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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zuführung von Flüssigkeit, wie z. B.
Wasser, unter Druck zu Austrittsdüsen am Umfang eines Schrämwerkzeuges, bei welcher die zu versprühende Flüssigkeit durch die Verschiebebewegung eines Meisselschaftes unter Druck gesetzt wird und das zu versprühende Volumen aus einem Raum verdrängt wird, in welchen der Meissel- schaft oder ein mit dem Meisselschaft verbundener Teil eintaucht.
Der DE-OS 2951011 ist eine Düse zum Versprühen von Druckflüssigkeit in einer Bohrung eines Schrämwalzenkörpers bekanntgeworden, wobei in dem Düsenkörper eine axial verschiebbare
Nadel angeordnet ist, welche die Düsenaustrittsöffnung beim Ausbleiben der zu versprühenden
Flüssigkeit abschliesst. Dadurch soll bewirkt werden, dass eine Verschmutzung bzw. Verstopfung der Düsenbohrung in Stillstandzeiten der Schrämmaschine ausgeschlossen wird.
Aus der AT-PS Nr. 381366 ist eine Vorrichtung zum Abbau von Gestein od. dgl., insbesondere
Schrämmaschine mit einer auf einem Werkzeugträger fest angeordneten Vielzahl von Meisselhaltern bekanntgeworden, bei welcher der Endbereich des Meisselschaftes und/oder der mit dem Betätigungs- bereich in Eingriff bringbare Bereich des Ventilbetätigungsorgans zumindest mit zwei voneinander unterschiedlichen Werkstoffen aufgebaut sind, welche eine erhöhte Widerstandsfähigkeit aufweisen, und somit die Lebensdauer des Ventilbetätigungsorgans erhöhen sollen.
Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise der AT-PS Nr. 381364 zu entnehmen. Bei dieser bekannten Einrichtung strömt Flüssigkeit über ein zur Zuführungsleitung schliessendes Rückschlagventil in einen Raum im Meisselhalter ein, in welchen ein Teil des Meisselschaftes bzw. ein mit dem Meisselschaft verbundener Teil eintaucht. Sobald der Meissel beispielsweise bei Eingriff in zu schrämendes Gestein in axialer Richtung verschoben wird, baut sich in diesem Raum ein entsprechend höherer Druck auf, welcher zum Schliessen des Rückschlagventils führt, wobei das komprimierte Volumen entsprechend dem Hub des Meissels beim Einschieben in den Meisselhalter über eine Austrittsdüse ausgesprüht wird.
Die versprühte Flüssigkeit, insbesondere Wasser, dient hiebei in erster Linie zum Kühlen der Meisselspur, um die Zündgefahr zu verhindern, welche insbesondere dann gegeben ist, wenn in einen Bereich der Ortsbrust zündfähige Gase austreten.
Beim Schneiden bzw. Schrämen von hochfesten Materialien wirken hohe Reaktionskräfte auf den Meissel, und es kann beim axialen Hub des Meissels ein sehr hoher Druck in dem die Flüssigkeit im Meisselhalter speichernden Volumen aufgebaut werden. Dieser Druck kann so hohe Werte erreichen, dass der Düsendurchfluss bei gegebener Austrittsöffnung sehr gross wird, wodurch die Bedüsungszeit der Schneidspur herabgesetzt wird. Insbesondere bei Düsendurchflüssen, welche wesentlich über 2 l/min liegen, kann eine hinreichende Bedüsungszeit nicht ohne weiteres sichergestellt werden. Eine Vergrösserung der Bauteile, insbesondere des in den mit Flüssigkeit gefüllten Raum eintauchenden Teils des Meisselschaftes, kann nur in beschränktem Ausmass realisiert werden, wenn die Baumasse des Meisselhalters nicht übermässig vergrössert werden sollen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche auch beim Schneiden in hochfesten Materialien eine hinreichende Bedüsungszeit ergibt, um auch in diesen Fällen die Zündgefahr herabzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die Austrittsdüse mit verstellbarem Düsenaustrittsquerschnitt ausgebildet ist. Durch eine derartige Austrittsdüse mit verstellbarem Düsenaustrittsquerschnitt lässt sich der Austrittsquerschnitt an den jeweiligen Druck vor der Düse einstellen, und zur Verlängerung der Bedüsungszeit bzw. der Sprühzeit lässt sich ein derartiger Düsenaustrittsquerschnitt verkleinern, so dass die unter hohem Druck austretende Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum ausgesprüht wird.
In besonders einfacher Weise ist hiebei die Ausbildung so getroffen, dass die Düse eine in ihrer Achsrichtung verschiebbare Düsennadel aufweist. Die Düsennadel kann hiebei entgegen der Kraft einer Düsennadelfeder verschieblich geführt sein, und durch entsprechende Verschiebung der Düsennadel entgegen der Kraft der Düsennadelfeder kann der gewünschte Düsenaustrittsquerschnitt in einfacher Weise eingestellt werden.
