DEVICE FOR FEEDING WATER UNDER PRESSURE TO THE NOZZLES AT THE PERIPHERY OF A COAL CUTTING TOOL

Abstract: 1. A device for feeding water under pressure to nozzles on the periphery of a coal cutting tool which is fitted with bits (1) whose stems (7) are mounted so as to be axially displaceable in bit holders (2), the water being discharged from the nozzles (21) in dependence upon the displacement movement of the bit (1) and the volume of water to be sprayed out being able to be fed to a chamber in the bit holder (2) via a non-return valve (12), in which chamber the bit stem (7) or a part connected thereto is submerged, characterised in that the non-return valve (12) and the valve spring (13) are arranged in a casing (11), which is overlapped by a hollow cylindrical part (10) of the bit stem (7) or of a part connected thereto in a force-locking manner when the bit (1) is displaced inwardly, the liquid between the hollow cylindrical part (10) of the bit stem (7) and the casing (11) flowing out partially throttled during the stroke of the bit.

Description: Einrichtung zur Zuführung von Wasser unter Druck zu Austrittsdüsen am Umfang eines Schrämwerkzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zuführung von Wasser unter Druck zu Austrittsdüsen am Umfang eines Schrämwerkzeuges, welches mit Meisseln bestückt ist, deren Schäfte axial verschiebbar in Meisselhaltern gelagert sind, wobei der Wasseraustritt aus den Düsen in Abhängigkeit von der Verschiebebewegung des Meissels erfolgt und das auszuspritzende Wasservolumen einem Raum im Meisselhalter über ein Rückschlagventil zuführbar ist, in welchen der MeiBel- schaft oder ein mit diesem verbundener Teil eintaucht. Eine Einrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher die Zufuhr des Wassers zu den Düsen von der Verschiebebewegung des Meissels abhängig gemacht wurde, ist bereits aus der EU-PS 10534 bekannt geworden. Es sind weiters bereits Vorschläge bekannt geworden, bei welchen die axiale Schiebebewegung des Meissels über einen Stössel auf ein koaxial zur Achse des Meissels angeordnetes Ventil zur Wirkung gelangte, wobei bei derartigen Ausbildungen in der Regel spezielle Meissel, beispielsweise Kappenmeissel, vorgesehen waren. Aus der DE-OS 32 42 137 ist bereits eine Ausbildung der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei welcher ein hinter dem Meissel liegender Raum über ein Rückschlagventil mit Wasser versorgt wird. Bei dieser bekannten Ausbildung führt das Eintauchen des Meissels zu einem Verschliessen des Rückschlagventiles und zu einem Druckaufbau in der eingeschlossenen Flüssigkeit, welche in der Folge über ein Über- druckventil und eine Düse ausgestossen wird. Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingegehend weiterzubilden, dass bei möglichst kurzer axialer Baulänge eine funktionssichere Ausbildung mit der Möglichkeit einer weiten Anpassung an den gegebenen Wasserzuführungsdruck zu schaffen, bei welcher bei kleinem Meisselhub ein grosses Volumen ausgestossen werden kann und gegebenenfalls eine einstellbare Dämpfung des Meisselhubes realisiert werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass das Rückschlagventil und die Ventilfeder in einer Büchse angeordnet sind, welche von einem hohlzylindrischen Teil des Meisselschaftes oder eines mit diesem kraftschlüssig verbundenen Teiles beim Eintauchen des Meissels übergriffen wird. Dadurch, dass das Rückschlagventil und die Ventilfeder in einer Büchse angeordnet sind, welche in den mit Flüssigkeit füllbaren Raum eintaucht und vom Meissel bzw. einem mit dem Meissel kraftschüssig verbundenen Teil beim Eintauchen desselben übergriffen wird, kann bei geringster Bauhöhe auch eine entsprechend stark dimensionierte Feder untergebracht werden, wie sie für das Schliessen des Rückschlagventiles bei hohem Zuführungsdruck erforderlich ist. Das Volumen, welches ausgespritzt werden kann, setzt sich hiebei aus dem Volumen des die Büchse umgebenden Ringraumes und dem Hohlraum zusammen, welcher beim Eintauchen die Büchse übergreift. Es kann somit bei geringem axialen Hub ein grosses Volumen ausgepresst werden, wobei eine derartige Ausbildung die Möglichkeit bietet, wie dies einer bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht, die