JPH11505592A - パイプ破壊安全弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内部のサーボ弁を有するパイプ破壊安全弁に関し、そのサーボ弁が弁ピストンを有し、その弁ピストンが制御端縁の一方の位置においてサーボ弁の２つの内部の圧力接続部間の接続を遮断する。この制御端縁に対して軸方向に距離をおいて弁ピストンに他の制御端縁が形成されており、前記他の制御端縁が弁ピストンの付勢ばねないしはそのばねを収容するばね室を圧力接続部に対して液密に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプ破壊安全弁 本発明は、パイプ破壊安全弁、特に特許請求項１の上位概念に記載の制動−遮 断弁に関するものである。 この種の弁は、たとえば外部の力によって荷重を加えられる負荷、たとえば持 上げシリンダの排出流を制御する下降制動遮断弁として、供給流に関して負荷が 先行するのを防止するために用いられる。同時にこの弁は、それがシートピスト ンとして形成されている場合には、それぞれの位置において負荷を堅固に圧力維 持して漏れなしに遮断する、制御される逆止め弁の機能を果たす。 ドイツ特許公開公報ＤＥ−ＯＳ3239930に基づく従来技術から、制動−遮断弁 が知られており、この制動−遮断弁は強制開放する逆止め弁を備えた特別な実施 例で形成されている。この公知の制動／遮断弁は、閉鎖位置へ付勢された弁タペ ットによって閉鎖可能な、内側の弁座を備えた第１の中空の弁ピストンを有する 。その場合に内側の弁座は弁ピストン内に設けられた第１の半径方向孔を介して 第１のポンプ側の弁圧力接続部との接続を有する。弁座の後方に配置された第２ の半径方向孔は環状通路を介して、第２の負荷側の弁圧力接続部を遮断する逆止 め弁の他の弁座と接続されている。その場合に逆止め弁内に、圧力制限弁が内蔵 されている。上述の弁ピストンはさらに、内側の弁座の直前に付加的な小直径の 半径方向孔を有し、かつその場合にばねによって、環状通路と小直径の半径方向 孔との間の接続が中断される位置へ付勢されている。 荷重を持ち上げるために油圧液体が第１の弁圧力接続部から弁ピストン、内側 の弁座、環状通路、逆止め弁の弁座を通って第２の弁圧力接続部へ流れ、そこか ら負荷へ導かれる。荷重を所定の位置に保持しようとする場合に、ポンプ圧力が 減少すると逆止め弁がばねによって弁座へ押圧され、それによって第２の弁圧力 接続部における、従って負荷内の油圧が維持される。荷重を下降させるために、 この実施例においては、弁ピストンと逆止め弁のピストンが制御圧力導管内の圧 力によってそれぞれの付勢ばねに抗して移動され、その場合に強制開放された逆 止め弁の弁座、環状通路並びに小直径の半径方向孔を介して第２の弁圧力接続部 と第１の弁圧力接続部との間に流体接続が形成され、この場合に第１の弁圧力接 続 部は外部のルート弁を介してタンクと接続されている。 この従来技術の上述の説明から明らかなように、制御圧力によってそれぞれ操 作すべき２つの弁ピストンによって必然的に制動−／遮断弁の全体構造がきわめ て複雑になり、それによって構造的な寸法が比較的大きくなってしまい、さらに 漏れによってもたらされる圧力損失が大きくなってしまう。 漏れ損失をできる限り小さく抑えるという考えから、ドイツ特許公開公報ＤＥ −ＯＳ2352742に示されているような、この分野の制動−／遮断弁が開発され、 それはまた本発明対象に最も近い従来技術と考えられる。 この弁は中空の弁ピストンを有し、その弁ピストンが２つの弁圧力接続部を接 続する弁座に対して、ばね室内に設けられているばねによって付勢されている。 弁ピストン内にはさらに、内部の予備制御（プリコントロール）シート弁が設け られており、その予備制御シート弁を制御圧力操作可能な操作ピストンによって 強制開放することができる。その場合に制動−／遮断弁は負荷へ通じる圧力導管 内に配置された逆止め弁に対してその２つの接続部が並列に接続されており、そ の場合にばね室には恒久的に荷重圧力が供給されている。 負荷を持ち上げる場合には、逆止め弁の上流に位置する圧力接続部にポンプ圧 力が供給され、そのポンプ圧力は逆止め弁の下流に位置する接続部内で支配して いる荷重圧力に対して逆止め弁内のばねの力に応じて増大されており、その場合 に弁ピストンはピストンばねによっても、ばね室内を支配している荷重圧力によ っても弁座上に押圧される。負荷をある位置に保持しようとする場合には、外部 の逆止め弁が閉鎖され、制動−／遮断弁の弁ピストンはさらに閉鎖位置に保持さ れ、それによってポンプ側の弁接続部がほぼ圧力なしになる。荷重を下降させる ためには、操作ピストンが内部の予備制御シート弁を開放するように操作され、 それによってばね室内の圧力が放出される。操作ピストンをさらに操作すると、 弁ピストンが弁座から持ち上げられて、それによって負荷圧力がタンク内へ放出 される。 