel als Ausführungsbei spiel des Gegenstandes der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.

Der Grubenstempel besteht aus einem Unterstempel 1 und einem Oberstempel 2. Der Unterstempel ist durch eine Bodenplatte 3 auf seiner Unterseite dicht verschlossen und trägt an seiner Oberseite einen mit einem Dichtring 4 versehenen Schraubring 5. Der Oberstempel 2 hat auf seiner Unterseite einen Kolben 7, der von einem Gleitring 8 umgeben ist und an seinem vom Oberteil abgewandten Ende in einer Nut 9 einen Dichtring 10 und einen Stützring 11 trägt. Die Stirnseite des Kolbens 7 und die Innenwände des Unterstempels 1 bilden einen Druckraum 13.

Der Oberstempel 2 ist auf seiner Oberseite durch eine aufgeschweißte Deckplatte 16 dicht verschlossen, die einen von außen zugänglichen Hohlraum 17 zur Aufnahme eines Ventilgehäuses 18 aufweist, dessen Achse senkrecht zur Stempelachse liegt. Eine öffnung Überströmventil
für eine druckmittelbetätigte Anlage

Anmelder:

Robert Bosch G.m.b.H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4

Hans Stürmer, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

20 in der Deckplatte 16 verbindet den Hohlraum 17 mit dem als Vorratsbehälter 22 dienenden Innenraum des Oberstempels 2. In einer Öffnung 23 der Deckplatte 16 steckt ein Ende eines Rohres 24, dessen anderes Ende im Kolben 7 befestigt ist, so- daß eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 17 und dem Druckraum 13 besteht. Mit einer nicht dargestellten Vorrichtung kann die Flüssigkeit aus dem Vorratsraum 22 entnommen und in den Druckraum 13 gepumpt v, erden, so daß sich der Oberstempel 2 anhebt und der Grubenstempel gesetzt wird.

Das Ventilgehäuse 18 ist in die öffnung 17 der Deckplatte 16 eingeschraubt und liegt mit einer Schulter 27 an einer Schulter 28 der Deckplatte an. Über das kegelförmige Ende 29 des Gehäuses 18 ist ein halbkugeliges Filter 30 gestülpt, dessen Randzone 31 durch einen vorspringenden Bund 32 des Ventilgehäuses 18 gehalten wird. Zwischen der Randzone 31 und der Gehäuseschulter 27 ist ein Dichtring 33 eingelegt. Dieser wird von dem Gehäuse 18 gegen einen an die Schulter 27 anschließenden kegeligen Abschnitt in der Deckplatte 16 gepreßt.

In dem Ventilgehäuse 18 ist ein hohles Ventilglied 36 verschiebbar gelagert, und zwar an seinem einen, im Durchmesser dünneren Ende 37 in einem zylindrischen Abschnitt 38 am kegelförmigen Ende 29 des Gehäuses 18 und an seinem anderen Ende 40 im zylindrischen Mittelabschnitt 41 des Gehäuses 18. Ein Dichtring 42 dient zur Abdichtung zwischen dem Ende des Ventilgliedes 36 und dem Gehäuseabschnitt 38. An diesen Abschnitt schließt sich ein im Durchmesser größerer zylindrischer Abschnitt 43 an, so daß eine Anschlagschulter 45 gebildet wird. Zwischen dem Mittelabschnitt 41 und dem Abschnitt 43 befindet sich eine Ringnut 46, der im äußeren Umfang des Gehäuses 18 eine Ringnut 47 benachbart ist. Diese bei-

909 557/239

3 4

den Ringnuten sind durch Querbohrungen 48 mitein- "- nungen 87 versehenen Rand 88 gebildet wird und in

ander verbunden und, da die Ringnut 47 bei eingebau- die das Ende 74 des Zapfens 73 hineinsticht,

tem Gehäuse mit der Öffnung 20 in der Deckplatte 16 Der eingebogene Rand 88 dient zum Einhängen

zusammentrifft, auch mit dem Vorratsbehälter 22. eines Werkzeuges 91, dessen hakenförmiger Kopf-

Das dem kegelförmigen Ende 29 gegenüberliegende 5 abschnitt 92 langer als der lichte Durchmesser des

Ende des Gehäuses 18 weist einen zylindrischen Ab- eingebogenen Randes 88 und senkrecht zur gezeich-

schnitt 49 auf, der im lichten Durchmesser größer ist neten Ebene an dem den Rand 88 berührenden Ab-

als die übrigen Hohlzylinderabschnitte des Gehäuses schnitt breiter ist als eine der Öffnungen 87. Der dem

