EP0815361B1 - Pipe breakage safety valve - Google Patents

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Publication number
EP0815361B1
EP0815361B1 EP96902996A EP96902996A EP0815361B1 EP 0815361 B1 EP0815361 B1 EP 0815361B1 EP 96902996 A EP96902996 A EP 96902996A EP 96902996 A EP96902996 A EP 96902996A EP 0815361 B1 EP0815361 B1 EP 0815361B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
pressure
consumer
piston
chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96902996A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0815361A1 (en
Inventor
Edmund Kraft
Günter FERTIG
Walter Kirsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Mannesmann Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth AG filed Critical Mannesmann Rexroth AG
Publication of EP0815361A1 publication Critical patent/EP0815361A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0815361B1 publication Critical patent/EP0815361B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
    • F15B13/015—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices using an enclosed pilot flow valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/86759—Reciprocating
    • Y10T137/86767—Spool

Definitions

  • the present invention relates to a pipe rupture safety valve in particular a brake check valve according to the Preamble of claim 1.
  • Valves of this type are used, for example, as counterbalance check valves to regulate the discharge current by an external
  • loads of a consumer cylinder of a lifting cylinder used to lead the consumer ahead to prevent the feed flow.
  • these valves take over at the same time these valves in the event that they are designed as seat pistons are, the function of a leak-free, shutting off the consumer controlled clamping in the respective position Check valve.
  • a Brake check valve known which in a particular embodiment with a positive check valve is trained.
  • This known brake / check valve has one first hollow valve piston with an inner valve seat, the by means of a valve plunger preloaded in the closed position is closable.
  • the inner valve seat has a Valve piston provided first radial bore connection with a first pump-side valve pressure connection.
  • One behind the second radial bore arranged over the valve seat an annular channel with a further valve seat of the check valve connected, which is a second consumer side Valve pressure connection blocks.
  • the above Valve piston also has additional small diameters Radial holes immediately before the inner one Valve seat on and is in a spring Biased position in which a connection between the Ring channel and the small-diameter radial holes interrupted is.
  • Hydraulic fluid flows from the first to lift a load Valve pressure connection through the valve piston, the inner valve seat, the ring channel, the valve seat of the check valve to the second valve pressure connection and becomes a consumer from there headed.
  • the load should be in a certain position will be held when the pump pressure decreases the check valve is pressed onto the valve seat by a spring, whereby the hydraulic pressure at the second valve pressure connection and thus clamped in the consumer.
  • valve piston In this embodiment and the piston of the check valve through the Pressure in a control pressure line against the respective preload springs moves, with a fluid connection between the second valve pressure connection via the now positively opened Check valve seat, the rink channel and the small-diameter radial bores and the first valve pressure connection is produced, which in this case has a external directional valve is connected to a tank.
  • This valve has a hollow valve piston which is biased against a valve seat connecting two valve pressure connections by means of a spring which is located in a spring chamber.
  • a spring which is located in a spring chamber.
  • the valve piston there is also an internal pilot seat valve which can be positively opened by means of a control piston which can be actuated by control pressure.
  • the brake / shut-off valve is connected in parallel to a check valve arranged in a pressure line leading to the consumer with its two connections, the spring space being permanently subjected to the load pressure.
  • the pressure connection located upstream of the check valve is acted upon by a pump pressure which is increased in relation to the load pressure prevailing in the connection downstream downstream of the check valve in accordance with the force of the spring in the check valve, the valve piston being affected by both the piston spring and by the load pressure prevailing in the spring chamber is pressed onto the valve seat. If the load is to be held in one position, the external non-return valve closes, while the valve piston of the brake / shut-off valve continues to be held in the closed position and the pump-side valve connection is essentially depressurized. To lower the load, the control piston is actuated to open the internal pilot seat valve, which relaxes the pressure in the spring chamber.
  • the valve piston When the actuating piston is actuated further, the valve piston is lifted off the valve seat and the consumer pressure is thus released into a tank. It has been shown that with this valve design, the varying level of pressure at the pump-side valve connection has an adverse effect on the control of the valve piston.
  • the housing of the brake / check valve, in particular the spring chamber must be solid and particularly fluid-tight, since it is permanently exposed to the load pressure and must therefore withstand it.
  • a brake / check valve preferably as a pipe rupture safety valve create which is a simpler and cheaper Has structure.
  • Pipe rupture safety valve with the in claim 1 specified features solved.
  • it has Pipe burst safety valve according to the invention, a servo valve, that at least two internal work connections and one Has valve piston, which by a bias spring in a first position separating the work connections is biased.
  • the valve piston is with a formed first control edge, by means of which one of the Pressure connections can be closed.
  • an annular collar provided which the biasing spring against the Seals pressure connections.
  • Valve seat formed by a sleeve which in one in the Pipe rupture valve housing drilled Location hole is inserted. This construction enables quasi a complete and therefore inexpensive Pre-assemble the servo valve before putting it in the Pipe burst safety valve is used.
  • the development according to claim 5 further provides that the pipe rupture safety valve, optionally with a pump or a tank connectable valve connection, as well as a Has consumer connection with a pressure supply channel an intermediate pressure / feed valve with each other are connected to which a return channel is connected in parallel in which the servo valve is interposed.
  • the integral arrangement of the combined pressure / feed valve not only simplifies the channel routing within the Pipe burst safety valve but also its assembly, so that this also saves costs.
  • the further measure is specified on a the biasing spring opposite side of the valve piston form a cavity by one on the valve piston Additional ring collar arranged in one piece against the working pressure leading consumer chamber is separated.
  • the Cavity according to claim 10 preferably through the additional ring collar trained throttle point with the consumer chamber connected, wherein according to claim 11, the cavity Leakage line is connected via a channel in which the Pilot seat valve sits.
  • the brake / check valve as a pipe rupture safety valve in its basic structure an integrated Servo valve 1 with at least two internal pressure connections 2, 3 and a valve piston 4, which by a Preload spring 5 in a first, the two pressure connections 2, 3rd separating position is biased.
  • the valve piston 4 is for this with a provided as a cone section valve plate 6, the pressed on a valve seat 7 via the biasing spring 5 becomes.
  • the valve piston 4 is at an axial distance to the cone section closing the first pressure connection 2 6 a seal, in this case in the form of an annular collar 8 provided that the biasing spring 5 relative to the seals two pressure connections 2, 3.
  • a the bias spring 5 receiving and thus pressure-free spring chamber 9 is there via an additional leak oil line 10 with a separate one Tank connection L connected.
  • the servo valve 1 is interposed in a return channel 11 formed in the brake / check valve, which connects a consumer-side valve connection V with a further valve connection A, which in turn can be optionally connected via an external directional valve, not shown a pump or a tank can be connected.
  • the servo valve 1 is designed for actuation by means of a control pressure which can be applied to the brake / shut-off valve via an external control connection P st .
  • a servo valve 1 in particular bypassing or bridging its pressure connection 2, is also formed, in which, according to the invention, a combined, pilot-controlled pressure / feed valve 13 is interposed, as described, for example, by the applicant under the designation "MHDBN 22K "is distributed and therefore belongs to the state of the art.
  • a measuring port M is also provided for a pressure sensor, which is connected directly to the port V or can be used as a connection for a compensating line in double cylinders.
  • the measuring connection M is connected via a first channel 14 to a consumer chamber 15 formed in a valve housing, from which a bore 16 leads to the consumer connection V according to FIG. 2.
  • the consumer chamber 15 or the bore 16 is penetrated essentially at right angles by a further valve housing bore for receiving the servo valve 1, which runs through the entire valve housing and is thereby divided into two parts by the consumer chamber 15.
  • a sleeve 17 is fitted in a fluid-tight manner in the right-hand part of the bore according to FIG. As can be seen from FIG.
  • this sleeve 17 is pressed against a shoulder in the valve housing bore by means of a bush 18 screwed into the valve housing with an inner bore diameter larger than the sleeve 17, as a result of which the sleeve 17 is axially fixed.
  • the bushing 18 forms the spring chamber 9 mentioned at the beginning, which is closed to the outside by an end wall of the bushing 18.
  • the control pressure connection P st is designed for a control pressure line, via which an actuating piston 19, which is mounted in the bushing 18, can be actuated via the control pressure.
  • FIG. 2 In the left part of the bore according to FIG. 2 there is also one Sleeve 20 with an inner diameter equal to the right sleeve 17 screwed in and countered by a hollow screw 21, the left-hand bore part by means of an as Adjusting screw trained, screwed into the hollow screw Blind plug (not shown) opposite the Environment is closed.
  • the valve piston 4 is through the Consumer chamber 15 into the left-hand sleeve 20 extended and is there within the sleeve 20 via a Valve piston 4 formed collar 22 slide-bearing, wherein a cavity 23 between the sleeve 20 Blind plug and the left-hand collar 22 forms.
  • valve piston 4 furthermore also in the right sleeve 17 according to FIG. 2 plain bearing, here the support points on the one hand by the ring collar 8 serving as a seal and a further, ring collar 25 directly adjacent to the conical section 6 of the valve piston 4 are formed.
  • This second, on the cone section 6 arranged collar 25 has on it Shell surface axial notches 26 which in the direction of Sealing ring collar 8 are open and as so-called fine control grooves serve.
  • the position the drain hole 29 is selected such that in each position of the valve piston 4 a separation of the drain hole 29 from the return duct leading to valve connection A. 11 through the sealing collar 8 and at the same time one permanent connection of the drain hole 29 to the spring chamber 9 guaranteed is.
  • valve piston extension 30 extended into the spring space 9 of the sleeve 18, the one on the right outer end of the extension into an annular collar Spring seat 31 is radially expanded, on which the Valve piston extension 30 arranged bias spring 5 on her supports one end.
  • the other end of the spring 5 is on supported the right end of the sleeve 17 itself, whereby the valve piston 4 with respect to the sleeve 17 according to FIG. 2 biased to the right and thus the cone section 6 below Support of the one in the left-hand cavity 23 Pressure is pressed on the valve seat 7.
  • the valve piston 4 and the extension 30 is provided with an inner axial through hole 32 provided which the left-hand side Cavity 23 connects to the spring chamber 9.
  • this through hole 32 is at the left end portion of the valve piston extension 30, i.e. between valve piston 4 and extension 30 a pilot valve 33 in seat design with a closing element 34 arranged, supported by a spring by the pressure in the left-hand cavity 23, on an inner Valve seat is pressed and by means of the adjusting piston 19th via two in the through bore 32 of the valve piston extension 30 additionally stored spacer pins 35 in an open position is feasible.
  • the valve seat of the pilot valve 33 is attached via a valve piston extension 30 Radial bore connected to the spring chamber 9.
  • valve housing Location hole there is another one in FIG. 2 in the valve housing Location hole, not shown, for the commercially available combined Pressure / feed valve 13 formed, which from For the sake of clarity, only as a symbol is shown.
  • the pilot operated pressure / feed valve 13 accordingly forms a to the consumer chamber 15 opening check valve, which on a Control side held in the closed position by a preload spring and through one introduced via valve port A. Pump pressure can be brought into the open position.
  • a lifting cylinder for lifting a load When pressure is supplied to a consumer, not shown for example, a lifting cylinder for lifting a load Appropriate actuation of an upstream of the brake / check valve conventional directional valve (not shown) flows Hydraulic fluid through pressure port A, opens the check valve of the combined pressure / feed valve 13 against the force of the biasing spring and passes through the pressure supply channel 12 and the inner consumer chamber 15 of the brake / check valve to the consumer connection V, at which one is not shown consumer line is connected.
  • the pump pressure simply reduced, which causes the check valve of the combined pressure feed valve 13 in the closed position emotional.
  • the connection channel 24 acting as a throttle the consumer pressure built from de consumer chamber 15
  • pressurizing area on the cone section 6 is substantially identical to the left-hand collar 22, so that each one on it mutually acting pressure forces from the consumer chamber 15 almost cancel.
  • the actuating piston moves further to the left, it lays the right-hand end face of the valve piston 4 or extension 30 and moves the valve piston 4 against the now acting biasing force of the biasing spring 5.
  • This causes the cone section 6 of its Valve seat 7 lifted off, so that in the consumer and thus in the pressure prevailing in the consumer chamber 15 via the return duct 11 to the valve connection A and from there to the not shown Tank can be relaxed.
  • the maximum displacement of the valve piston 4 in the left-hand direction limits the blind plug designed as an adjusting screw becomes. Furthermore, the dosing of the flowing can Determine or adjust hydraulic fluids exactly because the force to move the valve piston 4 as described above Independently of consumer pressure, only proportional to the spring force of the biasing spring 9. This dosing accuracy is additionally determined by the arrangement of the Fine control grooves 26 improved, the greater displacement tolerance allow.
  • the formation of the cavity 23 on the 2 left end of the valve piston 4 (on the valve piston side opposite the spring chamber) furthermore the guarantee of the functional maintenance of the Brake / check valve also in the event that the bias spring 5 of the valve piston 4 is broken.
  • pilot seat valve 33 in this embodiment according to the invention at the left end portion of the valve piston 4 within the Consumer chamber 15, wherein for actuating valve 33 through the adjusting piston 18 a push rod 36 in the inner Through bore 32 of the valve piston 4 retracted and according Fig. 3 is spring biased to the right.
  • the pilot seat valve 33 here consists of the biased on a valve seat Closing element 34, which by means of the push rod 36 an interposed spacer pin 37 in the opening direction is movable.
  • the closing element 34 is stored in a outer sleeve 38 forming the valve seat, which in turn axially displaceably mounted in the valve piston 4 and immediately can be operated by the push rod 36.
  • the sleeve 38 has an outer shoulder, which with a corresponding Heel in the through bore 32 of the valve piston 4 for an axial displacement limitation in the spring preload direction comes into engagement.
  • the sleeve 38 by a bias spring of the closing element 34 over the valve seat against the shoulder in the through hole 32 pressed and can by an axial displacement the push rod 36 are lifted off.
  • the valve piston 4 is in the area of the outer sleeve 38 provided with radial bores 39 which connect between the consumer chamber 15 and the inner through hole 32 of the valve piston 4.
  • the closing element 34 of the pilot seat valve 33 in the closed position held in the connection between the left cavity 23 and the spring chamber 9 is interrupted.
  • Closing element 34 acting bias also becomes the outer Sleeve 38 on the paragraph in the inner through hole 32 pressed, the radial bores 39 from the sleeve wall be closed.
  • this annulus 40 lead a number of obliquely outwards extending holes 41, which in the inner through hole 32 of the valve piston 4 open and in closed State of the cone section 6 or the pilot seat valve 33 from the outer sleeve 38 of the pilot seat valve 33 as well be closed.
  • This outer sleeve 38 has on its outer surface a recess 42 of a width according to the axial distance between the radial and oblique holes 39, 41 of the valve piston 4, but with the screwing 42 is arranged such that in the above closed position of the pilot seat valve 33 between the radial bores 39 and the oblique bores 41 there is no fluid connection.
  • a control pressure is applied to the actuating piston 18 via the control pressure connection P st at a regulated pressure voltage, whereby the push rod 36 within the valve piston 4 according to FIG. 3 is shifted to the left.
  • the closing element 34 of the pilot control valve 33 is first lifted from its valve seat, as a result of which the hydraulic pressure in the left-hand cavity 23 is released via the valve seat, the inner through bore 32 of the valve piston 4 and the spring chamber 9 into the leakage oil line 10.
  • the relevant pressure application area of the cone section 6 pointing towards the consumer chamber 15 is also larger than the corresponding contact area of the left-hand annular collar 22 formed on the valve piston 4, so that a resulting residual pressure force is dependent on the consumer pressure the cone section 6 acts in the closing direction.
  • valve piston 4 no internal pilot seat valve, whereas the left-hand one Cavity 23 through the through hole 32 in the valve piston 4 permanently connected to the spring chamber on the right 9 Has.
  • the reason for this is that the left side Cavity 23 is kept depressurized, the contact pressure between the cone section 6 and the valve seat 7 exclusively from the spring force of the biasing spring 5 of the Valve piston 4 determined.
  • valve piston 4 points according to its Fig. 4 left end portion with a first collar 43 an outer spiral groove 44 in one in the valve housing fixed sleeve 45 is slidably mounted.
  • This sleeve 45 is at its end facing away from the consumer chamber 15 closed by a hollow truncated cone 46, which by a sleeve 47 screwed into the valve housing in a fluid-tight manner is and which is penetrated by the valve piston 4.
  • valve piston 4 If the valve piston 4 is used to open the valve seat 7 4 now moved to the left, the left side bumps first ring collar 43 already after a small displacement against the truncated cone 46 and lifts it off the left-hand sleeve 45. This can cause hydraulic fluid through the annular groove 44 on the lateral surface of the first ring collar 43 flow directly into the sleeve 47 surrounding the truncated cone 46, which increases the leakage slightly. Emotional meanwhile the valve piston 4 according to FIG the truncated cone 46 gradually comes to the right in the closed position again in contact with the left-hand sleeve 45 to complete this and thus reduce leakage losses again.