この弁実施形態においてはポンプ側の弁接続部の変化する圧力の高さが弁ピス トンの制御に悪く作用することが、明らかにされている。さらに制動−／遮断弁 のハウジング、特にばね室を中実かつ特に液密に形成しなければならない。とい うのはそれが恒久的に荷重圧力にさらされ、したがってそれに耐えなければなら ないからである。 従ってこの最後に挙げた従来技術に鑑みて、本発明の課題は制動−／遮断弁を 、好ましくは簡単かつ安価な構造を有するパイプ破壊安全弁として形成すること である。 この課題は本発明によれば、特許請求項１に記載の特徴を有するパイプ破壊安 全弁によって解決される。それによれば本発明によるパイプ破壊安全弁はサーボ 弁を有し、そのサーボ弁が少なくとも２つの内部の圧力接続部と弁ピストンとを 有し、その弁ピストンが付勢ばねによって圧力接続部を分離する第１の位置へ付 勢されている。そのために弁ピストンには第１の制御端縁が形成されており、そ の制御端縁によって圧力接続部の１つが閉鎖可能である。その場合に第１の制御 端縁に対して軸方向に距離をおいて、第２の制御端縁が設けられており、その第 ２の制御端縁は付勢ばねを圧力接続部に対してシールする。この特別な手段によ ってパイプ破壊安全弁のハウジングの特に付勢ばねの領域とこのハウジング領域 に設けられているシールを比較的弱く設計することができる。というのはこれら は弁に供給される作業圧力に直接さらされないからである。従って材料選択と構 造的な設計に関するコスト削減を達成することができる。 請求項２と３に示す本発明対象の実施形態によれば、第１の制御端縁が弁皿に よって形成されており、その弁皿がばね付勢力によって一方の圧力接続部を形成 する弁座と添接することができる。その場合に弁座は、パイプ破壊安全弁のハウ ジング内に形成された収容孔へ挿入されているジャケットによって形成される。 この構造によってサーボ弁をパイプ破壊安全弁内に組み込む前に、そのサーボ弁 をほぼ完全かつそれによって安価に前もって取り付けることが可能になる。 請求項４に示す実施形態によれば、第２の制御端縁は弁ピストンに形成されて いるリングカラーによって形成され、そのリングカラーは滑り軸受として用いら れ、その場合に第１と第２の制御端縁の間において第１の制御端縁に直接隣接し て他の制御端縁が設けられており、前記他の制御端縁も同様に弁ピストンを滑り 案内するために用いられる。従って弁ピストンに一体的に形成された第２の制御 端縁は２つの機能を果たし、それによって制御ピストンの全体構造が簡略化され る。 請求項６に示す実施形態においてはさらに、パイプ破壊安全弁は選択的にポン プまたはタンクと接続可能な弁接続部と負荷接続部とを有し、それらは途中に接 続されている圧力−／供給弁を有する圧力供給通路を介して互いに接続されてお り、その圧力−／供給弁に対して並列に還流通路が接続されており、その途中に サーボ弁が接続されている。組み合わせられた圧力−／供給弁を内部に配置する ことによって、パイプ破壊安全弁の内部の通路ガイドだけでなく、その組立ても 簡略化されるので、それによってコストも削減される。 請求項10には、弁ピストンの付勢ばねとは反対の側に中空室を形成する他の手 段が記載されており、その中空室は弁ピストンに一体的に配置されたリングカラ ーによって作業圧力を導く負荷室に対して分離されている。その場合に請求項11 に示す中空室は好ましくはリングカラーとして形成された絞り箇所を介して負荷 室と接続されており、その場合に請求項12によれば中空室は通路を介して漏れ導 管に接続されており、その通路内に予備制御シート弁が取り付けられている。こ の手段によって第１の圧力接続部を閉鎖するための付勢ばねのばね力は、中空室 内に構築される圧力によって増大される。さらに付勢ばねが破壊された場合にパ イプ破壊安全弁の一種の機能確保が形成される。というのは中空室内の圧力は、 単独で弁ピストンをその閉鎖位置へ移動させる十分な大きさを有するからである 。 請求項13によればさらに、弁ピストンの内部の通路が軸方向に延びる透孔とし て形成されており、その場合に弁ピストンは軸方向に移動するために操作ピスト ンと係合することができ、その操作ピストンは時間的に係合の前に弁ピストン内 に配置された予備制御シート弁を開放位置へ移動させ、それによって中空室内の 圧力を漏れ導管内へ放出することができる。上述の構成部材がこのように協働す ることによって構造的なコストが減少されるので、それによって同様に製造コス トの低減にも寄与できることは明白である。 本発明の他の好ましい実施形態は、他の従属請求項の対象である。 次に、添付図面を参照し、好ましい実施例を用いて、本発明を詳細に説明する 。 