DE3039380A1

DE3039380A1 - Vorrichtung zum verbinden einer druckfluessigkeitsquelle mit einem hydraulikmotor

Info

Publication number: DE3039380A1
Application number: DE19803039380
Authority: DE
Inventors: Rune Vasa Nord
Original assignee: NORD TORBJOERN
Current assignee: NORD TORBJOERN
Priority date: 1979-10-31
Filing date: 1980-10-18
Publication date: 1981-05-14
Also published as: GB2062813A; US4341235A; SE431786B; SE7909030L; GB2062813B

Description

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PATENTANWÄLTE

Torbjörn Nord, Archania 3o6, U.O.F., Stockton, CaI. 95211/USA

"Vorrichtung zum Verbinden einer Druckflüssigkextsquelle mit einem Hydraulikmotor"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer Druckflüssigkeitsquelle mit einem Hydraulikmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen werden in Hydraulikölsystemen verwendet, wo Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck durch einen Schlauch oder eine andere Leitung von einer Pumpe oder einer anderen Druckflüssigkeitsquelle zu einem Arbeitszylinder oder einem anderen Hydraulikmotor gefördert wird. Dies kann beispielsweise bei einem Bagger, einer Verladevorrichtung oder einer anderen Konstruktion oder Baumaschine der Fall sein, die Arme oder andere bewegliche Elemente aufweist, die durch Hydraulikmotoren betätigt werden, in die und aus denen Hydraulikflüssigkeit durch die Leitungen gefördert wird.

In solchen Systemen kann der hohe Druck der Hydraulikflüssigkeit in Kombination mit den Beanspruchungen, denen die Leitungen ansonsten ausgesetzt werden, leicht dazu führen, daß die Leitungen lecken, so daß die Hydraulikflüssigkeit beginnt, in unkontrollierter Weise auszutreten. Wenn das Leck nicht sofort entdeckt und abgedichtet wird, kann das Austreten von Hydraulikflüssigkeit schnell zu schweren Schaden führen. Wenn eine Leitung platzen oder brechen

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sollte und die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zu der Leitung nicht sofort abgesperrt wird, ergibt sich zusätzlich zu der Umgebungsverschmutzung durch die austretende Hydraulikflüssigkeit eine beträchtliche Gefahr für das Personal oder auch der Beschädigung von Einrichtungen.

Es ist bekannt, hydraulisch betätigte Maschinenteile mit Sicherheitsventilen gegen übermäßigen Durchfluß zu versehen, die dazu dienen, ein unkontrolliertes Aus- " treten von Hydraulikflüssigkeit und Unfälle in dem Falle, in dem eine Leitung brechen oder platzen sollte, zu verhindern. Solche Ventile können gut funktionieren, wenn der Schlauch platzt und ebenso in anderen Fällen, in denen das Lecken sehr groß ist, nämlich größer als der größte Durchfluß, der durch das Ventil während des normalen Betriebes erfolgt. Andererseits sind sie nicht fähig, einen Schutz in dem nicht ungewöhnlichen Fall eines kleineren Leckens zu liefern, wie er beispielsweise bei einem kleineren Riß oder Loch in dem Schlauch auftritt. Sogar sehr kleine Lecks können schnell zu schweren Beschädigungen führen,und das Sicherheitsventil sollte daher auch auf relativ kleine Lecks ansprechen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zu schaffen, die nicht nur auf sehr große Lecks anspricht, sondern auch auf solche, die wesentlich kleiner als der normale Fluß zwischen der Druckflüssigkeitsquelle und dem Hydraulikmotor sind.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem Anspruch 1 gelöst.

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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den UnteranSprücheη enthalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Abbildung im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Paar von Schläuchen (oder anderen Leitungen) beliebiger Länge, nämlich einen inneren Schlauch 11, der verstärkt oder in anderer Weise so konstruiert ist, daß er Innendrücken in einer Größenordnung standhält, wie sie in Hydraulikölsystemen, beispielsweise von Baumaschinen,üblich sind, und einen äußeren Schlauch 12, der hohen Innendrücken widerstehen kann, jedoch nicht muß. Ein Ende des inneren Schlauches 11 steht mit einer Schlauchkupplung 13 und einem Hydraulikmotor (nicht dargestellt), etwa einem hydraulischen Arbeitszylinder, in Verbindung, der mit der Schlauchkupplung verbunden ist. Eine weitere Schlauchkupplung 14 verbindet den inneren Schlauch 11 mit einem Sicherheits-Absperrventil 15, und zwar mit einem Ende eines Durchflußkanals 16,in diesem Ventil. Das andere Ende des Durchflußkanals 16 kann mit einer Druckquelle für Hydraulikflüssigkeit (nicht dargestellt) , etwa einer Hydraulikpumpe, über eine Anschlußöffnung 17 in dem Ventilgehäuse 18 verbunden werden.

