DE3447380C2

DE3447380C2 -

Info

Publication number: DE3447380C2
Application number: DE19843447380
Authority: DE
Inventors: Horst 8782 Muehlbach De Rott; Guenther Dipl.-Ing. 8771 Rechtenbach De Muschong
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1984-12-24
Filing date: 1984-12-24
Publication date: 1990-07-12
Also published as: DE3447380A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Eine bekannte Vorrichtung der vorgenannten Art zur Sicherung bei Rohrbruch hat ein Differenzflächenventil, das eine an einem nach Belieben steuerbaren Wegeventil angeschlossene Verbraucherleitung mit einer ersten Arbeitskammer eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders verbindet und parallel zu einem steu erbaren, in dieser Verbraucherleitung vorgesehenen Rückschlagventil angeordnet ist. Die Verbindungsleitung zwischen den beiden Ventilen einerseits und dem Verbraucher andererseits werden so kurz wie möglich gehalten oder das Rück schlagventil und das Differenzflächenventil werden unmittelbar am Zylinder mantel des Arbeitszylinders angebracht. Bricht unter dem Druck der Druckquelle die Verbraucherleitung, so schließen das Rückschlagventil und das Differenz flächenventil, so daß aus der Arbeitskammer kein Druckmittel abfließen kann (DE-OS 31 28 044).A known device of the aforementioned type for securing in the event of a pipe break has a differential area valve, the one on a controllable at will Directional control valve connected consumer line with a first working chamber a double-acting cylinder connects and parallel to a steu erbaren, provided in this consumer line check valve is. The connecting line between the two valves on the one hand and the Consumers, on the other hand, are kept as short as possible or the back The check valve and the differential area valve are located directly on the cylinder jacket of the working cylinder attached. Breaks under pressure from the pressure source the consumer line, the check valve and the differential close Surface valve, so that no pressure medium can flow out of the working chamber (DE-OS 31 28 044).

Ein bekanntes, gedämpft schließendes, hydraulisches Rohrbruchventil hat einen Sperrkolben, dessen beide Enden gleiche Durchmesser haben und der damit nicht als Differentialkolben ausgebildet ist. Der Sperrkolben spricht auf unterschiedliche Druckabfälle beim Durchfluß unterschiedlicher Flüs sigkeitsströme in Richtung vom Verbraucher zur Druckmittelquelle an. Solange ein bestimmter Flüssigkeitsstrom nicht erreicht wird, bleibt der Sperrkolben in seiner offenen Lage und nimmt seine Schließlage erst im Falle eines Rohrbruches zwischen Rohrbruchventil und dem Verbraucher ein. Ein zusätzlicher Umschaltkolben oder eine zunehmende Spaltverengung zwischen einer Düsennadel und einer Axialbohrung im Sperrkolben bei dessen Schließen dienen zur Hubdämpfung während des Schließvorganges (DE-OS 23 52 826).A well-known, damped closing, hydraulic pipe rupture valve has a locking piston, the two ends of which have the same diameter and the so that it is not designed as a differential piston. The locking piston speaks to different pressure drops when different rivers flow fluid flows in the direction from the consumer to the pressure medium source. As long as a certain liquid flow is not reached, remains the locking piston in its open position and only takes its closed position in the event of a pipe break between the pipe break valve and the consumer a. An additional switching piston or an increasing gap narrowing between a nozzle needle and an axial bore in the locking piston at the Closing are used to dampen the stroke during the closing process (DE-OS 23 52 826).

Es sind auch ein Schnellschlußventil und ein Schnellöffnungsventil für kompressible Medien bekannt, deren jeweiliger Verschlußteil schließt oder öffnet, wenn ein mit einer Unterdruckquelle verbundenes Steuerventil betätigt wird. Ein selbsttätiges Schließen im Falle eines Rohrbruches ist nicht vorgesehen. Ein Öffnen bzw. Schließen des bekannten Schaltventils ist nur durch Umkehrung der Durchflußrichtung des vom Schaltventil über wachten Mediums möglich (DE-OS 28 11 879).There are also a quick closing valve and a quick opening valve for compressible media known, the respective closure part closes or opens when a control valve connected to a vacuum source is operated. An automatic closing in the event of a pipe break is not scheduled. An opening or closing of the known switching valve is only reversed by reversing the flow direction from the switching valve monitored medium possible (DE-OS 28 11 879).

