DE1222754B - Rohrbruchventil - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F16k

Deutsche Kl.: 47 g - 49/01

Nummer: 1222 754

Aktenzeichen: A41115XII/47g

Anmeldetag: 7. September 1962

Auslegetag: 11. August 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrbruchventil zum selbsttätigen Abschalten einer von zwei Druckleitungen von einer Druckquelle mit einem Ventilverschlußteil, das im stationären Betrieb durch zwei Federn in Abstand von den beiden Ventilsitzen an den Mündungen der beiden Druckleitungen gehalten wird.

Bei den bekannten Rohrbruchventilen dieser Gattung dienen die Federn nicht nur zum Abstandhalten, sondern auch dazu, den Ventilverschlußteil im stationären Betrieb in einer Mittelstellung zwischen den Ventilsitzen zu zentrieren.

Es wurde gefunden, daß das Ventil rascher anspricht und, wenn es sich um Rohrbruchventile für Ölleitungen handelt, infolgedessen weniger Öl verlorengeht, wenn die beiden Federn bei drucklosem Ventil spannungslos sind und der Ventilverschlußteil sich auch bei spannungslosen Federn eine geringe Strecke frei bewegen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines solchen Ventils sind in den Unteransprüchen beschrieben, denen jedoch nur in Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz zukommt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fi g. 1 zeigt schematisch im Grundriß ein geschlossenes, mit einem Druckmittel arbeitendes Bremssystem für ein Kraftfahrzeug als Anwendungsbeispiel für die Erfindung;

F i g. 2 ist ein Schnitt durch das erfindungsgemäße Rohrbruchventil längs der Linie2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig.4 ist ein Querschnitt längs der Linie4-4 in F ig. 2.

F i g. 5 ist ein Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2.

In F i g. 1 erkennt man in einem schematischen Grundriß die vier Räder 10 eines Kraftfahrzeuges, wobei jedem Rad eine Bremsvorrichtung 12 zugeordnet ist, die jeweils durch eine der Bremsleitungen 14, 16,18 und 20 mit dem Rohrbruchventil 22 gemäß der Erfindung verbunden sind.

Das Rohrbruchventil 22 umfaßt ein Gehäuse 24, das eine Ventilkammer 26 enthält. Das Gehäuse 24 besitzt ebenso wie die Ventilkammer 26 eine langgestreckte Form. Die Ventilkammer 26 ist über einen Anschluß 28 mit einem als Druckquelle dienenden Hauptzylinder 30 durch eine Druckmittelleitung 32 verbunden. Die in dem Hauptzylinder 30 enthaltene Flüssigkeit kann durch die Betätigung der hier nicht Rohrbruchventil

Anmelder:

Alex Manufacturing Corporation,

Jamaica, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Alexander Feibush, Plainview, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. September 1961
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gezeigten Fußbremse des Fahrzeugs unter Druck gesetzt werden. Dieser Druck wird von dem Zylinder 30 aus über die Leitung 32 und den Anschluß 28 auf die Kammer 26 übertragen.

Die den Vorderrädern des Fahrzeugs zugeordneten Bremsleitungen 18 und 20 sind gemäß Fig. 2 und 4 mit dem Gehäuse 24 an den Gewindebohrungen 34 und 36 verbunden, die als getrennte Druckmittelauslässe wirken und mit der Kammer 26 in Verbindung stehen. Der eine Druckmittelauslaß 24 schließt sich an einen Kanal 38 an, der mit einem sich in der Längsrichtung erstreckenden gemeinsamen Druckmittelauslaßkanal 40 verbunden ist, welcher den Druckmittelauslaß 34 und die Bremsleitung 18 mit der Kammer 26 verbindet. Ein diametral verlaufender Kanal 42 verbindet den Druckmittelauslaß 36 und die Bremsleitung 20 mit der Kammer 26 und kreuzt den Längskanal 42, mit dem er an dessen Ende in Verbindung steht.

