DE102009043568A1 - Hydraulic pipe, pipeline or hose rupture safety valve for lorry, has locking pistons kept in positions when medium flows with given flow rate, where medium flows from supply channel into drainage channel and vice versa in positions - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Sicherheitsventil, insbesondere ein Rohr-, Leitungs- oder Schlauchbruch-Sicherheitsventil, vorzugsweise gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, zur Verhinderung eines durch Druckverlust verursachten Lastabfalls.The invention relates to a hydraulic safety valve, in particular a pipe, line or hose break safety valve, preferably according to the preamble of claim 1, for preventing a load drop caused by pressure loss.
Derartige Sicherheitsventile werden dort eingesetzt, wo bei einem Platzen oder bei einer Beschädigung eines von einem fluiden Medium unter Druck beaufschlagten Hohlkörpers, beispielsweise einer Druckleitung oder eines Druckschlauches, oder bei dergleichen Störfällen, Gefahr in Verzug ist. Solche Sicherheitsventile werden beispielsweise als Vorschaltgerät bei einfach wirkenden Achsausgleichszylindern in Schwertransportfahrzeugen eingesetzt. Da derartige Achsausgleichszylinder beweglich eingebaut sind, dient als letzte Ölzuführungsleitung vor dem Hydraulikzylinder immer ein Hochdruck-Schlauchstück, das beispielsweise 0,5 bis 1 Meter lang ist. Bei solchen Achsausgleichszylindern sind häufig mehrere Zylinder in Zylindergruppen hydraulisch zusammengefasst und leitungsmäßig miteinander verbunden. Die Zylindergruppen können, vorzugsweise über Kreuz, ebenfalls hydraulisch zusammengefasst und leitungsmäßig miteinander verbunden sein. Vor jedem Achsausgleichszylinder mit Hochdruckschlauch ist ein Sicherheitsventil eingebaut. Denn im Falle eines Platzens oder einer Beschädigung, insbesondere des zu einem der Hydraulikzylinder führenden Hochdruckschlauches, fallen auch die ggf. mit diesem zusammen geschalteten Hydraulikzylinder aus, so dass es ohne ein derartiges Sicherheitsventil zu einem Auslaufen des Öls und infolgedessen zu einem Kippen oder Abstürzen einer Last kommen kann, was unbedingt verhindert werden muss.Such safety valves are used where there is danger of bursting or damaging a hollow body pressurized by a fluid medium, for example a pressure line or a pressure hose, or in the event of such a fault. Such safety valves are used for example as a ballast in single-acting axle compensation cylinders in heavy transport vehicles. Since such Achsausgleichszylinder are movably installed, serves as the last oil supply line in front of the hydraulic cylinder always a high-pressure hose piece, which is for example 0.5 to 1 meter long. In such Achsausgleichszylindern often cylinders in groups of cylinders are hydraulically combined and connected to each other line. The cylinder groups can also be hydraulically combined and connected to one another in a conduit, preferably crosswise. Before each axle compensation cylinder with high-pressure hose, a safety valve is installed. Because in the event of bursting or damage, in particular leading to one of the hydraulic cylinder high-pressure hose, which possibly together with this connected hydraulic cylinder, so that without such a safety valve to leakage of the oil and consequently to a tilting or crashing a Last come what can be absolutely prevented.
Während eines normalen Fahrvorganges mit gewichtsmäßig unterschiedlicher Beladung gleichen die hydraulisch miteinander verbundenen Achsausgleichszylinder Unebenheiten des Fahrweges aus. Wenn also eine Achseinheit, die beispielsweise mit zwei Rädern an einer Achsschwinge mit einem hydraulischen Achsausgleichszylinder gebildet sein kann, über ein Hindernis fährt, also beispielsweise über Straßenunebenheiten, größere Steine, Holzbalken, Randsteine und dergleichen, verdrängt der Achsausgleichszylinder Öl in die korrespondierenden bzw. mit diesem zusammen geschalteten anderen Achsausgleichszylinder an anderer Stelle des Fahrzeugs. Während dieses Ausgleichsvorganges fließt in dem Sicherheitsventil Öl von einen Zuleitungskanal in einen Ableitungskanal.During a normal driving process with a load that is different in weight, the hydraulically interconnected axle compensation cylinders compensate for unevenness of the travel path. Thus, if an axle unit, which can be formed with a pair of wheels on a rocker arm with a hydraulic Achsausgleichszylinder, drives over an obstacle, so for example on road bumps, larger stones, wooden beams, curbs and the like, displaces the Achsausgleichszylinder oil in the corresponding or with this interconnected other axle compensation cylinder elsewhere of the vehicle. During this balancing process, oil flows from a supply passage into a drain passage in the safety valve.