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rohrbruchsicherungsventil insbesondere ein Brems-Sperrventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a pipe rupture safety valve in particular a brake check valve according to the Preamble of claim 1.

Derartige Ventile werden beispielsweise als Senkbrems-Sperrventile zur Regelung des Ablaufstroms eines durch äußere Kräfte belasteten Verbrauchers beispielsweise eines Hubzylinders eingesetzt, um ein Vorauseilen des Verbrauchers bezüglich des Zulaufstroms zu verhindern. Gleichzeitig übernehmen diese Ventile für den Fall, daß sie als Sitzkolben ausgebildet sind, die Funktion eines leckfrei absperrenden, den Verbraucher in der jeweiligen Position fest einspannenden, gesteuerten Rückschlagventils.Valves of this type are used, for example, as counterbalance check valves to regulate the discharge current by an external For example, loads of a consumer cylinder of a lifting cylinder used to lead the consumer ahead to prevent the feed flow. Take over at the same time these valves in the event that they are designed as seat pistons are, the function of a leak-free, shutting off the consumer controlled clamping in the respective position Check valve.

Aus dem Stand der Technik gemäß der DE-OS 32 39 930 ist ein Brems-Sperrventil bekannt, welches in einem besonderen Ausführungsbeispiel 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 Ventilstösels 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 Rückschlagventils verbunden, welches einen zweiten verbraucherseitigen Ventildruckanschluß sperrt. In dem Rückschlagventil ist dabei ein Druckbegrenzungsventil integriert. Der vorstehend genannte Ventilkolben weist darüberhinaus zusätzliche kleindurchmessrige 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 unterbrochen ist. From the prior art according to DE-OS 32 39 930 is a Brake check valve known, which in a particular embodiment with a positive check valve is trained. This known brake / check valve has one first hollow valve piston with an inner valve seat, the by means of a valve plunger preloaded in the closed position is closable. The inner valve seat has a Valve piston provided first radial bore connection with a first pump-side valve pressure connection. One behind the second radial bore arranged over the valve seat an annular channel with a further valve seat of the check valve connected, which is a second consumer side Valve pressure connection blocks. There is in the check valve a pressure relief valve integrated. The above Valve piston also has additional small diameters Radial holes immediately before the inner one Valve seat on and is in a spring Biased position in which a connection between the Ring channel and the small-diameter radial holes interrupted is.

