WO1996029517A1 - Rohrbruchsicherungsventil - Google Patents

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WO1996029517A1 PCT/EP1996/000755 EP9600755W WO9629517A1 WO 1996029517 A1 WO1996029517 A1 WO 1996029517A1 EP 9600755 W EP9600755 W EP 9600755W WO 9629517 A1 WO9629517 A1 WO 9629517A1
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Edmund Kraft
Günter FERTIG
Walter Kirsch
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Mannesmann Rexroth Gmbh
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    • F15B13/01Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrbruchsicherungsventil mit einem internen Servoventil (1), das einen Ventilkolben (4) aufweist, der in einer Stellung an einer Steuerkante (6) die Verbindung zwischen zwei internen Druckanschlüssen (2, 3) des Servoventils sperrt. In einem Axialabstand zu dieser Steuerkante ist der Ventilkolben mit einer weiteren Steuerkante (8) ausgebildet, die eine Vorspannfeder (5) des Ventilkolbens bzw. einen diese Feder aufnehmenden Federraum (9) gegenüber den Druckanschlüssen fluiddicht abtrennt.

Description

Rohrbruchsicherungsventil
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rohrbruchsi¬ cherungsventil insbesondere ein Brems-Sperrventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Ventile werden beispielsweise als Senkbrems-Sperr- ventile zur Regelung des Ablaufstroms eines durch äußere Kräfte belasteten Verbrauchers beispielsweise eines Hubzylin¬ ders eingesetzt, um ein Vorauseilen des Verbrauchers bezüg¬ lich des Zulaufstroms zu verhindern. Gleichzeitig übernehmen diese Ventile für den Fall, daß sie als Sitzkolben ausgebil¬ det sind, die Funktion eines leckfrei absperrenden, den Ver¬ braucher in der jeweiligen Position fest einspannenden, ge¬ steuerten Rückschlagventils.
Aus dem Stand der Technik gemäß der DE-OS 32 39 930 ist ein Brems-Sperrventil bekannt, welches in einem besonderen Aus¬ führungsbeispiel mit einem zwangszuöffnenden Rückschlagventil ausgebildet ist. Dieses bekannte Brems-/Sperrventil hat einen ersten hohlen Ventilkolben mit einem inneren Ventilsitz, der mittels eines in Schließstellung vorgespannten Ventilεtösels schließbar ist. Der innere Ventilsitz hat dabei Über eine im Ventilkolben vorgesehene erste Radialbohrung Verbindung mit einem ersten pumpenseitigen Ventildruckanschluß. Eine hinter dem Ventilsitz angeordnete zweite Radialbohrung ist über einen Ringkanal mit einem weiteren Ventilsitz des Rückschlag¬ ventils verbunden, welches einen zweiten verbraucherseitigen Ventildruckanschluß sperrt. In dem Rückschlagventil ist dabei ein Druckbegrenzungsventil integriert. Der vorstehend ge¬ nannte Ventilkolben weist darüberhinaus zusätzliche klein- durchmessrige Radialbohrungen unmittelbar vor dem inneren Ventilsitz auf und ist dabei mittels einer Feder in eine Stellung vorgespannt, in der eine Verbindung zwischen dem Ringkanal und den kleindurchmessrigen Radialbohrungen unter¬ brochen ist. Für das Heben einer Last strömt ein Hydraulikfluid vom ersten Ventildruckanschluß durch den Ventilkolben, den inneren Ven¬ tilsitz, den Ringkanal, den Ventilsitz des Rückschlagventils zum zweiten Ventildruckanschluß und wird von dort zum Ver¬ braucher geleitet. Soll die Last in einer bestimmten Position gehalten werden, wird bei einer Verringerung des Pumpendrucks das Rückschlagventil durch eine Feder auf den Ventilsitz ge¬ drückt, wodurch der Hydraulikdruck am zweiten Ventildruckan¬ schluß und damit im Verbraucher eingespannt wird. Für das Senken der Last, wird in diesem Ausführungsbeispiel der Ven¬ tilkolben sowie der Kolben des Rückschlagventils durch den Druck in einer Steuerdruckleitung gegen die jeweiligen Vor¬ spannfedern bewegt, wobei eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Ventildruckanschluß über den nun zwangsgeöffneten Ventilsitz des Rückschlagventils, den Rinkanal sowie den kleindurchmessrigen Radialbohrungen und dem ersten Ventil¬ druckanschluß hergestellt wird, der in diesem Fall über ein externes Wegeventil mit einem Tank verbunden ist.
Aus der vorstehenden Beschreibung dieses Stands der Technik ist ersichtlich, daß aufgrund der notwendigerweise durch einen Steuerdruck jeweils zu betätigenden beiden Ventilkolben der gesamte Aufbau des Brems-/Sperrventils äußerst aufwendig ist, was zu relativ großen baulichen Abmessungen und darüber- hinaus zu erhöhten, leckagebedingten Druckverlusten führt.
Aus der Überlegung heraus, Leckageverluste möglichst gering zu halten, ist auch ein gattungsgemäßes Brems-/Sperrventil entwickelt worden, wie es in der DE-OS 2 352 742 dargestellt ist, welches auch als der dem Erfindungsgegenstand am näch¬ sten kommende Stand der Technik erachtet wird.
Dieses Ventil hat einen hohlen Ventilkolben, der gegen einen zwei Ventildruckanschlüsse verbindenden Ventilsitz mittels einer Feder vorgespannt ist, die sich in einem Federraum be¬ findet. In dem Ventilkolben befindet sich ferner ein internes Vorsteuersitzventil , welches mittels eines Steuerdruck-betä- tigbaren Stellkolbens zwangsgeöffnet werden kann. Das Brems- /Sperrventil ist dabei zu einem in einer zum Verbraucher füh¬ renden Druckleitung angeordneten Rückschlagventil mit seinen beiden Anschlüssen parallelgeschaltet, wobei der Federau permanent mit dem Lastdruck beaufschlagt ist.
Beim Heben einer Last wird der stromauf des Rückschlagventils befindliche Druckanschluß von einem Pumpendruck beaufschlagt, der gegenüber dem in dem stromab des Rückschlagventils be¬ findlichen Anschluß herrschenden Lastdruck entsprechend der Kraft der Feder im Rückschlagventil erhöht ist, wobei der Ven¬ tilkolben sowohl durch die Kolbenfeder, wie auch durch den im Federraum herrschenden Lastdruck auf den Ventilsitz gepreßt wird. Soll die Last in einer Position gehalten werden, schließt sich das externe Rückschlagventil, während der Ven¬ tilkolben des Brems-/Sperrventils weiterhin in Schließstellung gehalten und damit der pumpenseitige Ventilanschluß im wesent¬ lichen drucklos wird. Für das Senken der Last wird der Stell¬ kolben zum Öffnen des internen Vorsteuersitzventils betätigt, wodurch sich der Druck im Federraum entspannt. Bei weiterer Betätigung des Stellkolbens wird der Ventilkolben vom Ventil¬ sitz abgehoben und damit der Verbraucherdruck in einen Tank entlassen.