Eine selbsttätige Anpassung des Düsenaustrittsquerschnittes an den jeweiligen Druck der Flüssigkeit, welche versprüht werden soll, kann dadurch erzielt werden, dass die Düsennadel mit einem Differentialkolben verbunden ist, dessen in Schliessrichtung vom Zuführungsdruck beaufschlagte Fläche grösser ist als die in Öffnungsrichtung der Düsennadel wirksame Fläche, und
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dass die Düsennadelfeder die Düsennadel in die Offenstellung belastet. Auf diese Weise wird eine selbsttätige Verstellung des Düsenaustrittsquerschnittes erreicht, wobei bei zunehmendem
Druck eine automatische Verringerung des Düsenaustrittsquerschnittes erzielt werden kann.
Mit einer derartigen Ausbildung kann über einen weiten Druckbereich eine weitgehende Konstanz der Bedüsungszeit sichergestellt werden, so dass auch bei hohen Drücken eine hinreichend lange
Bedüsungszeit zur Verfügung steht.
Mit Vorteil ist hiebei zwischen dem Raum, aus welchem die zu versprühende Flüssigkeit durch den Meisselhub verdrängt wird, und dem Düsennadelraum ein zum Düsennadelraum öffnendes federbelastetes Ventil eingeschaltet, wobei dieses zum Düsennadelraum öffnende federbelastete
Ventil auf einen Öffnungsdruck eingestellt ist, welcher grösser ist als der Öffnungsdruck des
Rückschlagventils in der Leitung zum Raum im Meisselhalter, aus welchem die Flüssigkeit verdrängt wird. Durch diese Massnahme wird sichergestellt, dass in denjenigen Phasen, in welchen der
Meissel nicht im Eingriff mit dem abzubauenden Material steht, nur das Rückschlagventil geöffnet werden kann und somit der Raum, aus welchem die Flüssigkeit in der Folge verdrängt werden soll, gefüllt wird, ohne dass hiebei Flüssigkeit zu den Austrittsdüsen gelangt.
In einer Phase, in welcher der zugehörige Meissel nicht mit dem abzubauenden Gestein in Eingriff steht, benötigt der Meissel keine Kühlung und es ist auch keine Schneidrille vorhanden, welche mit einer gegen einen derartigen Meissel gerichteten Düse gekühlt werden könnte. Auf diese Weise kann Flüssigkeit bzw. Kühlmittel gespart werden.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemässe Ausbildung so getroffen, dass die Offenstellung der Düsennadel durch einen Anschlag im Inneren des Düsennadelraumes begrenzt ist. Diese Grundeinstellung entspricht hiebei der Einstellung eines Düsenaustrittsquerschnittes, wie er für Arbeiten in relativ weicherem Gestein ausreicht, und stellt sicher, dass ausgehend von einer derartigen definierten Ausgangsstellung bei zunehmendem Druck der Flüssigkeit bzw. des Wassers eine Schliessbewegung der Düsennadel und damit eine Verringerung des Düsenaustrittsquerschnittes einsetzt.
Konstuktiv besonders einfach ist hiebei eine Ausbildung, bei welcher der mit dem Anschlag zur Begrenzung der Offenstellung der Düsennadel zusammenwirkende Gegenanschlag der Düsennadel von einem Federteller für die die Düsennadel in die Offenstellung drückende Düsennadelfeder gebildet ist, wodurch sich eine besonders kompakte und einfache Ausbildung der Austrittsdüse ergibt.
Die Düsennadel kann von der kreisrunden Form abweichende Querschnittsformen aufweisen, welche jedoch zur Erzielung einer definierten Schliessbewegung im wesentlichen mit den Querschnittsformen der Austrittsdüse korrespondieren sollen. In besonders einfacher Weise ist die Ausbildung hiebei jedoch so getroffen, dass das freie Ende der Düsennadel konisch ausgebildet ist und mit einer hohlkonisch ausgebildeten Düsenöffnung zusammenwirkt, wodurch der Schliesshub unabhängig von der jeweiligen Drehlage der Düsennadel exakt beherrscht werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Austrittsdüse näher erläutert. In diesen zeigen Fig. 1 einen Meisselhalter konventioneller Bauart, wie er beispielsweise in der AT-PS Nr. 381364 beschrieben ist, und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Austrittsdüse.
In Fig. 1 ist ein Meissel --1--, welcher als Rundmeissel ausgebildet ist, in einer in einen Meisselhalter --2-- eingepressten Bundbüchse --3-- in Richtung seiner Achse --4-- verschieblich 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
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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
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