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von der an erster Stelle genannten bekannten Vorrichtung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einem Sicherheitsventil zu schaffen, mit dem ein Verbraucher beliebig betätigbar ist und mit dem die zum Verbraucher führende Verbraucherleitung bei Beschädigung von der Druckmittelquelle selbsttätig trennbar ist.The present invention is based on the first mentioned known device the task of a device with a To create safety valve with the one Consumer can be operated as desired and with the leading to the consumer Consumer line automatically in the event of damage from the pressure medium source is separable.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Das Steuerventil dient sowohl zum Betätigen des Verbrauchers als auch des Sicherheitsventils. Dieses wirkt als Rohrbruchsicherung, sobald auf der Verbraucherseite der Druckmitteldruck gegenüber dem Druckmitteldruck vor dem Sicherheitsventil um einen bestimmten Wert gefallen ist. Hierdurch wird der Zufluß von Druckmittel zum Verbraucher gesperrt. Mit Hilfe des Steuerventils kann auch das Sicherheitsventil nach Belieben geschlossen und damit kann die Verbraucherleitung von der Druckmittelquelle getrennt werden.This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved according to the invention. The control valve serves both for Actuation of the consumer as well as the safety valve. This works as a pipe rupture protection as soon as the pressure medium pressure on the consumer side compared to the pressure medium pressure upstream of the safety valve by a certain Value has fallen. As a result, the inflow of pressure medium to the consumer blocked. With the help of the control valve, the safety valve can also closed at will and thus the consumer line from the Separate pressure medium source.

Ein zu großer Druckmittelstrom von der Druckmittelquelle zu dem Verbraucher wird durch die Merkmale des Anspruches 2 verhindert. Ist der Druckabfall hinter der Drosselstelle zu groß, so schließt das Sicherheitsventil. Excessive pressure medium flow from the pressure medium source to the consumer is prevented by the features of claim 2. Is the pressure drop behind the throttle point too large, the safety valve closes.

Bei der Weiterbildung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 kann die Verbraucherleitung unter Umgehung des geschlossenen Sicher heitsventils mit der Druckmittelquelle verbunden werden.In the training according to the features of claim 4, the Consumer line bypassing the closed security be connected to the pressure medium source.

Der Gegenstand nach Anspruch 3 dient zum Füllen der Verbraucher leitung bei geschlossenem Sicherheitsventil.The object of claim 3 is used to fill the consumer line with closed safety valve.

Das Schließen des Sicherheitsventiles wird mit Hilfe der Merkmale des Anspruches 5 gedämpft.The closing of the safety valve is carried out using the features of claim 5 damped.

Die übrigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The remaining claims relate to preferred further developments the invention.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. In denFurther advantages result from the description and the Drawing. In the

Fig. 1 und 2 sind zwei Vorrichtungen zur Sicherung der zu einem Verbraucher führenden Leitung als Ausführungs beispiele des Gegenstandes der Erfindung im Schaltbild schematisch dargestellt. Fig. 1 and 2, two devices for securing the leading to a consumer conduit as the execution of the subject matter of the invention in the circuit diagram shown schematically.

Eine Pumpe 1 fördert aus einem Vorratsbehälter 2 in eine Druck leitung 3, an der ein Druckbegrenzungsventil 4, ein Speicher 5 und ein Sicherheitsventil 6 angeschlossen sind.A pump 1 delivers from a reservoir 2 into a pressure line 3 , to which a pressure relief valve 4 , a memory 5 and a safety valve 6 are connected.

Das Sicherheitsventil 6 hat einen Schließteil 7, der in einem Ventilgehäuse 8 axial bewegbar ist und einen mit einem Ventil sitz im Ventilgehäuse 8 zusammenwirkenden Sitzteil 9 hat. Auf der vom Sitzteil 9 abgewandten Seite ist mit dem Schließteil 7 ein Betätigungskolben 10 verbunden, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Schließteiles 7 ist. Zwischen einer auf seiten des Schließteiles 7 befindlichen und von der Erweiterung zum Gehäuseteil 11 stammenden Schulter und dem Betätigungskolben 10 ist eine Druckfeder 12 eingespannt. Der Betätigungskolben 10 hat auf seiner vom Schließteil 7 abgewandten Seite einen im Durchmesser verringerten axialen Vorsprung 13.The safety valve 6 has a closing part 7 which is axially movable in a valve housing 8 and which has a seat part 9 which interacts with a valve seat in the valve housing 8 . On the side facing away from the seat part 9, an actuating piston 10 is connected to the closing part 7 , the diameter of which is larger than the diameter of the closing part 7 . A compression spring 12 is clamped between a shoulder located on the side of the closing part 7 and originating from the extension to the housing part 11 and the actuating piston 10 . The actuating piston 10 has on its side facing away from the closing part 7 an axially reduced projection 13 .

