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Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus der DE-AS 22 27 212 ist eine solche Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
bekannt. Die Vorrichtung weist zusätzlich zu dem verschiebbaren Ventilkörper einen
in einem getrennten Zylinder verschiebbaren Kolben auf, dessen eine Endfläche mit
dem in der äußeren Leitung vorliegenden Druck beaufschlagbar ist. Ein Gestängemechanismus
verbindet diesen Kolben mit dem verschiebbaren Ventilkörper derart, daß, wenn in
der äußeren Leitung e; n Druckanstieg infolge eines Bruches des inneren Schlauches
erfolgt und der Kolben verschoben wird, der verschiebbare Ventilkörper in seine
Schließlage bewegt wird, um den Durchgang des Druckfluids zu unterbrechen.
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Eine aus der EP Al 5197 bekannte Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
weist einen verschiebbaren Ventilkörper auf, der stromauf eines Ventilsitzes angeordnet
ist und axiale Durchtrittskanäle aufweist. Ein in einem Zylinder verschiebbarer
Kolben wird mit dem in der äußeren Leitung anstehenden Druck beaufschlagt.Um eine
Druckfluidströmung durch die Vorrichtung hindurch zu ermöglichen, wird der verschiebbare
Ventilkörper stromaufwärts des Ventilsitzes mit Hilfe eines Verriegelungselementes
gehalten. Wenn ein Druckanstieg in der äußeren Leitung erfolgt, so wird der Kolben
beaufschlagt und bewegt sich aufgrund der Druckerhöhung derart, daß ein an dem Kolben
vorgesehener
Vorsprung an dem Verriegelungselement angreift und
dieses außer Eingriff mit dem verschiebbaren Ventilkörper bringt. Durch den Druck
des Druckfluids wird der Ventilkörper auf seinen Ventilsitz bewegt und durch den
anstehenden Fluiddruck dort gehalten, so daß nun die Druckfluidströmung durch die
Vorrichtung hindurch unterbrochen ist.
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Beiden vorgenannten Schlauchbruchsicherungsvorrichtungen ist gemeinsam,
daß mechanische Mittel vorgesehen sind, um eine Verschiebung des verschiebbaren
Ventilkörpers in seine Schließlage zu ermöglichen. Die Verwendung mechanischer Mittel,
um die Bewegung des verschiebbaren Ventilkörpers in seine Schließlage hervorzurufen,
hat eine kompliziertere Konstruktion und damit höhere Kosten und eine größere Störanfälligkeit
zur Folge.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß sie eine einfachere
K':rstrukt#on aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Der verschiebbare Ventilkörper kann dann in seine Schließlage bzw.
öffnungslage bewegt und in dieser gehalten werden, wenn die in Öffnungsrichtung
bzw. Schließrichtung an dem verschiebbaren Ventilkörper wirkende Kraft kleiner als
eine an dem Ventilkörper angreifende und zu dieser Kraft entgegengerichtete Kraft
ist.
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Ein wesentlicher Gedanke der Ereindung besteht darin, daß der verschiebbare
Ventilkörper mit dem in der äußeren Leitung vorliegenden Druck derart beaufschlagbar
ist, daß,
wenn in der äußeren Leitung eine Druckerhöhung infolge
eines Bruches des inneren Schlauches auftritt, der verschiebbare Ventilkörper in
seine Schließlage unter überwindung des wirksamen Öffnungsdruckes bewegt wird. Der
wirksame Öffnungsdruck ist derjenige Druck, der an dem verschiebbaren Ventilkörper
eine Kraft von der Größe hervorruft, die diesen in der Öffnungsstellung hält oder
in diese bewegt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß der wirksame Öffnungsdruck
gleich dem Unterschied zwischen dem den verschiebbaren Ventilkörper beaufschlagende
Druck des Druckfluids minus eines diese: Druck des Druckfluids entgegengerichtet-i
Geendrurs ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der verschiebbare Ventilkörper
in seine Schließlage bewegt und in dieser gehalten, wenn die auf ihn wirkende Schließkraft
größer als die entgegengesetzt gerichtete Öffnungskraft ist. Infolgedessen muß die
Fläche des verschiebbaren Ventilkörpers, die mit deren in der äußerer. Leitung vorliegenden
Druck beaufschlagt wird, so bemessen sein, daß, wenn der Druck in der äußeren Leitung
auf einen vorbestimmten Wert angestiegen ist, die dadurch auf den verschiebbaren
Ventilkörper wirkende Schließkraft größer als die in Öffnungsrichtung wirkende Kraft
ist.