Für das Heben einer Last strömt ein Hydraulikfluid vom ersten Ventildruckanschluß durch den Ventilkolben, den inneren Ventilsitz, den Ringkanal, den Ventilsitz des Rückschlagventils zum zweiten Ventildruckanschluß und wird von dort zum Verbraucher geleitet. Soll die Last in einer bestimmten Position gehalten werden, wird bei einer Verringerung des Pumpendrucks das Rückschlagventil durch eine Feder auf den Ventilsitz gedrückt, wodurch der Hydraulikdruck am zweiten Ventildruckanschluß und damit im Verbraucher eingespannt wird. Für das Senken der Last, wird in diesem Ausführungsbeispiel der Ventilkolben sowie der Kolben des Rückschlagventils durch den Druck in einer Steuerdruckleitung gegen die jeweiligen Vorspannfedern bewegt, wobei eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Ventildruckanschluß über den nun zwangsgeöffneten Ventilsitz des Rückschlagventils, den Rinkanal sowie den kleindurchmessrigen Radialbohrungen und dem ersten Ventildruckanschluß hergestellt wird, der in diesem Fall über ein externes Wegeventil mit einem Tank verbunden ist.Hydraulic fluid flows from the first to lift a load Valve pressure connection through the valve piston, the inner valve seat, the ring channel, the valve seat of the check valve to the second valve pressure connection and becomes a consumer from there headed. The load should be in a certain position will be held when the pump pressure decreases the check valve is pressed onto the valve seat by a spring, whereby the hydraulic pressure at the second valve pressure connection and thus clamped in the consumer. For the Lowering the load is the valve piston in this embodiment and the piston of the check valve through the Pressure in a control pressure line against the respective preload springs moves, with a fluid connection between the second valve pressure connection via the now positively opened Check valve seat, the rink channel and the small-diameter radial bores and the first valve pressure connection is produced, which in this case has a external directional valve is connected to a tank.

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 außerst aufwendig ist, was zu relativ großen baulichen Abmessungen und darüberhinaus zu erhöhten, leckagebedingten Druckverlusten führt.From the foregoing description of this prior art it can be seen that due to the necessarily by a control pressure each of the two valve pistons to be actuated the entire structure of the brake / check valve is extremely complex is what leads to relatively large structural dimensions and beyond leads to increased, leakage-related pressure losses.

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 nächsten kommende Stand der Technik erachtet wird.Based on the consideration, leakage losses as low as possible to hold, is also a generic brake / lock valve have been developed as shown in DE-OS 2 352 742 which is also the closest to the subject of the invention upcoming state of the art is considered.

Dieses Ventil hat einen hohlen Ventilkolben, der gegen einen zwei Ventildruckanschlüsse verbindenden Ventilsitz mittels einer Feder vorgespannt ist, die sich in einem Federraum befindet. In dem Ventilkolben befindet sich ferner ein internes Vorsteuersitzventil, welches mittels eines Steuerdruck-betätigbaren Stellkolbens zwangsgeöffnet werden kann. Das Brems-/Sperrventil ist dabei zu einem in einer zum Verbraucher führenden Druckleitung angeordneten Rückschlagventil mit seinen beiden Anschlüssen parallelgeschaltet, wobei der Federaum 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 befindlichen Anschluß herrschenden Lastdruck entsprechend der Kraft der Feder im Rückschlagventil erhöht ist, wobei der Ventilkolben 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 Ventilkolben des Brems-/Sperrventils weiterhin in Schließstellung gehalten und damit der pumpenseitige Ventilanschluß im wesentlichen drucklos wird. Für das Senken der Last wird der Stellkolben zum Öffnen des internen Vorsteuersitzventils betätigt, wodurch sich der Druck im Federraum entspannt. Bei weiterer Betätigung des Stellkolbens wird der Ventilkolben vom Ventilsitz 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 Ventilanschluß nachteilig auf die Steuerung des Ventilkolbens auswirkt. Außerdem muß das Gehäuse des Brems-/Sperrventils insbesondere der Federraum massiv und besonders fluiddicht ausgebildet sein, da er permanent dem Lastdruck ausgesetzt ist und demnach diesem standhalten muß.This valve has a hollow valve piston which is biased against a valve seat connecting two valve pressure connections by means of a spring which is located in a spring chamber. In the valve piston there is also an internal pilot seat valve which can be positively opened by means of a control piston which can be actuated by control pressure. The brake / shut-off valve is connected in parallel to a check valve arranged in a pressure line leading to the consumer with its two connections, the spring space being permanently subjected to the load pressure.
When lifting a load, the pressure connection located upstream of the check valve is acted upon by a pump pressure which is increased in relation to the load pressure prevailing in the connection downstream downstream of the check valve in accordance with the force of the spring in the check valve, the valve piston being affected by both the piston spring and by the load pressure prevailing in the spring chamber is pressed onto the valve seat. If the load is to be held in one position, the external non-return valve closes, while the valve piston of the brake / shut-off valve continues to be held in the closed position and the pump-side valve connection is essentially depressurized. To lower the load, the control piston is actuated to open the internal pilot seat valve, which relaxes the pressure in the spring chamber. When the actuating piston is actuated further, the valve piston is lifted off the valve seat and the consumer pressure is thus released into a tank.
It has been shown that with this valve design, the varying level of pressure at the pump-side valve connection has an adverse effect on the control of the valve piston. In addition, the housing of the brake / check valve, in particular the spring chamber, must be solid and particularly fluid-tight, since it is permanently exposed to the load pressure and must therefore withstand it.

Angesichts dieses letztgenannten Stands der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brems/Sperrventil vorzugsweise als Rohrbruchsicherungsventil zu schaffen, welches einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau aufweist. In light of this latter prior art, it is therefore an object of the present invention, a brake / check valve preferably as a pipe rupture safety valve create which is a simpler and cheaper Has structure.

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 Arbeitsanschlüsse sowie einen Ventilkolben aufweist, welcher durch eine Vorspannfeder in eine erste, die Arbeitsanschlüsse 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 einen Ringbund vorgesehen, welcher 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. Die erste Steuerkante wird durch einen Ventilteller gebildet, der mit einem den einen Arbeitsanschluß ausbildenden Ventilsitz durch die Federvorspannkraft in Anlage bringbar ist.This object is achieved by the Pipe rupture safety valve with the in claim 1 specified features solved. As a result, it has Pipe burst safety valve according to the invention, a servo valve, that at least two internal work connections and one Has valve piston, which by a bias spring in a first position separating the work connections is biased. For this the valve piston is with a formed first control edge, by means of which one of the Pressure connections can be closed. At an axial distance from the first control edge is an annular collar provided which the biasing spring against the Seals pressure connections. Through this special measure can the housing of the pipe rupture safety valve in particular in the area of the preload spring as well as in this Seals provided in the housing area are relatively weak be interpreted as this is not immediately the valve pressurized working pressure. So you can Cost savings in terms of choice of materials and constructive design can be achieved. The first control edge is through formed a valve plate with one of the Working connection forming valve seat through the Spring preload can be brought into contact.

Gemäß Anspruch 2 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.According to claim 2 Valve seat formed by a sleeve which in one in the Pipe rupture valve housing drilled Location hole is inserted. This construction enables quasi a complete and therefore inexpensive Pre-assemble the servo valve before putting it in the Pipe burst safety valve is used.

Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 3 ist, zwischen dem Ventilteller und dem Ringbund ein weiterer Ringbund unmittelbar an der ersten Steuerkante angrenzend vorgesehen, der ebenfalls zur Gleitführung des Ventilkolbens dient. Somit vereinfacht sich der gesamte Aufbau des Steuerkolbens.According to the development according to claim 3, between the Valve disc and the ring collar another ring collar provided immediately adjacent to the first control edge, which also serves to slide the valve piston. Consequently the entire structure of the control piston is simplified.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 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.The development according to claim 5 further provides that the pipe rupture safety valve, optionally with a pump or a tank connectable valve connection, as well as a Has consumer connection with a pressure supply channel an intermediate pressure / feed valve with each other are connected to which a return channel is connected in parallel in which the servo valve is interposed. The integral arrangement of the combined pressure / feed valve not only simplifies the channel routing within the Pipe burst safety valve but also its assembly, so that this also saves costs.

