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Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrbruchventil, das zur Sicherung einer Hydraulikleitung gegenüber einem plötzlichen Abfallen des Drucks bei z. B. einer Leckage geeignet ist, eine Hydraulikanordnung mit einem derartigen Rohrbruchventil und einem Hydraulik-Bauteil, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Rohrbruchventils.
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Ein Rohrbruchventil wird im Allgemeinen mit seinem vorderen Ende in eine Eingangsbohrung eines Hydraulik-Bauteils geschraubt, das z. B. ein hydraulischer Verbraucher sein kann, insbesondere eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit für hydraulische Verstellungen, insbesondere zum Heben schwerer Lasten. An ein hinteres Ende des Rohrbruchventils wird eine Hydraulikleitung angeschlossen. Das Rohrbruchventil soll bei normalem Betrieb einen Hydraulikdurchfluss ermöglichen, insbesondere auch in beide Richtungen. Im Falle eines plötzlichen Druckabfalls in der Hydraulikleitung, die z. B. durch einen Bruch oder eine starke Leckage auftreten kann, kann jedoch an dem hydraulischen Verbraucher eine Gefahrensituation auftreten, z. B. ein plötzliches Herabfallen einer Hebebühne. Bei einem derartigen starken Druckabfall schließt daher das Hydraulikventil. Dementsprechend weist ein Rohrbruchventil im Allgemeinen ein Rohrbruchventil-Gehäuse zum Einsatz in das Hydraulik-Bauteil und zum Anschluss der Hydraulikleitung auf, und weiterhin in dem Rohrbruchventil-Gehäuse aufgenommene Ventilmittel, die im Allgemeinen eine Ventilfeder und einen Ventilteller aufweisen. Bei der Leckage tritt eine starke Druckdifferenz auf, die ein Schließen des Ventiltellers gegen die Kraft der Ventilfeder bewirkt.
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Derartige Rohrbruchventile sind z. B. in der
EP 1 314 921 B1 sowie der
EP 1 605 193 A1 gezeigt und in
9 veranschaulicht dargestellt:
Das Rohrbruchventil
104 wird mit seinem vorderen Ende
104a mittels eines Außengewindes in ein Innengewinde einer Eingangsbohrung eines Hydraulik-Bauteils geschraubt. An das hintere Ende
104b wird eine Hydraulikleitung direkt oder z. B. mittels einer Überwurfmutter angeschlossen. Vom vorderen Ende
104a her sind in eine mittlere Bohrung
109 des Rohrbruchventil-Gehäuses
108 Ventilmittel eingesetzt, die durch eine Durchlassscheibe
116, eine Schraube
122 mit Sicherungsmutter
123, eine Schraubenfeder
126 und einen Seegerring
120 gebildet sind. Die Durchlassscheibe
116 weist eine mittlere Bohrung
118 zum Aufnehmen der Schraube
122 und weiterhin parallel zur mittleren Bohrung
118 und somit in Axialrichtung A verlaufende Durchgangslöcher
117 auf, die Sicherungsmutter
123 ist auf das vordere Ende der Schraube
122 geschraubt. Die Schraubenfeder
126 ist auf der Schraube
122 aufgenommen und an dem Durchlasskörper
116 abgestützt. Ein Ventilspiel zwischen dem Ventilteller
125 und seinem Ventilsitz
128 am Rohrbruchventil-Gehäuse
108 wird durch Relativverdrehung der Schraube
122 und der Mutter
123 eingestellt.
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Die Durchlassscheibe 116 ist in Axialrichtung A nach vorne, d. h. in 9 nach unten, zu sichern. Hierzu ist in die Bohrung 109 bzw. dem verbreiterten Bohrungsbereich eine Ringnut 121 eingearbeitet, d. h. eingestochen, in die der Seegerring bzw. Sicherungsring 120 eingesetzt ist. Der Seegerring 120 sichert somit die Ventilmittel 116, 122, 123, 125, 126 in Axialrichtung A nach vorne.
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Zur Ausbildung des Rohrbruchventils wird somit zunächst die Durchlassscheibe 116 in Axialrichtung von vorne eingesetzt, dann von hinten die Schraube 122 durch die mittlere Bohrung 118 der Durchlassscheibe 116 gesetzt. Nachfolgend wird in Axialrichtung A von vorne der Seegerring 120 in die Ringnut 121 gesetzt, wodurch die axiale Sicherung bewirkt wird. Dann wird die Schraubenfeder 126 und nachfolgend der Ventilteller 125 aufgesetzt und mittels der Sicherungsmutter 123 das Rohrbruchventil 104 fertig ausgebildet. Nachfolgend ist das Ventilspiel einzustellen, wozu in Axialrichtung A von hinten, d. h. über das hintere Ende 104b, ein erstes Werkzeug, z. B. ein Innensechskant, zu dem Bolzen 122 bzw. dessen Bolzenkopf geführt wird, und in Axialrichtung A von vorne ein weiteres Werkzeug auf die Sicherungsmutter 123 aufgesetzt wird, und durch Relativverdrehung der Werkzeuge nachfolgend somit das Ventilspiel, d. h. der Abstand des Ventiltellers 125 gegenüber dem Ventilsitz 128, eingestellt wird.
