DE1272065B

DE1272065B - Safety valve for arrangement in the pressure medium supply line of a pressure medium operated system

Info

Publication number: DE1272065B
Application number: DE19661272065
Authority: DE
Inventors: Albert C Miller
Original assignee: ALBERT C MILLER
Current assignee: ALBERT C MILLER
Priority date: 1966-10-25
Filing date: 1966-10-25
Publication date: 1968-07-04

Description

Sicherheitsventil zur Anordnung in der Druckmittelzuleitung einer druckmittelbetätigten Anlage Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil zur Anordnung in der Druckmittelzuleitung einer druckmittelbetätigten Anlage, beispielsweise einer Bremsanlage, mit einem Gehäuse, das einen in die Druckmittelzuleitung einschaltbaren Durchgangskanal und eine in den Durchgangskanal mündende Seitenkammer aufweist, in welcher hinter einem in den Durchgangskanal zu dessen Verschluß eintreibbaren Verschlußkörper ein mit einer Zündvorrichtung versehener Sprengsatz angeordnet ist.Safety valve for arrangement in the pressure medium supply line of a pressure medium-actuated system The invention relates to a safety valve for the arrangement in the pressure medium supply line of a pressure medium-actuated system, for example one Brake system, with a housing that can be switched into the pressure medium supply line Has through-channel and a side chamber opening into the through-channel, in which behind a can be driven into the through-channel for its closure Closure body an explosive device provided with an ignition device is arranged.

Ein bekanntes Sicherheitsventil dieser Art weist einen Durchgangskanal auf, an dessen beiden Enden konische Sitze ausgebildet sind und bei dem in einer Seitenkammer eine Kugel und hinter dieser Kugel ein Sprengsatz angeordnet ist. Die Kugel kann durch Zündung des Sprengsatzes in den Durchgangskanal getrieben werden und legt sich dann gegen einen der beiden konischen Sitze an, um den Durchgangskanal zu verschließen. Ferner ist ein normalerweise offenes Ventil bekannt, bei dem in einer Seitenkammer eines abgewinkelten Durchgangskanals vor einer Sprenladung ein im wesentlichen Mörmiger Ventilkörper angeordnet ist, der durch Zündung des Sprengsatzes in die Schließstellung getrieben werden kann. Bei einem ähnlichen bekannten Ventil weist der Ventilkörper einen Durchgangskanal auf, um nach der durch die Zündung des Sprengsatzes bewirkten Verstellung des Ventilkörpers einen Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Ventilkörpers zu bewirken. Schließlich ist ein Sicherheitsventil mit einem Gehäuse bekannt, in dem ein in eine Druckmittelleitung einschaltbarer Durchgangskanal und eine in den Durchgangskanal mündende Seitenkammer ausgebildet ist. In dieser Seitenkammer sitzt hinter einem in den Durchgangskanal zu dessen Verschluß eintreibbaren Verschlußkörper ein mit einer Zündvorrichtung versehener Sprengsatz.A known safety valve of this type has a through channel on, at both ends of which conical seats are formed and in which one Side chamber a ball and an explosive device is arranged behind this ball. the Bullet can be driven into the passage channel by igniting the explosive device and then rests against one of the two conical seats, around the passage channel to close. Furthermore, a normally open valve is known in which in a side chamber of an angled passageway in front of an explosive charge Substantially shaped valve body is arranged, which is triggered by the detonation of the explosive device can be driven into the closed position. In a similar known valve the valve body has a through-channel to after the ignition of the explosive device caused adjustment of the valve body a pressure equalization between to effect the two sides of the valve body. Finally, there is a safety valve known with a housing in which a switchable in a pressure medium line Through channel and a side chamber opening into the through channel are formed is. In this side chamber sits behind one in the passage channel to it Closure driven closure body provided with an ignition device Explosive device.

