DE2548998A1

DE2548998A1 - Yield valve for mine props in outbursts - has sealing member cone of different angle from seat cone and projecting beyond seat cone edge

Info

Publication number: DE2548998A1
Application number: DE19752548998
Authority: DE
Inventors: Guenter Horst Ing Gra Weisbrod
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1975-11-03
Publication date: 1977-05-05
Also published as: DE2548998B2

Abstract

The mine prop yield valve for rock bursts contains a gas-sprung piston whose cone seated sealing member works with a conical valve seat which communicates with the prop interior and has medium ports for fluid escape in emergencies. The conical sealing member surface (9, 7) has differing conicity from the valve seat (8) surface. Preferably the cone (9) on the member (7) projects beyond the edge (8') of the seat (8) cone. The sealing member and seat are of materials differing in strength and/or elasticity. A plastics ring (10) on the sealing member carries the sealing cone (7). The ring is then screwed (11) to the piston (3).

Description

RebirgsschlagventilRebound valve

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gebirgsschlagventil, in dessen Ventilgehäuse unter den Druck einer Gasfeder ein Kolben verschiebbar gelagert ist, an dem sich ein Ventilverschlußstück mit konischer Anschlagfläche befindet, die mit einer konischen Fläche eines Ventilsitzes zusammenwirkt.The present invention relates to a rock valve, a piston is slidably mounted in its valve housing under the pressure of a gas spring is on which there is a valve closure piece with a conical stop surface, which cooperates with a conical surface of a valve seat.

HIerbei legt sich die konische Anschlagfläche des Verschlußkörpers bei den bekannten Ausführungen gegen einen konischen Sitz gleichen Konuswinkels an, der auf der Stemnelseite des Ventils angordnet ist. Sobald der auf den Verschlußkörper von der Stempelseite her wirkende Druck so grot ist, das der Kolben zusammen mit dem an ihm hevestiten Verschlukerner gegen den Druck der Gas feder zurückgeschoben wird, entsteht zwischen den beiden konischen Flächen ein Spalt, durch den der Stempelinnenraum mit dem Außenraum über Offnungen im Ventilgehäuse verbunden wird, so daß ein schnelles Ausfließen der Druckflüssigkeit des Stempels stattfinden kann.Here, the conical stop surface of the closure body lies down in the known designs against a conical seat of the same cone angle which is arranged on the stem side of the valve. As soon as the on the breech block from the ram side acting pressure is so great that the piston together with pushed back against the pressure of the gas spring against the screwdriver that was hevesty on him a gap is created between the two conical surfaces through which the interior of the punch is created is connected to the outside via openings in the valve housing, so that a quick The pressure fluid of the stamp can flow out.

Derartige Ventile weisen den Vorteil auf, dat konische Flächen im Gegensatz zu sphärischen Flächen (kugelförmigen Verschlußkörpern) relativ leicht bearheitet werden kennen, wodurch sich herstellungstechnische und betriebstechnische Erleichterungen ergeben.Such valves have the advantage of dat conical surfaces in the In contrast to spherical surfaces (spherical closure bodies) relatively light know what makes manufacturing and operational Relief results.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die weitere Verbesserung solcher bekannter CTebirgsschlaventile. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, die Dichtwirkung im Bereich der konischen flächen zu verbessern und einen genau definierten Mffnungsdruck und damit eine Verbesserung der Ventilcharakteristik zu bewirken.The present invention aims to further improve such well-known C mountain valve valves. It has set itself the task of the sealing effect to improve in the area of the conical surfaces and a precisely defined opening pressure and thus to bring about an improvement in the valve characteristics.

Die Erfindung lost die Aufgabe dadurch, daß die konische Fläche des Ventilverschlußstückes und die konische Fläche des Ventilsitzes unterschiedliche Kegelwinkel aufweisen.The invention solves the problem in that the conical surface of the Valve closure piece and the conical surface of the valve seat different Have cone angle.