Ventilfeder gegen einen mit der Büchse lösbar verbundenen Federteller, insbesondere einen einschraubbaren Deckel, abzustützen. Ein derartiger lösbarer Federteller erlaubt in einfacher Weise den Austausch der Ventilfeder und damit die Anpassung des Rückschlagventiles an verschiedene ZufUhrungs- drücke für das Wasser. Mit der Massnahme eines einschraubbaren Federtellers bzw. Deckels wird aber weiters der Vorteil erzielt, dass in diesem lösbaren Federteller Durchbrechungen, insbesondere eine axiale Bohrung, angeordnet sein können, wobei die Büchse dann in Abstand vom Federteller wenigstens eine radiale Durchbrechung in den die Büchse umgebenden Raum aufweist. Wenn, wie es einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Einrichtung entspricht, der hohlzylindrische Teil des Meisselschaftes bzw. des kraftschlüssig mit diesem verbundenen Teiles die Büchse nahezu spielfrei bzw. unter Ausbildung eines Drosselringspaltes übergreift, lässt sich durch Wahl des lichten Querschnittes der Durchbrechungen im lösbaren Federteller eine Drosselwirkung erzielen, welche den Einschubhub des Meissels bzw. des mit dem Meisselschaft kraftschlüssig verbundenen Teiles dämpft. Da der Federteller lösbar mit der Büchse verbunden ist, lässt sich dieser Teil gleichfalls leicht auswechseln und es kann das Dämpfungsverhalten des Einschubhubes in weiten Grenzen verstellt werden. Um den lichten Querschnitt der Durchbrechungen im lösbaren Federteller zu diesem Zwecke voll wirksam werden zu lassen, soll zwischen der Aussenwand der Büchse und dem die Büchse übergreifenden hohlzylindrischen Teil gleichfalls lediglich ein Drosselquerschnitt bzw. Drosselringspalt verbleiben. Die Dämpfung muss hiebei nicht von Anfang an, d. h. ab Beginn des Einschubhubes, vorgesehen sein, sondern kann in diesem Falle dann einsetzen, wenn der Rand des hohlzylindrischen Teiles die Oberkante der Büchse überschleift. Eine besonders leichte Zugänglichkeit zu Wartungszwecken und ein besonders vereinfachter Austausch der einzelnen Teile ergibt sich dann, wenn die Büchse mit einem vorzugsweise einschraubbaren Abschlussdeckel für eine Hülse verbunden ist. In vorteilhafter Weise ist die Büchse mit dieser Hülse einstückig verbunden und koaxial mit dieser ausgebildet, wobei in der Hülse der Meisselschaft oder ein mit diesem kraftschlüssig verbundender Teil dichtend geführt ist und an den Abschlussdeckel eine zentrische Wasserzuführungsbohrung zum am Grund der Büchse angeordneten Ventilsitz des Rückschlagventiles vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine kompakte Baueinheit erreicht, welche insgesamt dichtend in die Meisselhalterbohrung eingesetzt werden kann und auch bei einem Wechsel des Meissels, der je nach Beanspruchung des Meissels mehr oder weniger häufig erforderlich ist, unver ändert in seiner Lage bleiben kann. Dieser Vorteil wird vor allen Dingen dann erreicht, wenn der mit dem Meisselschaft kraftschlüssig verbundene Teil als Stössel ausgebildet ist, dessen Auswärtshub aus der Hülse durch Anschläge begrenzt: ist. Auf diese Weise kann der Meissel sogar bei anstehendem1 Flüssigkeitsdruck und geöffnetem Rückschlagventil ohne weiteres getauscht werden, da ein dichter Abschluss des mit Flüssigkeit gefüllten Raumes durch den in der Hülse dichtend geführten Stössel gewährleistet ist. Um die Gefahr einer Beschädigung der Hülse und des dichtend geführten Stössels herabzusetzen, ist in vorteilhafter Weise der axiale Hub des Meisselschaftes durch gesonderte Anschläge begrenzt, wobei der maximale Hub des Meisselschaftes in das Innere des Meisselhalters kleiner ist als der maximale Hub des mit dem Meisselschaft kraftschlüssig verbundenen Teiles in das Innere der Hülse. Es schlägt somit beim Einwärtshub des Meisselschaftes immer der Meisselschaft zuerst am Grund bzw. dem entsprechenden Anschlag an und es werden keine Kräfte auf den Stössel wirksam, welche zu einer Verformung desselben bzw. der Büchse führen könnten. In vorteilhafter Weise ist die Düse über einen Kanal und wenigstens eine radiale Durchbrechung der Hülse mit dem Raum für das auszuspritzende Volumen verbunden. Die Düse weist hiebei entweder einen Drosselquerschnitt auf, um sicherzustellen, dass bei einem raschen Einwärtshub des