図１は、本発明によるパイプ破壊安全弁としての制動−／遮断弁の回路図を示 し、図２は、本発明による制動−／遮断弁の第１の構造的な実施例を、負荷に圧 力を供給する位置において示すものであり、その場合に弁ピストンは付勢ばねに よっても荷重圧力によってもその弁座へ押圧されており、図３は、図１に示す実 施例の他の構成を同じ位置において示しており、図４は、本発明の第２の構造的 な実施例を、負荷に圧力を供給する位置において示すものであって、その場合に 弁ピストンは付勢ばねによってのみ弁座上へ押圧される。 図１によれば、パイプ破壊安全弁としての制動−／遮断弁は基本的な構造にお いて、少なくとも２つの内側の圧力接続部２、３と弁ピストン４とを備えた統合 されたサーボ弁１を有し、弁ピストンは付勢ばね５によって、２つの圧力接続部 ２、３を分離する第１の位置へ付勢されている。図２から明らかなように、その ために弁ピストン４には円錐部分として形成された弁皿６が設けられており、こ の弁皿が付勢ばね５を介して弁座７に押圧される。本発明によればピストン４に は、第１の圧力接続部２を閉鎖する円錐部分６に対して軸方向に距離をおいて、 本実施例においてはリングカラー８の形状のシールが設けられており、このリン グカラーが付勢ばね５を２つの圧力接続部２、３に対してシールしている。その 場合に付勢ばね５を収容する、従って圧力のないばね室９は、付加的な漏れオイ ル導管10を介して別体のタンク接続部Ｌと接続されている。 特に図１に示すように、サーボ弁１は制動−／遮断弁内に形成された還流通路 11の途中に接続されており、還流通路は負荷側の弁接続部Ｖを他の弁接続部Ａと 接続しており、その弁接続部も図示されていない外部のルート弁を介して選択的 にポンプまたはタンクと接続することができる。サーボ弁１は本発明によれば、 外部の制御接続部Ｐstを介して制動−／遮断弁に印加可能な制御圧力によって操 作するように設計されている。還流通路11に対して並列にさらに、サーボ弁１の 特に圧力接続部２を迂回する、ないしは橋渡しする供給通路12が形成されており 、その途中に本発明によれば、たとえば本出願人によって「ＭＨＤＢＮ22Ｋ」の 名称で販売され、従って従来技術に数えられる、予備制御される組み合わされた 圧力−／供給弁13が接続されている。負荷接続部Ｖにおける現在の圧力状況を監 視するために、さらに圧力センサ用の測定接続部Ｍが設けられており、これは直 接接続部Ｖと接続されるか、あるいはダブルシリンダーの場合のバランス導管の ための接続部として使用することができる。 本発明による制動−／遮断弁の、特に第１の実施例に基づくそのサーボ弁１の 構造的な構成に関して、図２を参照する。 それによれば測定接続部Ｍは第１の通路14を介して弁ハウジング内に形成され た負荷室15と接続されており、そこから図２に示すように孔16が負荷接続部Ｖへ 通じている。その場合に負荷室15ないし孔16は、サーボ弁１を収容する他の弁ハ ウジング孔によってほぼ直角に貫通されており、この弁ハウジング孔は弁ハウジ ング全体を通して延びており、その場合に負荷室15によってほぼ二分される。図 ２に示す右の孔部分内にジャケット17が液密に填め込まれており、このジャケッ トは弁ピストン４を滑り軸承するために用いられ、かつその接続室15に連通する 端部が弁座７を形成している。このジャケット17は、図２から明らかなように、 弁ハウジング内に螺合された、ジャケット17に関してより大きい内部孔直径を有 するブッシュ18によって弁ハウジング孔内の段部に対して圧接され、それによっ てジャケット17が軸方向に固定される。その場合にブッシュ18は冒頭で述べたば ね室９を形成し、このばね室は外側に向かってブッシュ18の端壁によって閉鎖さ れている。端壁には制御圧力導管用の制御圧力接続部Ｐstが形成されており、そ れを介してブッシュ18内に滑り軸承されている操作ピストン19を制御圧力を介し て操作することができる。 図２に示す左の孔部分内にも同様に、右のジャケット17に対して同じ内径を有 するジャケット20が螺合され、中空のボルト21によって押えられており、その場 合に左側の孔部分は調節ボルトとして形成された、中空ボルト内へねじ込まれた ブラインド栓（図示せず）によって周囲に対して閉鎖されている。弁ピストン４ は負荷室15を貫通して左側のジャケット20内へ延長されており、そこでジャケッ ト20の内部において弁ピストン４に形成されたリングカラー22を介して滑り軸承 されており、その場合にジャケット20の内部においてブラインド栓と左側のリン グカラー22との間に中空室23が形成される。リングカラー22の外表面に絞り機能 を考慮した接続通路24が螺旋状に形成されており、それによって、負荷室15内で 現在支配している圧力が接続通路24を介して中空室23内で徐々に構築されて、そ れによって弁ピストン４とそれに伴って反対側の円錐部分６を弁座７に対して押 圧することが保証される。 