Hierbei kann sich die konische Fläche des einen teils über eine Kante der Konusfläche des anderen Teils hinaus erstrecken.Here, the conical surface of one part can extend over an edge extend beyond the conical surface of the other part.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das YerschluRstixck des Ventilkörners und der Ventilsitz aus Materialien unterschiedlicher hoher festigkeit und /oder Elastitzität hergestellt, um eine Anpassbarkeit der beiden unterschiedlichen Konuwinkel im Normalzustand des Ventils zu erzielen. So kann beispielsweise der Verschlußkörner einen elastischen Kunststoffring aufweisen, an dem sich die konische Anschlagfläche des Verschlußkörpers befindet.According to a preferred embodiment of the invention, this is a yoke the valve body and the valve seat made of materials of different strength and / or elasticity produced in order to adapt the two different ones To achieve cone angle in the normal state of the valve. For example, the Closure grains have an elastic plastic ring on which the conical Stop surface of the closure body is located.

Die vorliegende Erfindung weist den Vortei] euf, dae, wenn i!n Stempelinnern kein Übedruck vorliegt (Normalzustand), der Druck der Gasfeder eine Verformung im Bereich der aufgrund der verschiedenen Konuswinkel zunächst linienförmigen Berührung von Sitz und Anschlagfläche des Verschlußkörpers unter Verkleinerung der Winkeldifferenz der beiden Konusflächen bewirkt, wobei auger der Dichtkante benachbarte Flächenbereiche der Konusflächen zum Anliegen kommen, auf die sich der Dichtdruck, der durch die Gasfeder hervorgerufen wird, verteilt.The present invention has the advantage that when inside the stamp there is no excess pressure (normal state), the pressure of the gas spring causes a deformation in the Area of initially linear contact due to the different cone angles of the seat and the stop surface of the closure body while reducing the angle difference of the two conical surfaces, with adjacent surface areas except the sealing edge of the conical surfaces come into contact with the sealing pressure caused by the Gas spring is caused, distributed.

Auf diese Weise wird die Lebensdauer des Ventils durch Feseitigung der Kantenpressung erhöht. Entsteht andereseits ein dem Druck der -asfeder entsnrechender Druck im stempel, so wird trotzdem eine gute Dichtwirkung durch Übergang von einer flächenförmigen in eine linienförmige Pressung erzielt.This way the life of the valve is increased by eliminating it the edge pressure increased. On the other hand, a pressure equal to the pressure of the asspring arises Pressure in the stamp, a good sealing effect is still achieved through the transition from one Planar achieved in a linear pressure.

Dies trägt entscheidend zur Erzielung eines Öffnungswinkels bei.This makes a decisive contribution to achieving an opening angle.

Die in der Nähe des Öffnungszustandes des Ventils vorhandene Verschiedenheit der Konuswinkel der beiden zusammenwirkenden Konusflächen vermindert auch die Drosselwirkung beim Austreten einer großen plüssigkeitsmenge.The disparity present in the vicinity of the opening state of the valve the cone angle of the two interacting conical surfaces also reduces the throttling effect when a large amount of liquid escapes.

Tn den anliegenden figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.Tn the accompanying figures is an embodiment of the invention described.

Fig. 1 veranschaulicht einen Längsschnitt durch ein Gebirgsschlagventil bekannter Ausführung wig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand des Ventils 3. 3 veranschaulicht die Ausführungsform Cem. Fig. ? in einem Zustand des Gebirgschlagventil, bei dem die von der rasfeder auf das Verschlußstück ilhertragene Kraft groß gegenüber der vom Stempeldruck erzeugten Gegenkraft auf den Verschlußkörper.Fig. 1 illustrates a longitudinal section through a rock impact valve known execution wig. 2 illustrates an embodiment of the invention in FIG a state of the valve 3. Fig. 3 illustrates the embodiment Cem. Fig.? in a state of the rock valve, in which the rasfeder on the closure piece borrowed Force large compared to that generated by the stamp pressure Counterforce on the closure body.