18, so daß zwischen dem Mittelabschnitt 41 und dem Kopfabschnitt 92 gegenüberliegende Endteil des

Abschnitt 49 eine zusätzliche Schulter 50 gebildet wird. 10 Werkzeuges hat die Form einer öse 93 und dient zum

An dieser liegt ein Anschlagring 52 an, der durch Anbringen eines Zugmittels.

einen Federring 53 in seiner Lage gehalten wird. An Die Größe und die Richtung der vom Druckmittel dem aus der Deckplatte 16 herausragenden Ende des im Druckraum 13 auf die Stirnseite des hohlen Ventil-Gehäuses 18 ist in den zylindrischen Abschnitt 49 gliedes 36 ausgeübten Kraft ist abhängig von der Difeine Stellschraube 54 eingeschraubt, die mit Hilfe ₁₅ ferenz zwischen der vom Außendurchmesser des Endes eines durch das Ventilgehäuse gesteckten und an der 37 bestimmten Fläche und der vom Druckmittel be-Deckplatte 16 angeschweißten Stiftes 55 in ihrer Lage aufschlagten Fläche am hülsenförmigen Ventilglied 67. gehalten wird. Für die Größe dieser Fläche ist die Art des Ventil-

Das im Gehäuse 18 verschiebbar gelagerte hohle sitzes maßgebend, der bei bekannter Ausführung mit

Ventilglied 36 hat am Außenumfang seines Mittel- ₂₀ verschiedenen Kegelwinkeln für die als Ventilsitz

abschnitts eine Anschlagschulter 57 und in seinem vorgesehenen Kanten 58 und 70 so groß wie die vor

Irmenumfang eine als Ventilsitz ausgebildete schräge dem hülsenförmigen Ventilglied 67 liegende freie

Kante 58. An seinem im Mittelabschnitt 41 des Ge- Innenfläche des hohlen Ventilgliedes 36 oder wie die

häuses 18 gelagerten Endabschnitt 40 steckt in einer durch den Außendurchmesser des hülsenförniigen

Querbohrung 59 ein Bolzen 60. Zwischen diesem End- 25 Ventilgliedes 67 bestimmte Fläche sein oder einem

abschnitt 40 und der Ventilsitzkante 58 weist der Zwischenwert entsprechen kann, wobei auch eine der

Innenumfang des hohlen Ventilgliedes 36 eine Ring- Kanten als Doppelkegel ausbildbar ist, dessen Grat

nut 62 auf/ in deren Höhe Querbohrungen 63 durch als Sitz dient. Je nach der Bemessung der Ventil-

das Ventilglied hindurchgehen. glieder kann der Ventilsitz größer oder kleiner als die

Im Endabschnitt 40 des hohlen Ventilgliedes 36 ist ₃₀ druckbeaufschlagte Fläche des Ventilgliedes 36 oder

ein hülsenförmiges Ventilglied 67 gelagert, das in gleich dieser sein.

seinem Mittelteil zwei Langlöcher 69 für den Durch- Die Kraft zum öffnen des Ventils ist bestimmt

tritt des Bolzens 60 hat. An seiner im hohlen Ventil- durch die Größe der Vorspannung der Feder 83 und

glied 36 liegenden Stirnseite ist eine als Ventilsitz dem Produkt aus dem Druck des Druckmittels im

ausgebildete schräge Kante 70 angebracht und an ₃₅ Druckraum und der oben angegebenen Flächendiffe-

seinem gegenüberliegenden, aus dem hohlen Ventil- renz. Je nachdem, ob diese positiv, negativ oder Null

glied 36 herausragenden Ende ein Flansch 72, der zur ist, wird der Druck der Feder 83 durch den Druck des

Anlage an dem Anschlagring 52 dient. Druckmittels verstärkt, abgeschwächt, oder er bleibt

In der Stellschraube 54 ist ein Zapfen 73 ver- unbeeinflußt.

schiebbar gelagert, dessen beide im Durchmesser ₄₀ Das beschriebene Ventil wirkt als Überströmventil,

dünnere Enden 74 und 75 aus dem als Lager dienen- sobald der Druck im Druckraum 13 zu groß geworden

den Abschnitt herausragen. Eine Dichtung 77 ist zwi- ist. Wenn bei steigendem Druck die auf die Stirn-

schen Stellschraube 54 und Zapfen 73 vorgesehen. Das fläche des Ventilgliedes 67 wirkende Kraft der Kraft

in das Innere des Gehäuses hineinragende Ende 75 des entspricht, mit der das Federtellerpaket 80 das hülsen-