Das diametral gegenüberliegende, von dem Druckmittelauslaß 36 abgewandte Ende des Kanals 42 enthält ein mit einem Außengewinde versehenes Bauteil 44, in welchem ein bewegbares Ventilorgan 46 angeordnet ist. Dieses Ventilorgan befindet sich normalerweise in Anlage am zugehörigen Ende des diametral verlaufenden Kanals 42 und verschließt diesen Kanal, doch kann das Ventilorgan durch Drehen eines Knebelgriffes 48 innerhalb des Bauteils 44 bewegt werden. Wenn das Ventilorgan 46 von der Sitzfläche

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am Ende des Kanals 42 abgehoben wird, kann das mer angeordnet ist. Da ferner die Federn 92 voll-

Druckmittel auf eine noch zu beschreibende Weise ständig entspannt sind und die Flansche 80 und 82

durch den Kanal 42 strömen. des Ventilverschlußteils 77 normalerweise nicht be-

Mit dem rechten Ende des Gehäuses 24 ist gemäß rühren, ist ferner festzustellen, daß die Federn prak-

F i g. 2 ein Deckelteil 50 verbunden, das zwei diame- 5 tisch keine Widerstandskraft auf das lose Ventilver-

tral verlaufende Druckmittelauslässe 52 und 54 be- schlußteil aufbringen, wenn das Ventilverschlußteil

sitzt, welche jeweils mittels einer mit Innengewinde seine normale Stellung zwischen den Druckmittelaus-

versehenen Bohrungserweiterung 56 mit der zugehö- lassen 40 und 70 einnimmt.

rigen Bremsleitung 14 bzw. 16 verbunden werden Das Ventilverschlußteil befindet sich dann in der

können. Zwischen dem Deckelteil 50 und dem rechten io normalen Stellung, wenn die Strömungsmitteldrucke

Ende des Gehäuses 24 liegt eine Scheibe 58 mit einer in der Kammer 26 sowohl am Druckmittelanschluß

Öffnung 60, die eine Fortsetzung eines Umgehungs- 28 als auch an den Druckmittelauslässen 40 und 70

kanals 62 bildet, welcher in dem Gehäuse 24 ausge- im Gleichgewicht stehen. Dies ist darauf zurückzu-

bildet ist; an die Öffnung 60 schließt sich auf der führen, daß dann, wenn der Strömungsmitteldruck in

anderen Seite der Scheibe 58 ein Kanal 64 in dem 15 den Druckmittelauslässen 40 und 70 gleich dem

Deckelteil 50 an. Gemäß F i g. 2 dient zum Befestigen Strömungsmitteldruck am Anschluß 28 ist, gleich

des Deckelteils 50 und der Scheibe 58 am Gehäuse große und entgegengesetzt wirkende Kräfte auf alle

24 ein Gewindebolzen 66, der bei 68 in das rechte Flächen der ringförmigen Flansche 80 und 82 des

Ende der Ventilkammer 26 eingeschraubt ist. Der Ventilverschlußteils aufgebracht werden, so daß sich

Gewindebolzen ist mit einem axial verlaufenden ge- 20 das Ventilverschlußteil stets in seine normale Stellung

meinsamen Druckmittelauslaßkanal 70 versehen, der bewegt, in welcher es sich in der Mitte zwischen den

in T-förmigen Kanälen 72 und 74 mündet, über Drackmittelauslässen 40 und 70 befindet,

welche das Druckmittel aus der Kammer 26 den Wenn das Rohrbruchventil 22 in einem Kraftfahr-

Druckmittelauslässen 52 und 54 über eine Ring- zeug verwendet wird und sich die Fahrtrichtung des

nut 76 am Umfang des Gewindebolzens 66 züge- 25 Fahrzeugs plötzlich ändert, wird das Ventilverschluß-