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Da im allgemeinen der verschiebbare Ventilkörper abgedichtet geführt
wird, sind zu seiner Bewegung Reibungskräfte zu überwinden, so daß dann die mit
dem Druck in der äußeren Leitung beaufschlagte Fläche des verschiebbaren Ventilkörpers
größer als die mit dem Druck des Druckfluids beaufschlagte Fläche sein sollte.
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Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes kann der verschiebbare
Ventilkörper durch ein Federelement in Schließrichtung vorbelastet sein, wobei die
durch das Federelement hervorgerufene, in Schließrichtung wirkende Kraft durch den
auf den verschiebbaren Ventilkörper wirkenden Druck des Druckfluids überwunden wird.
Wenn nun aufgrund einer Druckerhöhung in der äußeren Leitung der verschiebbare Ventilkörper
in seine Schließlage bewegt und dort gehalten werden soll, so muß die Summe aus
der durch den Druck in der äußeren Leitung auf den Ventilkörper wirkenden Kraft
und der durch das Federelement wirkenden Schließkraft so groß sein, daß die in Öffnungsrichtung
wirkende Kraft und etwaige Reibungskräfte überwunden werden. Da durch das Federelement
bereits eine gewisse Schließkraft auf den verschiebbaren Ventilkörper wirkt, kann
die mit dem Druck in der äußeren Leitung beaufschlagte Fläche des verschiebbaren
Ventilkörpers kleiner bemessen sein, als wenn teirl Federelement vorgesehen ist.
Infolgedessen kann durch diese Ausgestaltung eine kleinere Bauform erhalten werden.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist ein
Verriegelungsglied vorgesehen, welches mit dem verschiebbaren Ventilkörper in lösbaren
Verriegelungseingriff bringbar ist. wenn sich der verschiebbare Ventilkörper in
seiner Schließlage befindet. Mit dem Verriegelungsglied kann der verschiebbare Ventilkörper
in seiner Schließlage gehalten werden. so daß kein Druckfluid aus der Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
austreten und der undichte Schlauch abgeschraubt und durch einen neuen ersetzt werden
kann, ohne daß Druckfluid ausfließt.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung des Crflndungsgegenstandes wird
der verschiebbare Ventilkörper durch das sich mit ihm in Verriegelungseingriff befindende
Verriegelungsglied mit einer Kraft beaufschl#gt, die ihn in seine Schließlage drückt.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß der verschiebbare Ventilkörper
an seinen Ventilsitz fest angepreßt wird und zuverlässig eine Druckfluidströmung
unterbindet.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben die eine Längsschnlttdarstellung
eines Ausführung##eispiels zeigt.
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Die Schlauchbruchsicherungsvorrichtung gemäß dieses Ausführungsbeispielsumfaßt
ein Ventilgehäuse 1, welches ein Hauptteil 3 aufweist, welches ein Außengewinde
besitzt, auf das ein Anschlußteil 2 mit einem an ihm ausgeblldeten Innengewinde
aufgeschraubt ist. Die Gewindeverbindung ist mit 14 bezeichnet. Wie in der Figur
zu erkennen, ist zwischen dem Hauptteil 3 und dem Anschlußteil 2 ein Dichtungsring
5 zur Abdichtung angeordnet. Das Hauptteil und das Anschlußteil sind vorzugsweise
zylinderförmig ausgebildet und können aus einem geeigneten Metall oder Kunststoff
hergestellt sein.