Das Sicherheitsventil kann nun so ausgelegt sein, dass die Strömungsgeschwindigkeit bei diesem Vorgang eine bestimmte Größe, also eine bestimmte Grenz- bzw. Schaltströmungsgeschwindigkeit bzw. einen bestimmten Volumenstrom nicht übersteigt. Bei derartigen, abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit bzw. bei einem Überschreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit absperrenden Sicherheitsventilen tritt infolgedessen ein dementsprechend großer Druckverlust bzw. eine Druckdifferenz auf, infolge dessen das Sicherheitsventil schließt. Tritt nun der äußerst seltene Störfall, beispielsweise eines Schlauch- oder Rohr- oder Leitungsbruches ein, was zum Beispiel durch schweren Steinschlag oder infolge eines zwischen die Räder gelangenden Metallteils der Fall sein kann, so bricht zwischen dem betroffenen Achsausgleichszylinder und dem vorgeschalteten Sicherheitsventil der System- bzw. Öldruck schlagartig zusammen. Dadurch tritt in dem Sicherheitsventil zwischen dem Zuleitungskanal und dem Ableitungskanal eine dementsprechend große Strömungsgeschwindigkeit des Öls und infolge dessen ein entsprechend großer Druckverlust bzw. eine entsprechend große Druckdifferenz auf, die größer ist als die Grenz- bzw. Schaltströmungsgeschwindigkeit bzw. der größer ist als die Grenz- bzw. Schaltdruckdifferenz, so dass das Sicherheitsventil sofort schließt und folglich den Ölabfluss gegenüber den übrigen an diesem Leitungs- bzw. Schaltkreis angeschlossenen Achsausgleichszylindern unterbindet. Die ausgefallene Zylinder-Achseinheit läuft ab diesem Moment frei, da völlig entlastet, mit. Die gesamte Lastverteilung übernehmen nun die restlichen Achseinheiten. In einem derartigen Störfall muss der Fahrer, dem dieser Störfall in einer geeigneten Art und Weise automatisch signalisiert sein kann, beispielsweise mittels elektronischen Druckkontrollsystemen, vorschriftsmäßig die Fahrt unterbrechen und den Schaden beheben bzw. beheben lassen.The safety valve can now be designed so that the flow velocity in this process does not exceed a certain size, ie a certain limit or switching flow velocity or a certain volume flow. As a result, a correspondingly large pressure loss or a pressure difference, as a result of which the safety valve closes, occurs in the case of such safety valves shut off depending on the flow velocity or on exceeding a certain flow velocity. Now, if the extremely rare accident, such as a hose or pipe or line break, which may be the case, for example, by heavy rockfall or as a result of a passing between the wheels metal part, so breaks between the affected Achsausgleichszylinder and the upstream safety valve system or oil pressure abruptly together. As a result, in the safety valve between the supply channel and the discharge channel, a correspondingly large flow velocity of the oil and consequently a correspondingly large pressure loss or a correspondingly large pressure difference which is greater than the limit or switching flow velocity or which is greater than the limit - Or switching pressure difference, so that the safety valve immediately closes and consequently prevents the oil drain over the other connected to this line or circuit axis compensation cylinders. The failed cylinder-axle unit runs free from this moment, as completely relieved, with. The entire load distribution now takes over the remaining axle units. In such an accident, the driver, who can be signaled this accident in a suitable manner automatically, for example, by means of electronic pressure control systems, properly break the journey and repair or repair the damage.
Ein strömungsabhängig schaltendes, gedämpft schließendes hydraulisches Rohrbruchventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 ist aus der
Ein nach einem anderen Prinzip arbeitendes Rohrbruchventil in Form einer Sicherungsvorrichtung bei einfach wirkenden Druckzylindern ist aus der
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung ein Sicherheitsventil der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das unabhängig von der Strömungsrichtung des hydraulischen Mediums mit Sicherheit leckölfrei dicht schließt, das bei günstigen Möglichkeiten für ein gedämpftes bzw. zeitverzögertes Schließen und bei vorteilhaften Strömungs- und Schaltverhältnissen sowie bei einfacher Montier- und Demontierbarkeit vergleichsweise platzsparend bzw. kompakt aufgebaut sowie einfach und kostengünstig herstellbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a safety valve of the type mentioned above, which closes regardless of the flow direction of the hydraulic medium leak-tight leak-tight, at favorable possibilities for a damped or delayed closing and advantageous flow and switching conditions as well as simple to assemble and disassemble comparatively compact and compact and easy and inexpensive to produce.
Diese Aufgabe wird durch ein Sicherheitsventil insbesondere nach Anspruch 1 gelöst. Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere ein Sicherheitsventil, vorzugsweise ein Rohr-, Leitungs- oder Schlauchbruch-Sicherheitsventil, zum Absperren eines mit einer Pumpe verbindbaren bzw. verbundenen Zuleitungskanals gegenüber einem mit einem hydraulischen Verbraucher, beispielsweise einem hydraulischen Zylinder, insbesondere einem hydraulischen Ausgleichszylinder, für bzw. von einem Lastkraftwagen, insbesondere für bzw. von einem Schwertransportfahrzeug, verbindbaren bzw. verbundenen Ableitungskanal, wobei der Zuleitungskanal und der Ableitungskanal einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal ausbilden, die in eine Axialbohrung eines Ventilgehäuses münden, und wobei in der Axialbohrung ein, vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Axialachse der Axialbohrung gestalteter, Sperrkolben in Axialrichtung verschieblich gelagert ist, der durch die Federkraft einer Feder beaufschlagt ist bzw. wird, wodurch der Sperrkolben bis zu einer bestimmten Grenz- bzw. Schalt-Strömungsgeschwindigkeit eines hydraulischen Mediums in einer Offenstellung gehalten ist bzw. wird, in welcher das hydraulische Medium von dem ersten Kanal in den zweiten Kanal strömen kann bzw. strömt, und umgekehrt, und wobei der Sperrkolben infolge eines Überschreitens der