Diese bekannten Sicherheitsventile sind nur geeignet, einen Durchgangskanal dadurch sehr schnell zu verschließen, daß der Sprengsatz hinter dem Ventilkörper oder Verschlußkörper gezündet wird, so daß der Verschluß- oder Ventilkörper in den Durchgangskanal getrieben wird. Wenn aber bei einer druckmittelbetätigten Anlage beispielsweise die Druckmittelzufuhrleitung bricht, dann genügt es zur Sicherung der Anlage nicht, daß einfach die Zufuhrleitung versperrt wird. Wenn es sich bei dieser Anlage beispielsweise um die druckmittelbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeuges handelt, deren Druckmittelzuleitung bricht, dann wird durch das Verschließen der Druckmittelzuleitung mit einem der bekannten Sicherheitsventile noch nichts gewonnen, weil die Bremsen offen sind und bleiben.These known safety valves are only suitable for a through channel thereby to close very quickly that the explosive device behind the valve body or closure body is ignited, so that the closure or valve body in the Passage channel is driven. But if in a pressurized system For example, the pressure medium supply line breaks, then it is sufficient to secure of the system does not mean that the supply line is simply blocked. If it is with this system, for example, to the pressure medium-actuated brake system of a vehicle acts whose pressure medium supply line breaks, then by closing the Pressure medium supply line with one of the known safety valves has not yet won anything, because the brakes are and will remain open.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil zur Anordnung in der Druckmittelzuleitung einer druckmittelbetätigten Anlage zu schaffen, die bei Betätigung nicht nur die Druck' mittelzuleitung absperrt, sondern gleichzeitig auch den an die Druckmittelzuleitung angeschlossenen Druckmittelmotor kurzzeitig mit Druckmittel versorgt. Am Beispiel einer druckmittelbetätigten Bremsanlage eines Fahrzeuges betrachtet, soll also die Erfindung ein Sicherheitsventil schaffen, das im Falle eines Bruches der Druckmittelzuleitung nicht nur diese Druckmittelzuleitung verschließt, sondern selbst ein Druckmittel liefert, mit dem die Bremsen geschlossen werden, so daß das Fahrzeug zum Stehen gebracht wird.The invention is based on the object of a safety valve for To create an arrangement in the pressure medium supply line of a pressure medium-actuated system, which, when actuated, not only shuts off the pressure medium supply line, but at the same time also the pressure medium motor connected to the pressure medium supply line for a short time supplied with pressure medium. Using the example of a pressure medium-actuated brake system, one Considered vehicle, the invention is intended to provide a safety valve that in the event of a break in the pressure medium supply line, not only this pressure medium supply line closes, but itself supplies a pressure medium with which the brakes are closed so that the vehicle is brought to a standstill.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Sicherheitsventil durch einen Zweigkanal im Gehäuse, der von demienigen Teil der Seitenkammer, in dem sich der Verschlußkörper vor der Zündung des Sprengsatzes befindet, in den der druckmittelbetätigten Anlage näher liegenden Teil des Durchgangskanals führt.This problem is solved with the safety valve described at the beginning through a branch channel in the housing, which is from the demienigen part of the side chamber, in which the closure body is located before the detonation of the explosive device, in which the fluid-operated system closer part of the passage leads.

