Przedmiotem wynalazku jest zawór zabezpieczajacy przed tapnieciem, którego korpus obciazony jest sila sprezysta w kierunku zamykania, przeznaczony do hydraulicznych elementów obudowy wyrobisk, zwlasz- Przy tapnieciu w scianie skutkiem eksplozyjnych odprezen górotworu, wystepujaosiadaniastrona cc ulamki sekund. Takieosiadania powoduja przeciaze¬ nia obudowy. Zwykle zawory robocze stempli, które umozliwiaja nastawianie obciazenia, nie sa w stanie sprostac takim duzym szybkosciom obsuwania sic.Zawór zabezpieczajacy przed tapnieciem powinien umozliwiac tak szybkie odciazenie, jednakze znane zawory tegorodzajuwykazujanadalopóznienie,chociaz tylko bardzo male. Nawet najmniejsze opóznienie odciazenia wiaze sie z niebezpieczenstwem zniszczenia hydraulicznych elementów obudowy lub stempla hydra- uhczncgo.Nieznaczne juz uszkodzenie elementu obudo¬ wy wskutek opóznionego zadzialania zaworu zabezpie¬ czajacegoprzed tapnieciem powoduje, ze elementten nie nadaje sie do uzytku i musi byczastapiony innym. Samo to stanowijuz znaczna wade, doczego dochodzajeszcze koszty naprawy o ile element obudowy nie zostal 10 15 20 W znanych zaworachzabezpieczajacych przed tapnie- 25 dem stosuje sie do sprezystego obciazania zaworu sprezyne metalowa. Tametalowa sprezyna, z uwagi na wystepujace sily musi byc stosunkowo ciezka i bezwladnosc tej sprezyny jest przyczyna opóznieina dzialania zaworu zabezpieczajacego przed tapnieciem. 30 Celem wynalazku jest 'opracowanie konstrukcji zaworu, który nie ma tych wad.Cd wynalazku zostal osiagniety przez to,zezawór ma zamknieta ze wszystkich stron, polaczona z zaworem napelniajacym komore do pomieszczenia poduszki gazowej, obciazajacej korpus zaworu w kierunku zamykania. Poduszka gazowa zastepujaca sprezyne stosowana dotychczas, która praktycznie nie posiada masy, pozwalanawyeliminowaniewplywu bezwladnosci ukladu sprezystego i zwiekszenie szybkosci dziafania zaworu zabezpieczajacego. Zawór napelniajacy umozli¬ wia nie tylko wypelnianie przestrzeni dla utworzenia poduszkigazowej, wyrównujacewentualnie wystepujace straty gazu, lecz umozliwia przede wszystkimustawienie gjjbijgiiisi gazu w wypelnionej gazem przestrzeni na raHana wartosc tak, ze ranienie welemencie hydranlicz- nym obudowy, przy którym powinien zadziatac zawór zabezpieczajacy przed tapnieciem moze byc dowolnie wybrane. Dokladne nastawianie takiego wybranego cisnienia umozliwia poduszka gazowa.Wedlug korzystnej postaci wykonania wynalazku, korpus zaworu wyposazony jest w podobna do tloka czesc, która jest prowadzona szczelnie w cylindrze wypelnionym ciecza, zwlaszczaolejemhydraulicznym,w którym zaglebia sie ona przy otwieraniu korpusu zaworu, przy czym wypelniony cieczacylinder oddzielo¬ nyjest od przestrzeni mieszczacej poduszke powietrzna gazoszczelna przepona. Przepona taka posiada wyjat¬ kowo mala mase, co korzystne jest dla szybkosci zaworu. Przepona z jednej strony jest pod3 112 051 4 dzialaniem cisnienia cieczy a z drugiej strony—cisnienia gazu. Cisnienie przenoszone jest równomiernie na cala powierzchnie przepony tak, zeprzeponajest uzytkowana oszczednie. Posrednictwo cieczy posiada te