führt werden kann. teil 77 Fliehkräften sowie anderen Kräften ausgesetzt,

Ein Yentilverschlußteil 77 mit einem Hauptkörper die bestrebt sind, das Ventilverschlußteil aus seiner nor-78 ist zentral innerhalb der Ventilkammer 26 ange- malen Stellung gegenüber den Druckmittelauslässen ordnet und befindet sich normalerweise in einem Ab- 40 und 70 herauszubewegen. Derartige Bewegungen stand von den Druckmittelauslaßkanälen 40 und 70. 30 des Ventilverschlußteils sind unerwünscht, denn sie Der Hauptkörper 78 des Ventilverschlußteils trägt könnten dazu führen, daß das Strömen des Druckdurch einen Längsabstand getrennte Ringflansche 80 mittels durch einen der Auslässe behindert oder und 82, und auf entgegengesetzten Seiten dieser Flan- unterbrochen wird. Aus diesem Grunde muß man sehe sind an dem Ventilverschlußteil sich konisch er- solchen Bewegungen entgegenwirken. Zu diesem weiternde Endabschnitte 84 vorgesehen. Der Durch- 35 Zweck sind die Pufferfedern 92 vorgesehen, die normesser jedes Endes 84 ist erheblich größer als der malerweise keine Widerstandskraft auf das Ventil-Durchmesser des zugehörigen Druckmittelauslaß- verschlußteil 77 aufbringen. Wenn jedoch irgendeine kanals 40 bzw. 70. Die Stirnfläche jedes Endab- unerwünschte Kraft, z. B. eine Fliehkraft, auf das Schnitts 84, die dem betreffenden Auslaß zugewandt Ventilverschlußteil aufgebracht wird, wird somit eine ist, weist eine konkave Ausnehmung 86 auf, deren 40 Bewegung des Ventilverschlußteils hervorgerufen, Durchmesser ebenfalls größer ist als der Durchmesser und hierbei bewegt sich das Ventilverschlußteil jeder betreffenden Druckmittelauslaßöffnung 40 bzw. weils gegen eine der Pufferfedern 92, die hierbei zu-70. Infolgedessen ist eine ebene Dichtungsfläche 88 sammengedrückt wird. Hierbei erzeugt die betreffende vorhanden, die sich an der Stirnfläche jedes Endab- Feder eine der Bewegung des Ventilverschlußteils Schnitts 84 zwischen der konkaven Ausnehmung 86 45 entgegenwirkende Kraft, die in Abhängigkeit von der und dem Umfang des Endabschnitts erstreckt. Die Verlagerung des Ventilverschlußteils und damit auch Dichtungsfläche 88 jedes Endabschnitts 84 kann zur vom Grad der Zusammendrückung der Feder allmäh-Anlage an einer ähnlichen Ventilsitzfläche 90 ge- lieh zunimmt.

bracht werden, welche den Eingang jedes der Aus- Die Kraft der Pufferfedern 92 reicht gerade aus,

laßkanäle 40 und 70 umgibt, um an dieser Stelle eine 50 um alle schädlichen Kräfte zu überwinden, die auf das

Abdichtung zu ermöglichen. Ventilverschlußteil wirken können, doch genügt ihre

In der Kammer 26 sind zwischen dem Ventilver- Kraft nicht, um solche Kräfte zu überwinden, die auf schlußteil 77 und den beiden Druckmittelauslässen 40 die Stirnflächen der Flansche 80 und 82 des Ventil- und 70 Schraubenfedern 92 angeordnet, durch die Verschlußteils wirken, wenn der Strömungsmittel-Puffer- oder Widerstandskräfte aufgebracht werden. 55 druck in einer der Bremsleitungen 14,16,18 oder 20 Die Schraubenfedern 92 stützen sich in Ringnuten 93 niedriger wird als der Druck des der Kammer 26 am ab, durch welche sie in ihrer Lage nahe den Ventil- Anschluß 28 zugeführten Druckmittels. Wenn in einer sitzflächen 90 der Druckmittelauslässe 40 und 70 ge- der Bremsleitungen eine Undichtigkeit auftritt, kann halten werden. Wenn die Pufferfedern 92 ihre nor- diese Bremsleitung das Druckmittel nicht mehr einmale vollständig entspannte Lage einnehmen, stehen 60 geschlossen halten, und daher herrscht dann in dieser sie nicht in Berührung mit den benachbarten Stirn- Bremsleitung ein Druck, der erheblich niedriger ist flächen der Flansche 80 und 82 des Ventilverschluß- als der Druck des der Kammer 26 über den Anschluß teils, sondern sie sind durch einen kleinen Abstand 28 zugeführten Druckmittels. Das Strömungsmittel, von den Flanschen getrennt. Somit üben die Federn das vom Anschluß 28 aus durch die Kammer 26 zu keine Kraft auf die Flansche aus. Da die ringförmigen 65 demjenigen Druckmittelauslaß strömt, in welchem Flansche 80 und 82 einen etwas kleineren Durch- der niedrige Druck herrscht, wirkt auf die Stirnfläche messer haben als die Ventilkammer 26, kann man des betreffenden Flansches 80 oder 82, so daß das sagen, daß das Ventilverschlußteil lose in der Kam- Ventilverschlußteil sofort in Richtung auf den zu der

schadhaften Bremsleitung führenden Druckmittelauslaß verstellt wird.