Grenz- bzw. Schalt-Strömungsgeschwindigkeit des hydraulischen Mediums und einer dadurch entstehenden Druckdifferenz, gegen die Federkraft der Feder, von seiner Offenstellung in eine Sperrstellung überführbar ist bzw. überführt wird, in welcher der erste Kanal gegenüber dem zweiten Kanal leckagefrei abgesperrt ist, wobei der Sperrkolben einen Ventilkegel mit einer Kegelfläche aufweist, die in der Sperrstellung des Sperrkolbens an einem Ventilsitz des Ventilgehäuses abdichtend anliegt, und wobei ein separater erster Sperrkolben mit einem eine erste Kegelfläche aufweisenden ersten Ventilkegel und ein separater zweiter Sperrkolben mit einem eine zweite Kegelfläche aufweisenden zweiten Ventilkegel jeweils in einer Axialbohrung des Ventilgehäuses koaxial zueinander angeordnet und in Axialrichtung, zumindest voneinander weg, relativ zueinander verschiebbar gelagert sind, und dass zwischen den Kegelflächen der Ventilkegel wenigstens ein Ventilsitzkörper angeordnet ist, der einen ersten Ventilsitz für den ersten Ventilkegel und einen zweiten Ventilsitz für den zweiten Ventilkegel aufweist, und wobei der Ventilsitzkörper radial nach innen in einen von den Kegelflächen der Ventilkegel begrenzten Raum hineinragt, so dass der erste Ventilkegel, wenn er ausgehend von einer Offenstellung des ersten Sperrkolbens in Axialrichtung auf den ersten Ventilsitz verschoben wird, mit seiner ersten Kegelfläche unter Absperrung des ersten Kanals gegenüber dem zweiten Kanal abdichtend an dem ersten Ventilsitz anliegt, und dass der zweite Ventilkegel, wenn er ausgehend von einer Offenstellung des zweiten Sperrkolbens in Axialrichtung auf den zweiten Ventilsitz verschoben wird, mit seiner zweiten Kegelfläche unter Absperrung des zweiten Kanals gegenüber dem ersten Kanal abdichtend an dem zweiten Ventilsitz anliegt, und wobei die Sperrkolben durch die Federkräfte wenigstens einer, vorzugsweise jeweils wenigstens einer, Feder derart beaufschlagt sind bzw. werden, so dass die Sperrkolben dann, wenn das hydraulische Medium von dem ersten Kanal in den zweiten Kanal, oder umgekehrt, mit einer Strömungsgeschwindigkeit strömt, die Null ist oder die jedenfalls kleiner ist als die Grenz- bzw. Schalt-Strömungsgeschwindigkeit, in einer Grundstellung, vorzugsweise in einer im Wesentlichen gleich große Durchströmquerschnitte zwischen dem jeweiligen Sperrkolben und dem Ventilkörper bzw. den Ventilkörpern vermittelnden Grundstellung, insbesondere in einer Grund-Mitten-Stellung, gehalten sind bzw. werden, in welcher das hydraulische Medium von dem ersten Kanal in den zweiten Kanal, und umgekehrt, strömen kann bzw. strömt.This object is achieved by a safety valve in particular according to claim 1. Accordingly, the invention relates in particular to a safety valve, preferably a pipe, line or hose break safety valve, for shutting off a supply channel which can be connected or connected to a pump with respect to a hydraulic consumer, for example a hydraulic cylinder, in particular a hydraulic compensating cylinder, for or from a truck, in particular for or from a heavy transport vehicle, connectable or connected discharge channel, wherein the supply channel and the discharge channel form a first channel and a second channel, which open into an axial bore of a valve housing, and wherein in the axial bore, preferably essentially rotationally symmetrical to an axial axis of the axial bore designed, locking piston is mounted displaceably in the axial direction, which is acted upon by the spring force of a spring or, whereby the locking piston up to a certain border or scarf t-flow rate of a hydraulic medium is maintained in an open position in which the hydraulic medium can flow from the first channel into the second channel, and vice versa, and wherein the blocking piston as a result of exceeding the limit -From flow rate of the hydraulic medium and a resulting pressure difference, against the spring force of the spring, is transferred from its open position into a blocking position or transferred, in which the first channel is shut off leakage-free with respect to the second channel, wherein the blocking piston with a valve cone Has conical surface which sealingly abuts in the blocking position of the locking piston to a valve seat of the valve housing, and wherein a separate first locking piston with a first conical surface having first valve cone and a separate second locking piston with a second conical surface having second valve cone jewei Is arranged coaxially with each other in an axial bore of the valve housing and in the axial direction, at least away from each other, are slidably mounted relative to each other, and that between the conical surfaces of the valve cone at least one valve seat body is arranged, which has a first valve seat for the first valve cone and a second valve seat for the second valve cone, and wherein the valve seat body projects radially inwardly into a bounded by the conical surfaces of the valve cone space, so that the first valve cone, when it is moved from an open position of the first locking piston in the axial direction on the first valve seat, with its first conical surface under the blocking of the first channel against the second channel sealingly abuts the first valve seat, and that the second valve cone, when it is moved from an open position of the second locking piston in the axial direction to the second valve seat, with its second Ke gelfläche under shut-off of the second channel relative to the first channel sealingly abuts the second valve seat, and wherein the locking piston by the spring forces at least one, preferably in each case at least one, spring are acted upon so that the locking piston, when the hydraulic medium flows from the first channel into the second channel, or vice versa, at a flow rate which is zero or which is at least smaller than the limit or switching flow velocity, are held in a basic position, preferably in a substantially equal flow cross-sections between the respective locking piston and the valve body or the valve bodies mediating basic position, in particular in a basic center position, in which the hydraulic medium from the first channel into the second channel, and vice versa, can flow.