zalete, ze problem szczelnosci miedzy tlokiem a cylindrem moze byc latwiej rozwiazany niz gdyby poduszka gazowa oddzialywala bezposrednio na tlok.Korzystne jest uksztaltowanie przestrzeni mieszczacej poduszke powietrzna jako jednostronnie otwartego zbiornika, którego otwarta strona polaczona jest posrednio przez przepone z cylindrem za pomoca kolnierza. Przepone korzystnie wykonuje sie z tworzywa sztucznego, na przyklad polichlorku winylu tak, iz stanowi jednoczesnie element uszczelniajacy pomiedzy cylindrem a zbiornikiem mieszczacym poduszke powie¬ trzna.Korpus zaworu moze byc równiez wyposazony w podobna do tloka czesc, prowadzona szczelnie w usytuowanym w przyblizeniu pionowo cylindrze, który przy ruchu otwarcia korpusu zaworu przesuwa sie zdolu do góry, cylinder zas tworzy przestrzen mieszczaca poduszke gazowa lub jest z nia polaczony. Cylinder jest wypelniony czesciowo ciecza, korzystnie olejem hydra¬ ulicznym. Poniewaz tlok wchodzi do cylindra oddolu, to w polozeniu roboczym elementu obudowy lub stempla, ciezka ciecz lub olej hydrauliczny gromadzi sie w miejscu uszczelnienia miedzy cylindrem a tlokiem i ulatwia przez to uszczelnienie. Ciecz wypelnia przestrzen tylko czesciowo, pozostawiajac miejsce na poduszke gazowa, która pelni role sprezyny. W tym wykonaniu unika sie stosowania przepony.W korzystnej postaci wykonania wynalazku, do korpusu zaworu podlaczony jest tlok, który slizga sie szczelnie w cylindrze kadluba zaworu i znajduje sie pod dzialaniem cisnienia w przestrzeni przed gniazdem korpusu zaworu w kierunku zamykania, przy czym korpus zaworu pomiedzygniazdem zaworuatlokiem ma szyjke o zmniejszonej srednicy. Pierscieniowy przekrój, pomiedzy szyjka a obwodem tloka, obciazony w kierunku zamykania, jest mniejszy od obciazonego w kierunku otwierania pierscieniowego przekroju pomie¬ dzy szyjka a gniazdem zaworu. Takie uksztaltowanie posiada te zalete, ze zawór moze byc obciazony stosunkowo malym cisnieniem gazu i mimo to mozna nastawiac bardzo wysokie cisnienie powodujace otwar¬ cie.Male cisnienie pneumatyczne umozliwia precyzyjne nastawianie zaworu na zadane cisnienie otwarcia.Jednoczesnie uzyskuje sie przekrój duzy dla przeplywu przez zawór, poniewaz szyjka stozka zaworu przy otwieraniu dochodzi do obrebu gniazda zaworu. Korpus zaworu ma przy tym korzystnie stozkowe gniazdo i w kierunku wyplywu, z tylu za nimtloksuwakowy,którego srednica jest wieksza od srednicygniazda zaworu i który wspólpracuje z otworami wylotowymi kadluba zaworu, oslaniajac je calkowicie dopiero po okreslonym skoku zaworu. W chwili podniesieaia stozka zaworu z gniazda zwieksza sie znacznie pierscieniowy przekrój przeplywu w kierunku otwierania i zawór podaza szybko do ^ polozenia calkowitego otwarcia. Zawór moze sie znów zamknac dopiero gdy cisnienie poduszki gazowej, obciazajace korpus zaworu przewyzszy cisnienie dziala¬ jace na korpus zaworu w kierunku otwarcia. Z uwagi na znacznie zwiekszona pierscieniowa powierzchnie, na 5 która oddzialywuje w polozeniu otwarcia zaworu cisnienie, wystepujace w przestrzeni roboczej stempla, zamkniecie zaworu nastepuje dopiero wtedy, gdy v cisnienie w