<Desc/Clms Page number 1>
Sicherheitsvorrichtung für Anlagen mit hydraulischer Kraftübertragung, insbesondere für hydrau- lische Bremsen von Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Anlagen mit hydraulischer Kraft- übertragung, insbesondere für hydraulische Bremsen von Kraftfahrzeugen. Solche Sicherheitsvorrichtungen haben den Zweck, im Falle eines Bruches oder Undichtwerdens einer Leitung oder eines Arbeitszylinders nur den die schadhafte Stelle aufweisenden Teil der Anlage durch einen Ventilkörper von dem noch arbeitsfähigen Teil derselben abzuschliessen.
Eine bekannte Art solcher Sicherheitsvorrichtungen benutzt einen Ventilkörper, gewöhnlich eine Ventilkugel, welche in einem nach unten durchgebogenen oder geknickten Kanal mit seitlichem Spiel eingelegt ist. Jedes der beiden nach aufwärts gerichteten Enden dieses Kanals ist zu einem Ventilsitz für die Kugel verengt ; über jede Sitzöffnung ist das Innere des Kanals mit einem oder mehreren Arbeitszylindern in Verbindung. Unterhalb jedes Ventilsitzes ist der Kanal mit der Druckquelle verbunden. Ist die Flüssigkeit in der Anlage in Ruhe, so liegt der Ventilkörper infolge seiner Schwere am tiefsten Punkt des nach unten durchgebogenen oder geknickten Kanals. Bei Betätigung der Anlage bleibt, wenn die durch die beiden Ventilsitze zu den Arbeitszylindern strömenden Flüssigkeitsmengen gleich gross sind, der Ventilkörper in Ruhe.
Sind die Flüssigkeitsmengen ungleich gross, so wird der Ventilkörper in einen der beiden Kanalschenkel in der Richtung zu jenem Ventilsitz mitgenommen, durch welchen die grössere Flüssigkeitsmenge strömt.
Die Einrichtung ist nun so bemessen, dass bei unverletzter Anlage ein Tragen des Ventilkörpers bis zum Sitz und ein Verschliessen dieses Sitzes nicht möglich ist. Ist aber eine Leitung undicht oder gebrochen oder ein Arbeitszylinder schadhaft, so tritt während der Betätigung der Anlage eine ständige Strömung von Flüssigkeit durch jenen Ventilsitz auf, an welchen der schadhafte Teil der Anlage angeschlossen ist und der Ventilkörper wird von der Strömung bis zu diesem Ventilsitz getragen und schliesst ihn ab, so dass der verletzte Teil der Anlage vom unverletzten, arbeitsfähigen, abgeschlossen ist.
Solche Einrichtungen haben den Nachteil, dass sich der Ventilkörper auch bei Neigungen der Sicherheitsvorrichtung, wenn sie z. B. auf einem Fahrzeug angebracht ist, in der Richtung zu einem der Ventilsitze bewegt, weil sich ja dann der tiefste Punkt des nach unten durchgebogenen Kanals und somit die Ruhelage für den Ventilkörper verlagert und bei starken Neigungen führt dies nicht selten zu einem Abschliessen des einen Teiles der hydraulischen Anlage von dem andern, ohne dass eine Verletzung aufgetreten ist. Im übrigen führen die bei solchen Sicherheitsvorrichtungen auftretenden ständigen Bewegungen des Ventilkörpers im Kanal zu einem Verschleiss, der die Empfindlichkeit der Vorrichtung herabsetzt.
Eine andere bekannte Ausführungsform von Sicherheitsvorrichtungen für hydraulische Anlagen der geschilderten Art benutzt in jeder Leitung, die zu einem oder zu einer Gruppe von Arbeitszylindern führt, einen nach aufwärts gerichteten Kanal, in welchem ein Ventilkörper mit seitlichem Spiel angeordnet ist und der oben zu einem Sitz für diesen Ventilkörper verengt ist, wobei über die Sitzöffnung der Weg für die Flüssigkeit von der Druckquelle zu den Arbeitszylindern führt. In das Innere des Kanals tritt die Flüssigkeit von der Druckquelle her durch seitliche Öffnungen ein, die sich teils oberhalb, teils unterhalb eines Anschlages befinden, der die unterste Ruhelage des Ventilkörpers im Kanal bestimmt.