すでに上述したように、弁ピストン４はさらに図２に示す右のジャケット17内 で同様に滑り軸承されており、その場合にここではまずシールとして用いられる リングカラー８によって、そして円錐部分６に直接隣接する、弁ピストン４の他 のリングカラー25によって載置点が形成される。その場合に、円錐部分６に配置 されたこの第２のリングカラー25の外表面には軸方向の切欠き26が形成されてお り、この切欠きはシールリングカラー８の方向に開放しており、いわゆる微調節 溝として用いられる。２つのリングカラー８、25の間においてジャケット17には 、円形平面内に位置し、かつ円錐部分6によって負荷室15から分離可能な多数の 半径方向孔27が形成されており、これらはジャケット17に形成された外側の環状 通路28へ連通し、その環状通路は弁接続部Ａへ通じる概略的に図示されている還 流通路11と流体接続されている。図２に示すジャケット17の右の終端部分におい て、シールを形成するリングカラー８とブッシュ18との間で、他の半径方向の排 出孔29がジャケット17に設けられており、この孔は漏れオイル導管10内へ通じて おり、従ってばね室９を漏れオイル導管10ないしは漏れオイル接続部Ｌと接続す る。その場合に排出孔29の位置は、弁ピストン４の各位置においてシールリング カラー８による排出孔29の弁接続部Ａへ通じる還流通路11からの分離と同時に排 出孔29のばね室９への恒久的な接続が保証されるように、選択されている。 図２に示す弁ピストン４の右の終端部分は、弁ピストン内へ軸方向に螺合され た突出部30によってブッシュ18のばね室９内へ延長されており、その突出部の右 外側の突出端部が半径方向に拡幅されてリングカラー状のばね座31となっており 、そのばね座に弁ピストン突出部30の回りに配置された付勢ばね５の一方の端部 が支持されている。その場合にばね５の他方の端部はジャケット17自体の右の端 面に支持されており、それによって弁ピストン４がジャケット17に関して図２の 右へ付勢され、それによって円錐部分６が左側の中空室23内で支配する圧力に支 援されて、弁座７上に圧接される。その場合に弁ピストン４と突出部30には内側 の軸方向の透孔32が形成されており、その透孔が左側の中空室23をばね室９と接 続する。この透孔23内において弁ピストン突出部30の左の終端部分に、すなわち 弁ピストン４と突出部30の間に予備制御シート弁33が閉鎖部材34によ って弁座の形状で配置されており、その閉鎖部材がばねによって、左側の中空室 23内の圧力に支援されて、内側の弁座上へ押圧され、操作ピストン19によって、 弁ピストン突出部30の透孔32内にさらに軸承されている２つのスペースピン35を 介して開放位置へ移動することができる。その場合に予備制御シート弁33の弁座 は、弁ピストン突出部30内に形成されている半径方向孔を介してばね室９と接続 されている。 さらに弁ハウジング内には、図２には図示されていない、市販の組み合わされ た圧力−／供給弁13を収容する他の収容孔が形成されており、その圧力−／供給 弁は理解しやすくするために単に切換えシンボルとしてのみ図示されている。 すでに冒頭で説明したように、図２に示す予備制御される圧力−／供給弁13は 圧力供給通路12の途中に接続されており、その圧力供給通路は弁接続部Ａとサー ボ弁１との間で還流通路11から分岐しており、サーボ弁１の圧力接続部２を迂回 して負荷室15へ連通している。従って予備制御される圧力−／供給弁13は負荷室 15へ開放する逆止め弁を形成しており、その逆止め弁は制御側においては付勢ば ねによって閉鎖位置に保持され、弁接続部Ａを介して導入されるポンプ圧力によ って開放位置へ移動可能である。同時にこの逆止め弁は予備制御される圧力制限 弁と組み合わせられており、その圧力制限弁は内部の制御導管を介して負荷室内 の圧力によって駆動され、予め設定された限界値を越えると負荷室15内の圧力を 還流導管11へ放出する。 上述した第１の実施例に基づく制動−／遮断弁の機能方法を、次のように書き 直すことができる。 図示されていない負荷、たとえば荷重を持ち上げる持上げシリンダに、制動− ／遮断弁の前段に接続された従来のルート弁（図示せず）を適当に操作すること によって圧力が供給されると、油圧液体が圧力接続部Ａを通って流れ、組み合わ せられた圧力−／供給弁13の逆止め弁を付勢ばねの力に抗して開放し、圧力供給 通路12と制動−／遮断弁の内部の負荷室15を介して負荷接続部Ｖへ達し、その負 荷接続部には図示されていない負荷導管が接続されている。冒頭で説明したよう に、弁ピストン４の円錐部分６がその付勢ばね５の付勢力によってその弁座７上 に堅固に据えられており、その場合にシールとして作用する弁ピストン４のリ ングカラー８がばね室９をいまは同様にポンプ圧力の元にある還流通路11から分 離しているので、油圧液体がばね室９とそれに続く漏れオイル導管Ｌを通して逃 げることはできない。 