przestrzeni roboczej stempla spadnie do bezpiecznej wartosci. Do osiagniecia tej wartosci, zawór 10 utrzymywany jest w polozeniu otwarcia przez dzialajace na korpus zaworu cisnienie srodka hydraulicznego.Cisnienie otwarcia, to jest cisnienie cieczy hydraulicznej w hydraulicznym elemencie obudowy wyrobiska lub w stemplu, przy którym zawór zabezpieczajacy przed 15 tapnieciem powinien sie otworzyc, moze byc na przyklad ustalone na 375 barów, podczas gdycisnienie zamkniecia na 35 barów, aby byc pewnym, ze nadmierne cisnienie zaworu zabezpieczajacego przed tapnieciem juz spadlo i aby zapobiec ciaglemu ruchowi korpusu zaworu miedzy 20 polozeniami otwarcia i zamkniecia. Stan taki osiaga sie skutkiem tego, ze przy podniesionym korpusie zaworu, cisnienia srodka hydraulicznego w hydraulicznym elemencie obudowy lub w stemplu dziala na znacznie wieksza powierzchnie niz przy zamknietym zaworze, to 25 jest gdy korpus zaworu przylega do jego gniazda. Przy hydraulicznym stemplu znajduje sie zawór nadcisnie- niowy, który laczy przestrzen tloczna z przestrzenia przelewowastempla i ma na celu umozliwienieobnizenia stempla przy przekroczeniu ustalonego cisnienia w 30 przestrzeni tlocznej. Ten zawór nadcisnieniowy reaguje na przyklad przy cisnieniu 325 barów. Przekrój przeplwu tego zaworu nadcisnieniowego jest jednakze o wiele za maly, aby przy wystepujacym tapnieciu umozliwic szybkie opuszczenie stempla. Zawór zabezpieczajacy 35 przed tapnieciem, który umozliwia takie szybkie opuszczenie, otwiera sie wiec dopiero wtedy, gdy przekroczone zostanie cisnienie znamionowe zaworu nadcisnieniowego.Wedlug wynalazku, w kadlubie zaworu korzystnie 40 znajduja sie otwory odciazajace, które maja ujscie do znajdujacej sie w polozeniu zamkniecia korpusu zaworu miedzy gniazdem zaworu a tlokiem suwakowym, wolnej przestrzeni i prowadza na zewnatrz. W ten sposób zapobiega sie samowzbudnym drganiom, stozka zaworu 45 podczas ruchu otwierania, które z uwagi na wysokie cisnienie prowadzic moga do zablokowania gniazda.Przedmiot wynalazkujest uwidocznionyw przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stempel z dobudowanym zaworem zabezpieczajacym 50 przed tapnieciem w widoku z boku i czesciowym przekroju, fig. 2—zawór zabezpieczajacy przed tupnie¬ ciem w przekroju i wiekszej skali.Na fig. 1 przedstawiono rdzennik 1 i spodnik 2 hydraulicznego stempla. Rdzennik prowadzony jest 55 szczelnie w spodniku wypelnionym olejem. Osiadanie stempla nastepuje w ten sposób, ze w dolnej czesci spodnika 2 ponizej rdzennika 1 wtlaczanyjest olej. Przez czesci przewodu 3 i 4 dolna przestrzen spodnika 2 polaczona jest z jego górna przestrzenia. Pomiedzy 60 czesciami przewodu 3 i 4 wlaczony jest zawór5 112 051 6 nadcisnieniowy 5, który otwiera sie przy przeciazeniu i pozwala na odplyw oleju z górnej czesci spodnika 2.Zawór ten posiada zbyt maly przekrój otworu przeplywowego aby umozliwic wystarczajaco szybkie osiadanie stempla przy tapnieciu i sluzy jedynie do tego aby dostosowac sie do zwiekszajacego sie wolno nacisku górotworu. Przy dolnej czesci spodnika 2 umieszczona jest kieszen 6 nad otworem 7, który ma duzy przekrój