In Anspruch 9 ist die weitere Maßnahme angegeben, auf einer der Vorspannfeder gegenüberliegenden Seite des Ventilkolbens einen Hohlraum auszubilden, der von einem am Ventilkolben einstückig angeordneten zusätzlichen Ringbund gegen eine den Arbeitsdruck führende Verbraucherkammer abgetrennt ist. Hierbei ist der Hohlraum nach Anspruch 10 über eine vorzugsweise durch den zusätzlichen Ringbund ausgebildete Drosselstelle mit der Verbraucherkammer verbunden, wobei nach Anspruch 11 der Hohlraum eine Leckageleitung über einen Kanal angeschlossen ist, in dem das 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. In claim 9, the further measure is specified on a the biasing spring opposite side of the valve piston form a cavity by one on the valve piston Additional ring collar arranged in one piece against the working pressure leading consumer chamber is separated. Here is the Cavity according to claim 10, preferably through the additional ring collar trained throttle point with the consumer chamber connected, wherein according to claim 11, the cavity Leakage line is connected via a channel in which the Pilot seat valve sits. Through this measure, the Spring force of the bias spring for closing the first one Pressure connection through a building up in the cavity Pressure can be increased. In addition, a kind Functional safety of the pipe rupture safety valve in the case a breakage of the biasing spring created because of the pressure inside the cavity is large enough, the valve piston alone in its closed position.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the other subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele 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 eines erfindungsgemäßes Brems-/Sperrventils in einer den Verbraucher druckbeaufschlagenden Stellung, wobei der Ventilkolben sowohl durch eine Vorspannfeder wie auch durch den Lastdruck auf seinen Ventilsitz gedrückt wird,
  • Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 in gleicher Stellung,
  • Fig. 4 zeigt ein konstruktives Ausführungsbeispiel eines Ventils in einer den Verbraucher druckbeaufschlagenden Stellung, wobei der Ventilkolben ausschließlich durch die Vorspannfeder auf den Ventilsitz gepreßt wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist vom Schutzbereich nicht erfaßt.
    • The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing.
  • 1 shows the circuit diagram of a brake / check valve as a pipe rupture valve according to the invention,
  • 2 shows a first constructive embodiment of a brake / blocking valve according to the invention in a position pressurizing the consumer, the valve piston being pressed onto its valve seat by a biasing spring as well as by the load pressure,
  • 3 shows an alternative embodiment of the embodiment according to FIG. 1 in the same position,
  • Fig. 4 shows a constructive embodiment of a valve in a position which pressurizes the consumer, the valve piston being pressed onto the valve seat solely by the biasing spring. This embodiment is not covered by the scope.

    • Gemäß der Fig. 1 hat das Brems-/Sperrventil als Rohrbruchsicherungsventil in seinem grundsätzlichen Aufbau ein integriertes Servoventil 1 mit zumindest zwei internen Druckanschlüssen 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 entnommen 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 Axialabstand zum, den ersten Druckanschluß 2 verschließenden Kegelabschnitt 6 eine Dichtung, in diesem Fall in Form eines Ringbunds 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.1 has the brake / check valve as a pipe rupture safety valve in its basic structure an integrated Servo valve 1 with at least two internal pressure connections 2, 3 and a valve piston 4, which by a Preload spring 5 in a first, the two pressure connections 2, 3rd separating position is biased. As taken from Fig. 2 can be, the valve piston 4 is for this with a provided as a cone section valve plate 6, the pressed on a valve seat 7 via the biasing spring 5 becomes. According to the invention, the valve piston 4 is at an axial distance to the cone section closing the first pressure connection 2 6 a seal, in this case in the form of an annular collar 8 provided that the biasing spring 5 relative to the seals two pressure connections 2, 3. A the bias spring 5 receiving and thus pressure-free spring chamber 9 is there via an additional leak oil line 10 with a separate one Tank connection L connected.

    Wie insbesondere in der Fig. 1 gezeigt wird, ist das Servoventil 1 in einen im Brems-/Sperrventil ausgebildeten Rücklaufkanal 11 zwischengeschaltet, der einen Verbraucherseitigen Ventilanschluß V mit einem weiteren Ventilanschluß A verbindet, der wiederum über ein externes, nicht weiter gezeigtes Wegeventil wahlweise an eine Pumpe oder einen Tank anschließbar ist. Das Servoventil 1 ist erfindungsgemäß für eine Betätigung mittels eines Steuerdrucks ausgelegt, der über einen externen Steueranschluß Pst an das Brems-/Sperrventil anlegbar ist. Parallel zum Rücklaufkanal 11 ist desweiteren ein das Servoventil 1 insbesondere dessen Druckanschluß 2 umgehender, bzw. überbrückender Zuführkanal 12 ausgebildet, in dem erfindungsgemäß ein kombiniertes, vorgesteuertes Druck-/Einspeisungsventil 13 zwischengeschaltet ist, wie es beispielsweise von der Anmelderin unter der Bezeichnung "MHDBN 22K" vertrieben wird und damit zum Stand der Technik zählt. Zur Überwachung der aktuellen Druckverhältnisse am Verbraucheranschluß V ist darüberhinaus ein Meßanschluß M für einen Drucksensor vorgesehen, der direkt mit dem Anschluß V verbunden oder als Anschluß für eine Ausgleichsleitung bei Doppelzylindern verwendbar ist.As is shown in particular in FIG. 1, the servo valve 1 is interposed in a return channel 11 formed in the brake / check valve, which connects a consumer-side valve connection V with a further valve connection A, which in turn can be optionally connected via an external directional valve, not shown a pump or a tank can be connected. According to the invention, the servo valve 1 is designed for actuation by means of a control pressure which can be applied to the brake / shut-off valve via an external control connection P st . Parallel to the return channel 11, a servo valve 1, in particular bypassing or bridging its pressure connection 2, is also formed, in which, according to the invention, a combined, pilot-controlled pressure / feed valve 13 is interposed, as described, for example, by the applicant under the designation "MHDBN 22K "is distributed and therefore belongs to the state of the art. To monitor the current pressure conditions at the consumer port V, a measuring port M is also provided for a pressure sensor, which is connected directly to the port V or can be used as a connection for a compensating line in double cylinders.

    Hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus des erfindungsgemäßen Brems-/Sperrventils insbesondere dessen Servoventils 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel wird nunmehr auf die Fig. 2 Bezug genommen.With regard to the structural design of the invention Brake / check valve in particular its servo valve 1 after A first exemplary embodiment is now based on FIG. 2 Referred.

    Demzufolge ist der Meßanschluß M über einen ersten Kanal 14 mit einer in einem Ventilgehäuse ausgebildeten Verbraucherkammer 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 Ventilgehäusebohrung für die Aufnahme des Servoventils 1 im wesentlichen rechtwinklig durchdrungen, die durch das gesamte Ventilgehäuse 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 Verbraucherkammer 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 Büchse 18 mit einem bezüglich der Hülse 17 größeren Innenbohrungsdurchmesser gegen einen Absatz in der Ventilgehäusebohrung angepreßt, 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 Steuerdruckleitung ausgebildet, über den ein in der Büchse 18 gleitgelagerter Stellkolben 19 über den Steuerdruck betätigbar ist.Accordingly, the measuring connection M is connected via a first channel 14 to a consumer chamber 15 formed in a valve housing, from which a bore 16 leads to the consumer connection V according to FIG. 2. The consumer chamber 15 or the bore 16 is penetrated essentially at right angles by a further valve housing bore for receiving the servo valve 1, which runs through the entire valve housing and is thereby divided into two parts by the consumer chamber 15. A sleeve 17 is fitted in a fluid-tight manner in the right-hand part of the bore according to FIG. As can be seen from FIG. 2, this sleeve 17 is pressed against a shoulder in the valve housing bore by means of a bush 18 screwed into the valve housing with an inner bore diameter larger than the sleeve 17, as a result of which the sleeve 17 is axially fixed. The bushing 18 forms the spring chamber 9 mentioned at the beginning, which is closed to the outside by an end wall of the bushing 18. In the end wall, the control pressure connection P st is designed for a control pressure line, via which an actuating piston 19, which is mounted in the bushing 18, can be actuated via the control pressure.

    In den gemäß Fig. 2 linken Bohrungsteil ist ebenfalls eine Hülse 20 mit einem zur rechten Hülse 17 gleichen Innendurchmesser eingeschraubt und durch eine hohle Schraube 21 gekontert, wobei der linksseitige Bohrungsteil mittels eines als Justierschraube ausgebildeten, in die hohle Schraube eingedrehten 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 Drosselfunktion bedachter Verbindungskanal 24 spiralförmig eingedreht, wodurch gewährleistet wird, daß sich der in der Verbraucherkammer 15 aktuell herrschende Druck über den Verbindungskanal 24 in dem Hohlraum 23 allmählich aufbaut und somit den Ventilkolben 4 und damit den gegenüberliegenden Kegelabschnitt 6 gegen den Ventilsitz 7 andrückt.In the left part of the bore according to FIG. 2 there is also one Sleeve 20 with an inner diameter equal to the right sleeve 17 screwed in and countered by a hollow screw 21, the left-hand bore part by means of an as Adjusting screw trained, screwed into the hollow screw Blind plug (not shown) opposite the Environment is closed. The valve piston 4 is through the Consumer chamber 15 into the left-hand sleeve 20 extended and is there within the sleeve 20 via a Valve piston 4 formed collar 22 slide-bearing, wherein a cavity 23 between the sleeve 20 Blind plug and the left-hand collar 22 forms. At the The outer surface of the collar 22 is one with a throttle function roofed connection channel 24 screwed in spirally, which ensures that there is in the consumer chamber 15 pressure currently prevailing over the connecting channel 24 gradually builds up in the cavity 23 and thus the valve piston 4 and thus the opposite cone section 6 presses against the valve seat 7.