この構造的な手段によって、すなわちシールとして作用するリングカラー８の 配置によって、ばね室９を形成するブッシュ18とブッシュ18に設けられているシ ールを弱く設計することができるのは、明白である。というのはこれらの部材は ポンプ圧力を受けないからである。 荷重を予め定められた位置に保持するために、すなわち負荷内の圧力を予め定 められた値に維持しようとする場合に、ポンプ圧力は単純に減少され、それによ って組み合わせられた圧力−供給弁13は閉鎖位置へ移動する。負荷に圧力が供給 される間にすでに、図２に示す左側の中空室23内に絞りとして作用する接続通路 24を介して負荷室15から負荷圧力が構築されて、その負荷圧力はこんどは弁接続 部Ａにおける、従って還流通路11内の圧力降下に基づいて弁ピストン４に作用し 、その円錐部６を新しく支配するようになった力の均衡に基づいてばね力に加え てその弁座７上へ押圧する。このようにして、負荷が漏れオイルなしにその位置 に留まることが保証される。この切換え状態において負荷内に、たとえば揺れや 振動によって、制動−／遮断弁またはそれに連続する導管の過負荷を意味する圧 力ピークが発生した場合には、こんどは予備制御される圧力制限弁として機能す る圧力−／供給弁13が開放して、それによって所定量の油圧液体が負荷室15から 圧力のなくなった還流通路11へ放出される。 負荷内の油圧圧力をたとえば荷重を下降させるために減少させようとする場合 には、図２に示す右側に配置されたブッシュ18内の制御圧力接続部Ｐstを介して 制御圧力が印加されて、それによってブッシュ18内に軸承されている操作ピスト ン19が図２中左へ移動して、軸方向に相前後して配置された２つのスペースピン 35を介して弁ピストン４内に設けられている予備制御シート弁33を強制開放する 。それによって左側の中空室23内に圧力が漏れオイル導管10内へ放出され(負荷 通路24を通って後から流れる油圧液体は、予備制御シート弁33を通って流出する 油圧液体よりも少ない)、それによって弁ピストン４の円錐部分６とその弁座７ との間の圧接力が、弁ばね５によって発生される付勢力まで減少される。 ここのところで注意すべきことは、円錐部分６における圧力供給面積が左側の リングカラー22に対してほぼ同一であるので、負荷室15からそれらの上にそれぞ れ作用する押圧力はほぼ相殺されることである。 そして操作ピストンがさらに左へ移動すると、操作ピストンは弁ピストン４な いしは突出部30の右側の端面に添接して、弁ピストン４をいまでは単独で作用す る付勢ばね５の付勢力に抗して移動させる。それによって円錐部分６がその弁座 ７から持ち上がるので、負荷内と従って負荷室15内で支配している圧力を還流通 路11を介して弁接続部Ａへ、そしてそこから図示されていないタンクへ放出する ことができる。 その場合に、右方向への弁ピストン４の最大の移動距離は、調節ねじとして形 成されているブラインド栓によって制限される。さらに、流出する油圧液体の配 量は正確に定められ、ないしは調節されるを付言しておく。というのは弁ピスト ン４を移動させるための力は、上述の説明に示すように、負荷圧力とは関係なく 付勢ばね５のばね力のみに比例するからである。この配量精度はさらに、より大 きい移動距離許容誤差を許容する微調節溝26を配置することによって改良される 。弁ピストン４の図２中左の端面側(弁ピストンのばね室とは反対の側)の中空室 23の構成はさらに、弁ピストン４の付勢ばね５が破壊された場合でも、制動−／ 遮断弁の機能維持を保証する。 この種の条件の元で制御圧力が減少された場合には、弁ピストン４内に配置さ れている予備設定シート弁33の閉鎖部材34が、シート弁内部の付勢ばねの付勢力 によって閉鎖されて、それによって言及されている中空室23内に負荷室15内の圧 力に相当する圧力が徐々に構築される。この圧力は弁ピストン４の左側の端面に 作用して、それを円錐部分６において常に支配している力の均衡によって右側へ 移動させる。このようにして円錐部分６は再び閉鎖位置へ移動されて、それによ って負荷接続部Ｖの弁接続部Ａに対する接続が中断される。また、中空室23をば ね室９に対して特別に配置することによっても、油圧によって力を加えられない ので、弁ピストン突出部30をより弱い荷重をかけることのできる、従ってコスト 的に安価な材料から形成することができる。 本発明による最初の実施例を説明するに当って最後にさらに、機能を変えずに 多数の構造的な変更を行うことができることを付言しておく。すなわち圧力−／ 供給弁13を外部に配置し、あるいは圧力制限弁と組み合わせた別体の逆止め弁に よって代用することができる。また、接続通路24の代わりに単純にリングカラー 22をもっと大きいあそびをもってジャケット20へ挿入することも可能であり、そ れによって２つの構成部分の間に同様な作用を有する間隙が形成される。次にさ らに説明する実施例の場合においても、同様な変更の可能性は提供されるので、 以下においてはそれについてはこれ以上詳しく説明はしない。 