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In dem Anschlußteil 2 ist eine Sackbohrung 6 mit einem Innengewinde
ausgebildet, deren Boden eine Durchlassöffnung 7 aufweist. Auf der von der Gewindebohrung
fort-
weisenden Seite weist die Durchlaßöffnung 7 einen durch -eine
Ringschulter gebildeten Ventilsitz 10 auf.
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Mit der einen Einlaß bildenden Gewindebohrung 6 kann die Vorrichtung
an eine Druckfluidleitung angeschlossen werden.
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An der zu dem Anschlußteil 2 weisenden Seite des Hauptteils 3 ist
eine Ausnehmung ausgebildet, wodurch ein Einlaßraum 12 geschaffen wird, der mit
der Durchlaßöffnung 7 in Fluidverbindung steht. In einem Randbereich des Einlaßraumes
12 zweigt ein Hauptdurchlaßkanal 13 ab, der im wesentlichen parallel zu der mittleren
Längsachse der Vorrichtung verläuft und in eine Auslaßöffnung 14 mündet, die vorzugsweise
mittig und der Einlaßöffnung gegenüberliegend angeordnet ist.
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Der auslaßseitige Endabschnitt des Hauptteils 3 ist mit einem Außengewinde
15 versehen. An dem auslaßseitigen Endabschnitt des Hauptteils 3 ist ein Schlauchanschlußteil
17 mittels einer Überwurfmutter 16 angebracht, die auf das Außengewinde 15 aufgeschraubt
ist.
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Das Schlauchatnschlußteil 17 umfaßt eine Scheibe 23, von der ein Innenrohrstutzen
20 und ein Außenrohrstutzen 21 ausgehen. Ein doppelwandiger Schlauch, der einen
inneren Schlauch 31, welcher eine innere Leitung 33 bildet, und einen konzentrisch
und mit Abstand zu dem inneren Schlauch 31 angeordneten äußeren Schlauch 32 aufweist,
welcher eine äußere Leitung 34 bildet, ist auf das Schlauchanschlußteil 17 so aufgeschoben,
daß sich der Innenrohrstutzen 20 in den inneren Schlauch 31 und der Außenrohrstutzen
21 in den äußeren Schlauch 32 erstreckt.Um den Schlauch 30 herum ist eine Schlauchklemme
35 ange-
ordnet. Innerhalb der äußeren Leitung ist ein ringförmiges
Klemmteil 36 angeordnet, welches dazu dient, den von der Schlauchklemme 35 auf den
äußeren Schlauch 32 ausgeübten Druck auf den inneren Schlauch 31 zu übertragen,
damit nicht nur der äußere Schlauch 32 auf den Außenrohrstutzen 20 sondern auch
der innere Schlauch 31 auf den Innenrohrstutzen 20 gedrückt wird.
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Zwischen der auslaßseitigen Endfläche des Hauptteils 3 und der diesem
zugewandten Fläche der Scheibe 23 des Schlauchanschlußteils 17 sind ein innerer
Dichtungsring 25 und ein äußerer Dichtungsring 26 angeordnet.
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In dem Hauptteil 3 ist mittig eine sich in Längsrichtung des Hauptteils
3 erstreckende, zylindrische Bohrung 50 ausgebildet, die zu dem Einlaßraum 12 hin
geöffnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Bohrung 50 eine Endfläche
51 auf. In der Bohrung 50 ist ein kolbenförmiger Ventilkörper 54 verschiebbar angeordnet.
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In Längsrichtung des Ventilkörpers 54 beabstandete Dichtungsmittel
52 verhindern einen Durchtritt von Druckfluid durch die Bohrung 50. Der obere Endabschnitt
55 des Ventilkörpers 54 ist tellerförmig vergrößert und seine obere Endfläche ist
mit 57 bezeichnet. Unter dem Rand der tellerförmigen Vergrößerung des oberen Abschnittes
55 des Ventilkörpers 54 ist eine Ringdichtung 149 angeordnet. In dem oberen Abschnitt
55 ist ferner ein Rückschlagventil vorgesehen, welches noch weiter unten näher erläutert
wird.