Fig. 1 zeigt ein Ventilgehäuse 1, in dessen Innenbohrung 2 ein Kolben 5 gegen den Druck einer Gasfeder verschiebbar gelagert ist. Die Gasfeder wird durch einen Hohlraum 4 hinter dem Kolben 3 gebildet, der einerseits durch die RUckfläche 3' des Kolbens und durch das Einfüllventil 5 begrenzt ist. Das mit der Feder 6 betätigte Einfllventil 5 dient zur Einspeisung eines Gases unter einem gewünschten Druck.1 shows a valve housing 1, in the inner bore 2 of which there is a piston 5 is mounted displaceably against the pressure of a gas spring. The gas spring is through a cavity 4 is formed behind the piston 3, on the one hand by the back surface 3 'of the piston and by the filler valve 5 is limited. That operated with the spring 6 Filling valve 5 is used to feed a gas under a desired pressure.

Dieser Druck beaufschlagt den Kolben und damit den auf diesem montierten Ventilverschlußkörper 7, der mit einer Kraft gegen den Ventilsitz 8 gedrückt wird, welcher dem Produkt aus Gasdruck und der hinteren Kolbenfläche entspricht. Der Verschlußkörper 7 weist bei den bekannten Ausführungen eine konische Fläche 9 auf, die auf der konischen Fläche des Ventilsitzes 8 zum Anliegen kommt, solange die durch die Gasfeder ausgeübte Anpresskraft größer ist als die durch den Stempelinnendruck erzeugte auf den Verschlußkörper wirkende Kraft.This pressure acts on the piston and thus the one mounted on it Valve closure body 7, which is pressed with a force against the valve seat 8, which corresponds to the product of the gas pressure and the rear piston area. The breech body 7 has in the known designs a conical surface 9, which is on the conical Area of the valve seat 8 comes to rest as long as the exerted by the gas spring Contact pressure is greater than that generated by the internal pressure of the stamp on the closure body Acting force.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform weist nun die Fläche 9 des Verschlußkörpers 7 einen kleineren Konuswinkel auf als der Konuswinkel der Sitzfläche 8. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, findet bei Näherung an den Offnungsdruck eine linienförmige Berührung der KonusfläChe 9 des Verschlußkörpers längs der Kante 8' des Ventilsitzes 8 statt, so daß trotz einer geringen Druck- bzw. Kraftdifferenz zwischen Stempelinnern und der Gas feder längs der Linie, also einer sehr kleinen Dichtfläche, eine starke Pressung erfolgt, die noch trotz der geringen Dichtkraft bis zum Offnungsdruck eine wirksame Dichtung liefert.In the embodiment according to the invention, the surface 9 of the Closure body 7 has a smaller cone angle than the cone angle of the seat surface 8. As can be seen from FIG. 2, the opening pressure takes place when approaching a linear contact of the conical surface 9 of the closure body along the edge 8 'of the valve seat 8 instead, so that despite a small pressure or force difference between the inside of the punch and the gas spring along the line, i.e. a very small one Sealing surface, a strong pressure takes place, which is still in spite of the low sealing force Provides an effective seal up to the opening pressure.

In dem in Fig. 5 veranschaulichten Normalfall verformt sich die Konusfläche des Verschlußkörpers, die aus einem leichter elastisch verformbaren Material besteht als die Fläche des Ventilsitzes, derart, daß die linienförmige Berührung in eine flächenhafte Berührung übergeht, so daß die Konusfläche des einen Teiles nicht dauernd auf der Dichtkante des anderen Teiles mit hoher Flächenpressung anliegt, wodurch Fließerscheinungen entstehen können.In the normal case illustrated in FIG. 5, the conical surface is deformed of the closure body, which consists of a more easily elastically deformable material than the area of the valve seat, such that the linear contact in one Flat contact passes over, so that the conical surface of one part is not permanent rests on the sealing edge of the other part with high surface pressure, whereby Flow phenomena can arise.

Es versteht sich von selber, daß auch die andere Kante des Ventilsitzes, also die Kante, die dem Kolben des Verschlußstückes näher liegt, als Dichtkante benutzt werden kann.It goes without saying that the other edge of the valve seat, that is, the edge that is closer to the piston of the closure piece than the sealing edge can be used.

