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DE4021622A1 - Druckbegrenzungsventil mit teflondichtung - Google Patents

Druckbegrenzungsventil mit teflondichtung

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Publication number
DE4021622A1
DE4021622A1 DE4021622A DE4021622A DE4021622A1 DE 4021622 A1 DE4021622 A1 DE 4021622A1 DE 4021622 A DE4021622 A DE 4021622A DE 4021622 A DE4021622 A DE 4021622A DE 4021622 A1 DE4021622 A1 DE 4021622A1
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DE
Germany
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pressure relief
sealing ring
relief valve
valve according
sealing
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Application number
DE4021622A
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English (en)
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DE4021622C2 (de
Inventor
Richard Voss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VOSS, CHRISTINA, 58239 SCHWERTE, DE
VOSS, WOLFGANG, 58239 SCHWERTE, DE
Original Assignee
Voss Richard Grubenausbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6396679&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE4021622(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Voss Richard Grubenausbau GmbH filed Critical Voss Richard Grubenausbau GmbH
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Priority to PCT/DE1990/000581 priority patent/WO1991003621A1/de
Priority to AT90911810T priority patent/ATE123109T1/de
Priority to EP19900911810 priority patent/EP0441918B1/de
Priority to CA 2040408 priority patent/CA2040408C/en
Priority to DE59009142T priority patent/DE59009142D1/de
Priority to US07/679,058 priority patent/US5168895A/en
Priority to SU4895271 priority patent/RU2060426C1/ru
Priority to HU906090A priority patent/HU208564B/hu
Priority to AU60592/90A priority patent/AU630996B2/en
Priority to PL90286665A priority patent/PL168223B1/pl
Priority to CS904231A priority patent/CZ279420B6/cs
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Publication of DE4021622C2 publication Critical patent/DE4021622C2/de
Application granted granted Critical
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0446Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces
    • F16K17/046Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces the valve being of the gate valve type or the sliding valve type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil zur Sicherung hydraulischer Einheiten im untertägigen Bergbau, insbesondere des hydraulischen Strebausbaues gegen plötzliche Überlastung infolge Gebirgsschlag o.ä. Einwir­ kungen, mit dem im Ventilgehäuse angeordneten, in der Ein­ trittsbohrung gegen die Kraft der Ventilfeder verschieb­ lichen, das Druckmedium gegen die Austrittsbohrungen sperrenden Ventilkolben, der eine Sackbohrung und davon ausgehende Radialbohrungen aufweist, die mit einem im An­ schlußstück angeordneten Dichtring korrespondierend ausge­ bildet sind.
Derartige, auch als Sicherheitsventile bezeichnete Druckbegrenzungsventile werden dort eingesetzt, wo durch auftretende Überlastung eine Beschädigung des Systems, insbesondere im untertägigen Steinkohlenbergbau in Form von Hydraulikstempeln, zu befürchten ist. Diese Hydraulik­ stempel werden sowohl als Einzelstempel wie auch in Ausbau­ gestellen vor allem im Schildausbau integriert eingesetzt. Aufgrund der besonderen Gefährdung ist bei derartigen Schildausbaugestellen aber auch bei Hydraulikeinzelstempeln der Einsatz von Druckbegrenzungsventilen durch die Auf­ sichtsbehörden vorgeschrieben, um bei Überlastung bleibende Beschädigungen oder gar Zerstörungen und damit Gefährdungen für die Bergleute zu vermeiden. Aus der DE-OS 28 30 891 ist ein Druckbegrenzungsventil bekannt, bei dem über eine Ventilfeder, die zwischen Verschlußschraube und Ventilkolben eingespannt ist, Überdrücke im Hydrauliksystem abgebaut werden. An den Ventilteller oder Federteller ist ein kegel- oder kugelförmiger Ventilschließkörper angeformt, der bei auftretender Überlast aus dem Ventilsitz angehoben wird. An den Kolben ist ein Dämpfungszylinder angeformt, der die Durchströmöffnungen beschränkt. Derartige Ventile gewähren aber für den vorgesehenen Einsatz als Druckbegren­ zungsventile nicht die notwendige Schließsicherheit. Darüber hinaus ist eine richtige Auslegung insbesondere der Feder so schwierig, daß ein richtiges und frühzeitiges Ansprechen eines derartigen Gebirgsschlagsventils nicht erreicht werden kann.