Dieser Zweigkanal wird vom Verschlußstück so lange geschlossen gehalten, bis dieses durch die Zündung des Sprengsatzes in den Durchgangskanal getrieben wird, um diesen zu verschließen. Nach dem Eintreiben des Verschlußstückes durch den Sprengsatz in den Durchgangskanal ist der Zweigkanal offen, so daß das vom Sprengsatz erzeugte Explosionsgas durch den Zweigkanal in den Durchgangskanal und von dort zu der druckmittelbetätigten Anlage strömen kann, um diese zu betätigen. Handelt es sich bei dieser Anlage um eine Bremse, so wird die Bremse durch'das Explosionsgas ge- schlossen, und das Fahrzeug kommt zum Stehen.This branch channel is kept closed by the closure piece until it is driven into the passage channel by the ignition of the explosive device in order to close it. After the closure piece has been driven into the through-channel by the explosive device, the branch channel is open, so that the explosive gas generated by the explosive device can flow through the branch channel into the through-channel and from there to the pressure-medium-operated system in order to operate it. If it is this attachment is a brake, the brake durch'das explosion gas overall is closed, and the vehicle comes to a stop.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann man mehrere Sprengsätze vorsehen, die vorzugsweise nacheinander gezündet werden. Die Anordnung mehrerer Sprengsätze ist von Vorteil, falls einer der Sprengsätze aus irgendeinem Grunde ausfällt, weil dann die Betätigung des Sicherheitsventils mit den verbleibenden Sprengsätzen noch vorgenommen werden kann. Durch die Anordnung mehrerer Sprengsätze kann man aber auch eine größere Druckmittelmenge zur Betätigung des Druckmittelmotors erzeugen.In a further embodiment of the invention, several explosive devices can be used provide, which are preferably ignited one after the other. The arrangement of several Explosive devices is beneficial in case one of the explosive devices is for any reason fails because then the actuation of the safety valve with the remaining Explosives can still be made. By arranging several explosive devices but you can also use a larger amount of pressure medium to operate the pressure medium motor produce.

Bei durch einen Sprengsatz betätigten Ventilen ist die Anwendung von Abscherteilen bekannt. Auch beim Sicherheitsventil gemäß der Erfindung kann man am Verschlußkörper seitlich wegragende, hinter eine Schulter der Seitenkammer greifende Abschervorsprünge vorsehen, die den Verschlußkörper in der Ruhestellung festhalten und durch den Explosionsdruck des Sprengsatzes abgeschert werden.In the case of valves actuated by an explosive device, the use of Shear-off known. Even with the safety valve according to the invention you can laterally protruding on the breech body, reaching behind a shoulder of the side chamber Provide shear projections that hold the closure body in the rest position and sheared off by the explosion pressure of the explosive device.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Einige Ausführungsbeispiele - der Erfindung, die die Anwendung des Sicherheitsventils bei einer druckmittelbetätigten Fahrzeugbremsanlage zeigen, sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nun näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 in einer isometrischen Darstellung eine Teiluntersicht eines Automobils, das mit einem Sicherheitsventil gemäß der Erfindung versehen ist, F i g. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des Sicherheitsventils, wobei dieses sich in seiner Ruhe- oder Bereitschaftsstellung befindet, F i g. 3 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt nach der Betätigung des Sicherheitsventils, F i g. 4, 5 und 6 der F i g. 2 entsprechende Schnitte durch weitere Ausführungsformen des Sicherheitsventils und F i g. 7 einen Verdrahtungsplan für die Zündvorrichtung der in den F i g. 2 bis 6 dargestellten Sicherheitsventile.Some embodiments of - the invention, which show the application of the safety valve in a fluid pressure operated vehicle brake system, are illustrated in the drawings and will now be described in detail. 1 shows, in an isometric representation, a partial bottom view of an automobile which is provided with a safety valve according to the invention, FIG. 2 shows a section through an embodiment of the safety valve, this being in its rest or standby position, FIG. 3 one of the F i g. 2 corresponding section after the actuation of the safety valve, FIG. 4, 5 and 6 of FIG. 2 corresponding sections through further embodiments of the safety valve and FIG. 7 is a wiring diagram for the ignition device of the type shown in FIGS. 2 to 6 shown safety valves.

In F i g. 1 ist eine Achse 10 und ein Rad 11 eines Automobils dargestellt. An der Achse 10 ist ein pneumatischer Bremszylinder 12 befestigt. Im Zylinder 12 ist ein Kolben verschieblich gelagert, dessen Kolbenstange 13 an einem Ende eines Hebels 14 angreift, dessen anderes Ende auf einer Bremsbetätigungswelle 15 befestigt ist. Diese Bremsbetätigungswelle 15 ist unter der Achse 10 drehbar gelagert und mit einem Bremsbackennocken 16 verbunden. Wenn beim Bremsen der Kolben im Zylinder 12 über die Leitung 17 beaufschlagt wird, wird die Bremsbetätigungswelle 15 gedreht und folglich die Bremse betätigt.In Fig. 1 shows an axle 10 and a wheel 11 of an automobile. A pneumatic brake cylinder 12 is attached to the axle 10. A piston is displaceably mounted in the cylinder 12, the piston rod 13 of which engages one end of a lever 14, the other end of which is fastened to a brake actuation shaft 15. This brake actuation shaft 15 is rotatably mounted under the axis 10 and connected to a brake shoe cam 16 . When the piston in the cylinder 12 is acted upon via the line 17 during braking, the brake actuation shaft 15 is rotated and consequently the brake is actuated.