    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 Kegelabschnitt 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 Feinsteuernuten 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 radiale 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 Position der Ablaßbohrung 29 ist dabei derart gewählt, daß in jeder Stellung des Ventilkolbens 4 eine Trennung der Ablaßbohrung 29 von dem zum Ventilanschluß A führenden Rückführkanal 11 durch den Dichtungs-Ringbund 8 sowie gleichzeitig eine permanente Verbindung der Ablaßbohrung 29 zum Federraum 9 gewährleistet ist.As already mentioned above, the valve piston 4 furthermore also in the right sleeve 17 according to FIG. 2 plain bearing, here the support points on the one hand by the ring collar 8 serving as a seal and a further, ring collar 25 directly adjacent to the conical section 6 of the valve piston 4 are formed. This second, on the cone section 6 arranged collar 25 has on it Shell surface axial notches 26 which in the direction of Sealing ring collar 8 are open and as so-called fine control grooves serve. Is between the two ring bundles 8, 25 the sleeve 17 with several lying in a circular plane and through the cone section 6 from the consumer chamber 15 separable radial bores 27 provided in one in the Sleeve 17 screwed in, outer annular channel 28 open with the leading to the valve connection A, shown schematically Return duct 11 is fluid-connected. On one according to FIG. 2 right end portion of the sleeve 17, between which the seal forming collar 8 and the sleeve 18 is another radial Drain hole 29 is provided in the sleeve 17, which in the Leakage oil line 10 leads and thus the spring chamber 9 with the Leakage oil line 10 or the leakage oil connection L connects. The position the drain hole 29 is selected such that in each position of the valve piston 4 a separation of the drain hole 29 from the return duct leading to valve connection A. 11 through the sealing collar 8 and at the same time one permanent connection of the drain hole 29 to the spring chamber 9 guaranteed is.

    Der gemäß Fig. 2 rechte Endabschnitt des Ventilkolbens 4 ist durch einen in den Ventilkolben axial ein- oder aufgeschraubten 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 Vorspannfeder 5 an ihrem einen Ende abstützt. Das andere Ende der Feder 5 ist dabei an der rechten Stirnseite der Hülse 17 selbst abgestützt, wodurch 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 herrschenden Drucks auf den Ventilsitz 7 angepreßt wird. Der Ventilkolben 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 Durchgangsbohrung 32 ist am linken Endabschnitt des Ventilkolbenfortsatzes 30, d.h. zwischen Ventilkolben 4 und Fortsatz 30 ein Vorsteuerventil 33 in Sitzbauweise mit einem Schließelement 34 angeordnet, das mittels einer Feder, unterstützt durch den Druck im linksseitigen Hohlraum 23, auf einen inneren Ventilsitz gedrückt wird und mittels des Stellkolbens 19 über zwei in der Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbenfortsatzes 30 zusätzlich gelagerter Distanzstifte 35 in eine Offenstellung bringbar ist. Der Ventilsitz des Vorsteuerventils 33 ist dabei über eine im Ventilkolbenfortsatz 30 angebrachte Radialbohrung mit dem Federraum 9 verbunden.2 is the right end section of the valve piston 4 through an axially screwed or screwed into the valve piston Extension 30 extended into the spring space 9 of the sleeve 18, the one on the right outer end of the extension into an annular collar Spring seat 31 is radially expanded, on which the Valve piston extension 30 arranged bias spring 5 on her supports one end. The other end of the spring 5 is on supported the right end of the sleeve 17 itself, whereby the valve piston 4 with respect to the sleeve 17 according to FIG. 2 biased to the right and thus the cone section 6 below Support of the one in the left-hand cavity 23 Pressure is pressed on the valve seat 7. The valve piston 4 and the extension 30 is provided with an inner axial through hole 32 provided which the left-hand side Cavity 23 connects to the spring chamber 9. In this through hole 32 is at the left end portion of the valve piston extension 30, i.e. between valve piston 4 and extension 30 a pilot valve 33 in seat design with a closing element 34 arranged, supported by a spring by the pressure in the left-hand cavity 23, on an inner Valve seat is pressed and by means of the adjusting piston 19th via two in the through bore 32 of the valve piston extension 30 additionally stored spacer pins 35 in an open position is feasible. The valve seat of the pilot valve 33 is attached via a valve piston extension 30 Radial bore connected to the spring chamber 9.

    In dem Ventilgehäuse ist darüberhinaus eine weitere in Fig. 2 nicht gezeigte Aufnahmebohrung für das handelsübliche kombinierte Druck-/Einspeisungsventil 13 ausgebildet, welches aus Gründen der besseren Verständlichkeit lediglich als Schaltsymbol dargestellt ist.In addition, there is another one in FIG. 2 in the valve housing Location hole, not shown, for the commercially available combined Pressure / feed valve 13 formed, which from For the sake of clarity, only as a symbol is shown.

    Wie eingangs bereits beschrieben wurde, ist das vorgesteuerte Druck-/Einspeisungsventil 13 gemäß Fig. 2 in den Druckzuführkanal 12 zwischengeschaltet, der zwischen dem Ventilanschluß A und dem Servoventil 1 vom Rückführkanal 11 abzweigt und unter Umgehung des Druckanschlusses 2 des Servoventils 1 in die Verbraucherkammer 15 mündet. Das vorgesteuerte Druck-/Einspeisungsventil 13 bildet demnach ein zur Verbraucherkammer 15 sich öffnendes Rückschlagventil, welches an einer Steuerseite durch eine Vorspannfeder in Schließstellung gehalten und durch einen über den Ventilanschluß A eingeleiteten Pumpendruck in Offenstellung bringbar ist. Gleichzeitig ist dieses Rückschlagventil mit einem vorgesteuerten Druckbegrezungungsventil kombiniert, das über eine interne Steuerleitung vom Druck in der Verbraucherkammer angesteuert wird und bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts den Durck in der Verbraucherkammer 15 in die Rückführleitung 11 entspannt.As already described at the beginning, this is pilot-controlled Pressure / feed valve 13 according to FIG. 2 in the pressure supply channel 12 interposed between the valve connection A and the servo valve 1 branches off from the return duct 11 and under Bypassing the pressure connection 2 of the servo valve 1 in the Consumer chamber 15 opens. The pilot operated pressure / feed valve 13 accordingly forms a to the consumer chamber 15 opening check valve, which on a Control side held in the closed position by a preload spring and through one introduced via valve port A. Pump pressure can be brought into the open position. At the same time is this check valve with a pilot operated pressure cut-off valve combined, via an internal control line is controlled by the pressure in the consumer chamber and when a predetermined limit is exceeded Pressure in the consumer chamber 15 in the return line 11 relaxed.

    Die Funktionsweise des Brems-/Sperrventils gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann wie folgt umschrieben werden:The operation of the brake / check valve according to the above described first embodiment can be as follows are described:

    Bei einer Druckzufuhr zu einem nicht gezeigten Verbraucher beispielsweise einem Hubzylinder zum Anheben einer Last durch entsprechende Betätigung eines dem Brems-/Sperrventil vorgeschalteten konventionellen Wegeventils (nicht gezeigt) strömt Hydraulikfluid durch den Druckanschluß A, öffnet das Rückschlagventil des kombinierten Druck-/Einspeisungsventils 13 gegen die Kraft der Vorspannfeder und gelangt über den Druckzuführkanal 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 Ventilkolbens 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 nachfolgenden Leckölanschluß L entweichen kann.When pressure is supplied to a consumer, not shown for example, a lifting cylinder for lifting a load Appropriate actuation of an upstream of the brake / check valve conventional directional valve (not shown) flows Hydraulic fluid through pressure port A, opens the check valve of the combined pressure / feed valve 13 against the force of the biasing spring and passes through the pressure supply channel 12 and the inner consumer chamber 15 of the brake / check valve to the consumer connection V, at which one is not shown consumer line is connected. As at the beginning has been described, the conical section 6 of the valve piston sits 4 firmly by the biasing force of its bias spring 5 its valve seat 7, the collar acting as a seal 8 on the valve piston 4, the spring chamber 9 from now also return channel 11 under pump pressure separates, so that no hydraulic fluid through the spring chamber 9 and the following Leakage oil connection L can escape.

    Es liegt auf der Hand, daß aufgrund dieser baulichen Maßnahme, d.h. die Anordnung des als Dichtung wirkenden Ringbunds 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 ausgesetzt werden.It is obvious that due to this structural measure, i.e. the arrangement of the ring collar acting as a seal 8, the sleeve 18 forming the spring chamber 9 and the provided on the sleeve 18 seals weakly designed because these components are not exposed to the pump pressure become.

    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 Pumpendruck einfach verringert, wodurch sich das Rückschlagventil des kombinierten Druck-Einspeiseventils 13 in Schließstellung bewegt. Bereits während der Durckbeaufschlagung des Verbrauchers hat sich in dem gemäß Fig. 2 linken Hohlraum 23 über den als Drossel wirkenden Verbindungskanal 24 der Verbraucherdruck aus de Verbraucherkammer 15 aufgebaut, der nunmehr aufgrund des Druckabfalls am Ventilanschluß A und damit im Rückführkanal 11 auf den Ventilkolben 4 einwirkt und dessen Kegelabschnitt 6 aufgrund des nunmehr herrschenden Kräfteungleichgewichts zusätzlich zur Federkraft auf seinen Ventilsitz 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 Vibrationen, welche eine Überbelastung des Brems-/Sperrventils oder der nachfolgenden Leitungen bedeuten würden, öffnet sich das nunmehr als vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil funktionierende Druck-/Einspeiseventil 13, um eine bestimmte Menge an Hydraulikfluid aus der Verbraucherkammer 15 in den nunmehr drucklosen Rückführkanal 11 zu entlassen. For holding a load in a predetermined position, i.e. in the event that the consumer pressure on a the predetermined value is to be clamped, the pump pressure simply reduced, which causes the check valve of the combined pressure feed valve 13 in the closed position emotional. Already while the consumer is under pressure has in the left cavity 23 according to FIG the connection channel 24 acting as a throttle the consumer pressure built from de consumer chamber 15, the now due to the pressure drop at valve port A and thus acts in the return duct 11 on the valve piston 4 and its Cone section 6 due to the force imbalance now prevailing in addition to the spring force on its valve seat 7 presses. In this way it is ensured that the Consumer remains in its position without oil leakage. For the Case that in this switching state pressure peaks in the consumer occur, for example due to oscillations or vibrations, which overload the brake / check valve or of the following lines would open that now functioning as a pilot operated pressure relief valve Pressure / feed valve 13 to a certain amount Hydraulic fluid from the consumer chamber 15 in the now to release pressure-free return duct 11.