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Im mittleren Bereich ist der Ventilkörper 54 mit einer Ringnut 59
ausgebildet, welche sich nach außen öffnende Seitenflächen 60 aufweist. Die Ringnut
59 ist in dem
Bereich des Ventilkörpers 54 zwischen den Dichtungen
52 vorgesehen.
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In dem Hauptteil 3 ist ein sich in Längsrichtung des Hauptteils 3
erstreckender Nebendurchlaßkanal 19 ausgebildet, der mit einem Ende in einen Nebeneinlaß
18 mündet, der am auslaßseitigen Ende des Hauptteils 3 vorgesehen ist. Das andere
Ende des Nebendurchlaßkanals 19 steht über eine sich konisch verjüngende Öffnung
140 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung. In dem Nebendurchlaßkanal 19 sind
eine freibewegliche Kugel 41 und ein ringförmiges Abstandsteil angeordnet, wobei
sich letzteres nahe der Nebeneinlaßöffnung 18 befindet. Nahe der Einlaßöffnung 18
zweigt ein Nebenkanal 42 von dem Nebendurchlaßkanal 19 ab und mündet in den Raum
zwischen der Endfläche 51 der Bohrung 50 und der unteren Endfläche 56 des Ventilkörpers
514.
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Von der Seite her erstreckt sich eine Durchbohrung 74 durch das Hauptteil
3 hindurch bis zu dem in der Bohrung SO angeordneten Ventilkörper 514. Die Durchbohrung
74 weist nahe der Wandung der Bohrung 50 eine Innenschulter 75 auf. deren von dem
Ventilkörper 54 fortweisende Oberfläche 81 zudem Ventilkörper 54 hin geneigt verläuft.
In der Durchbohrung 54 ist ein Betätigungsknopf in der Form einer Kappe 70 angeordnet,
die mit ihrer öffnung zu dem Ventilkörper 54 weist. Der von dem Ventilkörper 54
fortweisende Abschnitt der Kappe 70 weist einen kleineren Durchmesser auf, wodurch
sich eine äußere Ringschulter 77 ergibt. Der Abschnitt der Kappe 70 mit kleinerem
Durchmesser erstreckt sich durch eine Ringmutter 78, die in die Durchbohrung 74
eingeschraubt ist. Die Ringmutter 78 verhindert, daß sich die Kappe 70 aus der Durchbohrung
heraus
verschieben kann.
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Ein länglicher Stößel 72 ist in der Durchbohrung 74 angeordnet und
weist einen vergrößerten Abschnitt 73 auf, mit dem er sich in die Kappe 70 erstreckt.
Ein Federelement in der Form einer Druckfeder 71 ist zwischen dem Stößel 72 und
dem Boden der Kappenöffnung angeordnet. Zwischen dem öffnungsrand der Kappe 70 und
der die abgeschrägte Oberfläche 81 aufweisenden, ringförmigen Innenschulter 75 ist
ein Anhebeelement 76 angeordnet, welches sich quer zu der Durchbohrung 74 erstreckt.
Ein Endabschnitt 82 des Anhebeelementes 76 erstreckt sich über die geneigte Oberfläche
81 der Innenschulter 75 bis in die Bewegungsbahn des öffnungsrandes der Kappe 70.
Der gegenüberliegende Endabschnitt 83 des Anhebeelementes 76 erstreckt sich soweit,
daß er die Bewegungsbahn des Öffnungsrandes der Kappe 70 nicht schneidet. Dieser
Endabschnitt ist so ausgebildet, daß er mit dem vergrößerten Abschnitt des Stößels
72 in Eingriff gelangen kann.