Es hat sich gezeigt, daß sich bei dieser Ventilausführung die variierende Höhe des Drucks an dem pumpenseitigen Ventilan¬ schluß nachteilig auf die Steuerung des Ventilkolbens aus¬ wirkt. Außerdem muß das Gehäuse des Brems-/Sperrventils ins¬ besondere der Federraum massiv und besonders fluiddicht aus¬ gebildet sein, da er permanent dem Lastdruck ausgesetzt ist und demnach diesem standhalten muß.
Angesichts dieses letztgenannten Stands der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bre ε- /Sperrventil vorzugsweise als Rohrbruchsicherungsventil zu schaffen, welches einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Rohrbruchsicherungsventil mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Demzufolge hat das erfindungsgemäße Rohrbruchsicherungsventil ein Servoventil, das zumindest zwei interne Druckanschlüsse sowie einen Ventilkolben aufweist, welcher durch eine Vorspannfeder in eine erste, die Druckanschlüsse trennende Stellung vorgespannt ist. Hierfür ist der Ventilkolben mit einer ersten Steuerkante ausgebildet, mittels der einer der Druckanschlüsse verschließbar ist. In einem Axialabstand zur ersten Steuerkante ist dabei eine zweite Steuerkante vorgesehen, welche die Vorspannfeder gegenüber den Druckanschlüssen abdichtet. Durch diese besondere Maßnahme kann das Gehäuse des Rohrbruchsicherungsventils insbesondere im Bereich der Vorspannfeder sowie die in diesem Gehäusebereich vorgesehenen Dichtungen relativ schwach ausgelegt werden, da diese nicht unmittelbar dem das Ventil beaufschlagenden Arbeitsdruck ausgesetzt sind. Somit können Kosteneinsparungen in Bezug auf Materialwahl und konstruktiver Auslegung erzielt werden.
Eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstands nach den Ansprüchen 2 und 3 sieht vor, daß die erste Steuerkante durch einen Ventilteller gebildet wird, der mit einem den einen Druckanschluß ausbildenden Ventilsitz durch die Federvorspannkraft in Anlage bringbar ist. Hierbei wird der Ventilsitz durch eine Hülse ausgebildet, die in eine in das Gehäuse des Rohrbruchsicherungsventils gebohrte Aufnahmebohrung eingesetzt ist. Diese Konstruktion ermöglich quasi ein vollständiges und damit kostengünstiges Vormontieren des Servoventils, bevor es in das Rohrbruchsicherungsventil eingesetzt wird.
Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 4 wird die zweite Steuerkante von einem am Ventilkolben ausgebildeten Ringbund gebildet, der als ein Gleitlager dient, wobei zwischen der ersten und der zweiten Steuerkante ein weiterer Ringbund unmitterbar an der ersten Steuerkante angrenzend vorgesehen ist, der ebenfalls zur Gleitführung des Ventilkolbens dient. Somit werden der zweiten, am Ventilkolben einstückig ausgebildeten Steuerkante zwei Funktionen übertragen, wodurch sich der gesamte Aufbau des Steuerkolbens vereinfacht.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 sieht desweiteren vor, daß das Rohrbruchsicherungsventil einen wahlweise mit einer Pumpe oder einem Tank verbindbaren Ventilanschluß, sowie einen Verbraucheranschluß hat, die über einen Druckzuführkanal mit einem zwischengeschalteten Druck-/Einspeiseventil miteinander verbunden sind, zu dem ein Rückführkanal parallelgeschaltet ist, in den das Servoventil zwischengeschaltet ist. Die integrale Anordnung des kombinierten Druck-/Einspeiseventils vereinfacht nicht nur die Kanalführung innerhalb des Rohrbruchsicherungsventils sondern auch dessen Zusammenbau, sodaß auch hierdurch Kosten gespart werden.
In Anspruch 10 ist die weitere Maßnahme angegeben, auf einer der Vorspannfeder gegenüberliegenden Seite des Ventilkolbens einen Hohlraum auszubilden, der von einem am Ventilkolben einstückig angeordneten Ringbund gegen eine den Arbeitsdruck führende Verbraucherkammer abgetrennt ist. Hierbei ist der Hohlraum nach Anspruch 11 über eine vorzugsweise durch den Ringbund ausgebildete Drosselstelle mit der Verbraucherkammer verbunden, wobei nach Anspruch 12 der Hohlraum eine Leckageleitung über einen Kanal angeschlossen ist, in dem ein Vorsteuersitzventil sitzt. Durch diese Maßnahme kann die Federkraft der Vorspannfeder für das Schließen des ersten Druckanschlusses durch einen im Hohlraum sich aufbauenden Druck erhöht werden. Darüberhinaus wird eine Art Funktionssicherung des Rohrbruchsicherungsventils im Fall eines Zerbrechens der Vorspannfeder geschaffen, da der Druck innerhalb des Hohlraums groß genug ist, den Ventilkolben alleine in seine Schließstellung zu verschieben. Nach Anspruch 13 ist es weiterhin vorgesehen, daß der Kanal innerhalb des Ventilkolbens als eine axial verlaufende Durchgangsbohrung ausgebildet ist, wobei der Ventilkolben für dessen axialer Verschiebung mit einem Stellkolben in Eingriff bringbar ist, der zeitlich vor dem Ineingriffkommen das im Ventilkolben angeordnete Vorsteuersitzventil in eine Offenstellung bringt, um den Druck innerhalb des Hohlraums in die Leckageleitung zu entspannen. Es liegt auf der Hand, daß durch dieses Zusammenwirken der genannten Bauelemente der konstruktive Aufwand verringert wird, sodaß hierdurch ebenfalls zur Senkung der Herstellugskosten beigetragen werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge¬ genstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh¬ rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Brems-/Sperrventils als Rohrbruchsicherungsventil gemäß der Erfindung,
Fig. 2 zeigt ein erstes konstruktives Ausführungsbeispiel ei¬ nes erfindungsgemäßes Brems-/Sperrventils in einer den Ver¬ braucher druckbeaufschlagenden Stellung, wobei der Ventilkol¬ ben sowohl durch eine Vorspannfeder wie auch durch den Last¬ druck auf seinen Ventilsitz gedrückt wird,
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ausführungs¬ beispiels nach Fig. 1 in gleicher Stellung,
Fig. 4 zeigt ein zweites konstruktives Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer den Verbraucher druckbeaufschlagenden Stellung, wobei der Ventilkolben ausschließlich durch die Vorspannfeder auf den Ventilsitz gepreßt wird. Gemäß der Fig. 1 hat das Brems-/Sperrventil als Rohrbruchsi¬ cherungsventil in seinem grundsätzlichen Aufbau ein inte¬ griertes Servoventil 1 mit zumindest zwei internen Druckan¬ schlüssen 2, 3 sowie einem Ventilkolben 4, welcher durch eine Vorspannfeder 5 in eine erste, die zwei Druckanschlüsse 2, 3 trennende Stellung vorgespannt ist. Wie aus der Fig. 2 ent¬ nommen werden kann, ist der Ventilkolben 4 hierfür mit einem als Kegelabschnitt ausgebildeten Ventilteller 6 versehen, der über die Vorspannfeder 5 auf einen Ventilsitz 7 gedrückt wird. Am Ventilkolben 4 ist erfindungsgemäß in einem Axialab¬ stand zum, den ersten Druckanschluß 2 verschließenden Kegel¬ abschnitt 6 eine Dichtung, in diesem Fall in Form eines Ring¬ bunds 8 vorgesehen, der die Vorspannfeder 5 gegenüber den beiden Druckanschlüssen 2, 3 abdichtet. Ein die Vorspannfeder 5 aufnehmender und somit druckfreier Federraum 9 ist dabei über eine zusätzliche Leckölleitung 10 mit einem separaten Tankanschluß L verbunden.