Solche Sicherheitsvorrichtungen haben den Nachteil, dass sich der Ventilkörper ständig bei Betätigung der Anlage in Bewegung befindet, was Abnutzungen zur Folge hat. Ausserdem ist für den Kanal eine gewisse Baulänge erforderlich, damit der Ventilkörpfr auch bei den grössten während des
<Desc/Clms Page number 2>
Betriebesden Kanal'durchströmenden Flüssigkeitsmengen nicht bis zum Ventilsitz gelangen kann, sondern erst im Falle einer Verletzung des an ihn angeschlossenen Teiles der Anlage.
Die nachbeschriebene erfindungsgemässe Ausführung einer Sicherheitsvorrichtung vermeidet die obenerwähnten Übelstände. Sie sieht für jeden-Arbeitszylinder oder jede Gruppe von Arbeitszylindern wieder einen an sich bekannten Kanal vor, der nach aufwärts gerichtet und oben zu einem Ventilsitz für einen in ihm mit seitlichem Spiel angeordneten Ventilkörper verengt ist. Über die Sitz- öffnung ist das Innere des Kanals mit einem oder mehreren Arbeitszylindern verbunden und über eine seitliche Öffnung unterhalb des Sitzes mit der Druekquelle.
Erfindungsgemäss werden nun die unteren Enden. aller dieser in einer Anlage vorgesehenen
EMI2.1
Anlage nur in dem Masse in Bewegung gesetzt werden, als ein Unterschied zwischen den zu den einzelnen Verbrauchsstellen strömenden Flüssigkeitsmengen besteht. Ein unerwünschtes Pendeln des Ventilkörpers infolge Neigungen der Kanäle ist hier nicht zu befürchten und'wenn die an den einzelnen Verbrauchsstellen benötigten Flüssigkeitsmengen, wie dies meist der Fall ist, annähernd gleich gross sind, so bleiben die Ventilkörper in den einzelnen Kanälen während der Betätigung der Anlage nahezu in Ruhe. Ein nennenswerter Verschleiss ist daher auch nach langer Betriebszeit nicht möglich und auch die Baulänge der Kanäle kann sehr kurz gewählt werden.
Die Zeichnung zeigt schematisch den Erfindungsgegenstand in der Fig. 1. Die Fig. 2,3 und 4 stellen ein Ausführungsbeispiel desselben in einem vertikalen Längsschnitt nach der Ebene C-C und zwei Horizontalschnitten nach den Ebenen A-L und B-B dar. In allen Figuren sind die gleichartigen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Sicherheitsvorrichtung nach der Fig. 1 zeigt schematisch zwei nach aufwärts gerichtete Kanäle J ! und 1', jeder oben zu einem konischen Ventilsitz 2 bzw. 2'verengt. In jedem Kanal ist eine Ventilkugel 3, bzw. 3'angeordnet, die im Kanal seitliches Spiel besitzt, d. h. einen etwas kleineren Durchmesser hat als der Kanalquerschnitt. Durch die Leitung 4, die sich in die Äste 5 und 5'gabel,
EMI2.2
eine Leitung 6'weg, jede zu einem besonderen Arbeitszylinder oder einer besonderen Gruppe von Arbeitszylindern. Ausserdem stehen die beiden unteren Enden der Kanäle 1 und l'unterhalb den in ihren untersten Ruhelagen gezeichneten Ventilkugeln 3 und 3'durch den Kanal 7 miteinander in Verbindung.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt : Wird die hydraulische Anlage in Tätigkeit gesetzt, so strömt von'der Druckquelle durch die Leitung 4 und die Zweigkanäle 5 und 5'Flüssigkeit in die beiden Kanäle 1 und l'und je nach der Aufnahmsfähigkeit der an die Leitungen 6 und 6'angeschlossenen Arbeitszylinder strömen zu diesen bestimmte Flüssigkeitsmengen über die Öffnungen der Sitze 2 und 2'. Eine Bewegung einer Ventilkugel 3 oder 3'kann dabei nur dann erfolgen, wenn die Aufnahmsfähigkeit der beiden Arbeitszylinder oder Arbeitszylindergruppen verschieden gross ist.