Aus der DE-OS 33 14 837 ist ein anderes Druckbegren­ zungsventil bekannt, in dessen Ventilgehäuse die Ventilfeder so angeordnet ist, daß sie auf den Federteller und damit auf den Ventilkolben drückt und so das Öffnen des Ventils entsprechend der Einstellung beeinflußt. Der Ventilkolben ist an einer in der Führung ausgebildeten Kolbenbohrung verschieblich geführt, wobei die notwendige Abdichtung über einen in einer Nut sitzenden O-Ring erfolgt. Der O-Ring muß jeweils vollständig von den Radialbohrungen des Ventil­ kolbens überfahren werden, bevor das Druckmedium im Falle einer Überlast austreten kann. Aufgrund dieser starken Belastung erreichen derartige O-Ring-Ventile nur relativ geringe Standzeiten. Nachteilig bei diesen bekannten Druck­ begrenzungsventilen ist weiter, daß sie lediglich Durchfluß­ werte von 40 bis 100 Liter pro Minute zulassen. Für die notwendige Sicherheit und insbesondere die schnelle An­ sprechbarkeit solcher Ventile ist dies unbefriedigend. Nachteilig ist außerdem, daß die zum Einsatz kommenden Ventilfedern aufgrund der zu berücksichtigenden Drücke erhebliche Drahtstärken und Wendeldurchmesser aufweisen müssen, was wiederum entsprechende Abmessungen für die gesamten Ventile erfordert. Je größer die Durchflußmenge wird, desto größer müssen dementsprechend auch die Ventil­ federn und damit die gesamten Ventilgehäuse werden. Dann aber ist insbesondere im untertägigen Steinkohlenbergbau eine Verwertung derartiger Druckbegrenzungsventile allein schon aufgrund der zu großen Abmessungen nicht möglich. Auch sind die notwendigen Querschnitte zur Abführung des Druckmediums nicht vorhanden. Man hat versucht, durch Ver­ wendung größerer Ventilkolben und die besondere Ausbildung dieses Ventilkolbens sowie Zuordnung eines Steuerkolbens die Durchflußmenge zu erhöhen. Die Ansprechzeiten sind aber dann unbefriedigend, weil die durch die O-Ringe er­ zeugte Reibung zu groß wird. Aufgrund solcher unbefriedigen­ den Schließwerte arbeiten die Ventile zu ungenau. Darüber hinaus ist die Standzeit derartiger O-Ringe sehr ungünstig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druck­ begrenzungsventil mit günstigen Schließwerten, wirksame und hohe Standzeiten gewährleistende Abdichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dem Ventilkolben zugeordnete Dichtring aus einem sehr geringe Reibung erzeugenden, eine große Härte aufweisenden Kunststoff besteht.
Damit erreicht man überraschend günstige Schließwerte, weil die Reibung auf ein so geringes Maß reduziert ist, daß die Bewegung auch eines Ventilkolbens mit sehr großem Durchmesser dadurch nicht beeinträchtigt werden. Derartige nicht mehr flexible Dichtringe führen dennoch zu einer wirksamen Abdichtung, weisen extrem hohe Standzeiten auf und lassen die schon erwähnten günstigen Schließwerte er­ reichen, weil die Reibung zwischen Dichtring und Ventil­ kolben auf ein Minimum reduziert ist. Eine gezielte Abdich­ tung wird dabei erreicht, weil der Dichtring genau an der Dichtkante eine ringförmige Dichtzone ergebend geformt ist.