Das Sicherheitsventil gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse 18 mit einem Durchgangskanal 19 und einer Seitenkammer 20 auf, die T-förmig zueinander angeordnet sind. Der Durchgangskanal 19 ist einerseits an die Leitung 17 und andererseits an den Zy- linder 12 angeschlossen und bildet so einen Teil der Druckmittelleitung zum Zylinder. In der Seitenkammer 20 ist ein Verschlußkörper 21 aus Blei oder einem anderen kalt oder leicht verformbaren Werkstoff sowie um eine Zündelektrode 23 herum ein Sprengsatz 22 angeordnet. Die Zündelektrode 23 ist unter Zwischenschaltung eines noch zu beschreibenden Unterbrechers an eine zur Erzeugung einer Funkenstrecke geeignete Hochspannungsquelle angeschlossen. Ein Zweigkanal 24 verläuft schräg von einer Stelle im mittleren Teil der Seitenkammer 20 bis zu einer Stelle im Durchgangskanal 19, die 7m-ischen der Mündungsstelle der Seitenkarnmer 20 in den Durchgangskanal 19 und der Anschlußstelle des Durchgangskanals 19 an den Zylinder 12 liegt.The safety valve according to the invention has a housing 18 with a through channel 19 and a side chamber 20, which are arranged in a T-shape to one another. The passage channel 19 on the one hand connected to the conduit 17 and on the other hand to the cylinder 12 and thus forms a part of the pressure medium line to the cylinder. In the side chamber 20, a closure body 21 made of lead or another cold or easily deformable material and an explosive device 22 are arranged around an ignition electrode 23. The ignition electrode 23 is connected to a high voltage source suitable for generating a spark gap with the interposition of an interrupter to be described. A branch passage 24 extends diagonally from a location in the middle part of the side chamber 20 to a location in the passage 19 of the opening point of the Seitenkarnmer 20 in the passageway 19 and the connection point of the through passage 19 7m regard is up to the cylinder 12th

Das Sicherheitsventil arbeitet folgendermaßen: Wenn in der Leitung 17 ein Bruch auftritt, schließt der Fahrer einen Schalter 25 (F i g. 7), so daß in allen Sicherheitsventilen der Gesamtanlage ein Funken von der Zündelektrode 23 durch den Sprengsatz 22 zur Wand des Gehäuses 18 -überspringt. Hierdurch wird der Sprengsatz 22 gezündet, so daß der Verschlußkörper 21 gemäß der Darstellung in F i g. 3 in den Durchgangskanal 19 getrieben und der Zweigkanal 24 freigelegt wird. Der Verschlußkörper 21 bildet dann eine Dichtung im Durchgangskanal 19, und die Explosionsgase des Sprengsatzes 22 gelangen durch den Zweigkanal 24 in den Zylinder 12, um die Bremsen zu betätigen. Die Bremsen werden daher in der Bremsstellung blockiert und können erst wieder gelöst werden, wenn man das Gehäuse 18 des Sicherheitsventils ausbaut und durch ein neues ersetzt. Dies ist ein äußerst wünschenswerter Effekt, weil hierdurch verhindert wird, daß das Fahrzeug nach einer Notbremsung wieder in Bewegung gesetzt wird, bevor neue, funktionsfähige Sicherheitsventile eingebaut worden sind.The safety valve works as follows: If a break occurs in the line 17 , the driver closes a switch 25 ( FIG. 7) so that a spark from the ignition electrode 23 through the explosive device 22 to the wall of the housing 18 in all safety valves of the overall system -skips. This detonates the explosive device 22, so that the closure body 21 as shown in FIG. 3 driven into the through channel 19 and the branch channel 24 is exposed. The closure body 21 then forms a seal in the passage 19, and the explosive gases from the explosive device 22 pass through the branch passage 24 into the cylinder 12 in order to actuate the brakes. The brakes are therefore blocked in the braking position and can only be released again when the housing 18 of the safety valve is removed and replaced with a new one. This is an extremely desirable effect because it prevents the vehicle from being set in motion again after an emergency braking before new, functional safety valves have been installed.