Nimmt man an, dass die bei 6 angeschlossene Arbeitszylindergruppe eine grössere Aufnahmsfähigkeit hat als die, welche bei 6'angeschlossen ist, so wird ein Teil der dieser Differenz entsprechenden Flüssigkeitsmenge von der Leitung 4 über die Zweigleitung 5'nach abwärts in den Kanal l'und weiter über das Spiel zwischen der Ventilkugel 3'und den Wandungen des Kanals l'in den Kanal 7 und von diesem unter die Ventilkugel 3 gedrückt und im Kanal 1 nach aufwärts strömen, wobei sie die Kugel 3 ein entsprechendes Stück nach aufwärts mitnimmt.
Da bei hydraulischen Anlagen aber solche Mengenunterschiede leicht vermeidbar sind, indem man die Aufnahmsfähigkeit der beiden Gruppen von Arbeitszylindern annähernd gleich gross macht, so sind die Bewegungen der beiden Ventilkugeln 3 oder 3'während des Betriebes der unverletzten Anlage gering. Eine Abnutzung der Ventilkörper ist bei dieser Ausbildung der Sicherheitsvorrichtung praktisch vermieden.
Nimmt man nun an, dass eine Leitung oder ein Arbeitszylinder des Teiles der Anlage, der an die Leitung 6 angeschlossen ist, verletzt oder gebrochen ist, so wird die erwähnte Strömung im Kanal 1 von unten nach oben solange andauern, als die Druckquelle Flüssigkeit durch die Leitung 4 den Kanälen 1 und T zuführt undes wird daher die Kugel 3 bis zum konischen Sitz 2 hinaufgetragen und klemmt sich in diesen Sitz dichtend fest. Der an die Leitung 6 angeschlossene Teil der Anlage ist nun dauernd vom unverletzten, an die Leitung 6'angeschlossenen Teil abgeschlossen und letzterer bleibt arbeitsfähig.
In den Fig. 2,3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Sicherheitsvorrichtung mit drei nach aufwärts gerichteten Kanälen dargestellt. Die nach aufwärts gerichteten Kanäle 1, 1', 1" (siehe Fig. 3 und 4) sind jeder oben, wie dies die Fig. 2 für die Kanäle 1 und l'zeigt, mit einem konischen Sitz 2 bzw. 2'versehen. Am'unteren Ende ist für die in den Kanälen liegenden Ventilkugeln 3,3'usw. ein Anschlag 8, 8'usw. vorgesehen, der die tiefste Lage jeder Kugel im zugehörigen Kanal bestimmt. Unterhalb der Ventilsitze 2, 2'usw. - münden, wie in Fig. 3 gezeigt, von dem mit der Druckquelle verbundenen Anschluss 4 die Zweigbohrungen 5, 5'und 5"in die Kanäle 1, 1', 1", während die unteren Enden der
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
liegenden Ventilkugeln miteinander in offener Verbindung stehen.
Bei 6,6'usw. sind wieder je ein Arbeitszylinder oder je eine Gruppe von Arbeitszylindern angeschlossen zu denken. Die Wirkungsweise der Sicherheitsvorrichtung ist gleich der an Hand der schematischen Fig. 1 geschilderten.