Eine vorteilhafte Abdichtung und dennoch geringe Rei­ bung ist insbesondere zu erreichen, wenn der Dichtring einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Derartige Dicht­ ringe führen zu einer flächigen Abdichtung, ohne daß die auftretende Reibung die Bewegung des Ventilkolbens wesent­ lich behindert. Damit ist es vorteilhaft möglich, dem Dicht­ kolben beispielsweise auch die Form einer Rohrhülse mit sehr großem Durchmesser zu geben, was zu einer Vergrößerung der zulässigen und möglichen Durchflußmenge wesentlich beiträgt, insbesondere bei Einsatz eines geringeren Durch­ messer aufweisenden Steuerkolbens am Ventilkolben. Die rechteckige Ausbildung des Dichtringes ermöglicht eine leichte Montage und eine sichere Anordnung in der zuge­ ordneten Ringnut.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die den rechteckigen Dichtring aufnehmende Ringnut an der Dichtkante im Nutgrund eine Fase aufweist. Dadurch wird erreicht, daß der Dichtring genau im Bereich der Dichtkante die gewünschte ringförmige Dichtzone bildet, da er beim Einführen in die Ringnut in diesem Bereich so beansprucht wird, daß er sich an der Dichtkante wirksam an den Dichtkolben anschmiegt und hier für eine bleibende ringförmige Abdichtung sorgt.
Um die Abmaße des Dichtringes in Grenzen zu halten und dennoch eine wirksame Abdichtung sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, daß die Fase den Nutgrund und die Stütz­ wand, die geringfügig oberhalb der Radialbohrungen des geschlossenen Ventils verläuft, verbindet. Diese Fase sorgt für die beschriebene Verformung des Dichtringes und sein Anpressen an den sich bewegenden Dichtkolben, wobei insbe­ sondere das zum Einsatz kommende Material des Dichtringes dafür Sorge trägt, daß auch bei längeren Stillstandzeiten, das heißt bei einem Nichtansprechen des Druckbegrenzungs­ ventils dennoch die gewünschte und vorgegebene Dichtzone genau eingehalten wird.
Eine gezielte Anlage des Dichtringes im Bereich der Dichtkante wird erreicht, wenn die Fase teilkreisförmig ausgebildet ist. Außerdem sorgt dies dafür, daß der Dicht­ ring selbst keinen Schaden nimmt, sondern sich vielmehr, wie erwähnt, vorteilhaft an den Dichtkolben anschmiegt.
Bei einem Druckbegrenzungsventil mit Durchflußmengen von mehr als 2000 Litern kann trotzdem mit vorteilhaften Baumaßen gearbeitet werden, indem bei einem Ventilkolben mit integriertem Steuerkolben und zwischen den Räumen mit gleichem Druck ausgebildeten, als Austrittsbohrungen dienen­ den Querbohrungen beidseitig der Querbohrungen Dichtringe angeordnet sind, wobei die Fasen an den gegenüberliegenden Stützwänden ausgebildet sind. Obwohl nun zwei bzw. sogar drei Dichtringe die Bewegung insbesondere den Rückhub des Ventilkolbens und des Steuerkolbens durch Reibung beein­ trächtigen, ist ein schnelles Zurückschwingen bzw. Zurück­ bewegen des Ventilkolbens gesichert, weil die besondere Ausbildung der Dichtringe trotz vollständiger Abdichtung den Bewegungsablauf des Ventilkolbens und Steuerkolbens nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt. Vorteilhaft ist dabei, daß je nach Einsatzbedingungen auch verbreiterte Dichtringe zum Einsatz kommen können, ohne daß dadurch die Reibung nennenswert erhöht würde. Dabei ist es vorteil­ haft, wenn auch der dem Steuerkolben zugeordnete Dichtring aus geringe Reibung erzeugendem Kunststoff besteht und in einer mit Fase ausgerüsteten Nut angeordnet ist.
Nach einer die Herstellung besonders begünstigenden Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dichtring von einem Kunststoffrohr abgedreht ist. Damit kann die zweckmäßige Formgebung genau eingehalten werden, ohne daß der Herstellungsaufwand belastend wirkt. Derartige Dicht­ ringe können so in großer Anzahl und ohne allzu großen Aufwand schnell gefertigt werden.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Kunststoff ein Teflon-Kunststoff TFM 1600 ist. Ein aus diesem Teflon-Kunststoffmaterial TFM 1600 gefer­ tigter Dichtring hat eine geringe Flexibilität, ist aber dennoch einwandfrei zu handhaben, und zwar auch dann, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen ist, in den Ringnuten Fasen ausgebildet sind. Aufgrund der mit den rechteckig ausgebildeten Dichtringen erreichten flächigen Abdichtung bzw. gezielten Abdichtung ist dieses Material wegen seiner besonderen Zusammensetzung vor allem bezüglich der geringen Reibung vorteilhaft. Darüber hinaus lassen sich mit diesem Teflon-Kunststoff TFM 1600 sehr günstige Standzeiten von Druckbegrenzungsventilen sicherstellen.