Mit anderen Worten handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil um ein doppelt wirkendes bzw. um ein in entgegen gesetzte Fließrichtungen sperrendes hydraulisches Ventil, das unabhängig von der Strömungsrichtung des hydraulischen Mediums und unabhängig davon, ob der mittels des Ventils zu sichernde, mit dem fluiden Medium unter Druck beaufschlagte Hohlkörper, insbesondere das zu sichernde Rohr, die zu sichernde Leitung oder der zu sichernde Schlauch, auf der dem ersten Kanal zugeordneten Ventilseite oder auf der dem zweiten Kanal zugeordneten Ventilseite bricht bzw. versagt, automatisch abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit bzw. von der Durchflussmenge des hydraulischen Mediums sicher und dicht schließt bzw. absperrt.In other words, the safety valve according to the invention is a double-acting or a hydraulic valve blocking an opposite flow direction, which is independent of the flow direction of the hydraulic medium and regardless of whether the fluid to be secured by the valve pressurized hollow body, in particular the pipe to be secured, the line to be secured or the hose to be secured on the first channel associated valve side or on the second channel associated valve side breaks or fails automatically depending on the flow velocity or of the Flow rate of the hydraulic medium safely and tightly closes or shuts off.
Konstruktionsbedingt ist ein derartiges Sicherheitsventil bzw. sind dessen Ventilteile einfach montier- und demontierbar. Ein solches Sicherheitsventil kann vergleichsweise kompakt bzw. platzsparend aufgebaut sein. Aufgrund der beiden jeweils mit Ventilkegeln gestalteten Sperrkolben des Ventils wird ein absolut sicherer Dichtsitz bzw. ein absolut sicheres Dichtschließen an dem zentralen, zwischen den beiden Ventilkegeln angeordneten Ventilsitzkörper, in beiden Fließrichtungen des hydraulischen Mediums erreicht. Dadurch kann ein sicheres automatisches Absperren des Ventils in einem Störfall, also einem Versagen bzw. Brechen des zu sichernden Hohlkörpers, beispielsweise eines Rohrs, eines Schlauches oder einer Leitung, auf beiden Anschlussseiten des Ventils erreicht werden. Außerdem ist das Sicherheitsventil unabhängig von der Strömungsrichtung des hydraulischen Mediums betreibbar. Auch kann es zu keinen Anschlussverwechselungen kommen.By design, such a safety valve or its valve parts are easy to assemble and disassemble. Such a safety valve can be constructed comparatively compact or space-saving. Due to the two locking valves of the valve, each designed with valve cones, an absolutely secure sealing seat or an absolutely secure sealing closure on the central valve seat body arranged between the two valve cones is achieved in both directions of flow of the hydraulic medium. As a result, a reliable automatic shut-off of the valve in an accident, ie a failure or breakage of the hollow body to be secured, for example a pipe, a hose or a pipe, can be achieved on both connection sides of the valve. In addition, the safety valve is operable independently of the flow direction of the hydraulic medium. Also it can come to no connection mistakes.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es sich bei dem Sicherheitsventil um ein gedämpft schließendes Ventil handeln, dass mit einer Dämpfungseinrichtung oder mit mehreren Dämpfungseinrichtungen zum gedämpften bzw. zeitverzögerten Schließen der Sperrkolben versehen ist. Dadurch ist es möglich, im normalen Einsatzbetrieb des Sicherheitsventils etwaig auftretende Druck und Strömungsspitzen derart abzufangen, dass das Ventil nicht zuschlägt bzw. schließt, während das Ventil im Störfall, also bei einem Versagen bzw. Brechen des mittels des Sicherheitsventils zu sichernden Hohlkörpers, ausreichend schnell, sicher und dicht schließt.According to a preferred embodiment of the invention, the safety valve may be a damped closing valve provided with a damping device or with a plurality of damping devices for the damped or time-delayed closing of the blocking piston. This makes it possible to intercept any occurring pressure and flow peaks in normal operation of the safety valve such that the valve does not strike or closes, while the valve in case of failure, ie in case of failure or breakage of the means of the safety valve to be secured hollow body, sufficiently fast , safe and tight closes.