Stössels tatsächlich zuerst das Rückschlagventil sicher geschlossen wird, bevor Flüssigkeit ausgestossen wird, und um sicherzustellen, dass ein entsprechender Druck für das Auspressen von Flüssigkeit erreicht wird. Alternativ hiezu kann aber auch ein Überdruckventil in der Leitung zur Düse oder in der Düse selbst angeordnet sei. Die Anordnung eines derartigen Überdruckventiles in der Düse selbst erlaubt wiederum den einfachen Ausbau, die einfache Einstellung und den einfachen Austausch der einzelnen Teile. Um auch hier die Einstellbarkeit in weiten Grenzen sicherzustellen, ist vorzugsweise das Überdruckventil im Düsenkörper angeordnet und gegen einen verstellbaren Federteller bzw. Ventilsitz im Düsenkörper abgestützt. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung ist ein Meissel 1, welcher als Rundmeissel ausgebildet ist, in einer in einen Meisselhalter 2 einge-- pressten Bundbüchse 3 in Richtung seiner Achse 4 verschieblict aufgenommen. Der maximale Hub des Meissels ist hiebei mit a bezeichnet und wird durch Anschlag am Bund der Büchse 3 begrenzt. Zur Sicherung des Meissels gegen Herausfallen ist eine Feder 5 vorgesehen, welche in eine seitliche Ausnehmung 6 des Meisselschaftes 7 eingreift. Kraftschlüssig mit diesem Meisselschaft 7 ist ein Stössel 8 verbunden, welcher gleitend und dichtend in einer Hülse 9 geführt ist. Der Stössel 8 weist einen zylindrischen Hohlraum 10 auf, welcher beim Eintauchen des Meissels eine Büchse 11 übergreift. In dieser Büchse 11 ist ein Rückschlagventil 12 angeordnet, dessen Ventilfeder mit 13 bezeichnet ist. Der Federteller dieser Ventilfeder ist als einschraubbarer Deckel 14 für die Büchse 11 ausgebildet und weist eine zentrische Bohrung 15 auf. Die Büchse 11 weist radiale Durchbrechungen 16 nahe dem Ventilsitz 17 auf, über welche das über die Durchbrechung 15 eingepresste Wasser in den umgebenden Ringraum 18 ausgepresst wird. Der Innendurchmesser b des hohlzylindrischen Raumes 10 im Stössel 8 ist hiebei im wesentlichen gleich dem Aussendurchmesser der Büchse 11, so dass bei zunehmendem Übergriff des Stössels 8 über die Büchse 11 der Grossteil des aus dem zylindrischen Hohlraum 10 ausgepressten Wassers tatsächlich über die Bohrung 15 und die radialen Bohrungen 16 in den Ringraum 18 ausgepresst wird. Die Bohrung 15 kann dadurch als Drosselquerschnitt ausgebildet werden und erlaubt es, den Hub des Meissels in entsprechender Weise zu dämpfen. Durch die Austauschbarkeit des Federtellers 14 lassen sich verschiedene Federteller mit unterschiedlichen lichten Querschnitten der Durchbrechungen 15 bereitstellen um eine Anpassung an die Bedürfnisse zu erzielen. Ebenso leicht lässt sich die Feder 13 austauschen oder durch mehr oder minder weites Einschrauben des Federtellers oder Zwischenlegen von Einlagescheiben in der Vorspannung regulieren. Die Hülse 9 weist radiale Durchbrechungen 19 auf, in welche Kanäle 20 zur Zuführung des Druckmediums zu einer Düse 21 münden. Die Düse 21 besteht aus einem Düsenkörper 22, welcher ein Uberdruckventil 23 enthält. Das Uberdruckventil 23 ist gegen eine Ventilfeder 24 abgestützt, wobei der Ventilsitz 25 an einem einschraubbaren Teil 26 vorgesehen ist, welcher in den Düsenkörper 22 eingeschraubt wird. Auch hier lässt sich nach Lösen des Sicherungselementes 27 und Herausnehmen der Düse 21 durch Wahl geeigneter Federn bzw. durch Verstellung der Federvorspannung mittels des einschraubbaren Teiles 26 eine Anpassung in weiten Grenzen erzielen. Der Auswärtshub des Stössels 8 in der Hülse 9 wird durch Anschläge 28 begrenzt, so dass der Meissel unabhängig von einem anstehenden Flüssigkeitsdruck getauscht werden kann. Die Wasserzuführung erfolgt über eine zentrische Bohrung 29, wobei der Ventilsitz 17 des Rückschlagventiles in einem Abschlussdeckel 30 vorgesehen ist, welcher gemeinsam mit der Büchse 11 ausgebaut werden kann. Auf diese Weise werden Wartungsarbeiten und Einstellarbeiten wesentlich erleichtert. Das mit dem Meisselschaft 7 in Kontakt gelangende vordere Ende des Stössels 8 ist aus einem schlagzähen Werkstoff gebildet und mit 31 bezeichnet. Der Hub a ist kleiner als der maximale Hub des Stössels 8, so dass eine Verformung des Stössels durch die Wucht des Meissels nicht zu befürchten ist.