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Es wird nun das bereits erwähnte Rückschlagventil beschrieben, welches
am oberen Endabschnitt 55 des verschiebbaren Ventilkörpers 54 ausgebildet ist. Von
der oberen Endfläche 57 her ist in dem Ventilkörper 54 eine axiale Sackbohrung 58
ausgebildet. Ein Ventilteller 64 weist an seiner Unterseite eine Hülse 61 auf, die
sich in die Sackbohrung 58 des Ventilkörpers 54 erstreckt und in dieser Sackbohrung
58 verschiebbar ist, Innerhalb der Hülse 61 ist ein Federelement in der Form einer
Druckfeder 63 angeordnet, die sich einerseits am Boden der Sackbohrung 58 und andererseits
an der Unterseite des Ventiltellers 64 abstützt. Auf der Oberseite des
Ventiltellers
64 ist eine Dichtung 65 angebracht.
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Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schlauchbruchsicherungsvorrichtung
wird nun beschrieben. Gemäß der Darstellung in der Figur ist der Ventilkörper 54
nach oben verschoben und befindet sich in seiner Schließlage, in der sich die Dichtung
64 auf dem Ventilteller 65 in dichtender Anlage an dem Ventilsitz 10 befindet. Der
Stößel ist mit seinem zu dem Ventilkörper 54 weisenden Endabschnitt in die Ringnut
59 unter der Wirkung der Feder 71 eingedrückt, denn die Kappe 70 liegt mit ihrer
äußeren Ringschulter 77 an der in das Hauptteil 3 eingeschraubten Ringmutter 78
an und wird dadurch an einer nach außen gerichteten Verschiebung gehindert. Der
in die Ringnut 59 eingreifende Endabschnitt des Stößels 72 drückt mit seiner oberen
Kante gegen die nach außen abgeschrägte Seitenfläche 60 der Ringnut 59, wodurch
der verschiebbare Ventilkörper 54 durch den Stößel 72 mit einer nach oben gerichteten,
d.h. in die Schließlage des Ventilkörpers 54 gerichteten Kraft beaufschlagt wird.
Der Stößel 72 hat bei der dargestellten Ausführungsform somit zwei Funktionen, nämlich
einerseits eine Verschiebung des Ventilkörpers 54 aus seiner Schließlage zu verhindern
und andererseits den Ventilkörper 54 in Richtung zu dem Ventilsitz 10 zu drücken,
so daß eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.
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Es wird nun angenommen, daß eine Druckfluidleitung am einlaßseitigen
Ende des Ventilgehäuses 1 in die Gewindebohrung 6 eingeschraubt ist und in der Durchlaßöffnung
7 ein Druckfluid ansteht. Da sich der Ventilkörper 54 in
seiner
Schließlage befindet, kann aus der Durchlaßöffnung 7 kein Druckfluid in den Einlaßraum
12 einströmen.
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Wenn nun auf den Betätigungsknopf in der Form einer Kappe 70 eine
zu dem Ventilkörper 54 hin gerichtete, ausreichend große Kraft ausgeübt wird, so
wird die Kappe 70 verschoben und drückt mit ihrem Öffnungsrand auf den einen Endabschnitt
82 des Anhebeelementes 76.
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Da die von dem Ventilkörper 54 fortweisende Oberfläche 81 der Innenschulter
75 geneigt ist, kann der eine Endabschnitt 81 des Anhebeelementes 76 weiter in Richtung
zu dieser geneigten Oberfläche 81 bewegt werden. Da das Anhebeelement auf den Öffnungsrand
der Innenschulter aufliegt, wirkt dieser als eine Unterstützung, um die das Anhebeelement76
vE##scnwenkt wird, so daß sich der gegenüberliegende Abschnitt 83 des Anhebeelementes
76 nach außen, d.h. von dem Ventilkörper 514 fort, bewegt und an dem Vorsprung 89,
der durch den vergrößerten Abschnitt des Stößels 72 gebildet ist, angreift. Wird
die Kappe 70 ausreichend weit eingedrückt, so bewegt sich dieser Abschnitt 83 des
Anhebeelementes 76 so weit in die entgegengesetzte Richtung, daß der Stößel 72 in
die Öffnung der Kappe 70 verschoben wird und dabei außer Eingriff mit der Ringnut
59 des Ventilkörpers 54 kommt.