Wie insbesondere in der Fig. 1 gezeigt wird, ist das Servo¬ ventil 1 in einen im Brems-/Sperrventil ausgebildeten Rück¬ laufkanal 11 zwischengeschaltet, der einen Verbraucher-seiti- gen Ventilanschluß V mit einem weiteren Ventilanschluß A ver¬ bindet, der wiederum über ein externes, nicht weiter gezeig¬ tes Wegeventil wahlweise an eine Pumpe oder einen Tank an¬ schließbar ist. Das Servoventil 1 ist erfindungsgemäß für eine Betätigung mittels eines Steuerdrucks ausgelegt, der über einen externen Steueranschluß Ps_ an das Brems- /Sperrventil anlegbar ist. Parallel zum Rücklaufkanal 11 ist desweiteren ein das Servoventil 1 insbesondere dessen Druck¬ anschluß 2 umgehender, bzw. überbrückender Zuführkanal 12 ausgebildet, in dem erfindungsgemäß ein kombiniertes, vorge¬ steuertes Druck-/Einspeisungsventil 13 zwischengeschaltet ist, wie es beispielsweise von der Anmelderin unter der Be¬ zeichnung "MHDBN 22K" vertrieben wird und damit zum Stand der Technik zählt. Zur Überwachung der aktuellen Druckverhält¬ nisse am Verbraucheranschluß V ist darüberhinaus ein Meßan- Schluß M für einen Drucksensor vorgesehen, der direkt mit dem Anschluß V verbunden oder als Anschluß für eine Ausgleichs¬ leitung bei Doppelzylindern verwendbar ist.
Hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus des erfindungsgemäßen Brems-/Sperrventils insbesondere dessen Servoventils 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel wird nunmehr auf die Fig. 2 Bezug genommen.
Demzufolge ist der Meßanschluß M über einen ersten Kanal 14 mit einer in einem Ventilgehäuse ausgebildeten Verbraucher¬ kammer 15 verbunden, von der aus gemäß Fig. 2 eine Bohrung 16 zu dem Verbraucheranschluß V führt. Die Verbraucherkammer 15 bzw. die Bohrung 16 wird dabei von einer weiteren Ventilge¬ häusebohrung für die Aufnahme des Servoventils 1 im wesentli¬ chen rechtwinklig durchdrungen, die durch das gesamte Ventil¬ gehäuse verläuft und dabei von der Verbraucherkammer 15 quasi zweigeteilt wird. In den gemäß Fig. 2 rechten Bohrungsteil ist eine Hülse 17 fluiddicht eingepaßt, die zur Gleitlagerung des Ventilkolbens 4 dient und die an ihrem in die Verbrau¬ cherkammer 15 mündenden Ende den Ventilsitz 7 ausbildet. Diese Hülse 17 wird, wie aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, mittels einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Buchse 18 mit einem bezüglich der Hülse 17 größeren Innenbohrungsdurch- esser gegen einen Absatz in der Ventilgehäusebohrung ange¬ preßt, wodurch die Hülse 17 axial fixiert wird. Die Büchse 18 bildet dabei den eingangs erwähnten Federraum 9, der durch eine Stirnwand der Büchse 18 nach außen abgeschlossen ist. In der Stirnwand ist der Steuerdruckanschluß Pst für eine Steu¬ erdruckleitung ausgebildet, über den ein in der Büchse 18 gleitgelagerter Stellkolben 19 über den Steuerdruck betätig¬ bar ist.
In den gemäß Fig. 2 linken Bohrungsteil ist ebenfalls eine Hülse 20 mit einem zur rechten Hülse 17 gleichen Innendurch¬ messer eingeschraubt und durch eine hohle Schraube 21 gekon¬ tert, wobei der linksseitige Bohrungsteil mittels eines als Justierschraube ausgebildeten, in die hohle Schraube einge- drehten Blindstopfens (nicht näher dargestellt) gegenüber der Umgebung verschlossen ist. Der Ventilkolben 4 ist durch die Verbraucherkammer 15 hindurch in die linksseitige Hülse 20 verlängert und wird dort innerhalb der Hülse 20 über einen am Ventilkolben 4 ausgebildeten Ringbund 22 gleitgelagert, wobei sich innerhalb der Hülse 20 ein Hohlraum 23 zwischen dem Blindstopfen und dem linksseitigen Ringbund 22 bildet. An der Mantelfläche des Ringbunds 22 ist ein mit einer Drosselfunk¬ tion bedachter Verbindungskanal 24 spiralförmig eingedreht, wodurch gewährleistet wird, daß sich der in der Verbraucher¬ kammer 15 aktuell herrschende Druck über den Verbindungskanal 24 in dem Hohlraum 23 allmählich aufbaut und somit den Ven¬ tilkolben 4 und damit den gegenüberliegenden Kegelabschnitt 6 gegen den Ventilsitz 7 andrückt.
Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, ist der Ventilkolben 4 desweiteren in der gemäß Fig. 2 rechten Hülse 17 ebenfalls gleitgelagert, wobei hier die Auflagerpunkte zum einem durch den als Dichtung dienenden Ringbund 8 sowie einen weiteren, unmittelbar an den Kegelabschnitt 6 angrenzenden Ringbund 25 des Ventilkolbens 4 gebildet werden. Dieser zweite, am Kegel¬ abschnitt 6 angeordnete Ringbund 25 weist dabei an seiner Mantelfläche axiale Einkerbungen 26 auf, die in Richtung zum Dichtungs-Ringbund 8 geöffnet sind und als sogenannte Fein¬ steuernuten dienen. Zwischen den beiden Ringbunden 8, 25 ist die Hülse 17 mit mehreren, in einer Kreisebene liegenden und durch den Kegelabschnitt 6 von der Verbraucherkammer 15 trennbaren Radialbohrungen 27 versehen, die in einem in die Hülse 17 eingedrehten, äußeren Ringkanal 28 münden, der mit dem zum Ventilanschluß A führenden, schematisch dargestellten Rückführkanal 11 fluidverbunden ist. An einem gemäß Fig. 2 rechten Endabschnitt der Hülse 17, zwischen dem die Dichtung bildenden Ringbund 8 und der Büchse 18, ist eine weitere ra¬ diale Ablaßbohrung 29 in der Hülse 17 vorgesehen, die in die Leckölleitung 10 führt und somit den Federraum 9 mit der Leckölleitung 10 bzw. dem Leckölanschluß L verbindet. Die Po¬ sition der Ablaßbohrung 29 ist dabei derart gewählt, daß in jeder Stellung des Ventilkolbens 4 eine Trennung der Abla߬ bohrung 29 von dem zum Ventilanschluß A führenden Rückführka¬ nal 11 durch den Dichtungs-Ringbund 8 sowie gleichzeitig eine permanente Verbindung der Ablaßbohrung 29 zum Federraum 9 ge¬ währleistet ist.