Dabei kann in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der erste Sperrkolben und der zweite Sperrkolben mechanisch derart gekoppelt sind, dass entweder bei einer Verschiebung des ersten Sperrkolbens von einer Offenstellung in seine Sperrstellung der zweite Sperrkolben zusammen mit dem ersten Sperrkolben in die gleiche Richtung verschoben wird, oder dass bei einer Verschiebung des zweiten Sperrkolbens von einer Offenstellung in seine Sperrstellung der erste Sperrkolben zusammen mit dem zweiten Sperrkolben in die gleiche Richtung verschoben wird, und wobei jeder Sperrkolben eine, vorzugsweise als Sackloch gestaltete, Öffnung bzw. Bohrung aufweist, die bzw. das zu dem von dem jeweiligen Ventilkegel weg weisenden Ende des jeweiligen Sperrkolbens offen ist und die bzw. das radial nach außen von einer Kolbenwand begrenzt ist, die einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des hydraulischen Mediums umschließt, und wobei jeder Sperrkolben, insbesondere dessen jeweilige Kolbenwand, eine sich von dem Aufnahmeraum, vorzugsweise radial, nach außen erstreckende Drossel-Durchgangsöffnung, insbesondere Drossel-Durchgangsbohrung, aufweist, die in den dem jeweiligen Sperrkoben unmittelbar zugeordneten Kanal mündet, so dass das bei einer Verschiebung des einen Sperrkolbens von einer Offenstellung in seine Sperrstellung von dem anderen Sperrkolben verdrängte hydraulische Medium zumindest teilweise von dem Aufnahmeraum des anderen Sperrkolbens durch dessen Drossel-Durchgangsöffnung in denjenigen Kanal zurück fließt, in den diese Drossel-Durchgangsöffnung mündet, wodurch ein zeitversetztes bzw. gedämpftes Schließen des einen Sperrkolbens erreichbar ist bzw. erreicht wird. Durch diese Maßnahmen kann das mit einer Schließverzögerung bzw. Schließdämpfung ausgestattete Sicherheitsventil besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Ein derart ausgestattetes Sicherheitsventil arbeitet besonders effektiv.It may be provided in a preferred embodiment, that the first locking piston and the second locking piston are mechanically coupled so that is displaced either in a shift of the first locking piston from an open position to its blocking position of the second locking piston together with the first locking piston in the same direction, or that upon displacement of the second locking piston from an open position to its blocking position, the first locking piston is displaced together with the second locking piston in the same direction, and wherein each locking piston has a, preferably designed as a blind hole or bore, or the is open to the end facing away from the respective valve cone end of the respective locking piston and the or is bounded radially outwardly by a piston wall which encloses a receiving space for receiving the hydraulic medium, and wherein each locking piston, in particular its respective piston wall, a from the receiving space, preferably radially, outwardly extending throttle passage opening, in particular throttle through-bore, which opens into the respective Sperrkoben directly associated channel, so that in a displacement of a locking piston from an open position to its blocking position of the other locking piston displaced hydraulic medium flows at least partially back from the receiving space of the other locking piston through the throttle passage opening in that channel into which this throttle passage opening opens, whereby a time-delayed or muted closing of a locking piston is reached or achieved. As a result of these measures, the safety valve equipped with a closing delay or closing damping can be produced in a particularly simple and cost-effective manner. A safety valve equipped in this way works very effectively.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Sperrkolben eine sich in Axialrichtung erstreckende Öffnung, insbesondere ein Sackloch, aufweist, die bzw. das zu dem von seinem Ventilkegel weg weisenden Ende offen ist und die bzw. das radial nach außen von einer Kolbenwand begrenzt ist, die einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Federteils einer in einer Offenstellung des Sperrkolbens aus diesem in Axialrichtung heraus ragenden Druckfeder aufweist, die sich einerends direkt oder indirekt an einer Innenwand des Sperrkolbens abstützt und die sich andernends direkt oder indirekt an dem Ventilgehäuse und/oder an einer sich in Axialrichtung durch die die Sperrkolben lagernde Axialbohrung des Ventilgehäuses hindurch erstreckenden Stösselwelle in eingespanntem Zustand abstützt. Durch diese Maßnahmen ist das erfindungsgemäße Sicherheitsventil bei einer besonders sicheren Lagerung und Führung seiner Sperrkolben sowie bei vorteilhaften Möglichkeiten für eine exakte Zentrierung der Sperrkolben relativ zu dem jeweiligen Ventilsitz noch kompakter bzw. platzsparender ausführbar bzw. ausgeführt.According to a preferred embodiment of the invention, it may be provided that each locking piston has an opening extending in the axial direction, in particular a blind hole, which is open to the end facing away from its valve plug and the radially outwardly of a Piston wall is limited, which has a receiving space for receiving a spring part of a in an open position of the locking piston out of this projecting in the axial direction compression spring, which at one end directly or indirectly to a Supported inside wall of the locking piston and the other end is supported directly or indirectly on the valve housing and / or on a in the axial direction by the locking piston overlapping axial bore of the valve housing extending through the ram shaft in the clamped state. By these measures, the safety valve according to the invention in a particularly secure storage and management of its locking piston and in advantageous ways for an exact centering of the locking piston relative to the respective valve seat even more compact or space-saving executable or executed.
Wenn die Sperrkolben auf einer bzw. der sich in Axialrichtung durch die die Sperrkolben lagernde Axialbohrung des Ventilgehäuses hindurch erstreckenden Stösselwelle in Axialrichtung hintereinander angeordnet und relativ zu der Stösselwelle verschiebbar an dieser gelagert sind, lassen sich die vorstehend erwähnten Vorteile noch weiter verbessern.When the blocking pistons are arranged on one or in the axial direction through the axial direction of the thrust piston overlapping axial bore of the valve housing extending ram shaft and mounted relative to the ram shaft slidably mounted on this, the above-mentioned advantages can be further improved.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass für die Feder jedes Sperrkolbens an bzw. auf der Stösselwelle eine Federstütze, vorzugsweise ein Federteller, über einen Stützkörper abstützbar bzw. abgestützt ist, an der bzw. an dem sich die jeweilige Feder eingespannt abstützt, so dass bei einer Verschiebung des einen Sperrkolbens in Axialrichtung von einer Offenstellung um einen Verschiebeweg in seine Sperrstellung zusammen mit dem anderen Sperrkolben die Federstütze, auf dem sich die Feder des einen Sperrkolbens abstützt, um den gleichen Verschiebeweg in Axialrichtung mit verschoben wird. Mit anderen Worten kann also ein zusammen mit dem jeweiligen Sperrkolben von dessen Offenstellung in dessen Sperrstellunq bewegbares Feder-Gegenlager vorgesehen sein. Dadurch kann eine noch exaktere Zentrierung des jeweiligen Sperrkolbens relativ zu dem zugeordneten Ventilsitz und demgemäß eine noch sicherer abgedichtete Absperrung in einem Störfall erreicht werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention can be provided that for the spring of each locking piston on or on the ram shaft, a spring support, preferably a spring plate, is supported or supported by a support body on which or on which the respective spring clamped supported, so that with a displacement of a locking piston in the axial direction of an open position to a displacement in its blocking position together with the other locking piston, the spring support on which the spring of a locking piston is supported, is displaced by the same displacement in the axial direction. In other words, therefore, a movable together with the respective locking piston from its open position in the Sperrstellunq be movable spring counter bearing can be provided. As a result, an even more exact centering of the respective locking piston relative to the associated valve seat and accordingly a still more securely sealed shutoff can be achieved in a fault.