An das Gehäuse 8 des Sicherheitsventils 6 ist auf seiten des Schließteiles 7 eine Leitung 14 mittig angeschlossen, die zu einem als einfach wirkender Arbeitszylinder ausgebildeten Ver braucher 15 führt. Die Leitung 3 ist über eine Zweigleitung 16 mit der vom Schließteil 7 abgewandten und dem Gehäuseteil 11 zugehörigen Seite des Ventilgehäuses 8 verbunden.To the housing 8 of the safety valve 6 on the side of the closing part 7, a line 14 is connected in the center, which leads to a consumer 15 designed as a single-acting working cylinder. The line 3 is connected via a branch line 16 to the side of the valve housing 8 facing away from the closing part 7 and belonging to the housing part 11 .

Ein 4/2-Wegeventil 17, dessen als Steuerschieber ausgebildetes Steuerglied nach Belieben einstellbar und in mindestens einer Steuerlage mittels einer Rasteinrichtung festlegbar ist, hat vier Anschlußstellen A, V, P und T. Die Anschlußstelle A ist ständig geschlossen, so daß anstelle des 4/2-Wegeventils auch ein 3/2-Wegeventil benutzt werden kann. Die Anschlußstelle P ist mittels einer Leitung 18, in der sich eine Drosselstelle 19 befinden kann, mit der Leitung 16 verbunden. Die Anschluß stelle T ist mit dem Vorratsbehälter 2 verbunden und die Anschluß stelle V ist über eine Leitung 20 mit der Leitung 14 und mit einer an die die Feder 12 aufnehmende Kammer im Ventilgehäuse 8 angeschlossene Leitung 21 verbunden, in der sich eine Drossel stelle 22 befindet. Eine Drosselstelle 23 befindet sich in der Leitung 3 kurz vor dem Anschluß an das Sicherheitsventil 6 und eine Drosselstelle 24 befindet sich kurz vor der Leitung 14 in der Leitung 20.A 4/2-way valve 17 , whose control member designed as a control slide can be adjusted as desired and can be fixed in at least one control position by means of a latching device, has four connection points A, V, P and T. The connection point A is always closed, so that a 3/2-way valve can be used instead of the 4/2-way valve. The connection point P is connected to the line 16 by means of a line 18 in which a throttle point 19 can be located. The connection point T is connected to the reservoir 2 and the connection point V is connected via a line 20 to the line 14 and to a line 21 connected to the chamber 12 accommodating the spring in the valve housing 8 , in which a throttle point 22 is located . A throttle point 23 is located in line 3 shortly before connection to safety valve 6 and a throttle point 24 is located shortly before line 14 in line 20 .

In der in Fig. 1 dargestellten Steuerlage des Steuerventils 17 herrscht auf den Stirnseiten des Schließteiles 7 und den Flächen des Betätigungskolbens 10 des Sicherheitsventils 6 der gleiche von der Pumpe 1 erzeugte Druck. Das Sicherheitsventil 6 ist, wie dargestellt, offen. Wird an der Drosselstelle 23 der Druckabfall des von der Pumpe 1 stammenden Druckmittels zu groß, so ver ringert sich vor dem Schließteil 7 des Sicherheitsventils 6 der Druck des Druckmittels derart, daß die in Öffnungsrichtung auf den Schließteil 7 wirkende Kraft kleiner als die in Schließ richtung wirkende Kraft wird, z. B. bei einem Bruch der Leitung 14. Das Sicherheitsventil 6 schließt.In the control position of the control valve 17 shown in FIG. 1, the same pressure generated by the pump 1 prevails on the end faces of the closing part 7 and the surfaces of the actuating piston 10 of the safety valve 6 . As shown, the safety valve 6 is open. If the pressure drop of the pressure medium coming from the pump 1 is too large at the throttle point 23, then the pressure of the pressure medium decreases in front of the closing part 7 of the safety valve 6 such that the force acting in the opening direction on the closing part 7 is smaller than that in the closing direction acting force, e.g. B. if the line 14 breaks. The safety valve 6 closes.