    Soll nunmehr der Hydraulikdruck im Verbraucher beispielsweise für das Absenken einer Last verringert werden, wird über den Steuerdruckanschluß Pst in der gemäß Fig. 2 rechtsseitig angeordneten 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 befindliche Vorsteuersitzventil 33 zwangsöffnet. Hierdurch wird der Druck im linksseitigen Hohlraum 23 in die Leckölleitung 10 entspannt (nachfließendes Hydraulikfluid durch den Verbindungskanal 24 ist geringer als abströmendes Hydraulikfluid durch das Vorsteuersitzventil 33), wodurch die Anpreßkraft zwischen dem Kegelabschnitt 6 des Ventilkolbens 4 und seinem Ventilsitz 7 auf die durch die Vorspannfeder 5 erzeugte Vorspannkraft reduziert wird.If the hydraulic pressure in the consumer is now to be reduced, for example for lowering a load, a control pressure is applied via the control pressure connection P st in the bushing 18 arranged on the right-hand side according to FIG. 2, as a result of which the actuating piston 19 mounted in the bushing 18 according to FIG. 2 follows moves to the left and the pilot seat valve 33 located in the valve piston 4 is positively opened via the two spacer pins 35 arranged axially one behind the other. As a result, the pressure in the left-hand cavity 23 is released into the drain line 10 (hydraulic fluid flowing through the connecting channel 24 is less than hydraulic fluid flowing out through the pilot seat valve 33), as a result of which the contact pressure between the conical section 6 of the valve piston 4 and its valve seat 7 is caused by the biasing spring 5 generated preload is reduced.

    An dieser Stelle sei angemerkt, daß die Druckbeaufschlagungsfläche am Kegelabschnitt 6 im wesentlichen identischen ist zum linksseitigen Ringbund 22, sodaß sich die darauf jeweils einwirkenden Druckkräfte aus der Verbraucherkammer 15 gegenseitig nahezu aufheben.At this point it should be noted that the pressurizing area on the cone section 6 is substantially identical to the left-hand collar 22, so that each one on it mutually acting pressure forces from the consumer chamber 15 almost cancel.

    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 Vorspannfeder 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 Rückführkanal 11 zum Ventilanschluß A und von dort zum nicht gezeigten Tank entspannt werden kann.If the actuating piston moves further to the left, it lays the right-hand end face of the valve piston 4 or extension 30 and moves the valve piston 4 against the now acting biasing force of the biasing spring 5. This causes the cone section 6 of its Valve seat 7 lifted off, so that in the consumer and thus in the pressure prevailing in the consumer chamber 15 via the return duct 11 to the valve connection A and from there to the not shown Tank can be relaxed.

    Hierbei wird darauf hingewiesen, daß der maximale Verschiebeweg 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 Ventilkolbens 4 gemäß vorstehender Beschreibung Verbraucherdruck-unabhängig ausschließlich proportional zur Federkraft der Vorspannfeder 9 ist. Diese Dosiergenauigkeit wird zusätzlich noch durch die Anordnung der Feinsteuernuten 26 verbessert, die eine größere Verschiebewegtoleranz 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 Brems-/Sperrventils auch für den Fall, daß die Vorspannfeder 5 des Ventilkolbens 4 gebrochen ist.It should be noted that the maximum displacement of the valve piston 4 in the left-hand direction limits the blind plug designed as an adjusting screw becomes. Furthermore, the dosing of the flowing can Determine or adjust hydraulic fluids exactly because the force to move the valve piston 4 as described above Independently of consumer pressure, only proportional to the spring force of the biasing spring 9. This dosing accuracy is additionally determined by the arrangement of the Fine control grooves 26 improved, the greater displacement tolerance allow. The formation of the cavity 23 on the 2 left end of the valve piston 4 (on the valve piston side opposite the spring chamber) furthermore the guarantee of the functional maintenance of the Brake / check valve also in the event that the bias spring 5 of the valve piston 4 is broken.

    Wird unter einer derartigen Bedingung der Steuerdruck reduziert, wird das Schließelement 34 des im Ventilkolben 4 angeordneten Vorsteuersitzventils 33 aufgrund der Vorspannkraft der Sitzventil internen Vorspannfeder geschlossen, wodurch sich in dem in Rede stehenden Hohlraum 23 allmählich ein Druck entsprechend dem Druck in der Verbraucherkammer 15 aufbaut. Dieser Druck wirkt auf die linksseitige Stirnfäche des Ventilkolbens 4 und verschiebt diesen aufgrund des noch immer herrschenden Kräfteungleichgewichts am Kegelabschnitt 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 besondere Anordnung des Hohlraums 23 gegenüber dem Federraum 9 der Ventilkolbenfortsatz 30, weil nicht mit einem Hydraulikdruck belastet, aus einem schwächer belastbaren und damit kostengünstigerem Material gefertigt werden.Under such a condition, the control pressure is reduced, the closing element 34 is in the valve piston 4 arranged pilot seat valve 33 due to Preload force of the seat valve internal preload spring closed, whereby gradually in the cavity 23 in question a pressure corresponding to the pressure in the consumer chamber 15 builds. This pressure acts on the left side Face of the valve piston 4 and shifts it due to of the still existing force imbalance at the cone section 6 in the right direction. In this way the cone section 6 can be brought back into the closed position and thus the connection of the consumer connection V to Valve connection A should be interrupted. Can also by the special Arrangement of the cavity 23 in relation to the spring chamber 9 the valve piston extension 30 because not with hydraulic pressure burdened, from a weaker resilient and therefore cheaper Material are made.

    Es ist abschließend zur Beschreibung des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels noch darauf hinzuweisen, daß zahlreiche konstruktive Änderungen bei gleichbleibender Funktion vorgenommen werden können. So könnte das Druck-/Einspeiseventil 13 extern angeordent oder durch ein separates Rückschlagventil in Verbindung mit einem Druckbegrenzungsventil ersetzt werden. Auch könnte anstelle des Verbindungskanals 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.It concludes with the description of the first invention Embodiment to point out that numerous constructive changes with the same function can be made. So could the pressure / feed valve 13 arranged externally or by a separate one Check valve in connection with a pressure relief valve be replaced. Also, instead of the connection channel 24 the ring collar 22 simply with bigger game in the sleeve 20 are used, which is between the two Form components with a comparable effect would. Similar opportunities for change also exist in the embodiments described below so that we will not go into this in more detail below becomes.

    In der Fig. 3 ist nunmehr eine alternative Ausgestaltung des Brems-/Sperrventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei nachfolgend lediglich die hierzu konstruktiven Unterschiede beschrieben werden sollen.3 is an alternative embodiment of the Brake / lock valve shown according to the first embodiment, below only the constructive Differences should be described.

    Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, befindet sich das innere Vorsteuersitzventil 33 in dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung 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 Vorsteuersitzventil 33 besteht hierbei aus dem auf einen Ventilsitz vorgespannten 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 unmittelbar von der Druckstange 36 betätigt werden kann. Die Hülse 38 weist dabei einen äußeren Absatz auf, der mit einem entsprechenden Absatz in der Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbens 4 für eine axiale Verschiebebegrenzung in Federvorspannrichtung in Eingriff kommt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird die Hülse 38 durch eine Vorspannfeder des Schließelements 34 über den Ventilsitz gegen den Absatz in der Durchgangsbohrung 32 gepreßt und kann von diesem durch eine Axialverschiebung der Druckstange 36 abgehoben werden.As can be seen from FIG. 3, the interior is located Pilot seat valve 33 in this embodiment according to the invention at the left end portion of the valve piston 4 within the Consumer chamber 15, wherein for actuating valve 33 through the adjusting piston 18 a push rod 36 in the inner Through bore 32 of the valve piston 4 retracted and according Fig. 3 is spring biased to the right. The pilot seat valve 33 here consists of the biased on a valve seat Closing element 34, which by means of the push rod 36 an interposed spacer pin 37 in the opening direction is movable. The closing element 34 is stored in a outer sleeve 38 forming the valve seat, which in turn axially displaceably mounted in the valve piston 4 and immediately can be operated by the push rod 36. The sleeve 38 has an outer shoulder, which with a corresponding Heel in the through bore 32 of the valve piston 4 for an axial displacement limitation in the spring preload direction comes into engagement. In other words is the sleeve 38 by a bias spring of the closing element 34 over the valve seat against the shoulder in the through hole 32 pressed and can by an axial displacement the push rod 36 are lifted off.