Da, wie bereits erwähnt, die aus Teflon bestehenden Dichtringe keine große Flexibilität aufweisen, sind beson­ dere Maßnahmen vorzusehen, um sie wirksam im Bereich des Ventilkolbens festlegen zu können. Dies wird erfindungs­ gemäß dadurch erreicht, daß in die Eintrittsbohrung des Anschlußstücks eingangsseitig eine den Dichtring fixierende, nach innen und außen abgesetzte Steckmuffe eingesetzt und mit einem O-Ring ausgerüstet ist. Andererseits wird zur Festlegung des oberen Dichtrings, falls ein solcher vor­ handen ist, vorgesehen, daß in die Eintrittsbohrung im Anschlußstück ausgangsseitig eine den oberen Dichtring fixierende und zugleich den Steuerkolben führende, einen O-Ring aufweisende Schraubführung angeordnet ist. Eingangs- und wenn notfalls auch ausgangsseitig ist hier gemäß der Öffnungsrichtung eines derartigen Druckbegrenzungsventils eine wirksame Festlegung des jeweiligen Dichtringes sicher­ gestellt. Die Steckmuffe wird vorteilhaft durch den Druck des Druckmediums beaufschlagt und im Anschlußstück festge­ setzt, ohne daß es einer Verriegelung bzw. einer Verschrau­ bung bedarf. Die Schraubführung dagegen wird vom Federraum aus eingeschraubt und legt dabei den oberen Dichtring wirk­ sam fest, ohne daß sich dieser während des Betriebes aus seiner Lage in der zugeordneten Ringnut entfernen kann.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß das Druckbegrenzungsventil in seiner Funktionsweise wesentlich verbessert ist und ausgesprochen günstige Schließwerte und günstige Standzeiten aufweist, weil der Ventilkolben nicht durch Reibung der abdichtenden Dichtringe beeinträchtigt bzw. behindert wird und diese dementspre­ chend auch geschont werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung ist es erstmals möglich, die Dichtkolben praktisch auf beliebige Durchmesser zu bringen, weil ihre Bewegung, insbesondere ihr Schließen durch die zwangsweise erforder­ lichen Dichtringe so wenig beeinträchtigt wird, daß damit die Bewegung des Ventilkolbens, auch wenn er einen wesent­ lich vergrößerten Durchmesser aufweist, praktisch unbeein­ flußt bleibt. Derartige Druckbegrenzungsventile können dann aufgrund des sehr großen Ventilkolbens Durchflußmengen von 2000 Liter und mehr zulassen, so daß sie gerade den Bedingungen im untertägigen Bergbau vorteilhaft genügen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 ein einfaches Druckbegrenzungsventil mit rechteckförmigen Teflondichtringen,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ventils gemäß Fig. 1 im Abdichtungsbereich,
Fig. 3 eine schematisierte und die Fasen in den Ringnuten erläuternde vergrößerte Wiedergabe des Druckbegrenzungsventils gemäß Fig. 1 und 2,
Fig. 4 ein Druckbegrenzungsventil mit Differenz­ ventilkolben im Schnitt und
Fig. 5 eine vergrößerte Wiedergabe des Abdich­ tungsbereiches des aus Fig. 4 ersicht­ lichen Druckbegrenzungsventils.
Fig. 1 zeigt ein Druckbegrenzungsventil (1) mit einem im wesentlichen zweiteiligen Ventilgehäuse (2), wobei das Oberteil (3) und das Anschlußstück (5) miteinander ver­ schraubt sind. Das Anschlußstück (5) wird hier über eine Steckverbindung beispielsweise mit einem Schlauch oder einem zu schützenden Aggregat verbunden, während nach Fig. 4 ein Außenanschlußgewinde (9) vorgesehen ist, über das ein derartiges Druckbegrenzungsventil (1) in das zu schützende Aggregat eingeschraubt werden kann.