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Fehler oder Ungenauigkeiten in der Produktion und Beschädigungen können jedoch bei diesem sicherheitsrelevanten Bauteil hohe Gefahren hervorrufen. Falls z. B. als Einstichtiefe zur Ausbildung der Ringnut 121 ein falscher Wert gewählt wird oder im Fall einer Beschädigung des Seegerrings 120 kann dieser grundsätzlich aus der Ringnut 121 treten, so dass die Ventilmittel nachfolgend in Axialrichtung nach heraustreten können, wodurch die Funktionsfähigkeit des Rohrbruchventils nicht mehr gegeben ist. Auch eine derartig fehlerhafte Ausbildung kann zunächst einen festen Sitz gewährleisten und somit bei Einsatz funktionsfähig sein, danach aber vollständig ausfallen.
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Auch ist die Fertigung aufwändig, da kreisförmige Löcher in der Durchlassscheibe im Allgemeinen relativ aufwendig gebohrt werden. Andere Rohrbruchventile wie z. B. gemäß der
EP 1 348 900 A2 wählen Durchlassscheiben mit radial nach außen freien Öffnungen, z. B. in Speichenform oder in Form eines Malteser-Kreuzes, die dann mit der Innenwand der Bohrung des Rohrbruchventil-Gehäuses die Durchlasslöcher ergeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohrbruchventil und eine Hydraulikanordnung mit einem derartigen Rohrbruchventil zu schaffen, die mit relativ geringem Aufwand ausbildbar sind und eine hohe Sicherheit gewährleisten. Weiterhin soll ein Herstellungsverfahren für das Rohrbruchventil geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Rohrbruchventil nach Anspruch 1, eine Hydraulikanordnung nach Anspruch 16 und eine Hydraulik-Schlauchanordnung nach Anspruch 18 sowie ein Verfahren nach Anspruch 19 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die verschiedenen Ventilmittel zu einer Einsatz-Cartridge weiterzubilden, die dann als Ganzes von vorne in das Rohrbruchventil-Gehäuse eingesetzt werden kann. Als Sicherung in Axialrichtung ist erfindungsgemäß statt eines Seegerringes bzw. Sicherungsringes eine Gewindeverbindung gewählt.
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Die Einsatz-Cartridge stellt somit ein in sich fertig gestelltes Einsatz-Teil, das als solches in Axialrichtung von vorne in das Rohrbruchventil-Gehäuse, insbesondere den verbreiterten vorderen Endbereich der Bohrung des Rohrbruchventilgehäuses gesetzt wird.
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Hierbei ist an der Außenseite des Durchlasskörpers, der nunmehr als Cartridge-Körper dient ein Außengewinde ausgebildet, das in ein Innengewinde des Rohrbruchventil-Gehäuses, d. h. insbesondere ein im vorderen Endbereich der Bohrung des Rohrbruchventil-Gehäuses ausgebildetes Innengewinde, eingeschraubt wird. Zur Axialsicherung ist ergänzend ein Gewindesicherungs-Mittel vorgesehen, das z. B. ein Gewindekleber oder ein die Reibung erhöhendes Mitteil, z. B. ein elastisches Gewindeband aus z. B. Kunststoff, sein kann. Derartige Gewindesicherungs-Mittel weisen den Vorteil auf, dass sie lösbar sind, z. B. durch Erhitzen; grundsätzlich kann jedoch auch ein nicht lösbares Gewindesicherungs-Mittel vorgesehen sein, gegebenenfalls auch mit Zerstörung der Gewinde.
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Hierbei wird erfindungsgemäß erkannt, dass als Axialsicherung nicht notwendigerweise ein zusätzliches Bauteil wie ein Seegerring erforderlich ist; grundsätzlich kann diese Axialsicherung auch an dem Durchlasskörper selbst ausgebildet werden. Indem hier eine Gewindeverbindung mit Gewindesicherung gewählt wird, kann der herkömmliche zusätzliche Seegerring entfallen.