Wenn man die Notbremsung bei den einzelnen Achsen des Fahrzeuges unabhängig von den übrigen Achsen gesondert vornehmen möchte, kann man entsprechende Schalter 25 a, 25 b oder 25 c (s. F i g. 7) für die Sicherheitsventile der einzelnen Achsen vorsehen, die der Fahrer einzeln betätigen kann.If you want to make the emergency braking separately for the individual axles of the vehicle independently of the other axles, you can provide appropriate switches 25 a, 25 b or 25 c (see Fig. 7) for the safety valves of the individual axles, which the Driver can operate individually.

In F i g. 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier weist ein Gehäuse 30 einen Durchgangskanal 32 und eine Seitenkammer 31 auf, die den Teilen 19 und 20 gemäß den F i g. 2 und 3 entsprechen. In der Seitenkammer 31 ist ein verformbarer becherförmiger Verschlußkörper 33 aus Blei od. dgl. und hinter diesem ein Sprengsatz 34 sowie eine Zündelektrode 35 vorgesehen, die den Teilen 21, 22 und 23 gemäß F ig. 2 und 3 entsprechen. Ein Zweigkanal 35" verbindet entsprechend dem Zweigkanal 24 gemäß F i g. 2 und 3 die Seitenkammer 31 mit dem Durchgangskanal 32. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform der Erfindung entspricht der ini Zusammenhang mit den F i g. 2 und 3 beschriebenen Funktionsweise.In Fig. 4 shows a second embodiment of the invention. Here, a housing 30 has a through channel 32 and a side chamber 31 , which corresponds to the parts 19 and 20 according to FIGS. 2 and 3 correspond. In the side chamber 31 , a deformable cup-shaped closure body 33 made of lead or the like is provided, and behind this an explosive device 34 and an ignition electrode 35 , which the parts 21, 22 and 23 according to FIG. 2 and 3 correspond. A branch duct 35 "connects corresponding to the branch passage 24 in accordance with F i g. 2 and 3, the side chamber 31 to the passageway 32. The operation of this embodiment of the invention corresponds to the ini conjunction with the F i g. Functions described 2 and 3.

Die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform des Sicherheitsventils gleicht der Ausführungsform gemäß F i g. 4 weitgehend, so daß in F i g. 5 gleiche Teile mit den in F i g. 4 verwendeten Bezugszeichen unter Hinzufügung eines »a« bezeichnet sind. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß die Seitenkammer 31 a einen Teil 50 größeren Durchmessers hat, in den ein Abschervorsprung 51 des Verschlußkörpers 33 a hineinragt, um diesen in der Ruhestellung festzuhalten. Der Sprengsatz 34 a sitzt in einer Hülse oder einem Gehäuse 52, das in den erweiterten Teil 50 der Seitenkammer 31 a eingepaßt ist. Wenn der Sprengsatz 34 a gezündet wird, treibt er den Verschlußkörper 33 a mit solcher Kraft nach vom, daß der Abschervorsprung 51 abgeschert und der Verschlußkörper 33 a in den Durchgangskanal 32 a eingetrieben wird.The in F i g. The embodiment of the safety valve shown in FIG . 5 is similar to the embodiment according to FIG. 4 largely, so that in FIG. 5 identical parts with those in F i g. 4 with the addition of an "a". This embodiment differs from the embodiments described above in that the side chamber 31 a has a part 50 of larger diameter into which a shear projection 51 of the closure body 33 a protrudes in order to hold it in the rest position. The explosive device 34 a sits in a sleeve or housing 52 which is fitted into the enlarged part 50 of the side chamber 31 a. When the explosive device 34 a is ignited, it drives the closure body 33 a forward with such force that the shear projection 51 is sheared off and the closure body 33 a is driven into the through- channel 32 a.