Innerhalb des Ventilgehäuses (2) ist der Ventilkolben (10) gegen die Kraft der Ventilfeder (11) verschieblich in der Eintrittsbohrung (13) gelagert. Die Ventilfeder (11) füllt den Federraum (12) nicht aus. Sie liegt an der Innenwand des Oberteils (3) an und läßt ein Durchtreten des Druckmediums von der Eintrittsbohrung (13) über die Sackbohrung (14) und die Radialbohrungen (15, 16) hindurch zu, wobei über die Stellschraube (21) der jeweilige Öffnungswert des Druckbegrenzungsventils (1) vorgegeben werden kann. In der Stellschraube (21) ist eine Bohrung vorgesehen, die das Austreten des Druckmediums zuläßt.
Beim Ansprechen des Ventils muß der Ventilkolben (10) den Dichtring (19) überfahren, der in einer Ringnut (55) untergebracht ist. Den besonderen Aufbau der Ringnut (55) verdeutlichen die Fig. 2 und 3.
Der Ventilkolben (10) liegt am Federteller (26) an, der die Ventilfeder (11) trägt, die sich auf der gegenüber­ liegenden Seite an der Stellschraube (21) bzw. am Oberteil (3) abstützt.
Die Außenwandung (29) des Ventilkolbens (10) ist glatt ausgeführt, so daß er sich ohne weiteres, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an dem Dichtring (19) entlangbewegen kann. Dabei ist oberhalb der Radialbohrungen (15, 16) genau im Bereich der Dichtkante (56) ein dichtes Anliegen des Dicht­ ringes (19) und damit eine optimale Abdichtung dadurch erreicht, daß Nutgrund (57) und Stützwand (59), wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, über eine Fase (58) verbunden sind. Dadurch wird erreicht, daß sich der Dichtring (19) hier so verformt bzw. zwangsweise so verformt wird, daß ein immer dichtes Anliegen im Bereich der Dichtkante (56) gewährleistet ist. Die Fase (58) ist dabei vorteilhaft bogenförmig oder teilkreisförmig ausgebildet, um ein Be­ schädigen des aus sehr unflexiblem Material bestehenden Dichtringes (19) zu verhindern.
Fig. 3 verdeutlicht in Gegenüberstellung die Anordnung eines Dichtringes (19) innerhalb einer üblichen Nut (rechte Seite) und der mit Fase (58) ausgerichteten Nut (linke Seite). Zum Fixieren des Dichtringes (19) ist die Bohrung im Anschlußstück (5) so erweitert, daß das Fixierrohrstück (65) den Dichtring (19) festlegend eingeschoben werden kann. Mit Hilfe der Pfeile ist verdeutlicht, wo sich der Dichtring (19) besonders dicht an den Ventilkolben (10) anlegt.
Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 ist als Ventilkolben (10) eine mit großer Abströmfläche versehene Rohrhülse (20) vorgesehen. Diese Rohrhülse (20) verfügt über die Sackbohrung (14) und die Radialbohrungen (15, 16). Auch hier ist durch den besonderen Dichtring (19) dafür Sorge getragen, daß das Druckmedium nicht aus dem Bereich der Eintrittsbohrung (13) in das Druckbegrenzungs­ ventil (1) eintreten kann. Die Außenwandung (29) des Dicht­ kolbens (10) bzw. der Rohrhülse (20) ist durchgehend glatt ausgebildet, so daß beim Überfahren des Dichtringes (19) nur normale Reibung auftritt. An den Dichtkolben (10) ist mittig und damit in der Ventilachse ein Steuerkolben (60) angeformt, der entgegen der Öffnungsrichtung (61) über die Ventilfeder (11) belastet ist. Diese Ventilfeder (11) stützt sich auch hier an der Stellschraube (21) bzw. dem Federteller (26) ab, der auf dem Steuerkolben (60) aufliegt.