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Erfindungsgemäß wird auch erkannt, dass zwar gegebenenfalls die Ausbildung eines Innengewindes im Rohrbruchventilgehäuse und eines Außengewindes am Durchlasskörper zusätzliche Bearbeitungsschritte erfordern, bei Einsatz einer Gewindesicherung jedoch eine hohe Beständigkeit und somit eine hohe Sicherheit erreicht wird.
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Die Einsatz-Cartridge kann zunächst in sich fertiggestellt werden, indem der Bolzen bzw. die Schraube durch die mittlere Bohrung des Durchlasskörpers gesetzt wird und von der anderen Seite her die Ventilfeder und der Ventilteller aufgesetzt werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung ist der Ventilsitz bereits an dem Durchlasskörper vorgesehen, so dass das Ventilspiel an dieser Einsatz-Cartridge bereits fertig eingestellt werden kann. Dann kann die Einsatz-Cartridge mit dem Außengewinde des Durchlasskörpers in das Innengewinde des Rohrbruchventil-Gehäuses mittels zusätzlicher Gewindesicherung eingesetzt werden, so dass das Rohrbruchventil fertig hergestellt werden kann.
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Somit ist insbesondere auch zur Einstellung des Ventilspiels keine Zugänglichkeit von hinten erforderlich, wie bei den eingangs beschriebenen Systemen. Hierbei ergibt sich ein deutlicher Vorteil, da auch Rohrbruchventile für z. B. Schlauchfittings bzw. zur Aufnahme von Hydraulikschläuchen ausgebildet werden, die z. B. als Steckfitting nur eine schlechte Zugänglichkeit von hinten ermöglichen.
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Ein Einsetzen der Einsatz-Cartridge von vorne wird vorteilhafterweise erleichtert, indem der Cartridge-Körper an seinem vorderen Ende nicht-rund, z. B. als Sechskant, ausgebildet ist, so dass er durch ein Werkzeug ergriffen werden und in das Innengewinde des Rohrbruchventil-Gehäuses eingedreht werden kann.
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Hierbei wird auch erkannt, dass die Einsatz-Cartridge für unterschiedliche Rohrbruchventile einheitlich ausbildbar ist; die Einsatz-Cartridge kann mit einem spezifischen Außengewinde ausgebildet werden, so dass unterschiedliche Rohrbruchventile für unterschiedliche Einsatzzwecke ausgebildet werden können bei denen jeweils nur auf entsprechende Kompatibilität mit dem Innengewinde im Rohrbruchventil-gehäuse zu achten ist.
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Weiterhin ist auch eine Demontage möglich, z. B. bei einem durch Hitze aufweichbaren Gewindekleber.
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Somit unterscheidet sich der Cartridge-Körper bzw. Durchlasskörper vorteilhafterweise deutlich von herkömmlichen Durchlassscheiben; er ist mit dem Außengewinde und den Durchlasslöchern versehen, vorteilhafterweise auch mit einem vorderen Bereich mit Ventilsitz und geeigneter Außenform bzw. Eingriffs-Form für ein Werkzeug. Dennoch kann ein derartiger Cartridge-Körper kostengünstig als Strangpressteil ausgebildet werden. Hierdurch wird auch die Ausbildung anderer Formgebungen der Durchlasslöcher als der Kreisform ermöglicht, z. B. als Kreisbogenform oder Nierenform, wodurch ein hohes Durchlassvolumen bei hoher Stabilität ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird auch das zusätzliche Bauteil zur Sicherung, wie z. B. der Seegerring, eingespart. Die Ausbildung eines Innengewindes statt der Ringnut stellt keinen relevanten Zusatz-Aufwand dar. Während beim Einsetzen eines nicht-passenden, zu kleinen Seegerrings in eine Ringnut zunächst ggf. bei geringen Kräften eine axiale Stabilität vorgetäuscht wird, die dann jedoch nachfolgend bei stärkerer Belastung zu einem Herauslösen der Ventilmittel führen kann, wird erfindungsgemäß bereits beim Eindrehen der Gewinde erkannt, ob das Außengewinde passend zum Innengewinde ist.