図３には、第１の実施例に基づく制動−／遮断弁の他の実施形態が図示されと ており、その場合に以下においてはそれに関する構造的な差異についてのみ説明 する。 図３から明らかなように、この本発明による実施形態においては内側の予備制 御シート弁33は負荷室15の内部の弁ピストン４の左の終端部分に配置されており 、その場合に弁33を操作ピストン18によって操作するために押圧ロッド36が弁ピ ストン４の内部の透孔32内に引き込まれ、図３中右へばねで付勢されている。そ の場合に予備制御シート弁33は弁座上へ付勢された閉鎖部材34からなり、この閉 鎖部材は押圧ロッド36によって介在しているスペースピン37を介して開放方向へ 移動可能することができる。その場合に閉鎖部材34は弁座を形成する外側のジャ ケット38内に軸承されており、ジャケットも弁ピストン４内に軸方向に移動可能 に軸承され、直接押圧ロッド36によって操作することができる。その場合にジャ ケット38は外側の段部を有し、その段部がばね付勢方向における軸方向の移動を 制限するために弁ピストン４の透孔32内の対応する段部と係合する。他の言葉で 説明すると、ジャケット38は閉鎖部材34の付勢ばねによって弁座を介して透孔32 内の段部へ押圧され、押圧ロッド36の軸方向の移動によってその段部から持ち上 げることができる。 その場合に外側のジャケット38の領域において弁ピストン４には半径方向の孔 39が形成されており、その孔が負荷室15と弁ピストン４の内側の透孔32との間に 接続を形成する。円錐部分６が弁座７に添接している、図３に示す弁ピストン４ の位置においては、予備制御シート弁33の閉鎖部材34も閉鎖位置に保持されてお り、その位置においては左の中空室23とばね室９との間の接続は中断されて いる。閉鎖部材34に作用する付勢力によって外側のジャケット38も内側の透孔32 内の段部上へ押圧され、その場合に半径方向の孔39かジャケット壁によって閉鎖 される。 さらに図３から明らかなように、この実施例においては円錐部分６の弁座７、 すなわちその内径は、弁ピストン４を軸承するための右と左のジャケット17、20 の３つのリングカラー８、22、25を案内するそれぞれ同じ内径に比較して、直径 を大きく繰りぬくことによって半径方向に拡幅されており、その場合に弁座７の 閉鎖された状態において円錐部分６と弁ピストン４を軸承する右のジャケット25 との間に環状空間40が形成され、この環状空間40へ斜め外側へ延びる幾つかの孔 41が通じており、それらの孔は弁ピストン４の内側の透孔32へ連通し、円錐部分 ６ないし予備制御シート弁33の閉鎖状態においては予備制御シート弁33の外側の ジャケット38によって同様に閉鎖される。その場合に外側のジャケット38の外側 面には、弁ピストン４の半径方向の斜めに延びる孔39、41の軸方向の距離に相当 する幅の切込み42が形成されているが、その場合に切込み42は、上述した予備制 御シート弁33の閉鎖された位置においては半径方向の孔39と斜めの孔41との間に 流体接続が存在しないように、配置されている。 負荷に圧力を与えて維持するための機能は、図２に示す第１の実施例の機能に ほぼ相当するので、ここでは新たに説明することは避ける。 ところで、制御された圧力放出の場合に図３に示す実施例においては、制御圧 力接続部Ｐstを介して制御圧力が操作ピストン18に印加され、それによって押圧 ロッド36が図３に示す弁ピストン４の内部で左へ移動される。それによってまず 予備制御シート弁33の閉鎖部材34がその弁座から持ち上げられて、それによって 左側の中空室23内の油圧が弁座、弁ピストン４の内部の透孔32並びにばね室９を 介して漏れオイル導管10へ放出される。しかし上述したように弁ピストン４の弁 座７は半径方向に拡幅されているので、円錐部分６の負荷室15に向いた重要な圧 力作用面も、弁ピストン４に形成された左側のリングカラー22の該当する作用面 よりも大きいので、それによってもたらされる残留圧力が負荷の圧力に従って円 錐部分６上に閉鎖方向に作用する。 しかし図３に示す押圧ロッド36がさらに左へ移動されると、予備制御シート弁 33の外側のジャケット38が連動されて、それによって半径方向の孔39が切欠き42 を介して弁ピストン４内の斜めの孔41と接続され、環状空間40内に負荷圧力に相 当する圧力を構築することができる。その瞬間に弁ピストン４の円錐部分６にお いてはほぼ力の均衡が支配し、それによって円錐部分６とその弁座７との間の押 圧力は弁ピストン４の付勢ばね５の力によってのみ定められ、従って負荷の圧力 とは無関係になる。その時初めて操作ピストン18が弁ピストン４の右の端面ない しはその突出部40と接して、それを付勢ばね５の力のみに抗して図３中左へ移動 させ、弁ピストン４に設けられた弁座７を予備制御圧力に比例して開放する。 