    Im Bereich der äußeren Hülse 38 ist der Ventilkolben 4 dabei mit radialen Bohrungen 39 versehen, die eine Verbindung zwischen der Verbraucherkammer 15 und der inneren Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbens 4 herstellen. In der in Fig. 3 gezeigten Stellung des Ventilkolbens 4, in welcher der Kegelabschnitt 6 auf dem Ventilsitz 7 anliegt, wird auch das Schließelement 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 äußere Hülse 38 auf den Absatz in der inneren Durchgangsbohrung 32 angedrückt, wobei die Radialbohrungen 39 von der Hülsenwand verschlossen werden.The valve piston 4 is in the area of the outer sleeve 38 provided with radial bores 39 which connect between the consumer chamber 15 and the inner through hole 32 of the valve piston 4. In the shown in Fig. 3 Position of the valve piston 4, in which the cone section 6 rests on the valve seat 7, also the closing element 34 of the pilot seat valve 33 in the closed position held in the connection between the left cavity 23 and the spring chamber 9 is interrupted. By on that Closing element 34 acting bias also becomes the outer Sleeve 38 on the paragraph in the inner through hole 32 pressed, the radial bores 39 from the sleeve wall be closed.

    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 Ringbunde 8, 22, 25 führenden, jeweils gleichen Innendurchmessern der rechten und linken Hülse 17, 20 zur Lagerung des Ventilkolbens 4 durch eine großdurchmessrige Ausdrehung radial aufgeweitet, wobei sich in geschlossenem Zustand des Ventilsitzes 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 Durchgangsbohrung 32 des Ventilkolbens 4 münden und in geschlossenem Zustand des Kegelabschnitts 6 bzw. des Vorsteuersitzventils 33 von der äußeren Hülse 38 des Vorsteuersitzventils 33 ebenfalls verschlossen werden. Diese äußere Hülse 38 weist dabei an ihrer Mantelfläche eine Eindrehung 42 von einer Breite entsprechend dem Axialabstand der radialen und schrägen Bohrungen 39, 41 des Ventilkolben 4 auf, wobei jedoch die Eindrehung 42 derart angeordnet ist, daß in vorstehend bezeichneter geschlossener Stellung des Vorsteuersitzventils 33 zwischen den radialen Bohrungen 39 und den schrägen Bohrungen 41 keine Fluidverbindung besteht.As can be seen from FIG. 3, was in this Embodiment of the valve seat 7 of the cone section 6, i.e. its inner diameter compared to that of the three bundles of rings 8, 22, 25 leading, each the same inner diameter the right and left sleeves 17, 20 for mounting the valve piston 4 expanded radially by a large-diameter boring, being in the closed state of the valve seat 7 between the cone section 6 and the valve piston 4 stored right sleeve 25 forms an annular space 40. In this annulus 40 lead a number of obliquely outwards extending holes 41, which in the inner through hole 32 of the valve piston 4 open and in closed State of the cone section 6 or the pilot seat valve 33 from the outer sleeve 38 of the pilot seat valve 33 as well be closed. This outer sleeve 38 has on its outer surface a recess 42 of a width according to the axial distance between the radial and oblique holes 39, 41 of the valve piston 4, but with the screwing 42 is arranged such that in the above closed position of the pilot seat valve 33 between the radial bores 39 and the oblique bores 41 there is no fluid connection.

    Die Funktionen für das Druckbeaufschlagen und Einspannen eines Verbrauchers entsprechen im wesentlichen jenen des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, sodaß an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.The functions for pressurizing and clamping one Consumers essentially correspond to those of the first 2, so that at this point a new description is omitted.

    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 Schließelement 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 Leckölleitung 10 entspannt. Da jedoch wie vorstehend beschrieben der Ventilsitz 7 des Ventilkolbens 4 radial aufgeweitet wurde, ist auch die maßgebliche, zur Verbraucherkammer 15 hinweisende Druckangriffsfläche des Kegelabschnitts 6 größer als die entsprechende Angriffsfläche des linksseitigen, am Ventilkolben 4 ausgebildeten Ringbunds 22, sodaß eine hieraus resultierende Restdruckkraft verbraucherdruckabhängig auf den Kegelabschnitt 6 in Schließrichtung einwirkt.In the example of FIG. 3, a control pressure is applied to the actuating piston 18 via the control pressure connection P st at a regulated pressure voltage, whereby the push rod 36 within the valve piston 4 according to FIG. 3 is shifted to the left. As a result, the closing element 34 of the pilot control valve 33 is first lifted from its valve seat, as a result of which the hydraulic pressure in the left-hand cavity 23 is released via the valve seat, the inner through bore 32 of the valve piston 4 and the spring chamber 9 into the leakage oil line 10. However, since the valve seat 7 of the valve piston 4 has been radially widened as described above, the relevant pressure application area of the cone section 6 pointing towards the consumer chamber 15 is also larger than the corresponding contact area of the left-hand annular collar 22 formed on the valve piston 4, so that a resulting residual pressure force is dependent on the consumer pressure the cone section 6 acts in the closing direction.

    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 entsprechend dem Verbraucherdruck in dem Ringraum 40 aufbauen kann. In diesem Moment herrscht am Kegelabschnitt 6 des Ventilkolbens 4 nahezu Kräftegleichgewicht, wodurch sich die Andrückkraft zwischen dem Kegelabschnitt 6 und dessen Ventilsitz 7 ausschließlich aus der Kraft der Vorspannfeder 5 des Ventilkolbens 4 bestimmt und somit verbraucherdruckunabhängig ist. Erst jetzt kommt der Stellkolben 18 mit der rechten Stirnseite 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. Now, however, the push rod 36 according to FIG. 3 continues moved to the left, this takes the outer sleeve 38 of the Pilot control valve 33 with, whereby the radial bores 39 via the recess 42 with the oblique bores 41 in Valve piston 4 are connected and a pressure accordingly can build up the consumer pressure in the annular space 40. At this moment there is cone section 6 of the valve piston 4 almost equilibrium of forces, which increases the pressing force between the cone section 6 and its valve seat 7 exclusively from the force of the biasing spring 5 of the valve piston 4 determined and is therefore independent of consumer pressure. Only now does the actuating piston 18 come with the right end face the valve piston 4 or its extension 30 in the system, around this only against the force of the preload spring 5 3 to the left and the valve seat 7th to open on valve piston 4 in proportion to the pilot pressure.

    Der Grund für diese besondere Ausgestaltung des Servoventils insbesondere hinsichtlich der radialen Aufweitung des Ventilsitzes 7 besteht darin, daß bei besonders hohen Verbraucherdrücken der Kegelabschnitt 6 mit einer entsprechend hohen Anpreßkraft gegen seinen Ventilsitz 7 angedrückt wird. Hierdurch kann es zu Materialaufwürfen insbesondere am Innendurchmesser der rechtsseitigen Hülse 17 kommen, was zu einem Verklemmen des Ventilkolbens 4 führt. Diese Gefahr wurde durch die radiale Aufweitung des Ventilsitzes 7 mit nachfolgendem Ringraum 40, der quasi als Puffer für plastische Deformierungen des Ventilsitzes 7 dient, eliminiert.The reason for this special design of the servo valve especially with regard to the radial expansion of the valve seat 7 is that at particularly high consumer pressures the cone section 6 with a correspondingly high contact pressure is pressed against its valve seat 7. Hereby There may be material warps, especially on the inside diameter the right-hand sleeve 17 come what a Jamming of the valve piston 4 leads. That danger became by the radial expansion of the valve seat 7 with the following Annulus 40, the quasi as a buffer for plastic deformations the valve seat 7 is used, eliminated.

    In Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei im folgenden lediglich die zum ersten Ausführungsbeispiel bestehenden Unterschiede näher beschrieben werden.4 shows another embodiment shown, the following only for the first embodiment existing differences described in more detail become.

    Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, weist der Ventilkolben 4 kein inneres Vorsteuersitzventil auf, wohingegen der linksseitige Hohlraum 23 über die Durchgangsbohrung 32 im Ventilkolben 4 permanet mit dem rechtsseitigen Federraum 9 Verbindung hat. Der Grund hierfür besteht darin, daß der linksseitige Hohlraum 23 drucklos gehalten wird, wobei sich die Anpreßkraft zwischen dem Kegelabschnitt 6 und dem Ventilsitz 7 ausschließlich aus der Federkraft der Vorspannfeder 5 des Ventilkolbens 4 bestimmt.As can be seen from FIG. 4, the valve piston 4 no internal pilot seat valve, whereas the left-hand one Cavity 23 through the through hole 32 in the valve piston 4 permanently connected to the spring chamber on the right 9 Has. The reason for this is that the left side Cavity 23 is kept depressurized, the contact pressure between the cone section 6 and the valve seat 7 exclusively from the spring force of the biasing spring 5 of the Valve piston 4 determined.

    Um dies zu erreichen, weist der Ventilkolben 4 an seinem gemäß Fig. 4 linken Endabschnitt einen ersten Ringbund 43 mit einer äußeren spiralförmigen Nut 44 auf, der in einer im Ventilgehäuse 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 umschlossen 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 Kegelstumpf 46 gegen die Hülse 45 vorspannenden Feder 51 dient. Ein zwischen dem Kegelstumpf 46 und dem Ventilkolben 4 ausgebildete Ringraum 52 zur Aufnahme der Vorspannfeder 51 ist gegenüber der Verbraucherkammer 15 durch einen zweiten, dem vorstehend erwähnten ersten Ringbund 43 nachgeschalteten zweiten Ringbund 53 des Ventilkolbens 4 getrennt, welcher im hohlen Kegelstumpf 46 gleitgelagert ist und an seiner Mantelfläche eine spiralförmige Verbindungsnut 54 aufweist.In order to achieve this, the valve piston 4 points according to its Fig. 4 left end portion with a first collar 43 an outer spiral groove 44 in one in the valve housing fixed sleeve 45 is slidably mounted. This sleeve 45 is at its end facing away from the consumer chamber 15 closed by a hollow truncated cone 46, which by a sleeve 47 screwed into the valve housing in a fluid-tight manner is and which is penetrated by the valve piston 4. In order to hold the truncated cone 46 against the sleeve 45, is a shaft nut 48 at the left end of the valve piston 4 turned up, the one stored in the truncated cone 46, against this is sealed by a seal 56 shaft ring 49 fixed to a corresponding shoulder 50 on the valve piston 4, the shaft ring 49 as a support for the truncated cone 46 serves against the sleeve 45 biasing spring 51. An between the truncated cone 46 and the valve piston 4 formed annular space 52 for receiving the bias spring 51 is opposite the Consumer chamber 15 by a second, the one mentioned above first ring collar 43 downstream second ring collar 53 of the valve piston 4 separated, which is in the hollow truncated cone 46 is slide-bearing and one on its outer surface has spiral connecting groove 54.