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Ein weiterer besonders bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft die Ausbildung einer Hydraulikanordnung aus dem Rohrbruchventil und dem Hydraulik-Bauteil, indessen Eingangsbohrung das Rohrbruchventil eingeschraubt wird. Hierbei kann durch geeignetes Design eine Verliersicherung erreicht werden:
In der Eingangsbohrung des Hydraulik-Bauteils ist im Allgemeinen ein vorderer Bohrungsbereich mit größerem Radius vorgesehen, in den somit der Ventilteller und die Sicherungsmutter hineinragen. Bei herkömmlichen Ausbildungen kann – wie oben beschrieben – bei Versagen oder falschen Maßen des Seegerrings nachfolgend ein vollständiger Ausfall auftreten, da die Ventilmittel dann in Axialrichtung nach vorne in den breiten Bohrungsbereich hineinfallen können. Erfindungsgemäß gestattet die Gewindeausbildung jedoch eine volle Funktionsfähigkeit entlang einer gewissen axialen Länge, die durch die Anzahl der Gewindegänge festgelegt wird: Auch wenn die Gewindeverbindung zwischen der Einsatz-Cartridge und dem Rohrbruchventil-Gehäuse sich lockern sollte, so ist das Rohrbruchventil noch funktionsfähig. Indem nunmehr die axiale Länge (Tiefe) des verbreiterten Bereichs der Eingangsbohrung des Hydraulik-Bauteils auf die axiale Länge der Gewindeverbindung abgestimmt wird, kann erreicht werden, dass auch bei z. B. einem Versagen der Gewindesicherung bzw. fehlerhaftem Einbau, bei dem die Gewindesicherung vergessen wurde, zwar der Cartridge-Körper sich mit seinem Außengewinde aus dem Innengewinde des Rohrbruchventil-Gehäuses etwas lösen und nach vorn gelangen kann, der Ventilteller jedoch nach vorne zur Anlage an dem Hydraulik-Bauteil gelangt, bevor diese Gewindeverbindung vollständig gelöst ist, also der Cartridge-Körper vollständig mit seinem Außengewinde aus dem Innengewinde des Rohrbruchventilgehäuses herausgedreht ist.
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Die Abstimmung der Längen kann hierbei derartig erfolgen, dass selbst bei zusammengedrückter Ventilfeder bzw. Schraubenfeder und somit auf den Ventilsitz gedrücktem Ventilteller noch ein Gewindeeingriff vorliegt. Somit kann mit relativ geringem Aufwand, lediglich durch Abstimmung der Abmaßungen der Eingangsbohrung des Hydraulik-Bauteils und der Axiallänge des Gewindebereichs eine Verliersicherheit gewährleistet werden. Somit genügt diese Hydraulikanordnung ohne weitere Sicherungsmittel höchsten Sicherheitsanforderungen.
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Die erfindungsgemäß weiterhin vorgesehene Ausbildung einer Hydraulik-Schlauchanordnung mit dem Rohrbruchventil und einem an dessen hinteres Ende angesteckten oder aufgesteckten flexiblen Hydraulikschlauch ermöglicht es, dass ein Hydraulikschlauch mit einem Rohrbruchventil, das ein fertig eingestelltes Ventilspiel aufweist, nachfolgend an ein Hydraulik-Bauteil angeschlossen werden kann, auch bei längeren Hydraulikschläuchen. Somit wird gegenüber dem Stand der Technik, der lediglich eine Zugänglichkeit von vorne ermöglicht, ein bedeutender Vorteil erreicht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:
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1 eine Hydraulikanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einem in ein Hydraulik-Bauteil eingeschraubten Rohrbruchventil;
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2a die Anordnung aus 1 als Beispiel ordnungsgemäßer Einschraubung des Cartridge-Einsatzes in das Rohrbruchventil-Gehäuse;
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2b eine Darstellung bei nicht sachgemäßer Einschraubung, zur Darstellung der Verliersicherung;
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3 Detaildarstellungen und Ansichten des Rohrbruchventils aus 1 und 2;
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4 ein Rohrbruchventil gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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5 ein Rohrbruchventil mit seinem Cartridge-Einsatz gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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6, 7, 8 Ausführungsformen von Rohrbruchventilen als Schlauchfittings zur Aufnahme von Hydraulik-Schläuchen; und
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9 ein Rohrbruchventil gemäß dem Stand der Technik.
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Eine in 1 gezeigte Hydraulikanordnung 1 weist ein Hydraulik-Bauteil 2 mit einer Eingangsbohrung 3 und einem in der Eingangsbohrung 3 ausgebildeten Innengewinde 3a, sowie ein von außen an eine Außenseite 2a des Hydraulik-Bauteils 2 gesetztes und in die Eingangsbohrung 3 eingesetztes Rohrbruchventil 4 auf, an das mittels einer hier angedeuteten Überwurfmanschette 5 eine Hydraulikleitung 6 angesetzt ist. Das Rohrbruchventil 4 ist somit mit seinem vorderen Ende 4a in die Eingangsbohrung 3 eingesetzt und mit seinem hinteren – in 1 oberen – Ende 4b an die Hydraulikleitung 6 angeschlossen, die z. B. direkt oder über hydraulische Schaltventile zu einer Hydraulikpumpe führt. Das Hydraulik-Bauteil 2 ist insbesondere ein hydraulischer Verbraucher, z. B. eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit zum Heben schwerer Lasten, wie z. B. einer Hebebühne. Das Rohrbruchventil 4 dient als Sicherheits-Einrichtung, um im Falle eines plötzlichen Druckverlustes in einer Zuleitung, d. h. insbesondere einer Leckage in der Hydraulikleitung 6, einen schnellen Ölaustritt von dem Hydraulik-Bauteil 2 mit z. B. einem plötzlichen Absenken einer gehobenen Hebebühne zu vermeiden. Das Rohrbruchventil 4 ermöglicht grundsätzlich einen Hydraulikfluss in beide Richtungen und ist bei ordnungsgemäßem Betrieb in der in 1 gezeigten geöffneten Stellung.