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Der Endabschnitt 83 des Anhebeelementes 76, befindet sich außerhalb
der Bewegungsbahn des Endrandes der Kappe 70, so daß er sich frei in die Kappenöffnung
bewegen kann.
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Da auf die auf dem Ventilteller 64 angeordnete Dichtung 65 der Fluiddruck
wirkt, wird der Ventilkörper 54, aus dem der Stößel 70 au#uastet ist, nach unten
verschoben, wobei sich der Ventilteller 64 von dem Ventilsitz 10
fortbewegt,
so daß Fluid durch die DurchlaBöffnung-Ti# hindurch in den Einlaßraum 12 einströmt
und durch den Hauptdurchlaßkanal 13 hindurch zu der Auslaßöffnung 14 und durch den
Innenrohrstutzen 20 des Schlauchanschlußteils 17 hindurch in den inneren Schlauch
31 gelangt.
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Damit sich unter der Wirkung des Druckes des Druckfluids der Ventilteller
64 von dem Ventilsitz 10 fortbewegen kann, ist es erforderlich, daß die den Ventilteller
64 des Rückschlagventils in Öffnungsrichtung beaufschlagende Kraft größer als die
in Schließrichtung wirkende Kraft ist.Der in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft ist
die durch die Feder 62 und die durch die Feder 61 hervorgerufene Kraft sowie die
Reibungskraft zwischen den Dichtungsmitteln 52 und der Innenwandung der Bohrung
50 entgegengerichtet. Diese letztgenannten Kräfte müssen also überwunden werden,
und infolgedessen sind die Federkonstanten der beiden Federn 62 und 63 entsprechend
abzustimmen. Bei entsprechender Wahl der Federkonstanten der Federn 62 und 63 wird
also der Kolben 54 nach unten, d.h. von dem Ventilsitz 10 fort verschoben, bis die
an der Unterseite der tellerartigen Vergrößerung des oberen Abschnittes 55 des Ventilkörpers
54 angeordnete Dichtung mit dem Boden der einlaßseitigen Ausnehmung, die den Einlaßraum
12 bildet, in Berührung kommt. In dieser Öffnungsstellung des Ventilkörpers 54 ist
die auf seine Unterfläche wirkende Druckfeder 62 zusammengedrückt. Auch die auf
den Ventilteller 64 wirkende Feder 63 ist zusammengedrückt, so daß ein freier Durchgang
für das Druckfluid von der Einlaßöffnung 7 in den Einlaßraum 12 vorliegt.
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Es wird noch angemerkt, daß bei der Verschiebung des
Ventilkörpers
54 in seine Öffnungslage die sich in dem Abschnitt der Bohrung 50, in dem die Druckfeder
62 angeordnet ist, befindende Luft durch den Verbindungskanal 62 hindurch in den
Nebendurchlaßkanal 19 strömt und aus diesem durch die Auslaßöffnung 40 und dann
an der Außenfläche der Kappe 70 vorbei entweichen kann.
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Es wird nun angenommen, daß der Innenschlauch 31 bricht, so daß Druckfluid
in die äußere Leitung 34, die von dem Innenschlauch 31 und dem äußeren Schlauch
32 begrenzt ist, gelangen kann. Da geräteseitig die äußere Leitung 34 verschlossen
ist, füllt sich die äußere Leitung 34 mit Druckfluid, so daß die in der äußeren
Leitung 34 vorhandene Luft verdrängt wird und durch das ringförmige Klemmteil 36
undden Außenrohrstutzen 21 hindurch, zu der Nebeneinlaßöffnung 18 gelangt und dann
weiter in den Nebendurchlaßkanal 19 strömt. Ein Teil dieser Luft gelangt durch den
Verbindungskanal 42 in den Abschnitt der Bohrung 50, in dem die Druckfeder 62 zusammengedrückt
ist. Da zwischen der Kugel 141 und der Wandung des Nebendurchlaßkanals 19 ein geringer
Abstand vorgesehen ist, kann die Luft an der Kugel außen vorbei, durch die Auslaßöffnung
40 hindurch und durch die Durch bohrung 74 nach außen abströmen. Sollte sich die
äußere Leitung 34 sehr schnell mit dem Druckfluid füllen, so kann es auch eintreten,
daß die Kugel 141 in Anlage an die sich konisch verjüngende Auslaßöffnung 40 gedrückt
wird und damit die Auslaßöffnung 40 sperrt. Ob ein solcher Fall eintritt, hängt
von der Lage des Ventilgehäuses, dem Gewicht der Kugel 41 und dem Zwischenraum zwischen
der Kugel 41 und der Wandung des Nebendurchlaßkanals 19 ab.