Die im Federraum (12) angeordnete Ventilfeder (11) kann damit wirksam den Steuerkolben (60) so belasten, daß er und damit auch der Ventilkolben (10) nur bei Überschreiten der eingestellten Federkraft öffnen können. Die Einstellung der Ventilfeder (11) erfolgt über die hier erwähnte Stell­ schraube (21), die im Kopfteil verdrehbar angeordnet ist. Sie verfügt über einen Innensechskant, um auf diese Art und Weise die Verstellung einfacher durchführen zu können.
Die Abdichtung des Ventilkolbens (10) in Form der Rohrhülse (20) erfolgt einmal, wie bereits erwähnt, über den unteren Dichtring (19), der in einer Ringnut (55) unter­ gebracht ist und zum anderen über den in der Ringnut (50) angeordneten Dichtring (51).
Das Druckmedium, das durch die Eintrittsbohrung (13) in das Druckbegrenzungsventil (1) einströmt, fließt über die Sackbohrung (14) bis an den die obere Begrenzung des Ventilkolbens (10) darstellenden Deckel (79) heran. Dieser Deckel (79) ist mit Durchströmöffnungen (80, 81) versehen, so daß das in der Sackbohrung (14) anstehende Druckmedium gleichzeitig auch in den Bereich oberhalb des Ventilkolbens (10) einströmt, so daß dieser sich in der dargestellten Position hält, weil in beiden Räumen (46, 47) gleiche Druck­ verhältnisse herrschen. Gleichzeitig strömt das Druckmedium auch durch den Steuerkolben (60) hindurch, der eine Sack­ bohrung (62) und endseitig angeordnete Radialbohrungen (63, 64) aufweist. Gegenüber dem Federraum (12) ist der Steuerkolben (60) mit seiner Sackbohrung (62) und den Radialbohrungen (63, 64) über den Dichtring (75) abge­ dichtet, der hier ebenfalls eine Nut (76) mit Fase (77) aufweisen soll, so daß erst bei Überfahren dieses Dicht­ ringes (75) Druckmedium in den Federraum (12) eindringen kann. Dies ist aufgrund der Ausbildung des Ventilkolbens (10) und der im Deckel (79) ausgebildeten Durchströmöff­ nungen (80, 81) erst möglich, wenn die Kraft der Ventilfeder (11) überschritten wird, beispielsweise bei entsprechender Überlastung des Hydraulikaggregates infolge eines Gebirgs­ schlages. Da die Außenwand des Steuerkolbens (60) glatt ausgebildet ist, andererseits dieser Dichtring (75) einen relativ geringen Durchmesser aufweist, sind die auftreten­ den Reibungskräfte so gering, daß die Schließwerte des Gesamtventils dadurch nicht beeinträchtigt sind.
Die Dichtringe (19, 51) reiben auf der Außenwandung (29) des Ventilkolbens (10) bzw. der Rohrhülse (20), um den Bereich der Querbohrung (17) und damit die Umgebung vor dem Austritt des Druckmediums zu schützen. Beim Ver­ schieben bzw. Verfahren des Ventilkolbens (10) führt diese Reibung gewollt zu einer Beeinträchtigung des Bewegungsab­ laufes. Beim Ansprechen des Ventils ist dies weitgehend unbeachtlich, beim Rückhub dagegen werden die günstigen Schließwerte dadurch sichergestellt, daß diese Dichtringe (19, 51) aus einem Teflon-Kunststoff TFM 1600 gefertigt sind. Derartige Dichtringe, die im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind, erbringen ausgesprochen günstige Abdich­ tungswerte, weisen aber eine sehr geringe Reibung auf, so daß der Gang des Ventilkolbens (10) denkbar gering beeinträchtigt wird. Aufgrund der großen Härte dieses Teflon-Kunststoffes lassen sich optimale Standzeiten er­ reichen und durch die Verwendung des rechteckigen Dicht­ ringes auch eine Optimierung der Abdichtung insgesamt, insbesondere im Zusammenhang mit den Fasen (58, 54 und 77). Auch der Dichtring (51) ruht nämlich in einer Ringnut (52) mit einer Stützwand (52) und Nutgrund (53) verbindenden Fase (54).