Claims: Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Zuführung von Wasser unter Druck zu Austrittsdüsen am Umfang eines Schrämwerkzeuges, welches mit Meisseln (1) bestückt ist, deren Schäfte (7) axial verschiebbar in Meisselhaltern (2) gelagert sind, wobei der Wasseraustritt aus den Düsen (21) in Abhängigkeit von der Verschiebebewegung des Meissels (1) erfolgt und das auszuspritzende Wasservolumen einem Raum im Meisselhalter (2) über ein Rück schlagventil (12) zuführbar ist, in welchen der Meisselschaft (7) oder ein mit diesem verbundener Teil eintaucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (12) und die Ventilfeder (13) in einer Büchse (11) angeordnet sind, welche von einem hohlzylindrischen Teil (10)des Meisselschaftes (7) oder eines mit diesem kraftschlüssig verbundenen Teiles beim Eintauchen des Meissels (1) übergriffen wird. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (13) gegen einen mit der Büchse (11) lösbar verbundenen Federteller, insbesondere einen einschraubbaren Deckel (14), abgestützt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lösbare Federteller (14) Durchbrechungen, insbesondere eine axiale Bohrung (15), aufweist und dass die Büchse (11) in Abstand vom Federteller (14) wenigstens eine radiale Durchbrechung (16) in den die Büchse (11) umgebenden Raum (18) aufweist. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Teil (10) des Meisselschaftes (7) bzw. des kraftschlüssig mit diesem verbundenen Teiles die Büchse (11) nahezu spielfrei bzw. unter Ausbildung eines Drosselringspaltes übergreift. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (11) mit einem, vorzugsweise einschraubbaren, Abschlussdeckel (30) für eine Hülse verbunden, insbesondere einstückig und koaxial mit diesem ausgebildet ist, dass in der Hülse (9) der Meisselschaft (7) oder ein mit diesem kraftschlüssig verbundener Teil dichtend geführt ist und dass der Abschlussdeckel (30) eine zentrische Wasserzuführungsbohrung (29) zum am Grund der Büchse (11) angeordneten Ventilsitz (17) des Rückschlagventiles (12) aufweist. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Meisselschaft (7) kraftschlüssig verbundene Teil als Stössel (8) ausgebildet ist, dessen Auswärtshub aus der Hülse (9) durch Anschläge (28) begrenzt ist. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Hub des Meisselschaftes (7) durch gesonderte Anschläge begrenzt ist, wobei der maximale Hub (a) des Meisselschaftes (7) in das Innere des Meisselhalters (2) kleiner ist als der maximale Hub des mit dem Meissel schaft (7) kraftschlüssig verbundenen Teiles in das Innere der Hülse (9). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (21) über einen Kanal (20) und wenigstens eine radiale Durchbrechung (19) der Hülse (9) mit dem Raum für das auszuspritzende Volumen verbunden ist und entweder einen Drosselquerschnitt oder ein Überdruckventil (23) aufweist. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil (23) im Düsenkörper (22) angeordnet ist und gegen einen einstellbaren Federteller oder Ventilsitz (25) abgestützt ist.

Inventors: MAIER, WILFRIED, SCHOFFMANN, FRANZ, DIPL.-ING., WRULICH, HERWIG, Schöffmann, Franz, Dipl.-Ing.
Applicants: VOEST-ALPINE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: E21C35
IPC codes: E21C35