Der gemäß Fig. 2 rechte Endabschnitt des Ventilkolbens 4 ist durch einen in den Ventilkolben axial ein- oder aufgeschraub¬ ten Fortsatz 30 in den Federraum 9 der Büchse 18 verlängert, der am rechten äußeren Fortsatzende zu einem ringbundförmigen Federsitz 31 radial erweitert ist, an dem sich die um den Ventilkolbenfortsatz 30 angeordnete Vorεpannfeder 5 an ihrem einen Ende abstützt. Das andere Ende der Feder 5 ist dabei an der rechten Stirnseite der Hülse 17 selbst abgestützt, wo¬ durch der Ventilkolben 4 bezüglich der Hülse 17 gemäß Fig. 2 nach rechts vorgespannt und damit der Kegelabschnitt 6 unter Unterstützung des in dem linksseitigen Hohlraum 23 herrschen¬ den Drucks auf den Ventilsitz 7 angepreßt wird. Der Ventil¬ kolben 4 sowie der Fortsatz 30 ist dabei mit einer inneren, axialen Durchgangsbohrung 32 versehen, die den linksseitigen Hohlraum 23 mit dem Federraum 9 verbindet. In dieser Durch¬ gangsbohrung 23 ist am linken Endabschnitt des Ventilkolben¬ fortsatzes 30, d.h. zwischen Ventilkolben 4 und Fortsatz 30 ein Vorsteuerventil 33 in Sitzbauweise mit einem Schließele¬ ment 34 angeordnet, das mittels einer Feder, unterstützt durch den Druck im linksseitigen Hohlraum 23, auf einen inne¬ ren Ventilsitz gedrückt wird und mittels des Stellkolbens 19 über zwei in der Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbenfort¬ satzes 30 zusätzlich gelagerter Distanzstifte 35 in eine Of¬ fenstellung bringbar ist. Der Ventilsitz des Vorsteuerventils 33 ist dabei über eine im Ventilkolbenfortsatz 30 angebrachte Radialbohrung mit dem Federraum 9 verbunden.
In dem Ventilgehäuse ist darüberhinaus eine weitere in Fig. 2 nicht gezeigte Aufnahmebohrung für das handelsübliche kombi¬ nierte Druck-/Einspeisungsventil 13 ausgebildet, welches aus Gründen der besseren Verständlichkeit lediglich als Schalt¬ symbol dargestellt ist.
Wie eingangs bereits beschrieben wurde, ist das vorgesteuerte Druck-/Einspeisungsventil 13 gemäß Fig. 2 in den Druckzuführ¬ kanal 12 zwischengeschaltet, der zwischen dem Ventilanschluß A und dem Servoventil 1 vom Rückführkanal 11 abzweigt und un¬ ter Umgehung des Druckanschlusses 2 des Servoventils 1 in die Verbraucherkammer 15 mündet. Das vorgesteuerte Druck- /Einspeisungsventil 13 bildet demnach ein zur Verbraucherkam¬ mer 15 sich öffnendes Rückschlagventil, welches an einer Steuerseite durch eine Vorspannfeder in Schließstellung ge¬ halten und durch einen über den Ventilanschluß A eingeleite¬ ten Pumpendruck in Offenstellung bringbar ist. Gleichzeitig ist dieses Rückschlagventil mit einem vorgesteuerten Druckbe- grezungungsventil kombiniert, das über eine interne Steuer¬ leitung vom Druck in der Verbraucherkammer angesteuert wird und bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts den Durck in der Verbraucherkammer 15 in die Rückführleitung 11 entspannt.
Die Funktionsweise des Brems-/Sperrventils gemäß dem vorste¬ hend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann wie folgt umschrieben werden:
Bei einer Druckzufuhr zu einem nicht gezeigten Verbraucher beispielsweise einem Hubzylinder zum Anheben einer Last durch entsprechende Betätigung eines dem Brems-/Sperrventil vorge¬ schalteten konventionellen Wegeventils (nicht gezeigt) strömt Hydraulikfluid durch den Druckanschluß A, öffnet das Rück¬ schlagventil des kombinierten Druck-/Einspeisungsventilε 13 gegen die Kraft der Vorspannfeder und gelangt über den Druck¬ zuführkanal 12 und die innere Verbraucherkammer 15 des Brems- /Sperrventils zum Verbraucheranschluß V, an dem eine nicht gezeigte Verbraucherleitung angeschlossen ist. Wie eingangs beschrieben wurde, sitzt der Kegelabschnitt 6 des Ventilkol¬ bens 4 durch die Vorpannkraft seiner Vorspannfeder 5 fest auf seinem Ventilsitz 7, wobei der als Dichtung wirkende Ringbund 8 am Ventilkolben 4 die Federkammer 9 vom nunmehr ebenfalls unter Pumpendruck stehenden Rückführkanal 11 trennt, sodaß kein Hydraulikfluid durch den Federraum 9 und den nachfolgen¬ den Leckölanschluß L entweichen kann.
Es liegt auf der Hand, daß aufgrund dieser baulichen Ma߬ nahme, d.h. die Anordnung des als Dichtung wirkenden Ring¬ bunds 8, die den Federraum 9 ausbildende Büchse 18 sowie die an der Büchse 18 vorgesehenen Dichtungen schwach ausgelegt werden können, da diese Bauteile dem Pumpendruck nicht ausge¬ setzt werden.