Der äußere Schlauch 12 ist flüssigkeitsdicht auf die Schlauchkupplungen 13 und 14 aufgespannt und definiert einen abgedichteten Raum 19 um den inneren Schlauch 11 herum. Der Raum 19 steht in ständiger offener Verbindung mit einer Seite einer Kammer 21 in dem Ventilgehäuse 18 über einen Durchgang 2o, der in der Schlauchkupplung 14 vorgesehen ist.

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Die Kammer 21 in dem Ventilgehäuse 18 nimmt einen Kolben 22 auf, der gegenüber der Wandung der Kammer 21 abgedichtet ist und durch eine Feder 23 in einer Ruhestellung vorgespannt ist, in der er mit dem Ventilgehäuse 18 an einer Seite der Kammer 28, die mit dem Raum 19 in Verbindung steht, in Eingriff steht. Der Kolben 22 besitzt eine zentrale axiale Bohrung, die einen Abschnitt des Durchflußkanals 16 bildet, und ferner eine Schulter oder einen rohrförmigen Ansatz 24, der von der genannten Seite der Kammer 21 weggerichtet ist. Das äußere Ende des Ansatzes 2 4 bildet einen ringförmigen Ventilsitz 25.

Eine stabförmige VentilkÖrperabstützung 26, auf der ein ringförmiger Ventilkörper 2 7 verschiebbar angeordnet ist, erstreckt sich koaxial in den Abschnitt des Durchflußkanals 16, der durch den Kolben 22 und den Ansatz 24 gebildet wird. Der Ventilkörper 27 kann gegen die Wirkung einer Druckfeder 28 gegen den Ventilsitz 25 verschoben werden, um den Ventilsitz 25 in dichtenden Eingriff hiermit zu bringen und dadurch den Durchflußkanal 16 abzusperren. Die Feder 2 8 hält den Ventilkörper 2 7 normalerweise in der dargestellten Ruheposition in Eingriff mit einem Anschluß 29, der einstellbar ist, so daß die Ruhepositionsstellung des Ventilsitzes 25 und des Ventilkörpers 2 7 eingestellt werden können.

Die Feder 2 8 ist so dimensioniert, daß der Ventilkörper 2 7 in seiner Ruhestellung in Eingriff mit dem Anschlag 29 gehalten wird, solange sich der Kolben 22 in seiner Ruhestellung befindet und die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe zu dem Arbeitszylinder über den Durchflußkanal 16 eine vorgegebene maximal erlaubte Durchflußmenge nicht übersteigt. Wenn die Durchflußmenge einen größeren Wert annimmt, etwa als Ergebnis

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eines Platzens oder sonstigen Beschädigens der Schläuche 11 und 12 und des daraus resultierenden fast ungehinderten Ausströmens von Hydraulikflüssigkeit aus dem inneren Schlauch 11 wird dit? Kraft der Hydraulikflüssigkeit, die auf den Ventilkörpe; 27 in Flußrichtung wirkt, die Kraft der Fedar 2 8 überwinden und den Ventilkörper 2 7 in dichtenden Eingriff mit dem Ventilsitz 25 bringen, so daß der Durchflußkanal 16 augenblicklich abgesperrt wird. Der Flüssigkeitsdruck i:. der Anschlußöffnung 17 hält dann den Ventilkörper 2 7 in der Absperrposition.