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Das in 1, 2 und 3 gezeigte Rohrbruchventil 4 weist ein Rohrbruchventil-Gehäuse 8 mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Bohrung 9 auf, die an ihrem hinteren Ende in den sich z. B. konisch ausweitenden hinteren Anschluss 4b zur Aufnahme eines entsprechenden Konus der Hydraulikleitung 6 übergeht. An ihrem vorderen Ende ist in die Bohrung 9 mit einem vorderen verbreiterten Bohrungsbereich 9a ausgebildet, in den eine Einsatz-Cartridge 10 eingesetzt ist. Das Rohrbruchventil-Gehäuse 8 liegt mittels eines Dichtrings 11 an der Außenseite 2a des Hydraulik-Bauteils 2 an. An dem Rohrbruchventil-Gehäuse 8 ist ein vorderes Außengewinde 8a ausgebildet, das in ein Innengewinde 2b des Hydraulik-Bauteils 2 eingeschraubt ist; weiterhin ist am dem Rohrbruchventil-Gehäuse 8 ist ein hinteres Außengewinde 8b ausgebildet, das zum Anschluss der Hydraulikleitung 6 dient, z. B. mittels der hier gezeigten Überwurfmanschette 5.
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In dem vorderen Bohrungsbereich (Endbereich) 9a der Bohrung 9 ist ein Innengewinde 14 ausgebildet. Die Einsatz-Cartridge 10 weist einen Cartridge-Körper 16 auf, der insbesondere als Strangpressteil ausgebildet ist und eine in der Achse A verlaufende mittlere Bohrung 18 und um die mittlere Bohrung 18 herum angeordnete, in Axialrichtung verlaufende Durchlasslöcher 17 aufweist. Weiterhin ist an dem hinteren Bereich des Cartridge-Körpers 16 ein Außengewinde 20 ausgebildet. Die Einsatz-Cartridge 10 weist weiterhin eine Schraube 22 (Gewindebolzen) auf, auf dessen unteres, mit einem Gewinde versehenes Schaftende eine Sicherungsmutter 23 aufgeschraubt ist. Der Bolzenkopf 22a kann von hinten, d. h. in 3 oben, von einem Werkzeug, z. B. einem Imbus- bzw. Innensechskant erfasst werden; entsprechend kann die Mutter 23 von vorne durch ein Werkzeug erfasst werden, so dass durch Relativverdrehung der Schraube 22 und der Mutter 23 der Axialabstand zwischen dem Bolzenkopf 22a und der Mutter 23 eingestellt wird. Der Bolzen 22 ist durch die mittlere Bohrung 18 des Cartridge-Körpers 16 gesetzt. Weiterhin weist die Einsatz-Cartridge 10 einen Ventilteller 25 und eine Schraubenfeder 26 auf, die um die Schraubeschaft der Schraube 22 gelegt ist und sich in dem Cartridge-Körper 16 abstützt, wozu die mittlere Bohrung 18 in diesem Bereich z. B. mit einem verbreitertem Bereich 18a ausgebildet ist. Der Bolzen 22 kann in dem Bereich der mittleren Bohrung 18 vorteilhafterweise ohne Außengewinde, d. h. als Schaftschraube, ausgebildet sein, um hier keine Beschädigung bei Axialspiel bzw. axialer Verstellung zu bewirken; es reicht grundsätzlich die Ausbildung eines Gewindes im unteren Bereich zur Aufnahme der Mutter 23. Somit ist die Einsatz-Cartridge 10 als eine kompakte Einheit ausgebildet, die aus den folgenden Bauteilen gebildet ist: Cartridge-Körper 16, durch die mittlere Bohrung 18 des Cartridge-Körpers 16 gesetzter Bolzen 22, Schraubenfeder 26, Ventilteller 25 und als vorderer Abschluss die Sicherungsmutter 23, die den Ventilteller 25 und die Schraubenfeder 26 zwischen den Cartridge-Körper 16 und sich aufnimmt. Durch die Relativverdrehung von Bolzen 22 und Mutter 23 gegeneinander wird ein Ventilspiel eingestellt, das durch Abstand des Ventiltellers 25 von seinem in dem Cartridge-Körper 16 ausgebildeten Ventilsitz 28 festgelegt ist.