Für das Halten einer Last in einer vorbestimmten Position, d.h. für den Fall, daß der Druck im Verbraucher auf einem vorbestimmten Wert eingespannt werden soll, wird der Pumpen¬ druck einfach verringert, wodurch sich daε Rückschlagventil des kombinierten Druck-Einspeiseventils 13 in Schließstellung bewegt. Bereits während der Durckbeaufschlagung des Verbrau¬ chers hat sich in dem gemäß Fig. 2 linken Hohlraum 23 über den als Drossel wirkenden Verbindungskanal 24 der Ver¬ braucherdruck aus de Verbraucherkammer 15 aufgebaut, der nun¬ mehr aufgrund des Druckabfalls am Ventilanschluß A und damit im Rückführkanal 11 auf den Ventilkolben 4 einwirkt und des¬ sen Kegelabschnitt 6 aufgrund des nunmehr herrschenden Kräf¬ teungleichgewichts zusätzlich zur Federkraft auf seinen Ven¬ tilsitz 7 drückt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Verbraucher leckölfrei in seiner Position verbleibt. Für den Fall, daß in diesem Schaltzustand Druckspitzen im Verbraucher auftreten, beispielsweise durch Schwingungen oder Vibratio¬ nen, welche eine Überbelastung des Brems-/Sperrventils oder der nachfolgenden Leitungen bedeuten würden, öffnet sich das nunmehr als vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil funktionie¬ rende Druck-/Einspeiseventil 13, um eine bestimmte Menge an Hydraulikfluid aus der Verbraucherkammer 15 in den nunmehr drucklosen Rückführkanal 11 zu entlasεen. Soll nunmehr der Hydraulikdruck im Verbraucher beispielsweise für das Absenken einer Last verringert werden, wird über den Steuerdruckanschluß Ps _ in der gemäß Fig. 2 rechtsseitig an¬ geordneten Büchse 18 ein Steuerdruck angelegt, wodurch sich der in der Büchse 18 gelagerte Stellkolben 19 gemäß Fig. 2 nach links bewegt und über die beiden, axial hintereinander angeordneten Distanzstifte 35 das im Ventilkolben 4 befindli¬ che Vorsteuersitzventil 33 zwangsöffnet. Hierdurch wird der Druck im linksseitigen Hohlraum 23 in die Leckölleitung 10 entspannt (nachfließendes Hydraulikfluid durch den Verbin¬ dungskanal 24 ist geringer als abströmendeε Hydraulikfluid durch daε Vorεteuerεitzventil 33), wodurch die Anpreßkraft zwischen dem Kegelabschnitt 6 des Ventilkolbens 4 und seinem Ventilsitz 7 auf die durch die Vorspannfeder 5 erzeugte Vor¬ spannkraft reduziert wird.
An dieser Stelle sei angemerkt, daß die Druckbeaufschlagungs¬ fläche am Kegelabschnitt 6 im wesentlichen identischen ist zum linksseitigen Ringbund 22, sodaß sich die darauf jeweils einwirkenden Druckkräfte aus der Verbraucherkammer 15 gegen¬ seitig nahezu aufheben.
Bewegt sich nunmehr der Stellkolben weiter nach links, legt er sich an die rechtsseitige Stirnfläche des Ventilkolbens 4 bzw. des Fortsatzes 30 an und verschiebt den Ventilkolben 4 gegen die nunmehr alleine wirkende Vorspannkraft der Vor¬ spannfeder 5. Hierdurch wird der Kegelabschnitt 6 von seinem Ventilsitz 7 abgehoben, sodaß der im Verbraucher und damit in der Verbraucherkammer 15 herrschende Druck über den Rückführ¬ kanal 11 zum Ventilanschluß A und von dort zum nicht gezeig¬ ten Tank entspannt werden kann.
Hierbei wird darauf hingewiesen, daß der maximale Verschiebe¬ weg des Ventilkolbens 4 in die linkswärtige Richtung durch den als Justierschraube ausgebildeten Blindstopfen begrenzt wird. Desweiteren läßt sich die Dosierung des abfließenden Hydraulikfluids exakt bestimmen bzw. einstellen, da die Kraft zur Verschiebung des Ventilkolbenε 4 gemäß vorstehender Be¬ schreibung Verbraucherdruck-unabhängig ausschließlich propor¬ tional zur Federkraft der Vorspannfeder 9 ist. Diese Dosier¬ genauigkeit wird zusätzlich noch durch die Anordnung der Feinsteuernuten 26 verbessert, die eine größere Verschiebe- wegtoleranz zulassen. Die Ausbildung des Hohlraums 23 auf der gemäß Fig. 2 linken Stirnseite des Ventilkolbens 4 (auf der dem Federraum gegenüberliegenden Ventilkolbenseite) bietet darüberhinaus die Gewähr der Funktionsaufrechterhaltung des Bremε-/Sperrventilε auch für den Fall, daß die Vorspannfeder 5 des Ventilkolbens 4 gebrochen ist.
Wird unter einer derartigen Bedingung der Steu¬ erdruck reduziert, wird das Schließelement 34 des im Ventil¬ kolben 4 angeordneten Vorsteuersitzventils 33 aufgrund der Vorspannkraft der Sitzventil internen Vorspannfeder geschlos¬ sen, wodurch sich in dem in Rede stehenden Hohlraum 23 all¬ mählich ein Druck entsprechend dem Druck in der Verbraucher¬ kammer 15 aufbaut. Dieser Druck wirkt auf die linksseitige Stirnfäche des Ventilkolbens 4 und verschiebt diesen aufgrund des noch immer herrschenden Kräfteungleichgewichts am Kegel¬ abschnitt 6 in die rechtswärtige Richtung. Auf diese Weise kann der Kegelabschnitt 6 wieder in Schließstellung überführt und somit die Verbindung des Verbraucheranschlusses V zum Ventilanschluß A unterbrochen werden. Auch kann durch die be¬ sondere Anordnung des Hohlraums 23 gegenüber dem Federraum 9 der Ventilkolbenfortsatz 30, weil nicht mit einem Hydraulik¬ druck belastet, aus einem schwächer belastbaren und damit ko¬ stengünstigerem Material gefertigt werden.
Es ist abschließend zur Beschreibung des ersten erfindungsge¬ mäßen Ausführungεbeispiels noch darauf hinzuweisen, daß zahl¬ reiche konstruktive Änderungen bei gleichbleibender Funktion vorgenommen werden können. So könnte das Druck- /Einspeiseventil 13 extern angeordent oder durch ein sepa¬ rates Rückschlagventil in Verbindung mit einem Druckbegren¬ zungsventil ersetzt werden. Auch könnte anstelle des Verbin¬ dungskanals 24 der Ringbund 22 einfach mit größerem Spiel in die Hülse 20 eingesetzt werden, wodurch sich zwischen beiden Bauteilen ein Spalt mit vergleichbarer Wirkung ausbilden würde. Ähnliche Veränderungsmöglichkeiten bieten sich auch bei den nachfolgend noch beschiebenen Ausführungsbeispielen an, sodaß im folgenden hierzu nicht mehr näher eingegangen wird.
In der Fig. 3 ist nunmehr eine alternative Ausgestaltung des Brems-/Sperrventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ge¬ zeigt, wobei nachfolgend lediglich die hierzu konstruktiven Unterschiede beschrieben werden sollen.
Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, befindet sich das innere Vorεteuersitzventil 33 in dieser erfindungsgemäßen Ausgestal¬ tung am linken Endabschnitt des Ventilkolbens 4 innerhalb der Verbraucherkammer 15, wobei zur Betätigung des Ventils 33 durch den Stellkolben 18 eine Druckstange 36 in der inneren Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbens 4 eingezogen und gemäß Fig. 3 nach rechts federvorgespannt ist. Das Vorsteuersitz- ventil 33 besteht hierbei aus dem auf einen Ventilsitz vorge¬ spannten Schließelement 34, das durch die Druckstange 36 über einen zwischengefügten Distanzstift 37 in Öffnungsrichtung verschiebbar ist. Das Schließelement 34 lagert dabei in einer äußeren, den Ventilsitz ausbildenden Hülse 38, die wiederum axial verschiebbar im Ventilkolben 4 gelagert ist und unmit¬ telbar von der Druckstange 36 betätigt werden kann. Die Hülse 38 weist dabei einen äußeren Absatz auf, der mit einem ent¬ sprechenden Absatz in der Durchgangsbohrung 32 des Ventilkol¬ bens 4 für eine axiale Verschiebebegrenzung in Federvorspann¬ richtung in Eingriff kommt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird die Hülse 38 durch eine Vorspannfeder des Schließele¬ ments 34 über den Ventilsitz gegen den Absatz in der Durch¬ gangsbohrung 32 gepreßt und kann von diesem durch eine Axial¬ verschiebung der Druckstange 36 abgehoben werden.
Im Bereich der äußeren Hülse 38 ist der Ventilkolben 4 dabei mit radialen Bohrungen 39 versehen, die eine Verbindung zwi- sehen der Verbraucherkammer 15 und der inneren Durchgangsboh¬ rung 32 des Ventilkolbenε 4 herstellen. In der in Fig. 3 ge¬ zeigten Stellung des Ventilkolbens 4, in welcher der Kegelab¬ schnitt 6 auf dem Ventilsitz 7 anliegt, wird auch das Schlie¬ ßelement 34 des Vorsteuersitzventils 33 in Schließstellung gehalten, in der die Verbindung zwischen dem linken Hohlraum 23 und dem Federraum 9 unterbrochen ist. Durch die auf das Schließelement 34 einwirkende Vorspannkraft wird auch die äu¬ ßere Hülse 38 auf den Absatz in der inneren Durchgangsbohrung
32 angedrückt, wobei die Radialbohrungen 39 von der Hülsen¬ wand verschlossen werden.
Wie aus der Fig. 3 weiter zu entnehmen ist, wurde in diesem Ausführungsbeispiel der Ventilsitz 7 des Kegelabschnitts 6, d.h. dessen Innendurchmesser gegenüber den, die drei Ring¬ bunde 8, 22, 25 führenden, jeweils gleichen Innendurchmessern der rechten und linken Hülse 17, 20 zur Lagerung des Ventil¬ kolbens 4 durch eine großdurchmessrige Ausdrehung radial auf¬ geweitet, wobei sich in geschlossenem Zustand des Ventilsit¬ zes 7 zwischen dem Kegelabschnitt 6 und der den Ventilkolben 4 lagernden rechten Hülse 25 ein Ringraum 40 ausbildet. In diesen Ringraum 40 führen eine Anzahl von schräg nach außen verlaufenden Bohrungen 41, welche in die innere Durchgangs¬ bohrung 32 des Ventilkolbens 4 münden und in geschlossenem Zustand des Kegelabschnitts 6 bzw. des Vorsteuersitzventils
33 von der äußeren Hülse 38 des Vorsteuersitzventils 33 eben¬ falls verschlossen werden. Diese äußere Hülse 38 weist dabei an ihrer Mantelfläche eine Eindrehung 42 von einer Breite entsprechend dem Axialabstand der radialen und schrägen Boh¬ rungen 39, 41 des Ventilkolben 4 auf, wobei jedoch die Ein¬ drehung 42 derart angeordnet ist, daß in vorstehend bezeich¬ neter geschlossener Stellung des Vorsteuersitzventils 33 zwi¬ schen den radialen Bohrungen 39 und den schrägen Bohrungen 41 keine Fluidverbindung besteht.
Die Funktionen für das Druckbeaufschlagen und Einspannen ei¬ nes Verbrauchers entsprechen im wesentlichen jenen des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, sodaß an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
Bei einer geregelten Druckenspannung wird indessen bei dem Beispiel nach Fig. 3 über den Steuerdruckanschluß Pst ein Steuersruck an den Stellkolben 18 angelegt, wodurch die Druckstange 36 innerhalb des Ventilkolbens 4 gemäß Fig. 3 nach links verschoben wird. Hierdurch wird zuerst das Schlie¬ ßelement 34 des Vorsteuersitzventils 33 von dessen Ventilsitz abgehoben, wodurch sich der Hydraulikdruck im linksseitigen Hohraum 23 über den Ventilsitz, die innere Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbens 4 sowie den Federraum 9 in die Lecköl¬ leitung 10 entspannt. Da jedoch wie vorstehend beschrieben der Ventilsitz 7 deε Ventilkolbenε 4 radial aufgeweitet wurde, iεt auch die maßgebliche, zur Verbraucherkammer 15 hinweisende Druckangriffsfläche des Kegelabschnitts 6 größer als die entsprechende Angriffsfläche deε linksseitigen, am Ventilkolben 4 ausgebildeten Ringbunds 22, sodaß eine hieraus resultierende Restdruckkraft verbraucherdruckabhängig auf den Kegelabschnitt 6 in Schließrichtung einwirkt.
Wird nunmehr jedoch die Druckstange 36 gemäß Fig. 3 weiter nach links verschoben, nimmt diese die äußere Hülse 38 des Vorsteuersitzventils 33 mit, wodurch die radialen Bohrungen 39 über die Eindrehung 42 mit den schrägen Bohrungen 41 im Ventilkolben 4 verbunden werden und sich ein Druck entspre¬ chend dem Verbraucherdruck in dem Ringraum 40 aufbauen kann. In diesem Moment herrscht am Kegelabschnitt 6 des Ventilkol¬ bens 4 nahezu Kräftegleichgewicht, wodurch sich die Andrück¬ kraft zwischen dem Kegelabschnitt 6 und dessen Ventilsitz 7 ausschließlich aus der Kraft der Vorspannfeder 5 deε Ventil¬ kolbens 4 bestimmt und somit verbraucherdruckunabhängig ist. Erst jetzt kommt der Stellkolben 18 mit der rechten Stirn¬ seite des Ventilkolbens 4 bzw. dessen Vortsatz 30 in Anlage, um diesen ausschließlich gegen die Kraft der Vorspannfeder 5 gemäß Fig. 3 nach links zu verschieben und den Ventilsitz 7 am Ventilkolben 4 proportional zum Vorsteuerdruck zu öffnen. Der Grund für diese besondere Ausgestaltung des Servoventils insbeεondere hinsichtlich der radialen Aufweitung des Ventil¬ sitzes 7 besteht darin, daß bei besonders hohen Verbraucher¬ drücken der Kegelabschnitt 6 mit einer entsprechend hohen An¬ preßkraft gegen seinen Ventilsitz 7 angedrückt wird. Hier¬ durch kann es zu Materialaufwürfen insbesondere am Innen¬ durchmesser der rechtsseitigen Hülse 17 kommen, was zu einem Verklemmen des Ventilkolbens 4 führt. Diese Gefahr wurde durch die radiale Auf eitung deε Ventilsitzes 7 mit nachfol¬ gendem Ringraum 40, der quasi als Puffer für plastische De- forraierungen des Ventilsitzes 7 dient, eliminiert.
In Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei im folgenden lediglich die zum ersten Auε- führungsbeispiel bestehenden Unterschiede näher beschrieben werden.
Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, weist der Ventilkolben 4 kein inneres Vorsteuersitzventil auf, wohingegen der links¬ seitige Hohlraum 23 über die Durchgangsbohrung 32 im Ventil¬ kolben 4 per anet mit dem rechtsseitigen Federraum 9 Verbin¬ dung hat. Der Grund hierfür besteht darin, daß der linkssei¬ tige Hohlraum 23 drucklos gehalten wird, wobei sich die An¬ preßkraft zwischen dem Kegelabschnitt 6 und dem Ventilsitz 7 ausschließlich aus der Federkraft der Vorspannfeder 5 des Ventilkolbens 4 bestimmt.
Um dies zu erreichen, weist der Ventilkolben 4 an seinem ge¬ mäß Fig. 4 linken Endabschnitt einen ersten Ringbund 43 mit einer äußeren spiralförmigen Nut 44 auf, der in einer im Ven¬ tilgehäuse fixierten Hülse 45 gleitgelagert ist. Diese Hülse 45 ist an ihrem zur Verbraucherkammer 15 abgewandten Ende durch einen hohlen Kegelstumpf 46 verschlossen, der von einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Büchse 47 fluiddicht um¬ schlossen ist und der vom Ventilkolben 4 durchdrungen wird. Um den Kegelstumpf 46 an der Hülse 45 in Anlage zu halten, ist am linken Ende des Ventilkolbens 4 eine Wellenmutter 48 aufgedreht, die einen im Kegelstumpf 46 gelagerten, gegen dieses mittels einer Dichtung 56 abgedichteten Wellenring 49 an einem enstprechenden Absatz 50 am Ventilkolben 4 fixiert, wobei der Wellenring 49 als Auflager einer den Kegelεtumpf 46 gegen die Hülse 45 vorspannenden Feder 51 dient. Ein zwischen dem Kegelstumpf 46 und dem Ventilkolben 4 ausgebildete Ring¬ raum 52 zur Aufnahme der Vorspannfeder 51 ist gegenüber der Verbraucherkammer 15 durch einen zweiten, dem vorstehend er¬ wähnten ersten Ringbund 43 nachgeschalteten zweiten Ringbund 53 deε Ventilkolbens 4 getrennt, welcher im hohlen Kegel¬ stumpf 46 gleitgelagert iεt und an seiner Mantelfläche eine spiralförmige Verbindungsnut 54 aufweist.
Die Funktionsweiεe dieser Ausbildung kann wie folgt beschrie¬ ben werden:
Wird der Kegelabschnitt 6 des Ventilkolbens 4 durch die Vor¬ spannkraft der Vorspannfeder 5 auf seinem Ventilsitz 7 gehal¬ ten (in dieεem Zustand heben sich die verbraucherabhängigen Druckkräfte auf den Kegelabschnitt 6 sowie die verbraucherab¬ hängigen Druckkräfte auf den linksseitigen ersten Ringbund 43 im wesentlichen auf) gelangt Hydraulikfluid durch die Verbin¬ dungsnut 44 im ersten Ringbund 43 über einen zwischen den Ringbunden 43, 53 sich auεbildenen Zwischenraum 55 und durch die Verbindungsnut 54 im zweiten linksseitigen Ringbund 53 in den die Vorspannfeder 51 aufnehmenden Ringraum 52 innerhalb des Kegelεtumpfε 46.
Wird der Ventilkolben 4 für ein Öffnen deε Ventilεitzes 7 nunmehr gemäß Fig. 4 nach links verschoben, stößt der links¬ seitige erste Ringbund 43 bereits nach einem geringen Ver- schiebeweg gegen den Kegelstumpf 46 an und hebt diesen von der linksεeitigen Hülse 45 ab. Hierdurch kann Hydraulikfluid durch die Ringnut 44 an der Mantelfläche des ersten Ringbunds 43 direkt in die den Kegelstumpf 46 umgebende Büchse 47 strö¬ men, wodurch sich die Leckage geringfügig vergrößert. Bewegt sich indessen der Ventilkolben 4 gemäß Fig. 4 wieder nach rechts in Schließstellung kommt der Kegelstumpf 46 allmählich wieder in Anlage mit der linksεeitigen Hülεe 45, um diese ab¬ zuschließen und somit die Leckageverluste wieder zu verrin¬ gern.
Der Grund für diese konstruktiv aufwendigen Maßnahmen besteht darin, daß infolge der relativ großen Stell- bzw. Verschiebe¬ wege des Ventilkolbenε 4 sowie des hohen Verbraucherdrucks eine Wellendichtung, beispielsweise ein Simmerring, zwischen der Hülse 45 und dem Ventilkolben 4 als ausschließliche Ab¬ dichtung schnell versagen würde. Um dies zu verhindern wurde der Kegelstumpf 46 angeordnet, der bei Durckbeaufschlagung und Druckeinspannung des Verbrauchers auf der Hülse 45 an¬ liegt und somit die Wellendichtung 56 aufgrund der vorge¬ schalteten Ringbunde 43, 53 nur gering belastet wird. Im üb¬ rigen wird diese Dichtung 56 bei Verschieben des Ventilkol¬ benε 4 zur Druckentspannung des Verbrauchers nur wenig be¬ wegt, sodaß keine reibungsbedingten Abnutzungen auftreten können und somit die Dichtwirkung aufrechterhalten bleibt.

Claims

2\Patentansprüche
1. Rohrbruchsicherungsventil mit einem integrierten Servoven¬ til (1), das zumindest zwei interne Druckanschlüεse (2, 3) sowie einen Ventilkolben (4) hat, der durch eine Vorspannfe¬ der (5) in eine die Druckanschlüsse (2, 3) trennende Stellung vorgespannt iεt, wofür der Ventilkolben (4) mit einer ersten Steuerkante ausgebildet ist, mittels der einer der Druckanschlüεεe (2) verεchließbar iεt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Axialabstand zur ersten Steuerkante eine zweite Steuerkante vorgesehen ist, welche die Vorspannfeder (5) ge¬ genüber den Druckanschlüssen (2, 3) abdichtet.
2. Rohrbruchεicherunεventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die erste Steuerkante durch einen Ventilteller (6) gebildet wird, der mit einem den einen Druckanschluß (2) ausbildenden Ventilsitz (7) durch die Federvorspannkraft in Anlage bring¬ bar ist.
3. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Ventilsitz (7) durch eine Hülse (17) ausgebildet wird, die in eine in ein Gehäuse des Rohrbruchsicherungsventils ge¬ bohrte Aufnahmebohrung eingesetzt ist.