Soll das Sicherheitsventil 6 nach Belieben geschlossen werden oder bleiben, so wird der Steuerschieber des Steuerventils 17 in seine andere Steuerlage bewegt, in welcher die Verbindung zwischen den Leitungen 18 und 20 getrennt und die Leitung 20 mit dem Vorratsbehälter 2 verbunden ist und in welcher der Steuerschieber mittels einer lösbaren Rasteinrichtung gehalten wird. Der Druck in der die Druckfeder 12 aufnehmenden Kammer des Steuerventils 6 sinkt und das Ventilglied 7, 10 schließt. Das vom Sicherheitsventil 6 in den Vorratsbehälter 2 fließende Druckmittel wird durch die Drosselstelle 22 gedämpft.If the safety valve 6 is to be closed or remains at will, the control slide of the control valve 17 is moved into its other control position, in which the connection between the lines 18 and 20 is separated and the line 20 is connected to the reservoir 2 and in which the control slide is held by a releasable locking device. The pressure in the chamber of the control valve 6 receiving the compression spring 12 drops and the valve member 7, 10 closes. The pressure medium flowing from the safety valve 6 into the reservoir 2 is damped by the throttle point 22 .

Wenn nach dem Beheben der Ursache für den Druckmittelverlust auf seiten des Verbrauchers 15 die Leitung 14 wieder gefüllt werden soll, wird der Steuerschieber des Steuerventils 19 wieder in seine in Fig. 1 dargestellte, durch die Rasteinrichtung nicht festlegbare Steuerlage gebracht. Das in die Leitung 14 fließende Druckmittel wird durch die Drosselstelle 24 gedämpft.If, after eliminating the cause of the pressure medium loss on the part of the consumer 15, the line 14 is to be filled again, the control slide of the control valve 19 is brought back into its control position shown in FIG. 1, which cannot be determined by the latching device. The pressure medium flowing into the line 14 is damped by the throttle point 24 .

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei abgewandelten Teilen der Buchstabe a beigefügt ist.In the second exemplary embodiment according to FIG. 2, parts corresponding to the first exemplary embodiment according to FIG. 1 are provided with the same reference numerals, with modified parts being accompanied by the letter a .

Das Steuerventil 17 a des zweiten Ausführungsbeispieles ist als leckfreies 4/3-Wegeventil ausgebildet. Das ebenfalls eine Rasteinrichtung aufweist, um das als Steuerschieber ausgebildete Steuerglied in einer Steuerlage festzulegen. Die Leitung 20 a verbindet die Anschlußstelle V des Steuerventils 17 a allein mit der die Druckfeder 12 aufnehmenden Kammer des Sicherheits ventils 6.The control valve 17 a of the second embodiment is designed as a leak-free 4/3-way valve. Which also has a latching device in order to fix the control element designed as a control slide in a control position. The line 20 a connects the connection point V of the control valve 17 a alone with the compression spring 12 receiving chamber of the safety valve 6th

An die Anschlußstelle A des Steuerventils 17 a ist eine Leitung 25 angeschlossen, die zur Steuerseite eines Differenzflächen ventils 26 führt, bei dem die Vorspannung der Steuerfeder nach Belieben einstellbar ist. In der Leitung 25 befindet sich eine Drosselstelle 29. Das Differenzflächenventil 26 überwacht die Verbindung zwischen einer an die Leitung 16 angeschlossenen Leitung 27 und einer mit der Leitung 14 verbundenen Leitung 28.At the connection point A of the control valve 17 a , a line 25 is connected, which leads to the control side of a differential area valve 26 , in which the bias of the control spring is adjustable at will. A throttle point 29 is located in line 25 . The differential area valve 26 monitors the connection between a line 27 connected to line 16 and a line 28 connected to line 14 .

In der Zeichnung ist der Steuerschieber des Steuerventils 17 a in der Sicherheitsstellung dargestellt, in welcher die Anschluß stellen P, A, V miteinander verbunden sind, in welcher das Differenzflächenventil 26 geschlossen ist und Druckmittel von der Leitung 3 über das Sicherheitsventil 6 in die Leitung 14 fließt. Das Sicherheitsventil 6 wirkt hier in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel.In the drawing, the control slide of the control valve 17 a is shown in the safety position, in which the connection points P, A, V are connected to one another, in which the differential area valve 26 is closed and pressure medium from line 3 via the safety valve 6 into line 14 flows. The safety valve 6 acts here in the same way as in the first embodiment.