In einem solchen Falle ist der Konuswinkel des Verschlußstückes größer zu wählen als der Konuswinkel der Sitzfläche.In such a case, the cone angle of the closure piece is larger to be chosen as the cone angle of the seat.

In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist der Verschlußkörper einen Plastikring 10 auf, der mittels der Schraube 11 in den Kolben 3 einschraubbar ist. Daher kann das mit konischer Fläche versehene Ringstück des Verschlußkörpers leicht ausgewechselt werden. Das gempelinnere steht über die Bohrung 12 mit der Außenseite des Verschlußkörpers 7 in Verbindung. Der Kolben 3 ist mittels des Dichtringes 13 gegen den Gasraum abgedichtet.In the illustrated embodiment, the closure body a plastic ring 10 which can be screwed into the piston 3 by means of the screw 11 is. Therefore, the tapered ring piece of the closure body can be easily replaced. The gempelinnere is about the hole 12 with the Outside of the closure body 7 in connection. The piston 3 is by means of the sealing ring 13 sealed against the gas space.

In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Unterschied der Konuswinkel etwas übertrieben dargestellt, um die Erfindung klarer zu veranschaulichen. In der Praxis genügen bereits Unterschiede der Konuswinkel von ca. 5°. So kann beispielsweise die Konusfläche des Ventilsitzes einen Konuswinkel von 90° bilden, während die Konusfläche des mit einer konischen Sitzfläche versehenen Ringes des Verschlußstückes einen Kegelwinkel von ca, 850 aufweist. Die Größe des Winkels hängt natürlich auch von den Drucken und Materialien ab, die für den Sitz bzw. den konischen Bereich des Verschlußstückes verwendet werden.In the illustrated embodiment, the difference is that Cone angle shown somewhat exaggerated to illustrate the invention more clearly. In practice, differences in the cone angle of approx. 5 ° are sufficient. For example the conical surface of the valve seat form a cone angle of 90 °, while the conical surface of the ring of the locking piece provided with a conical seat surface Has a cone angle of approx. 850. The size of the angle of course also depends on the prints and materials used for the seat or conical area of the Closure piece are used.

Der Ausdruck "linienförmige" und 'flächenförmige" Berührung der beiden Konusflächen beschreibt natürlich keine mathematischen Begriffe, sondern soll zum Ausdruck bringen, daß in den verschiedenen Zuständen im Dichtungsbereich zwischen Ventilverschlußkörper und Ventilsitz je nach Druckzustand relativ kleine Bereiche bzw. größere Bereiche als Dichtflächen zum Einsatz kommen. Kolben und Ventilverschlußstüclc können auch als bauliche Einheit ausgebildet sein.The expression "linear" and "planar" contact between the two Of course, conical surfaces do not describe any mathematical terms, but rather should be used for Express that in the various states in the sealing area between Valve closure body and valve seat, depending on the pressure state, relatively small areas or larger areas are used as sealing surfaces. Piston and valve plug can also be designed as a structural unit.

Anspruche Expectations

Claims

Claims 1. Mountain impact valve, in the valve housing under the Pressure of a gas spring a piston is displaceably mounted on which a valve lock is attached with a conical stop surface is located with a conical surface of a valve seat cooperates, which is in communication with the stamp interior, wherein in the There are outlet openings for the Steinpelfluid in the vicinity of the valve seat, characterized in that the conical surface (9) of the valve closure piece (7) and the conical surface of the valve seat (8) have different cone angles.

2. Mountain impact valve according to claim 1, characterized in that the conical surface (9) of one part (7) over the edge (8 ') of the conical surface the other part (8) protrudes.

3. rock valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the closure piece (7) of the valve and the valve seat (8) made of different materials Strength and / or elasticity exist.

4. Gebirgssenlageventil according to claim 3, characterized in that the closure body (7) has an elastic plastic ring (10) on which the conical surface of the closure body (7) is located.

5. rock valve according to claim 4, characterized in that the elastic plastic ring (10) by means of a screw (11) on the sliding one Piston (3) is attached.

6. rock valve according to claim 4, characterized in that the piston (3) and the closure body (7) form a structural unit.