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Wenn das Druckfluid von der äußeren Leitung 34 in den Nebeneinlaß
18 strömt, sowerden der Nebendurchlaßkanal 19, der Verbindungskanal 42 und der Abschnitt
der Bohrung 50, in dem sich die Druckfeder 62 befindet, mit Fluid angefüllt. Infolgedessen
wirkt auf die untere Endfläche 56 des Ventilkörpers 54 der gleiche Fluiddruck wie
auf die Dichtung 65 bzw. den Ventilteller 64.
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Damit sich der Ventilkörper 54 in seine Schließlage bewegt, muß die
in Schließrichtung wirkende Kraft größer als die in Öffnungsrichtung wirkende Kraft
sein.
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Da davon ausgegangen war, daß die Dichtung 49, die an der Unterseite
der tellerartigen Vergrößerung des oberen Abschnittes 55 des Ventilkörpers 54 auf
dem Boden den Einlaßraumes 12 anliegt, wirkt in Öffnungsrichtung des Ventilkörpers
54 einerseits der den Ventilteller 64 beaufschlagende Druck und andererseits der
Druck, der auf den Rand der tellerartigen Vergrößerung wirkt, der über dem Ventilteller
64 hinaussteht. Es wurde unberücksichtigt gelassen, daß der Aussenrand der tellerartigen
Vergrößerung in der Figur abgeschrägt ist. Die in Schließrichtung wirkende Kraft
wird einerseits durch den auf die untere Endfläche 56 des Ventilkörpers 54 wirkenden
Druck und durch die Federkraft der Druckfeder 62 erzeugt. Infolgedessen muß die
durch die Druckfeder 62 hervorgerufene Schließkraft so groß sein, daß die Reibungskraft
zwischen den Dichtungen 52 und der Wandung der Bohrung 50 und auch die Kraft überwunden
wird, welche durch den Fluiddruck in öffnungsrichtung bewirkt wird,der aufdt Rand
der tellerartigen Vergrößerung wirkt, der über den Ventilsitz 64 hervorsteht. Wenn
solche Verhältnisse vorliegen,
wobei davon ausgegangen wurde, daß
die vor, dem Druck des Druckfluids beaufschlagte Fläche des Ventiltellers 64 genauso
groß ist wie die untere Endfläche 56 des Ventilkörpers 54, bewegt sich der Ventilkörper
54 in seine Schließlage, in der die Dichtung 65 abdichtend an dem Ventilsitz 10
anliegt.
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Wenn sich der Ventilkörper 54 in diese Schließlage verschoben hat,
so liegt die an ihm ausgebildete Ringnut 59 dem Endabschnitt des Stößels 72 gegenüber,
so daß der Stößel unter der Wirkung der Feder 71 in die Ringnut 59 mit seinem Endabschnitt
einrastet. Da der Stößel 72 weiterhin durch die Feder 71 vorbelastet bleibt, drückt
die obere Kante des Endabschnittes des Stößels gegen die abgeschrägte Seitenfläche
60 der Ringnut 59, so daß auf den Ventilkörper 54 eine in seine Schließlage gerichtete
Kraft wirkt, so daß kein Spiel in Verschieberichtung des Ventilkörpers 54 vorliegt
und die Dichtung 65 am Ventilteller 64 gegen den Ventilsitz 10 gepreßt wird und
jeglichen Druckfluiddurchlaß unterbindet.