Zapfens 73 sticht in das hülsenförmige Ventilglied 67 45 förmige Ventilglied 67 gegen die Anschlagschulter 52

hinein. An der zwischen dem Ende 75 und dem Mittel- drückt, beginnen sich die Ventilglieder 36 und 67 in

abschnitt des Zapfens 73 gebildeten Schulter liegt eine Richtung zur Stellschraube 54 hin zu bewegen. Die

im Durchmesser größere Scheibe 78 an, die durch Bewegung des hohlen Ventilgliedes 36 dauert hierbei

einen Federring 79 gehalten wird. nur so lange an, bis es mit seinem Abschnitt 40 auf

Zwischen der Stellschraube 54 und dem Flansch 72 50 der Anschlagschulter 52 aufsitzt. Von da an hebt sich

des hülsenförmigen Ventilgliedes 67 ist ein Paket das Ventilglied 67 von dem Ventilglied 36 ab, und

Tellerfedern 80 eingespannt, zwischen der Scheibe 78 Druckmittel beginnt über die Ringnut 62, die Quer-

und dem Flansch 72 eine schwächere Schraubenfeder bohrung 63, die Ringnut 46, die Querbohrung 48, die

82 sowie zwischen der Anschlagschulter 57 des hohlen Ringnut 47 und die Öffnung 20 in den Vorratsraum

Ventilgliedes 36 und der Anschlagschulter 45 des Ge- 55 22 zu fließen.

häuses 18 eine Schraubenfeder 83, die wohl schwächer Bei nachlassendem Druck bewegt sich das Ventilals das Paket Tellerfedern 80, aber stärker als die glied 67 auf das hohle Ventilglied 36 zu und ver-Schraubenfeder 82 ist. Durch Verdrehen der Stell- schließt den Durchfluß, sobald sich beide berühren. schraube 54 wurde die gewünschte Vorspannung der Fällt der Druck weiter ab, so hebt das Tellerfeder-Tellerfedern 80 eingestellt. 60 paket 80 das hohle Ventilglied 36 entgegen der Wir-

Die Tellerfedern 80 sind bestrebt, den Flansch 72 .- kung seiner Feder 83 von der Anschlagschulter 52 ab,

des hülsenförmigen Ventilgliedes 67 gegen den An- bis das Ventilglied 67 seinerseits mit seinem Flansch

schlagring 52 zu drücken, die Schraubenfeder 83 72 wieder an der Anschlagschulter 52 anliegt. Die

drückt das Ventilglied 36 gegen das Ventilglied 67, beiden Ventilglieder 36 und 67 sind nun wieder in

und die Schraubenfeder 82 ist bestrebt, durch An- 65 Ruhestellung, und es wirkt nur der Druck der Feder

drücken der Scheibe 78 an die Stellschraube 54 den 83 auf deren gemeinsame Sitzfläche.

Zapfen 73 in seiner gezeichneten Ruhelage zu halten. Zum Rauben des Stempels wird das Werkzeug 91

Der aus dem Gehäuse 18 herausstehende Abschnitt in den Rand 88 der Stellschraube 54 eingehängt, wie

der Stellschraube 54 hat eine topf förmige Vertiefung in der Zeichnung dargestellt ist. Beim Ziehen an dem

86, die durch einen nach innen gebogenen, mit öff- 70 in der Öse 93 befestigten, nicht dargestellten Zugmittel

Claims (6)