Die besondere Gestalt der Endabschnitte 84 des Ventilverschlußteils 77 führt dazu, daß eine Kraft erzeugt wird, die zu einer schnellen Bewegung des Ventilverschlußteils in Richtung auf die schadhafte Bremsleitung beiträgt. Es sei bemerkt, daß die konkave Fläche 86 eine Druckerniedrigung bewirkt, durch welche das Ventilverschlußteil in Richtung auf die schadhafte Bremsleitung bewegt wird. Die Fläche 88 am Ende des Ventilverschlußteils bewirkt dann zusammen mit der Ventilsitzfläche 90 am Umfang des betreffenden Druckmittelauslasses eine vollständige Abdichtung und bleibt in Anlage an der Dichtungsfläche 90, da der niedrige Druck in der schadhaften Bremsleitung auch weiterhin dazu führt, daß eine Saugwirkung auf die konkave Fläche 86 ausgeübt wird, während der höhere Strömungsmitteldruck in der Kammer 26 eine Kraft auf die Flächen des betreffenden Flansches 80 oder 82 aufbringt. Somit wird der Endabschnitt 84 mit abdichtender Wirkung in Anlage an der Ventilsitzfläche am Umfang des betreffenden Druckmittelauslasses gehalten, bis der Schaden an der Bremsleitung beseitigt werden kann.

Nach der Instandsetzung der schadhaften Druckmittelleitung ist es erforderlich, aus dieser Leitung die Luft zu entfernen, die möglicherweise in die Leitung eingedrungen ist, denn andernfalls wird ein einwandfreies Arbeiten des Druckmittels in den Leitungen durch die eingeschlossenen Luftblasen verhindert. Natürlich kann man die schadhafte Leitung nur dann entlüften, wenn es möglich ist, das Druckmittel hindurchzuleiten. Wenn jedoch der Endabschnitt 84 des Ventilverschlußteils in Anlage an der Ventilsitzfläche des zu der schadhaften Leitung führenden Auslasses 40 oder 70 verbleibt, kann das Druckmittel nicht vom Anschluß 28 aus über die Kammer 26 in die schadhafte Leitung eintreten.

Zu diesem Zweck wird der Knebelgriff 48 in dem Gewindestopfen 44 gedreht, um das Ventilorgan 46 von der Sitzfläche am Ende des Kanals 42 abzuheben, so daß der Umgehungskanal geöffnet wird, der an beiden Enden der Kammer 26 mit dem Anschluß 28 verbunden ist. Wenn die Undichtigkeit in der an den Druckmittelauslaß 70 angeschlossenen Leitung aufgetreten ist, so daß der betreffende Endabschnitt 84 zur Anlage an der Ventilsitzfläche 90 am Umfang des Kanals 70 gebracht wurde, kann das der Kammer 26 über den Anschluß 28 zugeführte Druckmittel über den Auslaß 40 am entgegengesetzten Ende des Ventils entweichen. Von dort aus strömt das Druckmittel in den diametral verlaufenden Kanal 42 ein, der jetzt an dem Ventilorgan 46 geöffnet ist, so daß das Druckmittel zu der Bremsleitung 14 oder 16 gelangen kann, die entlüftet werden muß; hierbei passiert das Druckmittel den Umgehungskanal 62, die Verbindungsöffnung 60 und den sich an diese anschließenden Kanal 64.