Der untere Dichtring (19), der in der Ringnut (55) untergebracht ist, kann trotz seiner geringen Flexibilität einfach montiert werden, da in die Eintrittsbohrung (13) von der Öffnungsrichtung (61) her eine Steckmuffe (85) eingeführt ist. Diese Steckmuffe (85) ist nach unten hin durch den O-Ring (86) und den Stützring (87) und nach oben hin durch den O-Ring (88) und den Stützring (89) abge­ dichtet. Entsprechendes verdeutlicht insbesondere Fig. 5. Der obere Bereich oder auch der Innenbereich des Druckbe­ grenzungsventils wird durch den Dichtring (51) gemäß Fig. 4 und 5 abgesichert und abgedichtet, indem er über die Schraubführung (90) festgelegt wird, die über den O-Ring (91) und den Stützring (92) abgedichtet ist. Das Montieren der Schraubführung (90) wird durch die Ausnehmungen (93) erleichtert, die ein Einschrauben in das Gewinde ohne Probleme ermöglichen. Die Steckmuffe (85) kann im übrigen einfach eingeführt werden, weil sie aufgrund ihrer Ausbil­ dung durch das Druckmedium belastet und in das Anschlußstück (5) hineingedrückt wird. Die Öffnung der Eintrittsbohrung (13) ist entsprechend erweitert, um sowohl die Steckmuffe (85) als auch die Schraubführung (90) andererseits aufnehmen zu können.

Claims (11)

1. Druckbegrenzungsventil zur Sicherung hydraulischer Einheiten im untertägigen Bergbau, insbesondere des hydrau­ lischen Strebausbaues gegen plötzliche Überlastung infolge Gebirgsschlag o.ä. Einwirkungen, mit dem im Ventilgehäuse angeordneten, in der Eintrittsbohrung gegen die Kraft der Ventilfeder verschieblichen, das Druckmedium gegen die Austrittsbohrungen sperrenden Ventilkolben, der eine Sack­ bohrung und davon ausgehende Radialbohrungen aufweist, die mit einem im Anschlußstück angeordneten Dichtring korrespondierend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilkolben (10) zugeordnete Dichtring (19) aus einem sehr geringe Reibung erzeugenden, eine große Härte aufweisenden Kunststoff besteht.
2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (19) einen rechteckigen Querschnitt auf­ weist.
3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den rechteckigen Dichtring (19) aufnehmende Ringnut (55) an der Dichtkante (56) im Nutgrund (57) eine Fase (58) aufweist.
4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fase (58) den Nutgrund (57) und die Stützwand (59) , die geringfügig oberhalb der Radialbohrungen (15, 16) des geschlossenen Ventils (1) verläuft, verbindet.
5. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fase (58) teilkreisförmig ausgebildet ist.
6. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ventilkolben (10) mit integriertem Steuer­ kolben (60) und zwischen den Räumen (46, 47) mit gleichem Druck ausgebildeten, als Austrittsbohrungen dienenden Quer­ bohrungen (17) beidseitig der Querbohrungen Dichtringe (19, 51) angeordnet sind, wobei die Fasen (58, 54) an den gegenüberliegenden Stützwänden (59, 52) ausgebildet sind.
7. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch der dem Steuerkolben (60) zugeordnete Dichtring (75) aus geringe Reibung erzeugendem Kunststoff besteht und in einer mit Fase (77) ausgerüsteten Nut (76) angeordnet ist.
8. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (19, 51, 75) von einem Kunststoffrohr abgedreht ist.
9. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 oder einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der Dichtringe (19, 51, 75) ein Teflon- Kunststoff TFM 1600 ist.
10. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Eintrittsbohrung (13) des Anschlußstücks (5) eingangsseitig eine den Dichtring (19) fixierende, nach innen und außen abgesetzte Steckmuffe (85) eingesetzt und mit einem O-Ring (88) ausgerüstet ist.
11. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Eintrittsbohrung (13) im Anschlußstück (5) aus­ gangsseitig eine den oberen Dichtring (51) fixierende und zugleich den Steuerkolben (60) führende, einen O-Ring (91) aufweisende Schraubführung (90) angeordnet ist.
DE4021622A 1989-09-01 1990-07-06 Druckbegrenzungsventil mit Teflondichtung Expired - Lifetime DE4021622C2 (de)

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