Ist infolge Verletzung des z. B. bei 6 angeschlossenen Teiles der Anlage die Ventilkugel 3 bis nach oben zum Sitz 2 getragen worden und hat sich dort festgeklemmt, so schliesst sie dauernd diesen verletzten Teil der Anlage von dem noch arbeitsfähigen ab. Sie kann nach Behebung des Schadens mittels des Stiftes 9, der durch Verdrehen des Gewindeteiles 10 bis durch die Öffnung des Sitzes 2 hindurch bewegbar ist, wieder aus dem Sitz 2 herausgedrückt werden, so dass sie im Kanal 1 nach abwärts bis in die unterste Ruhelage sinkt, worauf wieder die ganze Anlage gebrauchsfähig ist. Jeder Kanal 1, 1', 1" ist mit einer solchen Abdrückvorrichtung 9, 10 bzw. 9', 10'u. s. f. versehen.
<Desc / Clms Page number 1>
Safety device for systems with hydraulic power transmission, in particular for hydraulic brakes of motor vehicles.
The invention relates to a safety device for systems with hydraulic power transmission, in particular for hydraulic brakes of motor vehicles. Such safety devices have the purpose, in the event of a breakage or leakage of a line or a working cylinder, only to close off the part of the system with the defective point by a valve body from the part that is still operational.
A known type of such safety device uses a valve body, usually a valve ball, which is inserted in a downwardly bent or kinked channel with lateral play. Each of the two upwardly directed ends of this channel is narrowed to form a valve seat for the ball; The interior of the channel is connected to one or more working cylinders via each seat opening. The duct is connected to the pressure source below each valve seat. If the liquid in the system is at rest, the valve body lies at the lowest point of the downwardly bent or kinked channel due to its weight. When the system is actuated, the valve body remains at rest if the quantities of liquid flowing through the two valve seats to the working cylinders are the same.
If the amounts of liquid are unequal, the valve body is entrained into one of the two channel legs in the direction of that valve seat through which the larger amount of liquid flows.
The device is now dimensioned in such a way that, if the system is not damaged, it is not possible to carry the valve body up to the seat and to close this seat. If, however, a line is leaking or broken or a working cylinder is damaged, a constant flow of liquid occurs during the actuation of the system through the valve seat to which the damaged part of the system is connected and the valve body is carried by the flow up to this valve seat and locks it up so that the injured part of the system is locked from the uninjured, fit for work.
Such devices have the disadvantage that the valve body is even with inclinations of the safety device when they z. B. is mounted on a vehicle, moves in the direction of one of the valve seats, because then the lowest point of the downwardly bent channel and thus the rest position for the valve body is shifted and with steep slopes this often leads to a closure of one Part of the hydraulic system from the other without any injury occurring. In addition, the constant movements of the valve body in the channel that occur in such safety devices lead to wear and tear, which reduces the sensitivity of the device.
Another known embodiment of safety devices for hydraulic systems of the type described uses in each line that leads to one or a group of working cylinders, an upwardly directed channel in which a valve body is arranged with side play and the top to a seat for this valve body is narrowed, the path for the liquid from the pressure source to the working cylinders leading via the seat opening. The liquid enters the interior of the channel from the pressure source through lateral openings which are located partly above and partly below a stop which determines the lowest rest position of the valve body in the channel.
Such safety devices have the disadvantage that the valve body is constantly in motion when the system is actuated, which results in wear and tear. In addition, a certain length is required for the duct so that the valve body can also be used during the largest
<Desc / Clms Page number 2>
In operation, the amount of liquid flowing through the duct cannot reach the valve seat, but only in the event of damage to the part of the system connected to it.
The embodiment of a safety device according to the invention described below avoids the abovementioned inconveniences. For each working cylinder or each group of working cylinders, it again provides a channel which is known per se and which is directed upward and narrowed at the top to form a valve seat for a valve body arranged in it with lateral play. The inside of the channel is connected to one or more working cylinders via the seat opening and to the source of pressure via a side opening below the seat.
According to the invention, the lower ends are now. all of these provided in a facility
EMI2.1
System can only be set in motion to the extent that there is a difference between the amount of liquid flowing to the individual consumption points. An undesirable oscillation of the valve body due to inclination of the channels is not to be feared here and'when the liquid quantities required at the individual consumption points, as is usually the case, are approximately the same, the valve bodies remain in the individual channels while the system is operated almost at rest. Significant wear is therefore not possible even after a long period of operation and the length of the ducts can also be selected to be very short.