Wenndie Undichtigkeit dagegen in einer der Bremsleitungen 18 und 20 aufgetreten ist, so daß der betreffende Endabschnitt 84 zur Anlage an der Ventilsitzfläche 90 am Umfang des Druckmittelauslasses 40 gebracht worden ist, kann das Druckmittel dadurch um das in Schließstellung befindliche Ventilverschlußteil 77 herumgeleitet werden, daß es vom An-Schluß 28 aus zu der Kammer 26 und dann zu dem Auslaß 70 strömt. Von dort aus würde das Druckmittel über die Kanäle 72 und 74 und den Umgehungskanal 64,60,62 weiterströmen und entweder über den Kanal 38 zu der Bremsleitung 18 oder über den Kanal 42 zu der Bremsleitung 20 gelangen. Nach der Beendigung des Entlüftungsvorgangs kann man das Ventil 46 natürlich wieder schließen, um den Umgehungskanal abzusperren. Unmittelbar danach wird das Ventilverschlußteil 77 in der Kammer 26 in seine normale mittlere Stellung zurückkehren, bei der die Endabschnitte 84 jeweils durch einen Abstand von den Druckmittelauslässen 40 und 70 getrennt sind. Diese Rückführungsbewegung in die normale Stellung findet statt, da in der Kammer 26 an allen Punkten der gleiche Druck herrscht. Aus diesem Grunde wirkt auf die Flansche 80 und 82 ebenfalls der gleiche Druck. Außerdem wird die Rückführungsbewegung des Ventilverschlußteils durch die Federn 92 unterstützt, die das Ventilverschlußteil von der zu der vorher schadhaft gewesenen Bremsleitung führenden Auslaßöffnung wegbewegen, bis sie wieder vollständig entspannt sind und sich die Flansche des Ventilverschlußteils wieder in einem Abstand von den Federn befinden, so daß die Federn keine Widerstandskraft auf das Ventilverschlußteil aufbringen.

In der vorstehenden Beschreibung wurde erwähnt, daß die Pufferfedern 92 in Ringnuten 93 am Umfang der Druckmittelauslässe 40 und 70 eingebaut sind. In der Praxis hat es sich in manchen Fällen als zweckmäßig erwiesen, die Ringnuten 93 nicht gemäß F i g. 2 an dem Gehäuse 24, sondern an den betreffenden Stirnflächen der Flansche 80 und 82 auszubilden und die Enden der Pufferfedern 92 an diesen Flanschen anzubringen, so daß sich die Federn zusammen mit dem Ventilverschlußteil 77 bewegen und sich zur Erzeugung einer Pufferwirkung an die Ventilsitzfläche am Umfang der Druckmittelauslässe 40 und 70 anlegen. Hieraus ist ersichtlich, daß die Pufferfedern nicht die Aufgabe haben, die Lage des Ventilverschlußteils 77 zu bestimmen oder das Ventilverschlußteil normalerweise in seiner Mittelstellung zu halten; vielmehr haben die Federn lediglich die Aufgabe, schädliche Kräfte wirkungslos zu machen, die auf das Ventilverschlußteil aufgebracht werden, nachdem das Ventilverschlußteil unter der Wirkung dieser unerwünschten Kräfte eine geringe und nahezu nicht bemerkbare Bewegung ausgeführt hat. Im übrigen ist das Ventilverschlußteil der Ventilkammer 26 lose und frei beweglich angeordnet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rohrbruchventil zum selbsttätigen Abschalten einer von zwei Druckleitungen von einer Druckquelle mit einem Ventilverschlußteil, das im stationären Betrieb durch zwei Federn in Abstand von den beiden Ventilsitzen an den Mündungen der beiden Druckleitungen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federn (92) bei drucklosem Ventil spannungslos sind und der Ventilverschlußteil (77) sich auch bei spannungslosen Federn eine geringe Strecke frei bewegen kann.

2. Rohrbruchventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federn (92) am Ventilverschlußteil (an 80, 82) befestigt sind und dessen freie Bewegung mitmachen.

3. Rohrbruchventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilverschlußteil (77) an seinen Stirnseiten ringförmige Ventil-

dichtungsflächen (88) mit einer jeweils dazwischenliegenden konkaven Ausnehmung (86) gegenüber der Einmündung der jeweiligen Druckleitung (40, 70) in die Ventilkammer (26) aufweist, wobei der Durchmesser der konkaven Ausnehmung größer als der Durchmesser der Einmündung ist.

4. Rohrbruchventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventildichtungsflächen (88) an sich konisch erweiternden Enden (84) des Ventilverschlußteils (77) vorgesehen sind.

5. Rohrbruchventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden

Seiten des Anschlusses (28) an die Druckquelle (30) am Ventilverschlußteil (77) Flansche (80, 82) vorgesehen sind, die mit der Kammerwand zusammen Drosselspalte bilden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 834 310; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 052 256; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 802 021; österreichische Patentschrift Nr. 12 397; französische Patentschriften Nr. 622 468, 460;
USA.-Patentschrift Nr. 2 265 117.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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