Werden durch Verschieben des Steuerschiebers des Steuerventils 17 a nach links in Fig. 2 gesehen, die Anschlußstellen P und A einerseits und T und V anderseits miteinander verbunden, so verringert sich der Druck in der die Druckfeder 12 aufnehmenden Kammer des Sicherheitsventils 6 und dieses schließt. Die Ver bindung zwischen den Leitungen 3 und 14 ist unterbrochen und der Verbraucher 15 ist von der Druckquelle 1 getrennt. In dieser Steuerlage ist der Steuerschieber mittels der lös baren Rasteinrichtung festgelegt.Are seen by moving the control spool of the control valve 17 a to the left in Fig. 2, the connection points P and A on the one hand and T and V on the other hand, the pressure in the pressure spring 12 receiving chamber of the safety valve 6 decreases and this closes. The connection between the lines 3 and 14 is interrupted and the consumer 15 is disconnected from the pressure source 1 . In this tax position, the spool is fixed by the releasable locking device.

Zum Öffnen des Sicherheitsventils 6 wird der Steuerschieber des Steuerventils 17 a in Fig. 2 gesehen nach rechts verschoben, so daß die Anschlüsse P und V einerseits und A und T andererseits miteinander verbunden sind. Hierdurch wird die Steuerseite des Differenzflächenventils 26 mit dem Vorratsbehälter 2 ver bunden und dieses Ventil öffnet, so daß über die Leitungen 3, 16, 27 und 28 Druckmittel in die Leitung 14 fließen und diese füllen kann. Wenn der Druckmitteldruck in der Leitung 14 so weit gestiegen ist, daß auf den Schieber 7, 10 des Sicher heitsventils 6 ausgeübte Kräfte in dessen Öffnungsrichtung wirken, so hebt dieser Schieber von seinem Ventilsitz ab und die Verbindung zwischen den Leitungen 3 und 14 über die Drossel stelle 23 ist wieder hergestellt.To open the safety valve 6 , the control slide of the control valve 17 a is shifted to the right, as seen in FIG. 2, so that the connections P and V on the one hand and A and T on the other hand are connected to one another. As a result, the control side of the differential area valve 26 is connected to the reservoir 2 and this valve opens, so that pressure lines can flow via lines 3, 16, 27 and 28 into line 14 and fill them. If the pressure medium pressure in line 14 has risen so much that forces exerted on the slide 7, 10 of the safety valve 6 act in its opening direction, this slide lifts off its valve seat and the connection between lines 3 and 14 via the throttle position 23 is restored.

Claims

1. Device for securing a broken pipe leading to a consumer line with a safety valve for connecting or disconnecting a pressure source with or from the consumer, the safety valve being a front part actable by the consumer pressure, movable in a valve housing and a related actuator Supply piston with differently sized pressure surfaces and a pressure spring acting on the closing part, which seeks to keep the safety valve in its open position, characterized in that a control valve ( 17 ) which can be actuated at will is provided, through which the smaller pressure surface of the actuating piston ( 10 ) in the valve housing ( 11 ) belonging cavity with the corresponding, belonging to the larger pressure area cavity is connectable or separable, and that for the separation of the two cavities, the smaller pressure area of the actuating piston ( 10 ) with the pressure medium reservoir container ( 2 ) and the larger pressure area is permanently connected to the pressure source ( 1, 5 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that a throttle point ( 23 ) is arranged in the connection between the pressure source ( 1 ) and one of the closing part ( 7 ) of the safety valve ( 6 ) monitored connection.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the line between the consumer ( 15 ) and the pressure source ( 1 ) from the control valve ( 17 ) controllable differential area valve ( 26 ) is switched on.

4. The device according to claim 3, characterized in that the control valve ( 17 a) is a 4/3-way valve, the two pressure surfaces of the actuating piston ( 10 ) with each other and the control side of the differential surfaces valve in the first and second control position of its control member ( 26 ) with the pressure source or with the supply container ( 2 ) connects and that in the third control position of its control member separates the two pressure surfaces of the actuating piston ( 10 ) from each other, the smaller pressure surface of the actuating piston with the reservoir and the control side of the differential area valve with the Pressure medium source connects.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the smaller pressure surface of the actuating piston ( 10 ) via a throttle ( 22 ) is connected to the control valve ( 17 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the closing part ( 7 ) of the safety valve ( 6 ) has a valve seat.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the consumer ( 15 ) via a throttle point ( 24 ) is connected to the control valve ( 17 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control member of the control valve ( 17 ) can be fixed in a control position by means of a latching device.

9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that a throttle point ( 29 ) is provided in the line ( 25 ) leading to the control side of the differential area valve ( 26 ).