przeplywu. W kieszeni tej osadzony jest za pomoca gwintu zawór 8 zabezpieczajacy przedtapnieciem. Zawór 8 ma szesciokat 18, który umozliwianalozenie narzedzia.Kadlub 11 zaworu magniazdo12, na którym osadzony jest za pomocagniazdastozkowego 13 korpus 14zaworu.Gniazdo stozkowe 13 wykonane jest w postaci osadzonego pierscienia z uszczelniajacego materialu a mianowicie z brazu. Korpus 14 zaworuposiada przyjego dolnym koncu tlok 13,któryprowadzonyjest wcylindrze 16, stanowiacym jedna czesc z kadlubem 11 zaworu.Liczne otwory 17 usytuowane wokól cylindra 16 lacza króciec przylaczeniowy 18 z przestrzenia 19 przed gniazdem 12 zaworu. W tloku 15jest osadzony pierscien uszczelniajacy 28.Przy zamknietym zaworze,nakorpus 14zaworu dziala w przestrzeni 19 cisnienie oleju panujace w spodniku 2 ponizej rdzennika 1. Cisnienie to dziala ku górze na pierscieniowa powierzchnie a. Srednica wewnetrzna tej przestrzeni jest srednica szyjki 21 a srednica zewnetrzna jest srednica gniazda 12 zaworu. Cisnienie to dziala równiez ku dolowi na pierscieniowa powierzchnie a, której srednica zewnetrzna jest srednica wewnetrzna cylindra 16 i której srednica wewnetrzna jest srednica szyjki 21. Poniewaz srednica wewnetrzna gniazda 12 zaworujest wieksza odsrednicy wewnetrznej cylindra 16, jest ona tym samym wieksza od pierscieniowej powierzchni a tak, ze wynikowe dzialanie cisnienia jest skierowane w strone podnoszenia korpusu 14 zaworu do góry.Górna czesc korpusu 14 zaworu uksztaltowana jest w postaci tloka 22, prowadzonego w cylindrze 23. Pierscien uszczelniajacy 24 jest osadzony w cylindrze 23. Otwory wylotowe 25 prowadza do wolnej przestrzeni. Skoro korpus zaworu uniesie sie z gniazda 12 zaworu, to pierscieniowa powierzchnia a powieksza sie do wielkosci srednicy zewnetrznej tloka 22. Panujace w przestrzeni 19 cisnienie dzialajac na te zwiekszona pierscieniowa powierzchnie podnosi szybko do góry korpus 14 i powoduje odsloniecie otworów wylotowych 25.Oslona 26, która odprowadza do dolu wyplywajacy olej, ma na celu ochrone przed zbyt duzymi zanieczysz¬ czeniami. Jeden lub kilka otworów 27 o malej srednicy, prowadzi do przestrzeni 28 pomiedzy gniazdem 12 zaworu a tlokiem 22. Przez teotworymoze wyplywac olej skoro tylko korpus 14 zaworu uniesie sie nie¬ znacznie z gniazda 12, co zapobiega samowzbudnym drganiom zaworu. acznie z gniazda 12, co zapobiega samowzbudnym drganiom zaworu.Zbiornik 29 ze staliwa, polaczony jest za pomoca kolnierza i przepony 38 z cylindrem 23. Przepona 38jest wykonana z tworzywa sztucznego na przyklad z polichlorku winylu i stanowi równoczesnie uszczelnienie pomiedzy cylindrem 23 a zbiornikiem 29.Wewnetrzna przestrzen 31 cylindra23 wypelnionajest olejem a w przestrzeni 32 zbiornika 29 powyzej przepony 5 38 znajduje sie poduszka gazowa, na przyklad z azotu.Poduszka gazowa stanowi obciazenie sprezyste korpusu 14 zaworu, przy czym cisnienie poduszki gazowej na korpus 14 zaworu przenoszone jest przez olej w przestrzeni 31 na przepone 38. 