4. Rohrbruchsicherungsventil nach einem der vorstehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerkante von einem am Ventilkolben (4) ausge¬ bildeten Ringbund (8) gebildet ist, der als ein Gleitlager dient, wobei zwischen der ersten und der zweiten Steuerkante ein weiterer Ringbund (25) unmittelbar an der ersten Steuer¬ kante angrenzend vorgesehen ist, der ebenfalls zur Gleitfüh¬ rung des Ventilkolbens (4) dient.
5. Rohrbruchsicherungsventil nach einem der vorstehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannfeder (5) in einem Federraum (9) untergebracht ist, der permanent mit einem Leckageanschluß (L) des Rohr¬ bruchsicherungsventils Verbindung hat.
6. Rohrbruchsicherungεventil nach einem der vorstehenden An¬ sprüche, gekennzeichnet durch einen wahlweise mit einer Pumpe oder einem Tank verbindbaren Ventilanschluß (A) , sowie einen Verbraucheranschluß (V) , die über einen Druckzuführkanal (12) mit einem zwischengeschalte¬ ten Druck-/Einspeiseventil (13) miteinander verbunden sind, zu dem ein Rückführkanal (11) parallelgeschaltet ist, in den daε Servoventil (1) zwiεchengeschaltet ist.
7. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (4) auf einem dem Ventilteller (6) ge¬ genüberliegenden Endabschnitt mit einem Ringbund (22) verse¬ hen ist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem des Ven¬ tiltellers (6) entspricht und der in der Aufnahmebohrung des Rohrbruchsicherungεventilgehäuses gleitgelagert ist.
8. Rohrbruchsicherungεventil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Gleithülse (20), die zwischen dem Ringbund (22) und dem Gehäuse angeordnet und in der Aufnahmebohrung im Ventilge¬ häuse fixiert ist.
9. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (4) eine einen Verbraucherdruck führende Verbraucherkammer (15) innerhalb des Rohrbruchsicherungsven¬ tils durchdringt, wobei eine Eintrittsstelle durch den Ventilteller (6) und eine Austrittsstelle durch den Ringbund
(22) verschließbar ist.
10. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß innerhalb der Aufnahmebohrung auf einer der Vorspannfeder (5) gegenüberliegenden Seite deε Ventilkolbenε (4) ein Hohlraum
(23) ausgebildet ist, der vom Ringbund (22) gegen die Ver¬ braucherkammer (15) abgetrennt ist.
11. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Hohlraum (23) über eine vorzugsweise durch den Ringbund (22) ausgebildete Drosselstelle mit der Verbraucherkammer (15) verbunden ist.
12. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (23) mit einer Leckageleitung (10) über einen Kanal verbunden ist, in dem ein Vorsteuersitzventil (33) an¬ geordnet ist.
13. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kanal innerhalb des Ventilkolbens (4) als eine axial ver¬ laufende Durchgangsbohrung (32) ausgebildet iεt, wobei der Ventilkolben (4) für dessen axialer Verschiebung mit einem Stellkolben (18) in Eingriff bringbar ist, der zeitlich vor dem Ineingriffkommen das im Ventilkolben (4) angeordnete Vor- steuersitzventil (33) in eine Offenstellung bringt, um den Druck innerhalb deε Hohlraums (23) in die Leckageleitung (10) zu entspannen.
14. Rohrbruchsicherungεventil nach einem der Ansprüche 12, 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (6) durch einen Kegelstumpf gebildet wird, an dessen kleindurchmessriger Stirnseite ein zylinderförmiger Ringbund (25) anschließt, wobei der Ventilsitz (7) in seinem Durchmesser bezüglich dem Ringbund (25) radial aufgeweitet ist, sodaß sich zwischen dem Ventilteller (6), dem Ventilsitz (7) und dem Ringbund (25) in geschlossenem Zustand des Druckanschlusseε (2) ein abgeschlossener Ringraum (40) entsteht.
15. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 14, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß daε Vorsteuersitzventil (33) einen durch ein Schließelement (34) verschließbaren Ventilsitz hat, der in einer in der Durchgangsbohrung (32) axial verschiebbaren Hülse (38) ausge¬ bildet ist.
16. Rohrbruchsicherungsventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Hülse (38) durch den Stellkolben (18) über eine Druckstange (36) betätigbar ist und zeitlich nach dem Schließen des Ventilsitzes (7) durch den Ventilteller (6) einen Verbindungskanal (39, 41) zwischen der Verbraucherkammer (15) und dem Ringraum (40) sperrt.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19642567C1 (de) * 1996-10-15 1997-08-21 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Kombiniertes Hydraulikventil mit einer Schalt- und einer Druckminderfunktion
DE102009038780B4 (de) * 2009-08-25 2011-12-01 Airbus Operations Gmbh Vorrichtung zur Rohrbruchsicherung
CN102889261B (zh) * 2012-10-15 2015-02-04 常德中联重科液压有限公司 平衡阀、液压缸伸缩控制回路以及液压设备
DE102015225927A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Ventilkolben und Schieberventil mit einem Ventilkolben

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2187086A5 (de) * 1972-05-31 1974-01-11 Poclain Sa
DE3319810C1 (de) * 1983-06-01 1984-10-25 Montan-Hydraulik GmbH, 4755 Holzwickede Einrichtung zum Steuern von Hydroantrieben
EP0197467A2 (de) * 1985-04-11 1986-10-15 Beringer-Hydraulik AG Leckfreies Brems-Sperrventil

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2536106A1 (de) * 1975-08-13 1977-02-24 Hubert Odenthal Lastabsicherungsventil
US4187870A (en) * 1977-05-06 1980-02-12 Baker International Corporation Valve actuator and pilot assembly therefor
GB2091383B (en) * 1979-11-09 1985-07-24 Bennes Marrel Braking valve
DE3239930A1 (de) * 1982-10-28 1984-05-10 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Hydraulisch steuerbares sperrventil, insbesondere fuer die rohrbruchsicherung
DE4032420C2 (de) * 1990-10-12 1994-04-14 Wessel Hydraulik Hydraulisches Sicherheitsventil
US5381822A (en) * 1993-11-26 1995-01-17 Dana Corporation Relief valve with hydraulic fuse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2187086A5 (de) * 1972-05-31 1974-01-11 Poclain Sa
DE3319810C1 (de) * 1983-06-01 1984-10-25 Montan-Hydraulik GmbH, 4755 Holzwickede Einrichtung zum Steuern von Hydroantrieben
EP0197467A2 (de) * 1985-04-11 1986-10-15 Beringer-Hydraulik AG Leckfreies Brems-Sperrventil

Also Published As

Publication number Publication date
EP0815361A1 (de) 1998-01-07
DE19510586A1 (de) 1996-09-26
JPH11505592A (ja) 1999-05-21
EP0815361B1 (de) 2000-08-09
US6027095A (en) 2000-02-22

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