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Die so gebildete Einsatz-Cartridge 10 wird mit dem Außengewinde des Cartridge-Körpers 16 von vorne in das Innengewinde 14 des Rohrbruchventil-Gehäuses 8 eingeschraubt, wodurch das Rohrbruchventil 4 ausgebildet ist.
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Vorteilhafterweise ist in dieser Schraubverbindung, d. h. zwischen dem Innengewinde 14 und dem Außengewinde 20, eine in 3 angedeutete Gewindesicherung 29 vorgesehen, die z. B. ein Gewindekleber oder auch ein Kunststoff-Gewindeband sein kann. Vorteilhafterweise ist die Gewindesicherung 29 wieder lösbar, z. B. durch Erwärmen des kompletten Rohrbruchventils 4.
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Die Ausbildung des Rohrbruchventils 4 erfolgt somit in folgenden Schritten:
Bereitstellen der einzelnen Teile,
Einsetzen der Schraube 22 von hinten durch die mittlere Bohrung 18 des Cartridge-Körpers 16,
Einsetzen der Schraubenfeder 26 von vorne auf die Schraube 22 und in den Cartridge-Körper 16,
Aufsetzen des Ventiltellers 25 auf die Schraube 22,
Aufdrehen der Sicherungsmutter 23 auf die Schraube 22, unter Einstellung des Ventilspiels durch Relativverdrehung der Sicherungsmutter 23 und der Schraube 22,
Einschrauben der Einsatz-Cartridge 10 mit dem Außengewinde 20 in das Innengewinde 14 des Rohrbruchventil-Gehäuses 8, unter Zwischenlegen einer Gewindesicherung 29.
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Somit kann das gesamte Rohrbruchventil 4 mit dem vorderen Außengewinde 8a des Rohrbruchventil-Gehäuses 8 in das Innengewinde 2b des Hydraulik-Bauteils 2, d. h. in die Bohrung 3 eingeschraubt werden. Von hinten wird auf das Rohrbruch-Ventil 4 die Hydraulikleitung 6 z. B. mittels der Überwurfmanschette 5 in an sich bekannter Weise angebracht.
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Die gesamte Hydraulikanordnung 1 ist vorteilhafterweise derartig ausgebildet, dass bei einer fehlerhaften Ausbildung des Rohrbruchventils 4, insbesondere bei Versagen oder Fehlen der Gewindesicherung 29, eine Verliersicherung gewährleistet wird; dies ist durch einen Vergleich der 2a und 2b gezeigt. Die Bohrung 3 im Hydraulik-Bauteil 2 ist zur Außenseite 2a hin verbreitert, d. h. als äußerer verbreiterter Bohrungs-Bereich 3b mit größeren Radius ausgebildet. Eine in 2a eingezeichnete axiale Länge L des äußeren Bohrungsbereichs 3b, d. h. die Tiefe des Kerndurchmessers vom Rohrverschraubungsgewinde, ist derartig gewählt, dass bei Versagen der Gewindesicherung 29 und teilweisem Lösen des Gewindeeingriffs der Ventilteller 25 bereits gegen ein Ende des äußeren Bohrungs-Bereichs 3b des Bauteils 2 stößt, wenn das Außengewinde 20 zumindest noch mit einem Gewindegang in das Innengewinde 14 eingeschraubt ist. Dies trifft auch dann noch zu, wenn wie in 2b gezeigt der Ventilteller 25 bereits am Ventilsitz 28 anliegt; dieser Fall wird durch den Verschluss des Fluiddurchlasses ohnehin erkannt. Die Einsatz-Cartridge 10 kann somit nicht vollständig aus dem Rohrbruchventil-Gehäuse 8 nach vorne herausfallen. Somit wird eine Verliersicherung erreicht; es kann keine plötzliche Leckage durch einen derartigen Defekt des Rohrbruchventils 4 auftreten, gegebenenfalls kann allenfalls durch den Verschluss nach 2b der Defekt bereits erkannt werden.
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Entweder bleibt somit die Funktionalität des Rohrbruchventils 4 ganz erhalten, oder es schließt, was dann von außen zu erkennen ist.
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Vorteilhafterweise ist die Sicherungsmutter 23 mit einem größeren Außendurchmesser als die Bohrung 3 ausgebildet und kann auch nicht in diese hineinfallen.