The drawing shows schematically the subject matter of the invention in FIG. 1. FIGS. 2, 3 and 4 show an embodiment of the same in a vertical longitudinal section according to the plane CC and two horizontal sections according to the planes AL and BB. In all figures, the same parts are provided with the same reference numbers.
The safety device according to FIG. 1 shows schematically two upwardly directed channels J! and 1 ', each narrowing at the top to a conical valve seat 2 or 2'. In each channel there is a valve ball 3, or 3 ', which has lateral play in the channel, ie. H. has a slightly smaller diameter than the channel cross-section. Through line 4, which extends into branches 5 and 5 'fork,
EMI2.2
a line 6'weg, each to a particular working cylinder or a particular group of working cylinders. In addition, the two lower ends of the channels 1 and 1 'below the valve balls 3 and 3' shown in their lowest rest positions are connected to one another through the channel 7.
The device works as follows: When the hydraulic system is put into operation, fluid flows from the pressure source through the line 4 and the branch channels 5 and 5 ′ into the two channels 1 and 1 ′ and depending on the absorption capacity of the lines 6 and 6 'connected working cylinders flow to these certain amounts of liquid via the openings of the seats 2 and 2'. A movement of a valve ball 3 or 3 'can only take place if the capacity of the two working cylinders or groups of working cylinders is different.
If one assumes that the working cylinder group connected at 6 has a greater absorption capacity than that which is connected at 6 ′, then part of the amount of liquid corresponding to this difference is transferred from line 4 via branch line 5 ′ downwards into channel 1 ′ and further via the play between the valve ball 3 'and the walls of the channel 1' into the channel 7 and pressed by this under the valve ball 3 and flow upwards in the channel 1, taking the ball 3 with it upwards a corresponding distance.
Since such differences in quantity can easily be avoided in hydraulic systems by making the absorption capacity of the two groups of working cylinders approximately the same, the movements of the two valve balls 3 or 3 ′ during operation of the uninjured system are small. Wear of the valve body is practically avoided in this design of the safety device.
Assuming now that a line or a working cylinder of the part of the system that is connected to the line 6 is injured or broken, the flow mentioned in the channel 1 from bottom to top will continue as long as the pressure source liquid through the Line 4 feeds the channels 1 and T and the ball 3 is therefore carried up to the conical seat 2 and clamps itself tightly in this seat. The part of the system connected to the line 6 is now permanently closed off from the uninjured part connected to the line 6 'and the latter remains operational.
2, 3 and 4 show an embodiment of a safety device with three upwardly directed channels. The upwardly directed channels 1, 1 ', 1 "(see FIGS. 3 and 4) are each provided with a conical seat 2 and 2' at the top, as FIG. 2 shows for the channels 1 and 1 '. At the lower end, a stop 8, 8 'etc. is provided for the valve balls 3, 3' etc. lying in the ducts, which determines the lowest position of each ball in the associated duct, opening below the valve seats 2, 2 'etc. , as shown in Fig. 3, from the connection 4 connected to the pressure source, the branch bores 5, 5 'and 5 "into the channels 1, 1', 1", while the lower ends of the
EMI2.3
<Desc / Clms Page number 3>
lying valve balls are in open connection with one another.
At 6.6 'etc. again one working cylinder or one group of working cylinders are to be thought of as connected. The mode of operation of the safety device is the same as that described with reference to the schematic FIG.
Is due to violation of z. B. with 6 connected part of the system the valve ball 3 has been carried up to the seat 2 and has jammed there, so it permanently closes this injured part of the system from the still working part. After the damage has been repaired, it can be pushed out of the seat 2 again by means of the pin 9, which can be moved through the opening of the seat 2 by rotating the threaded part 10, so that it sinks downwards in the channel 1 to the lowest resting position , whereupon the whole system is usable again. Each channel 1, 1 ', 1 "is provided with such a push-off device 9, 10 or 9', 10 'and so on.