Der Raum 19 zwischen den Schläuchen 11 und 12 ist normalerweise drucklos oder fast drucklos. Wenn der innere Schlauch 11 zu lecken beginnen sollte, wird die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Schlauches 11 in den Raum 19 entweichen - wie durch einen Pfeil 3o angedeutet ist - und diesen Raum 19 und die Seite der Kammer 21 auf einer Seite des Kolbens 22 einem erhöhten Druck aussetzen. Als Folge hiervon wird der Kolben 22 gegen den Ventilkörper 2 7 verschoben (der sich wenigstens anfänglich in seiner Ruhestellung befindet) , so daß der Durchflußkanal 16 abgesperrt wird. Der Absperrzustand wird solange aufrechterhalten, wie der erhöhte Druck in der Kammer 21 und der Pumpendruck an der Anschlußöffnung 17 existiert.

Damit die Vorrichtung in dem zuletzt beschriebenen Fall betriebssicher funktioniert, muß der Raum 19 natürlich flüssigkeitsdicht abgedichtet bleiben, d.h. der äußere Schlauch 12 muß mindestens bis zu einem Ausmaß intakt sein, daß notwendig ist, damit die notwendige Erhöhung des Drucks auftritt. Dies kann als Normalfall angesehen werden; da jedoch der äußere Schlauch 12 normalerweise keinem Druck und damit keiner Beanspruchung ausgesetzt ist, kommt es wahrscheinlich zum Lecken.

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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist angenommen, daß die Hydraulikflüssigkeit nur unter Druck steht, wenn sie in einer Richtung fließt, nämlich von der Anschlußöffnung 17 zur Schlauchkupplung 13. Dementsprechend wirkt sie nur in dieser Richtung. Jedoch kann auch eine "doppelwirkende" Vorrichtung geschaffen werden, indem Sicherheits-Abschaltventile entsprechend dem Ventil 15 an beiden Enden der Schläuche 11, 12 angeordnet werden. Dann kann die Hydraulikflüssigkeit unter Druck in beiden Richtungen fließen.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Verbinden einer Druckflüssigkeitsquelle mit einem Hydraulikmotor mit einer inneren Leitung, von der ein Ende mit einem ersten Verbindungsstück zum Verbinden der Leitung mit dem Hydraulikmotor versehen ist, einer äußeren Leitung, die die innere Leitung umgibt und einen abgedichteten Raum um die innere Leitung definiert, und einem Sicherheits-Abschaltventil, das mit den beiden Leitungen verbunden ist und mit einem zweiten Verbindungsstück zum Anschließen an die Druckflüssigkeitsquelle versehen ist, wobei das Ventil einen Durchflußkanal besitzt, der mit dem zweiten Anschlußstück und mit dem anderen Ende der inneren Leitung in Verbindung steht und in die geöffnete Position vorgespannt ist, um den Durchfluß von Druckflüssigkeit vom zweiten Verbindungsstück zu der inneren Leitung zu ermöglichen und durch erhöhten Druck in dem Raum um die innere Leitung schließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheits-Abschaltventil (15) zwei Ventilelemente (25, 27) aufweist, die als Ventilkörper und Ventilsitz zusammenarbeiten und einzeln gegen die Vorspannung (23, 27) in absperrendem Eingriff miteinander beweglich sind, wobei ein Ventilelement (25) unter dem Einfluß von erhöhtem Druck in dem Raum (19) und das andere Ventilelement (27) unter dem Einfluß von Flüssigkeitsdurchflußkräften beweglich ist, die einer vorgegebenen maximal erlaubten Durchflußrate eines Stromes

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von Hydraulikflüssigkeit durch den Durchflußkanal (16) zum Hydraulikmotor entsprechen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilelernent (25) auf einem Kolben (22) montiert ist, der in einer Kammer (21) verschiebbar ist, die in dem Sicherheitsabsperrventil (15) ausgebildet ist, wobei eine Seite des Kolbens (22) mit dem Raum (19) in Verbindung steht, während das andere Ventilelement (2 7) bezüglich des Ventilelements (25) hin- und herverschiebbar und stromaufwärts hiervon angeordnet ist, wobei die beiden Ventilelemente (25, 2 7) voneinander weg gerichtet federvorgespannt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventileleiiient (2 7) gegen einen Anschlag (29) durch eine Kraft, die durch die Flüssigkeitsdurchflußkräfte ausgeglichen ist, federvorgespannt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (16) sich koaxial durch den Kolben (22) und das erste Ventilelement (25) erstreckt.

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