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3 zeigt die auch in 1 und 2 gezeigte Ausführungsform des Rohrbruchventils 4; die 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen. Hierbei ist das Rohrbruchventil-Gehäuse 8 im Wesentlichen unverändert; Änderungen zwischen den Ausführungsformen liegen insbesondere bezüglich der Ausbildung der Einsatz-Cartridge 10.
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Bei der Ausführungsform der 4 sind statt der mehreren, ringförmig und konzentrisch zur Achse A angeordneten Durchlasslöcher 17 der ersten Ausführungsform größere Durchlasslöcher 37, z. B. kreisbogenförmig oder nierenförmig, in dem Cartridge-Körper 16 ausgebildet. Grundsätzlich sind auch andere Formgebungen möglich; derartige Ausbildungen ermöglichen einen hohen Durchfluss bei hoher Stabilität und werden insbesondere auch durch die Ausbildung des Cartridge-Körpers 16 als Strangpressteil ermöglicht.
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Anders als bei z. B. speichenförmigen Ausbildungen oder Ausbildungen gemäß der
EP 1 348 900 A2 , in der die Durchlasslöcher in einer Scheibe ausgebildet sind und radial nach außen offen sind, so dass sie erst mit einem äußeren Rand ein Durchlassloch definieren, gehen die Durchlasslöcher
17,
37 in den Ausführungsformen vorteilhafterweise nicht radial nach außen bis zum Rand des Cartridge-Körpers
16, vielmehr ist der Cartridge-Körper
16 radial nach außen geschlossen, und umgibt somit die Durchlass-Löcher
17,
37.
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Bei den Ausführungsformen der 3, 4 ist der vordere Bereich 16a des Cartridge-Körpers 16 radial verbreitert, d. h. mit einer radialen Verbreiterung 16a, d. h. hutförmig ausgebildet, so dass der Ventilsitz 28 an einer radialen Innenfläche ausgebildet ist. Grundsätzlich ist bei sämtlichen Ausführungsformen auch eine Ausbildung nach 5 möglich, d. h. mit einem Cartridge-Körper 16 ohne eine derartige radiale Verbreiterung 16a; der Ventilsitz 38 ist dann am Rohrbruch-Ventilgehäuses 8 ausgebildet. Somit ist bei der Ausführungsform der 5 das Ventilspiel nicht innerhalb der Einsatz-Cartridge 10, sondern zwischen dem Ventilteller 25 der Einsatz-Cartridge 10 und dem am unteren Ende des Rohrbruch-Ventilgehäuses 8 ausgebildet.
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Gemäß der Ausführungsform der 5 kann sich somit das Außengewinde 20 über die gesamte Außenfläche des Cartridge-Körpers 16 erstrecken.
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Die Ausführungsformen der 6, 7 und 8 zeigen Ausbildungen von Hydraulik-Schlauchanordnungen 60, die jeweils ein Rohrbruchventil 40, 41 oder 42 als Schlauchfitting bzw. Einsteckfitting aufweisen. Gegenüber den Ausführungsformen der 1 bis 5 ist eine andere Formgebung des Rohrbruchventil-Gehäuses 44, 45 und 46 vorgesehen; ein hinteres Ende 44b, 45b, 46b der Rohrbruchventil-Gehäuse 44, 45 und 46 ist zur Aufnahme eines flexiblen Hydraulikschlauchs 50 ausgebildet, wozu vorteilhafterweise eine Quetschhülse 51 ergänzend vorgesehen ist, um den Hydraulikschlauch 50 zwischen dem als z. B. geriffelten oder mit Rauigkeit versehenen hinteren Ende des Rohrbruchventil-Gehäuses 44b, 45b, 46b und der Überwurfmanschette aufzunehmen. Somit kann das Ventilspiel einer geeigneten Einsatz-Cartridge 10 eingestellt werden und die Cartridge dann mit eingestelltem Ventilspiel in die Rohrbruchventil-Gehäuse 44, 45 oder 46 eingeschraubt werden, so dass die die Hydraulik-Schlauchanordnung 60 ausgebildet ist, die dann an oder in ein Hydraulik-Bauteil gesetzt wird.