in Richtung des Pfeiles 94 drückt der als Bogen ausgeführte Kopfabschnitt 92 auf die Stirnseite des Zapfenendes 74 und verschiebt den Zapfen 73 in Richtung auf die beiden Ventilglieder 36 und 67. Wenn das in das hülsenförmige Ventilglied 67 hineinstechende Zapfenende 75 den im Abschnitt 40 des Ventilgliedes 36 steckenden Bolzen 60 berührt, öffnet bei weiterem Ziehen am Werkzeug 91 das Ventil, indem sich das hohle Ventilglied 36 vom Ventilglied 67 und damit vom Ventilsitz abhebt. Bei entsprechender Bemessung der Ventilglieder muß dazu nur die Kraft der Feder 83 überwunden werden. Das Druckmittel aus dem Druckraum 13 kann nun über das Rohr 24, die im Querschnitt verhältnismäßig große Öffnung zwischen den beiden Ventilgliedern 36 und 67 und die im vorletzten Absatz aufgeführten Ringnuten und Bohrungen in den Vorratsraum 22 strömen. Beim Nachlassen der Zugkraft auf das Werkzeug 91 bewegt sich der Zapfen 73 durch die Kraft der Feder 82 in entgegengesetzter Richtung, das Ventilglied 36 sitzt wieder auf das Ventilglied 67 auf, und das Zapfenende 75 löst sich vom Querbolzen 60. Ist der Stempel geräumt und umgefallen, so kann das Werkzeug 91 zum Abschleppen des Stempels dienen, wozu das Werkzeug zweckmäßigerweise gegenüber der gezeichneten Lage um einen Winkel von 180° gedreht wird. Sollte sich, in der topfförmigen Vertiefung 86 Schmutz ansammeln, so kann er durch die Bohrungen 87 wieder nach außen gelangen. An Stelle des Werkzeuges 91 kann ein Zylinder, in dem ein hydraulisch beaufschlagter Kolben verschiebbar ist, in die Stellschraube eingeschraubt werden, so daß der Zapfen 73 durch hydraulische Kraftwirkung verschiebbar ist. Patentansprüche: 35

1. Überströmventil für eine druckmittelbetätigte Anlage, insbesondere für einen hydraulischen Grubenstempel, mit zwei ineinander angeordneten beweglichen Ventilgliedern, die von dem auf sie einwirkenden Druck der Anlage gemeinsam und nach Anschlagen eines der Glieder an ein festes Widerlager auch gegenseitig verschiebbar sind, einen gemeinsamen Ventilsitz aufweisen und durch mindestens ein federndes Mittel gegeneinandergedrückt werden, und von denen das eine auch willkürlich betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedes der beiden Ventilglieder (36, 67) mindestens eine Feder (80, 83) wirkt, die sich gegen ein im Gehäuse (18) festes Widerlager (54, 29) abstützt und bestrebt ist, die Ventilglieder gegeneinanderzupressen, so daß die Richtungen der von den federnden Mitteln ausgeübten Kräfte einander zugekehrt sind, und daß das willkürlich betätigbare Ventilglied das äußere Ventilglied (36) und ein Hohlzylinder ist, der aaf seiner dem Druck zugewandten Seite in dem festen Ventilgehäuse (18) dicht geführt und auf seiner dem Druck abgewandten Seite durch das innere Ventilglied (67) verschließbar ist.

2. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (80). welche das eine Ventilglied (67) in der Ruhelage an einem Anschlag (52) hält, der auf den Öffnungsquerschnitt wirkenden Kraft beim Öffnen des Ventils entsprechend bemessen ist, während die auf das andere Ventilglied (36) wirkende Feder (83) eine von dieser Kraft unabhängige Kraft ausübt, die sowohl willkürlich als auch durch das vom wirksamen Druck bewirkte Anlegen des Ventilgliedes an den Anschlag (52) ausschaltbar ist.

3. Überströmventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventilglieder (36, 67) dem Druck des Druckmittels ausgesetzte stirnseitig liegende Flächen haben, deren wirksame Größen bei der Bemessung des Ventils unabhängig voneinander wählbar sind.

4. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ventilglied (36) in einem Gehäuse (18) geführt ist, das zugleich das andere Ventilglied (67) und die federnden Mittel umschließt und das aus der druckmittelbetätigten Anlage ausbaubar ist.

5. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ventilglied (36) durch einen koaxial zu ihm verschiebbaren Zapfen (73) willkürlich betätigbar ist, der bei seiner Betätigung auf einen ihm zugeordneten, in diesem Ventilglied (36) steckenden Querbolzen (60) trifft.

6. Über Strömventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mindestens mittelbar auf eines der Ventilglieder (36, 67) wirkender und in einer zum Verschluß der für die Aufnahme der Ventilteile vorgesehenen Öffnung dienenden Stellschraube gelagerter Zapfen (73) durch einen hydraulisch betätigbaren, in einem Zylinder untergebrachten Kolben verschiebbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 105 325, 823 381,
525, 941 948;

schweizerische Patentschrift Nr. 322 405;
britische Patentschrift Nr. 536 796.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 557/239 6.59