Bei dem Stützkörper für die Federstütze kann es sich bevorzugt um einen Sprengring, handeln. Der Stützkörper kann in einer Ausnehmung, vorzugsweise in einer Ringnut, der Stösselwelle axialfest, also gegen eine Bewegung in Axialrichtung gesichert, befestigt sein. Bei dem Stützkörper kann es sich um ein Standardteil handeln, das kostengünstig zur Verfügung steht.The support body for the spring support may preferably be a snap ring. The support body can in a recess, preferably in an annular groove, the ram shaft axially fixed, so secured against movement in the axial direction, be secured. The support body can be a standard part that is available at low cost.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass sich die jeweilige Federstütze in der Grundstellung bzw. der Grund-Mitten-Stellung der Sperrkolben direkt oder indirekt an einer Innenwand des Ventilgehäuses abstützt. Dadurch kann bei einem Störfall, infolge dessen einer der Sperrkolben in Richtung seiner Sperrstellung zusammen mit dem anderen Sperrkolben und zusammen mit der Stösselwelle in Axialrichtung verschoben wird, sogleich diejenige Federstütze, an der sich die Feder des in Öffnungsrichtung verschobenen anderen Sperrkolbens abstützt, unter Abstützung an der Innenwand des Ventilgehäuses relativ zu der Stösselwelle verschoben werden.In a further preferred embodiment it can be provided that the respective spring support in the basic position or the basic center position of the locking piston is supported directly or indirectly on an inner wall of the valve housing. As a result, in a fault, as a result of which one of the locking piston is displaced in the direction of its blocking position together with the other locking piston and together with the plunger shaft in the axial direction, immediately that spring support, on which the spring of the displaced in the opening direction other locking piston, supported the inner wall of the valve housing to be moved relative to the ram shaft.
Demgemäß kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen wein, dass die Federstütze auf der Stösselwelle relativ zu dieser in Axialrichtung verschieblich aufgenommen und/oder gelagert ist, insbesondere so dass die Federstütze gegen die Federkraft der sich an ihr abstützenden Feder relativ zu der Stösselwelle und zu dem daran axialfest befestigten Stützkörper verschiebbar ist und/oder so dass die Stösselwelle und der daran axialfest befestigte Stützkörper gegen die Federkraft der sich an der Federstütze abstützenden Feder relativ zu der Federstütze verschiebbar sind, insbesondere dann, wenn sich die Federstütze direkt oder indirekt an einer bzw. der Innenwand des Ventilgehäuses abstützt. In weiter verbesserter Ausführung kann vorgesehen sein, dass bei einer Verschiebung des einen Sperrkolbens zusammen mit des Stösselwelle und dem anderen Sperrkolben in Axialrichtung von der Grundstellung um einen bzw. um den Verschiebeweg in die Sperrstellung des einen Sperrkolbens, die Stösselwelle relativ zu der Federstütze, an dem sich die Druckfeder des anderen Sperrkolbens abstützt, um den gleichen Verschiebeweg verschoben wird. Durch die vorstehenden Maßnahmen ist eine stets einwandfrei sichere Funktion des Sicherheitsventils in beiden Sperrichtungen in Verbindung mit einer besonders einfachen Montierbarkeit und Demontierbarkeit der Ventilteile gewährleistet.Accordingly, according to a particularly preferred embodiment provided wine, that the spring support on the ram shaft relative to this axially displaceably accommodated and / or stored, in particular so that the spring support against the spring force of the spring supported on it relative to the ram shaft and the axially fixed thereto support body is displaceable and / or so that the ram shaft and the axially fixed thereto support body against the spring force of the spring support spring supported relative to the spring support are displaceable, especially if the spring support directly or indirectly to one or the inner wall of the valve housing is supported. In a further improved embodiment, it can be provided that with a displacement of a locking piston together with the ram shaft and the other locking piston in the axial direction from the basic position to one or about the displacement in the locked position of a locking piston, the ram shaft relative to the spring support on the pressure spring of the other locking piston is supported, is displaced to the same displacement. Due to the above measures always a perfectly safe function of the safety valve is ensured in both blocking directions in conjunction with a particularly simple assembly and disassembly of the valve parts.