特に弁座７を半径方向に拡幅することに関してサーボ弁をこのように特別に構 成する理由は、特に負荷圧力が高い場合に円錐部分６がそれに応じた圧接力によ ってその弁座７へ押圧されることにある。それによって特に右側のジャケット17 の内径において材料の突出がもたらされる場合があり、それが弁ピストン４の固 着をもたらす。この危険は、ほぼ弁座７の可塑的な変形の緩衝に用いられる、後 続の環状空間40を有する弁座７の半径方向に拡幅によって、除去される。 図４には本発明の他の実施例が図示されており、その場合に以下においては第 １の実施例に対して存在する差異のみを詳細に説明する。 図４から明らかなように、弁ピストン４は内側の予備制御シート弁を持たず、 それに対して左側の中空室23は弁ピストン４内の透孔32を介して右側のばね室９ との恒久的な接続を有する。その理由は、左側の中空室23が圧力なしに維持され ることにあって、その場合に円錐部分６と弁座７との間の圧接力は弁ピストン４ の付勢ばね５のばね力のみに基づいて定められる。 それを達成するために、弁ピストン４の図４中左の終端部分には、外側の螺旋 形状の溝44を有する第１のリングカラー43が設けられており、そのリングカラー は弁ハウジング内に固定されているジャケット45内に滑り軸承されている。この ジャケット45の負荷室15とは反対の側の端部は中空の円錐台46によって閉鎖され ており、その円錐台は弁ハウジング内へ螺合されたブッシュ47によって液密に包 囲されており、かつ弁ピストン４によって貫通されている。円錐台46をジャケッ ト45に添接させて保持するために、弁ピストン４の左の端部には軸ナット 48が止めつけられており、その軸ナットは円錐台46内に軸承され、シール56によ ってその円錐台に対してシールされている軸リング49の該当する段部50を弁ピス トン４に固定しており、その場合に軸リング49は円錐台46をジャケット45に対し て付勢するばね51の載置部として用いられる。円錐台46と弁ピストン４との間に 形成される、付勢ばね51を収容する環状空間52は、負荷室15に対して上述の第１ のリングカラー43の後段に接続された弁ピストン４の第２のリングカラー53によ って分離され、そのリングカラーは中空の円錐台46内で滑り軸承されており、か つその外側面に螺旋形状の接続溝54を有する。 この構成の機能方法を、以下のように説明することができる。 弁ピストン４の円錐部分６が付勢ばね５の付勢力によってその弁座７上に保持 される場合には(この状態において円錐部分６への負荷に関係する押圧力と左側 の第１のリングカラー43への負荷に関係する押圧力はほぼ相殺される)、油圧液 体は第１のリングカラー43内に接続溝44を通ってリングカラー43、53間に形成さ れる間隙55を介し、第２の左側のリングカラー53内の接続溝54を通って円錐台46 の内部の付勢ばね51を収容する環状空間52内へ達する。 弁座７を開放するために弁ピストン４が図４中左へ移動されると、左側の第１ のリングカラー43がわずかな移動後にすでに円錐台46に当接して、それを左側の ジャケット45から持ち上げる。それによって油圧液体は第１のリングカラー43の 外表面に設けられた環状溝44を通って円錐台46を包囲するブッシュ47内へ直接流 入し、それによって漏れがわずかに増大する。そうする間に弁ピストン４が図４ 中再び右の閉鎖位置へ移動すると、円錐台46が徐々にまた左側のジャケット45に 添接し、それによってこのジャケットを閉鎖し、従って漏れ損失を再び減少させ る。 この構造的に複雑な手段の理曲は、弁ピストン４の操作距離ないし移動距離が 比較的大きいこと、並びに負荷圧力が高いことによって、ジャケット45と弁ピス トン４の間の軸シール、たとえばシーリングリングが唯一のシールとして急速に 機能を発揮しなくなってしまうことにある。これを阻止するために、円錐台46が 配置され、その円錐台が負荷に圧力を供給し、かつ圧力を維持する場合にジャケ ット45上に添接し、それによって軸シール56は前段にリングカラー43、53が 設けられていることによりわずかな荷重しか受けない。その他、このシール56は 負荷の圧力を除去するために弁ピストン４が移動する際にわずかしか移動されな いので、摩擦に基づく消耗が発生することはなく、従ってシール機能を維持し続 けることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1.内蔵されたサーボ弁（1）を有し、そのサーボ弁が少なくとも２つの内部の圧 力接続部（2、3）と弁ピストン（4）を有し、その弁ピストンが付勢ばね（5）に よって圧力接続部（2、3）を分離する位置へ付勢されており、そのために弁ピス トン（4）に第１の制御端縁が形成されており、その制御端縁によって圧力接続 部（2、3）の一方が閉鎖可能である、パイプ破壊安全弁において、 第１の制御端縁に対して軸方向に距離をおいて第２の制御端縁が設けられてお り、その制御端縁が付勢ばね（5）を圧力接続部（2、3）に対してシールするこ とを特徴とするパイプ破壊安全弁。 