10 Cisnienie otwarcia zaworu okreslone jest cisnieniem poduszki gazowej w przestrzeni 32. Zawór 33, przez który gaz tloczony jest do przestrzeni 32 sluzy do nastawiania cisnienia w przestrzeni 32 stosownie do zadanej wartosci cisnienia otwarcia panujacego w 15 przestrzeni 19.Zastrzezenia patentowe 1. Zawór zabezpieczajacy przed tapnieciem, którego korpus obciazony jest sila sprezysta w kierunku 20 zamykania, przeznaczony do hydraulicznych elementów obudowy wyrobisk,iwiwy tym, ze ma zamknieta ze wszystkiech stron, polaczona z zaworem napelniajacym (33) komore (32) do pomieszczenia poduszki gazowej, obciazajacej korpus (14) zaworu w kierunku zamykania. 25 2. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze korpus (14) zaworu wyposazony jest w tlok (22), który prowadzony jest szczelnie w wypelnionym ciecza, zwlaszcza olejem hydraulicznym cylindrze (23), w którym zanurza sie on przy ruchu otwarcia korpusu(14) 30 zaworu, przy czym wypelniony ciecza cylinder (23) oddzielony jest gazoszczelna przepona (38) od mieszcza¬ cej poduszke gazowa komory (32). 3. Zawór wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze mieszczaca poduszke gazowa komora (32) stanowi 35 jednostronnie otwarty zbiornik (29), którego otwarta strona polaczona jest posrednio przez przepone (38) z cylindrem (23) korzystnie za pomoca kolnierza. 4. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze korpus (14) zaworu wyposazony jest w tlok (22), który 40 prowadzony jest szczelnie w usytuowanym w przyblize¬ niu pionowo cylindrze (23), w którym przy ruchu otwarcia korpusu (14) zaworu ma on moznosc ruchu z dolu do góry, i który to korpus tworzy mieszczaca poduszke gazowa komore (32) lub jest z niapolaczony, 45 przy czym cylinder (23) wypelnionyjestczesciowociecza, zwlaszcza olejem hydraulicznym. 5. Zawór wedlug zastrz. 1 albo4, znamiennytym, zedo korpusu (14) zaworu podlaczony jest tlok (15), któryjest przesuwny szczelnie w cylindrze (16) kadluba (11) 50 zaworu i zasilany jest cisnieniem w komorze (|9) przed gniazdem (12) korpusu (14) zaworu, przy czym korpus (14) zaworu pomiedzy gniazdem (12) zaworu a tlokiem (15) ma szyjke (21) o zmnkjszonej srednicy, a obciazony w kierunku zamykaniapierscieniowy przekrój pomiedzy 55 szyjka (21) a obwodem tloka (15) jest mniejszy od obciazonego w kierunku otwierania pierscieniowego przekroju pomiedzy szyjka(21) agniazdem(12)zaworu. 6. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze korpus (14) zaworu ma gniazdo stozkowe (12) i w kierunku 60 wyplywu z tylu za nim tlok (22), którego srednica jest7 112 051 8 wieksza od srednicy gniazda (12) zaworu i który wspólpracuje z otworami wylotowymi (25) kadluba (11) zaworu i odslania je calkowicie dopiero po ustalonym skoku zaworu. 7. Zawór wedlug zastrz. 6, znamkny tym, ze w kadlubie (11) zaworu przewidziane sa otwory (27), które posiadaja ujscie do komory (28) znajdujacej sie miedzy gniazdem (12) zaworu z tlokiem (22) przy polozeniu zamkniecia korpusu (14) zaworu i prowadza na zewnatrz. 8. Zawór wedlug zastrz. 1, znamiemy tym, ze w stozkowej powierzchni korpusu (14) zaworu w miejscu styku z gniazdem (12) osadzony jest pierscien (13) z materialu uszczelniajacego, korzystnie z brazu.FI61 FIG 2 L-fl Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 45 zl PL