    Die Funktionsweise dieser Ausbildung kann wie folgt beschrieben werden:The functioning of this training can be described as follows become:

    Wird der Kegelabschnitt 6 des Ventilkolbens 4 durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 5 auf seinem Ventilsitz 7 gehalten (in diesem Zustand heben sich die verbraucherabhängigen Druckkräfte auf den Kegelabschnitt 6 sowie die verbraucherabhängigen Druckkräfte auf den linksseitigen ersten Ringbund 43 im wesentlichen auf) gelangt Hydraulikfluid durch die Verbindungsnut 44 im ersten Ringbund 43 über einen zwischen den Ringbunden 43, 53 sich ausbildenen Zwischenraum 55 und durch die Verbindungsnut 54 im zweiten linksseitigen Ringbund 53 in den die Vorspannfeder 51 aufnehmenden Ringraum 52 innerhalb des Kegelstumpfs 46.If the conical section 6 of the valve piston 4 by the biasing force the bias spring 5 held on its valve seat 7 (In this state, the consumer-dependent ones stand out Compressive forces on the cone section 6 and the consumer-dependent Compressive forces on the left-hand first annular collar 43 hydraulic fluid passes through the connecting groove 44 in the first collar 43 over a between the Ring bundles 43, 53 and formed through space the connecting groove 54 in the second left-hand collar 53 in the annular space 52 receiving the biasing spring 51 inside of the truncated cone 46.

    Wird der Ventilkolben 4 für ein Öffnen des Ventilsitzes 7 nunmehr gemäß Fig. 4 nach links verschoben, stößt der linksseitige erste Ringbund 43 bereits nach einem geringen Verschiebeweg gegen den Kegelstumpf 46 an und hebt diesen von der linksseitigen 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 strömen, 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 linksseitigen Hülse 45, um diese abzuschließen und somit die Leckageverluste wieder zu verringern.If the valve piston 4 is used to open the valve seat 7 4 now moved to the left, the left side bumps first ring collar 43 already after a small displacement against the truncated cone 46 and lifts it off the left-hand sleeve 45. This can cause hydraulic fluid through the annular groove 44 on the lateral surface of the first ring collar 43 flow directly into the sleeve 47 surrounding the truncated cone 46, which increases the leakage slightly. Emotional meanwhile the valve piston 4 according to FIG the truncated cone 46 gradually comes to the right in the closed position again in contact with the left-hand sleeve 45 to complete this and thus reduce leakage losses again.

    Der Grund für diese konstruktiv aufwendigen Maßnahmen besteht darin, daß infolge der relativ großen Stell- bzw. Verschiebewege des Ventilkolbens 4 sowie des hohen Verbraucherdrucks eine Wellendichtung, beispielsweise ein Simmerring, zwischen der Hülse 45 und dem Ventilkolben 4 als ausschließliche Abdichtung schnell versagen würde. Um dies zu verhindern wurde der Kegelstumpf 46 angeordnet, der bei Durckbeaufschlagung und Druckeinspannung des Verbrauchers auf der Hülse 45 anliegt und somit die Wellendichtung 56 aufgrund der vorgeschalteten Ringbunde 43, 53 nur gering belastet wird. Im übrigen wird diese Dichtung 56 bei Verschieben des Ventilkolbens 4 zur Druckentspannung des Verbrauchers nur wenig bewegt, sodaß keine reibungsbedingten Abnutzungen auftreten können und somit die Dichtwirkung aufrechterhalten bleibt.The reason for these constructively complex measures is in that due to the relatively large travel or displacement the valve piston 4 and the high consumer pressure a shaft seal, for example a Simmerring, between the sleeve 45 and the valve piston 4 as an exclusive seal would fail quickly. To prevent this from happening the truncated cone 46 is arranged, when pressure is applied and pressure clamping of the consumer on the sleeve 45 and thus the shaft seal 56 due to the upstream Coils 43, 53 is only slightly loaded. Furthermore this seal 56 when the valve piston moves 4 moved little to relieve the pressure of the consumer, so that no friction-related wear occurs can and thus the sealing effect is maintained.

    Claims (14)

    1. Pipe burst safety valve for securing a hydraulic consumer comprising an integrated servo-valve (1) with at least two internal operational connections (2, 3) of which a first (2) is open towards a consumer connection (V), and a valve piston (4), which is by means of a pre-tensional spring (5) pretensioned into a shut position which separates the operational connections (2, 3) and which is in this shut position seated with a valve plate (6) on a valve seat (7) which is in the direction of the shut position additionally loadable by consumer pressure, and the consumer pressure is applied in a control chamber (23) which is fluid linked via a throttle point (24) to the first operational connection (2) and relieved from pressure via a channel (32) which leads axially through the valve piston (4) and via a pre-control valve (33) which is designed as a seat valve, and the valve piston (4) is for the purpose of its axial displacement engagable in the opening direction to a control piston (19) which opens the pre-control valve (33), which is configured in the valve piston (4), temporally prior to engagement with the valve piston (4) in order to relieve the control chamber (23) from consumer pressure, characterised in that the pre-tensional spring (5) is accommodated in a pressure-free spring chamber (9), which is relative to the valve piston (4) located opposite the control chamber (23), and on the valve body (4) at an axial distance from the valve plate (6) is configured an annular collar (8) by means of which is established an annular space, which is located between the latter and the valve plate and open towards the annular space and which (8) seals the spring chamber (9) against the second operational connection (3) and which serves as a glide mount of the valve piston (4), and pressure in the control chamber (23) is unloaded into the spring chamber (9).
    2. Pipe burst safety valve according to Claim 1, characterised in that the valve seat (7) is formed by a sleeve (17) which is inserted into a receiving bore which has been drilled into a housing of the pipe burst safety valve.
    3. Pipe burst safety valve according to one of the above claims, characterised in that between the valve plate (6) and the glide mount is provided a further annular collar (25) directly adjacent the valve plate (6) which also serves as glide guide of the valve piston (4).
    4. Pipe burst safety valve according to one of the above claims, characterised in that the spring chamber (9) is permanently connected to a leak socket (I) of the pipe burst safety valve.
    5. Pipe burst safety valve according to one of the above claims, characterised by a valve connection (A), which is selectively connectible to a pump or a tank and which is connected via a pressure delivery channel (12) with a pressure/feed valve (13) thereinbetween to the consumer connection (V) to which a return channel (11) is connected in parallel which includes the servo-valve (1).
    6. Pipe burst safety valve according to Claim 1 or 2, characterised in that the valve body (4) is on the end section opposite the valve plate (6) provided with an additional annular collar (22) the outside diameter of which corresponds essentially with that of the valve plate (6) and which is slidingly mounted in the receiving bore of the pipe burst safety valve housing.
    7. Pipe burst safety valve according to Claim 6, characterised by a sliding sleeve (2) arranged between the additional annular collar (22) and the housing and fixed in the receiving bore in the valve housing.
    8. Pipe burst safety valve according to Claim 6 or 7, characterised in that the valve piston (4) passes through a consumer chamber (15), which conveys consumer pressure, within the pipe burst safety valve, and an entry point is closable by a valve plate (6) and an exit point is closable by the additional annular collar (22).
    9. Pipe burst safety valve according to Claim 8, characterised in that within the receiving bore on a side of the valve body (4) opposite the pre-tensional spring (5) is established a cavity which is separated from the consumer chamber (15) by the additional annular collar (22) and establishes the control chamber (23).
    10. Pipe burst safety valve according to Claim 9, characterised in that the throttle point is formed by the additional annular collar (22) and connected directly to the consumer chamber (15) into which merges the first operational connection (2).
    11. Pipe burst safety valve according to Claim 9 or 10, characterised in that the cavity (23) is connected via a leakage pipe (10) to a channel (32) in which is accommodated the pre-control seat valve (33).
    12. Pipe burst safety valve according to Claim 11, characterised in that the valve plate (6) is formed by a truncated cone to the end surface of small diameter is joined the cylindrical annular collar (25), and the valve seat (7) is in its diameter radially expanded relative to the annular collar (25), so that between the valve plate (6), the valve seat (7) and the annular collar (25) is established in the shut state of the pressure connection (2) a sealed off annular chamber (40).
    13. Pipe burst safety valve according to one of Claims 11 and 12, characterised in that the pre-control seat valve (33) comprises a valve seat which is closable by a closing element (34) and which is established in a sleeve (38) which is axially displaceable in the channel (32).
    14. Pipe burst safety valve according to Claim 13, characterised in that the displaceable sleeve (38) is operable by the control piston (18) via a pressure rod (36) and temporally shuts a connecting channel (39, 41) between the consumer chamber (15) and the annular chamber (40) after closure of the valve seat (7) by the valve plate (6).
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