2.第１の制御端縁が弁皿（6）によって形成されており、その弁皿をばね付勢力 によって一方の圧力接続部（2）を形成する弁座（7）に添接させることができる ことを特徴とする請求項１に記載のパイプ破壊安全弁。 3.弁座（7）がジャケット（17）によって形成され、そのジャケットがパイプ破 壊安全弁のハウジング内に形成された収容孔内に挿入されていることを特徴とす る請求項２に記載のパイプ破壊安全弁。 4.第２の制御端縁が弁ピストン（4）に形成されたリングカラー（8）によって形 成されており、そのリングカラーが滑り軸受として用いられ、その場合に第１と 第２の制御端縁の間において他の制御端縁（25）が第１の制御端縁に直接隣接し て設けられており、前記他の制御端縁も同様に弁ピストン（4）のを滑り案内す るために用いられることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載 のパイプ破壊安全弁。 5.付勢ばね（5）がばね室（9）内に収容されており、前記ばね室がパイプ破壊安 全弁の漏れ接続部（Ｌ）との恒久的な接続を有することを特徴とする請求項１か ら４までのいずれか１項に記載のパイプ破壊安全弁。 6.選択的にポンプまたはタンクと接続可能な弁接続部（Ａ）並びに荷接続部（Ｖ ）が設けられ、それらは途中に接続されている圧力−／供給弁（13）を有する圧 力供給通路（12）を介して互いに接続されており、前記圧力−／供給弁に対して 並列に還流通路（11）が接続されており、その還流通路の途中にサーボ弁（1） が接続されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の パイプ破壊安全弁。 7.弁ピストン（4）の弁皿（6）とは反対の終端部分にリングカラー（22）が設け られており、そのリングカラーの外径が弁皿の外径にほぼ相当し、かつ前記リン グカラーがパイプ破壊安全弁ハウジングの収容孔内で滑り軸承されていることを 特徴とする請求項２または３に記載のパイプ破壊安全弁。 8.リングカラー（22）とハウジングの間に配置され、弁ハウジング内の収容孔内 に固定されている滑りジャケット（20）を特徴とする請求項７に記載のパイプ破 壊安全弁。 9.弁ピストン（4）が、パイプ破壊安全弁の内部の負荷圧力を導く負荷室（15） を貫通しており、その場合に入口箇所が弁皿（6）によって、そして出口箇所が リングカラー（22）によって閉鎖可能であることを特徴とする請求項７または８ に記載のパイプ破壊安全弁。 10.収容孔の内部で弁ピストン（4）の付勢ばね（5）とは反対の側に中空室（23 ）が形成されており、その中空室がリングカラー（22）によって負荷室（15）に 対して分離されていることを特徴とする請求項９に記載のパイプ破壊安全弁。 11.中空室（23）が好ましくはリングカラー（22）によって形成されている絞り 箇所を介して負荷室（15）と接続されていることを特徴とする請求項10に記載の パイプ破壊安全弁。 12.中空室（23）が通路を介して漏れ導管（10）と接続されており、前記通路内 に予備制御シート弁（33）が配置されていることを特徴とする請求項10または11 に記載のパイプ破壊安全弁。 13.通路が弁ピストン（4）の内部に軸方向に延びる透孔（32）として形成されて おり、その場合に弁ピストン（4）が軸方向に移動するために操作ピストン（18 ）と係合することができ、その操作ピストンは時間的に係合する前に、中空室（ 23）内の圧力を漏れ導管（10）内へ放出するために、弁ピストン（4）内に配置 されている予備制御シート弁（33）を開放位置へ移動させることを特徴とする請 求項12に記載のパイプ破壊安全弁。 14.弁皿（6）が円錐台によって形成され、その直径の小さい端面側に円筒状のリ ングカラー（25）が接続されており、その場合に弁座（7）の直径がリングカラ ー（25）に関して半径方向に拡幅されているので、弁皿（6）、弁座（7）および リングカラー（25）の間に圧力接続部（2）の閉鎖状態において閉鎖される環状 空間（40）が生じることを特徴とする請求項12または13に記載のパイプ破壊安全 弁。 15.予備制御シート弁（33）が閉鎖部材（34）によって閉鎖可能な弁座を有し、 その弁座が透孔（32）内で軸方向に移動可能なジャケット（38）内に形成されて いることを特徴とする請求項14に記載のパイプ破壊安全弁。 16.移動可能なジャケット（38）が操作ピストン（18）によって押圧ロッド（36 ）を介して操作可能であり、時間的に弁皿（6）によって弁座（7）が閉鎖された 後に、負荷室（15）と環状空間（40）との間の接続通路（39、41）を遮断するこ とを特徴とする請求項15に記載のパイプ破壊安全弁。