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Die Arbeitsweise des Rückschlagventils wird nun beschrieben. Es wird
angenommen, daß sich der Ventilkörper 54 in seiner Öffnungslage befindet, in der
die Druckfeder 62 zusammengedrückt und die Dichtung 49 an der Unterseite der tellerartigen
Vergrößerung am Boden des Einlaßraumes 12 anliegt. Ferner liegt der Ventilteller
64 an der oberen Endfläche 57 des Ventilkörpers 54 an, wobei dann die Druckfeder
61 zusammengedrückt ist. Durch entsprechende Auswahl der Federkonstanten für die
Druckfedern 61 und 62, d.h. durch entsprechendes Bestimmen der durch die Druckfeder
62 auf
den Ventilk~irper 54 und der durch die Druckfeder 61 auf
den Ventilteller 64 ausgeübten Kräfte kann erreicht werden, daß,wenn der Druck des
Druckfluids stark abnimmt, weil beispielsweise die Druckfluidleitung entleert worden
ist, sich der Ventilteller 64 unter Wirkung der Feder 61 in Richtung zu dem Ventilsitz
10 bewegt und an diesem lrl Anlage kommt, ohne daß der Ventilkörper 54 in Richtung
seiner Schließlage verschoben wird. Die Werte für die Federkonstanten der Druckfedern
61 und 62 bzw.
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die Kräfte, die durch diese Federn ausgeübt werden sollen, lassen
sich dadurch bestimmen, daß eine Kräftebilanz derjenigen Kräfte aufgestellt wird,
die auf den Ventilteller 64 und den Ventilkörper 54 in ÖffnungsrichtÜ bzw. in Schließrichtung
wirken.
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Die vorhergehend ausführlich beschriebene Ausführungsform stellt lediglich
ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Schlauchbruchsicherungsvorrichtung dar. Es
sind vielerlei AFwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich.
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So können der Nebendurchlaßkanal 19 und die Kugel 41 fortgelassen
werden, so lange nur eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Nebeneinlaß 18
und der unteren Endfläche 56 des Ventilkörpers 54 vorliegt. In einem solchen Fall
kann die in der äußeren Leitung 54 vorhandene Luft nicht entweichen, sondern wird
durch das in die äußere Leitung 34 einströmende Druckfluid komprimiert, tis sie
ebenfalls den gleichen Druck wie das Druckfluid aufweist.
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Die an der unteren Endfläche 56 des Ventilkörpers 54 angreifende Druckfeder
62 kann fortgelassen werden, wenn die untere Endfläche 56 ausreichend groß ausgebildet
ist, so daß die durch den sie beaufschlagenden Druck des
Druckfluids
hervorgerufene Verschiebungskraft in Richtung der Schließlage größer als die in
öffnungsrichtung wirkende Kraft ist.
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Ferner kann der End- und Verriegelungsmechanismus, der unter anderem
die Kappe 70, die Feder 71, den Stößel 72 und das Anhebeelement 76 umfaßt, auch
so ausgebildet sein, daß lediglich ein Stößel vorgesehen ist, der in Richtung zu
dem Ventilkörper federvorbelastet ist, und an dem eine Handhabe angebracht ist,
die aus dem Ventilgehäuse hervorsteht, so daß der Stößel herausgezogen werden kann,
um den Ventilkörper für eine Verschiebungsbewegung freizugeben. Auch könnte der
Ver-und Entriegelungsmechanismus durch einen an dem Vertilgehäuse verschwenkbar
gelagerten Winkelhebel gebildet sein ~dessen eines Ende in lösbaren Verriegelungseingriff
mit dem Ventilkörper gebracht werden kann. Dieser Hebel sollte in die Verriegelungsstellung
federvorbelastet sein.
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Auch das am oberen Endabschnitt des Ventilkörpers vorgesehene Rückschlagventil
ist nicht unbedingt erforderlich, jedoch sehr zweckmäßig, um das Zurückströmen von
Druckfluid in die Druckfluidleitung zu verhindern wenn der Druck in der Druckfluidleitung
unter einen vorbestimmten Wert absinkt.