Gemäß einer weiter verbesserten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an der Stösselwelle ein, vorzugsweise ringförmiges, Kopplungselement, insbesondere in Form eines Stösselwellen-Betätigungskörpers und/oder eines Sperrkolben-Abstandshalters axialfest, vorzugsweise formschlüssig, insbesondere unter Pressverformung, vorzugsweise starr, befestigt ist, an dem die Sperrkolben, zumindest in der Grundstellung bzw. in der Grund-Mitten-Stellung beaufschlagt durch die Federkraft der Federn anliegen. Dadurch kann ein einfacher und kostengünstiger Art und Weise und bei einfachen Montage- und Demontagemöglichkeiten eine mechanische Kopplung der Sperrkolben mit der Stösselwelle erreicht werden, so dass sich bei einer Verschiebung jedes Sperrkolbens der Sperrkolben in Richtung seiner jeweiligen Sperrstellung die Stösselwelle um den gleichen Verschiebeweg mit verschoben wird. Zugleich oder alternativ kann durch eine geeignete Dimensionierung des Kopplungselements dieses als Sperrkolben-Abstandshalter fungieren, so dass die Kegelflächen der Ventilkegel der Sperrkolben in einem gewünschten axialen Abstand zueinander anordenbar bzw. angeordnet sind, der den Schließweg der Sperrkolben und auch die Durchströmspalte zwischen den Kegelflächen und den gegenüber liegenden Ventilsitzflächen bestimmt. Durch die Wahl der radialen Geometrie, insbesondere Dicke, des Kopplungskörpers können ebenfalls die Strömungsverhältnisse wunschgemäß eingestellt werden, also insbesondere in einem Durchströmspalt zwischen dem Kopplungskörper und dem Ventilsitzkörper.According to a further improved embodiment it can be provided that on the ram shaft, a preferably annular coupling element, in particular in the form of a ram shaft actuator body and / or a locking piston spacer axially fixed, preferably positively, in particular under compression deformation, preferably rigidly attached to the rest of the piston, at least in the normal position or in the basic center position acted upon by the spring force of the springs. As a result, a simple and cost-effective manner and with simple assembly and disassembly possibilities, a mechanical coupling of the locking piston can be achieved with the plunger shaft, so that shifted with a displacement of each locking piston of the locking piston in the direction of its respective blocking position, the plunger shaft to the same displacement becomes. At the same time or alternatively, by suitable dimensioning of the coupling element, this can act as a blocking piston spacer, so that the conical surfaces of the valve cone of the blocking piston can be arranged or arranged at a desired axial distance from one another, which closes the closing path the locking piston and the Durchströmspalte between the conical surfaces and the opposite valve seat surfaces determined. By the choice of the radial geometry, in particular thickness, of the coupling body, the flow conditions can also be adjusted as desired, ie in particular in a Durchströmspalt between the coupling body and the valve seat body.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das Sicherheitsventil im Wesentlichen symmetrisch zu einer Querebene gestaltet sein, die senkrecht zu einer sich in Axialrichtung erstreckenden Längsachse der Axialbohrung und/oder senkrecht zu einer sich in Axialrichtung erstreckenden Längsachse der Stösselwelle ausgebildet ist. Diese Maßnahmen ermöglichen nicht nur eine besonders kostengünstige Herstellung des Sicherheitsventils bzw. dessen Ventilteile, sondern ermöglichen auch unabhängig von der Strömungsrichtung des hydraulischen Mediums identische Strömungs- und Durchfluss- und Schaltverhältnisse. Auf diese Weise ergeben sich auch erhebliche Montagevorteile, da es nicht darauf ankommt, an welchen Kanal bzw. Ventilanschluss die Zuleitung und die Ableitung angeschlossen werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the safety valve may be designed substantially symmetrical to a transverse plane which is formed perpendicular to a longitudinal axis extending in the axial direction of the axial bore and / or perpendicular to a longitudinal axis of the tappet shaft extending in the axial direction. These measures not only allow a particularly cost-effective production of the safety valve or its valve parts, but also allow independent of the flow direction of the hydraulic medium identical flow and flow and switching conditions. In this way, there are also considerable installation advantages, since it does not matter which channel or valve port the supply line and the drain are connected.
Es versteht sich, dass die vorstehenden Maßnahmen und Merkmale im Rahmen der Ausführbarkeit der Erfindung auch beliebig miteinander kombinierbar sind.It is understood that the above measures and features within the feasibility of the invention can also be combined with each other.
Weitere Gesichtspunkte, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus dem nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben ist.Further aspects, advantages and features of the invention will become apparent from the claims and from the following description part, in which a preferred embodiment of the invention is described with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Bei dem in den Figuren gezeigten Sicherheitsventil
Wie anhand des ebenfalls in
Das Sicherheitsventil
Das Ventilgehäuse
In der Axialbohrung
Die Ventilkegel
Wie insbesondere aus
Jede Druckfeder
Jeder Sperrkolben
Zur Abdichtung der beweglichen Ventilteile gegenüber den Druckräumen
In der in
Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil
Tritt nun der seltene Fall eines Schlauchbruchs des Hochdruckschlauchs
Wenn nun beispielsweise der Druckschlauch
Während der Verschiebung der Sperrkolben
Für den anderen denkbaren Fall, dass also die Zuleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1616
-
Stützteil von
54 ,55 Support part of54 .55 - 1717
-
Ring-Wandteil von
54 ,55 Ring wall part of54 .55 - 1818
-
Abstützteil von
54 ,55 Supporting part of54 .55 - 1919
- Ringspaltannular gap
- 2020
- Sicherheitsventil/VentilSafety valve / valve
- 2121
- Pumpepump
- 2222
- Zuleitungskanal/(erster) KanalSupply channel / (first) channel
- 2323
- Zuleitungsupply
- 2424
- Verbraucher/(Ausgleichs-)ZylinderConsumers / (compensation) Cylinder
- 2525
- Ableitungskanal/(zweiter) KanalDerivative channel / (second) channel
- 2626
- Ableitungderivation
- 2727
- Axialbohrungaxial bore
- 27.127.1
- Axialbohrungaxial bore
- 2828
- Ventilgehäusevalve housing
- 2929
- VentilgehäuseteilValve housing part
- 3030
- VentilsitzkörperValve seat body
- 3131
- (erster) Gehäuseteil/Verschraubung(first) housing part / screw connection
- 3232
- (zweiter) Gehäuseteil/Verschraubung(second) housing part / screw connection
- 3333
-
Axialachse/Längsachse von
27 bzw.60 Axial axis / longitudinal axis of27 respectively.60 - 3434
- Axialrichtungaxially
- 3535
- (erster) Ventilsitz(first) valve seat
- 3636
- (zweiter) Ventilsitz(second) valve seat
- 3737
- Raum/Druckraum/ZwischenraumSpace / pressure chamber / space
- 3838
- Entlüftungskanalvent channel
- 3939
- Entlüftungsschraubebleed screw
- 4040
- Querebene/Symmetrie-ebeneTransverse plane / symmetry plane
- 4141
- (erster) Sperrkolben(first) locking piston
- 4242
- (zweiter) Sperrkolben(second) locking piston
- 4343
- (erster) Ventilkegel(first) valve cone
- 4444
- (zweiter) Ventilkegel(second) valve cone
- 4545
-
(erste) Kegelflächen von
43 (first) conical surfaces of43 - 4646
-
(zweite) Kegelflächen von
44 (second) conical surfaces of44 - 4747
- Öffnung/Bohrung/SacklochOpening / hole / blind hole
- 4848
-
Ende von
41 ,42 End of41 .42 - 4949
-
Ende von
41 ,42 End of41 .42 - 5050
- Kolbenwandpiston wall
- 5151
- Aufnahmeraum/DruckraumReceiving space / pressure chamber
- 5252
-
(Stirn-)Innenwand von
41 ,42 (Front) inner wall of41 .42 - 5353
- Stützscheibesupport disc
- 5454
- (erste) Federstütze/(Federteller)(first) spring support / (spring plate)
- 5555
- (zweite) Federstütze/Federteller(second) spring support / spring plate
- 5656
- (Innen-)Dichtung/O-Ring(Inner) seal / O-ring
- 5757
- (Außen-)Dichtung/O-Ring(Outer) sealing / O-ring
- 5858
- Dichtung/O-RingSeal / O-ring
- 5959
- Abstreifer/DichtungWiper / seal
- 6060
- Stösselwelleplunger shaft
- 6161
- (erste) (Druck-)Feder(first) (pressure) spring
- 6262
- (zweite) (Druck-)Feder(second) (pressure) spring
- 6363
- Federendespring end
- 6464
- Federendespring end
- 6565
- Grund-/Offen-Mitten-StellungBasic / open-center position
- 6666
-
(erste) Offen-Grund-Stellung von
41 (first) open-ground position of41 - 6767
-
(zweite) Offen-Grund-Stellung von
42 (second) open-ground position of42 - 6868
- Dichtung/O-RingSeal / O-ring
- 6969
- (erster) Druckraum(first) pressure chamber
- 7070
- (zweiter) Druckraum(second) pressure chamber
- 7171
- (erste) Sperrstellung(first) blocking position
- 7272
- (zweite) Sperrstellung(second) blocking position
- 73 73
- Dämpfungseinrichtung/(erste) Drossel-/Durchgangsöffnung/-BohrungDamping device / (first) throttle / through hole / bore
- 7474
- Dämpfungseinrichtung/(zweite) Drossel-/Durchgangsöffnung/-BohrungDamping device / (second) throttle / through hole / bore
- 7575
- (erster) Stützkörper/Sprengring(first) support body / snap ring
- 7676
- (zweiter) Stützkörper/Sprengring(second) support body / snap ring
- 7777
-
Verschiebeweg von
41 Displacement of41 - 7878
-
Verschiebeweg von
42 Displacement of42 - 7979
-
Verschiebeweg von
54 Displacement of54 - 8080
-
Verschiebeweg von
55 Displacement of55 - 8181
- (erste) Ausnehmung/Ringnut(first) recess / ring groove
- 8282
- (zweite) Ausnehmung/Ringnut(second) recess / ring groove
- 8383
-
(erster) Verschiebeweg von
60 (first) displacement of60 - 8484
-
(zweiter) Verschiebeweg von
60 (second) displacement of60 - 8585
- (erste) Verschiebestellung(first) move position
- 8686
- (zweite) Verschiebestellung(second) move position
- 8787
-
Verschiebeweg/Überstand von
60 Displacement / overhang of60 - 8888
-
(Stirn-)Innenwand von
31 (Front) inner wall of31 - 8989
-
(Stirn-)Innenwand von
32 (Front) inner wall of32 - 9090
- Kopplungselement/Kopplungskörper/Stösselwellen-Betätigungskörper/Sperrkolben-AbstandshalterCoupling member / coupling body / plunger shaft actuator body / locking piston spacer
- 9191
- Ausnehmung/RingnutRecess / groove
- 9292
- Ausnehmungrecess
- 9393
- (Hochdruck-) Schlauch(High pressure) hose
- 9494
- Schaltventil/3-3-WegeventilSwitching valve / 3-3-way valve
- 9595
- Rücklaufreturns
- 9696
- Ölwanne/PumpensumpfOil pan / sump
- 9797
- Betriebsstellung/ GrundstellungOperating position / basic position
- 9898
- Förderstellungconveying position
- 9999
- Entleerungsstellungemptying position
- 100100
- Anschlussconnection
- 101101
- Breite von 90/VentilsitzabstandWidth of 90 / valve seat distance
- 102102
-
Durchgangsbohrung von
41 ,42 Through hole from41 .42 - 103103
-
Durchgangsbohrung von
31 ,32 Through hole from31 .32
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 2409523 A [0006] DE 2409523 A [0006]
Claims (12)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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---|---|---|---|
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