Die in F i g. 6 dargestellte Ausführungsform weist einen Durchgangskanal 60 und eine Seitenkammer 61 entsprechend den Teilen 19 und 20 in F i g. 2 und 3 auf. Die Seitenkammer 61 weist einen Teil 62 größeren Durchmessers zur Aufnahme von Abschervorsprängen 63 auf, die vom oberen Rand eines becherförmigen Verschlußkörpers 64 radial wegragen. Im oberen Ende des erweiterten Teils 62 der Seitenkammer 61 ist ein erster Sprengsatz 65 angeordnet, der von einem perforierten Ring 66 im Abstand vom Verschlußkörper 64 gehalten wird. Zur Zündung des Sprengsatzes 65 ist eine erste Zündelektrode 67 vorgesehen. In einer Nebenkammer 69 seitlich des erweiterten Teils 62 der Seitenkammer 61 sind ein zweiter Sprengsatz 68 und eine zweite Zündelektrode 70 vorgesehen. Der erste Sprengsatz 65 wird so gezündet, wie es im Zusammenhang mit den F i g. 1 bis 3 beschrieben wurde. Sollte einmal die Zündung des ersten Sprengsatzes 65 versagen, so kann man den zweiten Sprengsatz 68 zünden. Man kann den zweiten Sprengsatz 68 aber auch zünden, wenn zusätzlicher Arbeitsdruck im Bremszylinder erforderlich ist. Ein derartiges Zusatzsystem ist in F i g. 7 in strichpunktierten Linien dargestellt.The in F i g. The embodiment shown in FIG. 6 has a through channel 60 and a side chamber 61 corresponding to parts 19 and 20 in FIG. 2 and 3 on. The side chamber 61 has a part 62 of larger diameter for receiving shear projections 63 which protrude radially from the upper edge of a cup-shaped closure body 64. In the upper end of the enlarged part 62 of the side chamber 61 , a first explosive device 65 is arranged, which is held by a perforated ring 66 at a distance from the closure body 64. A first ignition electrode 67 is provided for igniting the explosive device 65. In a secondary chamber 69 to the side of the widened part 62 of the side chamber 61 , a second explosive device 68 and a second ignition electrode 70 are provided. The first explosive device 65 is detonated as described in connection with FIGS. 1 to 3 has been described. Should the first explosive device 65 fail to ignite, the second explosive device 68 can be ignited. The second explosive device 68 can also be ignited if additional working pressure is required in the brake cylinder. Such an additional system is shown in FIG . 7 shown in dash-dotted lines.

Claims

Claims: 1. Safety valve for arrangement in the pressure medium supply line of a pressure medium-actuated system, for example a brake system, with a housing which has a through-channel that can be switched into the pressure-medium supply line and a side chamber opening into the through-channel, in which behind a closure body that can be driven into the through-channel to close it an explosive device provided with an ignition device is arranged, characterized by a branch channel (24, 35 ') in the housing (18, 30 ) leading from that part of the side chamber (20, 31) in which the closure body (21, 33) is located the detonation of the explosive device (22, 34) is located, into which part of the passage channel (19, 32) which is closer to the pressurized fluid-operated system (12).

2. Valve according to spoke 1, characterized in that the closure body (21, 33, 64) consists of a deformable material such as lead. 3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the closure body (33, 64) is a cup-shaped hollow body open towards the explosive device (34, 65). 4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that several explosive devices (22, 34, 65, 68) are provided. 5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the closure body (33 a, 64) laterally protruding, behind a shoulder of the side chamber (31a, 61) engaging shear projections (51, 63) . Contemplated publications: USA. Patent Nos 1,914,250, 2,808,847, 2,877,780, 3,022,793, 3 111133, 3122154..