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Das vordere Ende der Rohrbruchventile 40, 41 und 42 kann grundsätzlich in gleicher Weise wie in den Ausführungsformen der 1 bis 5 ausgebildet sein; insbesondere kann somit die Einsatz-Cartridge 10 in gleicher Weise ausgebildet sein wie in den vorherigen Ausführungsformen. So entspricht das Rohrbruchventil 40 in seinem vorderen Anschluss den Ausführungsformen der 3, 4, 5, d. h. mit Dichtring 11 zur Anlage an einem Hydraulik-Bauteil 2 bzw. der Außenseite 2a von dessen Gehäuse. Bei dem Rohrbruch-Ventil 41 ist am vorderen Ende 41a ein Konus vorgesehen, um eine geeignete Aufnahme in einem Anschlussrohr auszubilden. Bei der Ausführungsform der 8 erfolgt die Aufnahme des Rohrbruchventils 42 in einem komplexer gestalteten Aufnahme-Fitting 55, das dann wiederum in ein Hydraulik-Bauteil 2 eingeschraubt werden kann. Die Ausbildung derartiger Aufnahme-Fittings 55 ist als solche bekannt. In den Ausführungsformen der 6, 7 und 8 entspricht die Einsatz-Cartridge 10 hierbei z. B. der Ausführungsform der 1 bis 3, oder auch der Ausführungsform der 4 oder 5.
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Gemäß 6 kann wiederum eine Hydraulik-Anordnung mit Verliersicherung ausgebildet werden, indem die axiale Länge L geeignet kurz gewählt wird, so dass entsprechend 2a, 2b auch bei einem Lösen der Gewinde-Verbindung des Außengewindes 20 aus dem Innengewinde 14 die Einsatz-Cartridge 10 nicht nach vorne herausfallen kann, sondern die Gewinde-Verbindung erhalten bleibt. Eine entsprechende Ausbildung ist auch gemäß 8 möglich, durch entsprechende Dimensionierung der axialen Länge des Aufnahme-Fittings 55.
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Wie insbesondere aus den Aufsichten und Unteransichten der 3 und 4 ersichtlich ist, wird der Cartridge-Körper 16 in seinem radial verbreiterten vorderen Bereich 16a mit einer nicht-runden Außenform, insbesondere als Sechskant-Form, ausgebildet, die zum Ergreifen durch ein äußeres Werkzeug dient. Hierdurch kann die gesamte Einsatz-Cartridge 10 nach ihrer Fertigstellung und Einstellung des Ventilspiels von vorne (in 1 und 2a, 2b somit von unten) an dem vorderen Endbereich 16a von einem Werkzeug erfasst werden und die gesamte Einsatz-Cartridge 10 nach hinten – in 1 und 2a, 2b somit nach oben – mit dem Außengewinde 20 in das Innengewinde 14 des Rohrbruchventil-Gehäuses 8 eingeschraubt werden.
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Hierdurch wird insbesondere auch ein deutlicher Unterschied gegenüber herkömmlichen Ausbildungen des Durchlasskörpers als Durchlass-Scheibe mit Löchern geschaffen; durch diese unrunde Form, insbesondere Sechskant-Form, wird die Handhabung der Einsatz-Cartridge und das Einschrauben in das Rohrbruchventil-Gehäuse deutlich vereinfacht.
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Insbesondere bei Ausbildung als Strangpressteil kann die Sechskant-Form bereits fertig ausgebildet werden. Eine zusätzliche, nachfolgende Nachbearbeitung mittels Abflachung usw. entfällt. Auch die Ausbildung nicht-runder, z. B. nierenförmiger Durchlasslöcher 37 wird bei einem Strangpressverfahren deutlich vereinfacht; es können gewünschte Formgebungen ausgebildet werden, die einen hinreichenden Fluiddurchlass und eine hohe Stabilität ermöglichen. Es ist z. B. nicht erforderlich, wie bei herkömmlichen Ausbildungen Löcher zu bohren.
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Die Cartridge-Bauart gemäß den verschiedenen Ausführungsformen ermöglicht auch eine schnellere Lieferbarkeit, da die Einsatz-Cartridge 10 bereits im Vorfeld mit dem gewünschten Tellerhub bzw. Ventilspiel komplett zusammen gebaut werden kann. Erst vor der Auslieferung wird die fertig eingestellte Einsatz-Cartridge 10 in das kundenspezifische Rohrbruchventil-Gehäuse 8, 44, 45, 46 eingeschraubt. Die Arbeitsvorbereitung und Lagerhaltung vereinfachen sich, weil Einsatz-Cartridges 10 mit verschiedenen Baugrößen und Tellerhüben vorbereitet werden können. Gemäß dem Rohrbruchventil 104 des Standes der Technik nach 9 ist diese Vorbereitungsarbeit nicht möglich; vielmehr kann bei derartigen Systemen erst nach Erhalt des Rohrbruchventil-Gehäuses 108 mit dem Zusammenbau aller Einzelteile, also Rohrbruchventil-Gehäuses 108, Durchlassscheibe 116, Schraube 122, Sicherungsmutter 123, Schraubenfeder 126 und Seegerring 120 begonnen werden und der Tellerhub bzw. das Ventilspiel eingestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1314921 B1 [0003]
- EP 1605193 A1 [0003]
- EP 1348900 A2 [0007, 0046]
