SE435094B - Ledningsbrottventil for tryckledning eller -slang med omgivande skyddsledning eller -slang - Google Patents

Description

8201177-6 2 Detta och andra ändamål med uppfinningen uppnås, om en ledningsbrottventil av den inledningsvis definierade typen är utformad för att arbeta med högre tryck i tryckledningen eller -slangen än i utrymmet mellan de båda ledningarna eller slangarna och om ledningsbrottven- tilen enligt uppfinningen bringas kännetecknas därav, att tryckavlastningsanordningen har en pilotstyrd back- ventil med en styrkolv, som är anordnad att påverkas av trycket i nämnd utrymme och att vid överskridande av det övre gränsvärde öppna backventilens i motsvarighet till detta gränsvärde eftergivligt belastade backven- tilkropp och därmed avlasta trycket i nämnda utrymme.

Genom denna utformning av ledningsbrottventilen kommer sålunda ett läckage på tryckledningen eller -slangen att medföra en ökning av trycket i den omgivande skydds- ledningen eller -slangen, varvid denna tryckökning för- skjuter styrkolven och sålunda öppnar backventilen och snabbt avlastar trycket i utrymmet mellan de båda led- ningarna eller slangarna, så att huvudventilkroppen under inverkan av sin eftergivliga belastning stänger genomloppskanalen genom ledningsbrottventilen. vid en särskilt fördelaktig utföringsform av upp- finningen är tryckavlastningsanordningen utformad som ett fluidumlås i form av en kolv- och cylinderanordning, vars kolv är förbunden eller utformad i ett stycke med huvudventilkroppen och vars cylinderrum hålles normalt slutet av den pilotstyrda backventilens backventilkropp.

Genom denna utformning av tryckavlastningsanordningen kan man låta kolv- och cylinderanordningens kolv tryckas mot ett anslag under inverkan av trycket i nämnda ut- rymme och hållas mot detta anslag under normaldrift, när något läckage ej uppstått på inner- eller ytterled- ningen eller -slangen.

När tryckavlastningsanordningen är utformad som ett fluidumlås är det enligt uppfinningen särskilt för- delaktigt att ha cylinderrummet och utrymmet mellan de båda ledningarna eller slangarna förbundna med var- a2n1177-s 3 andra över en strypbackventil, vars ventilkropp är ef- tergivligt belastad i riktning mot stängt läge och anordnad att öppnas vid sänkning av trycket i utrymmet mellan de båda ledningarna eller slangarna. Denna ut- föringsform av uppfinningen medger sålunda en snabbare stängning av ventilen vid brott pà skyddsledningen eller slangen än vad som eljest skulle erhållas. vid en ytterligare vidareutveckling av uppfinningen har styrkolven anordnats förskjutbar i en styrkolvcylin- der, vars inlopp är förbundet med utrymmet mellan de båda ledningarna eller slangarna via en backventil.

Iärigenom uppnås den fördelen, att styrkolven och styr- kolvcylindern fungerar som ett fluidumlàs, så att led- ningsbrottventilens huvudventilkropp med säkerhet hálles i stängt läge, tills de skadade ledningarna eller slang- arna reparerats och man i ett separat arbetsmoment tömt styrkolvcylindern för att bringa styrkolven att återvända till sitt ursprungsläge, i vilket tryckavlastningsanord- ningens backventilkropp kommit i anliggning mot sitt ventilsäte. .

Vid en ytterligare vidareutveckling av uppfinningen I har ventilen försetts med ett chockbackventil, som är förbunden med ventilhusets genomloppskanal och anordnad att avlasta trycket i denna vid plötsliga tryckökningar utöver ett av chockbackventilen bestämt övre gränsvärde.

Denna utföringsform av uppfinningen är särskilt fördel- . aktig i t ex hydraulanläggningar för grävmaskiner el- Å ler dylikt, då ett plötsligt stopp på grävskopan kan ge kraftiga trycktoppar, som skulle kunna skada anlägg- ningen.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna, som visar ett utföringsexempel av uppfinningen. Fig l visar en längdsektion genom en ledningsbrottventil enligt upp- finningen, varvid ventilen visas i stängt läge. Fig 2 visar samma längdsektion men med ventilen i öppet läge. Fig 3 visar en sektion längs linjen III-III i fig 2. Fig 4 och 5 visar en sektion längs linjen IV-IV 82Û1177~6 4 i fig 1 och visar en i ledningsbrottventilen ingående tryckavlastningsanordning i var sitt inställningsläge.

Fig 6 visar ett hydrauliskt kopplingsschema över lednings- brottventilen enligt fig 1-5.

Den i fig 1 och 2 visade ledningsbrottventilen är avsedd att anslutas till en dubbelledning, som har en inre tryckledning eller -slang 10 och en yttre skydds- ledning eller -slang 11. Vid det visade utföringsexemp- let utgöres dessa komponenter av slangar med anslutnings- nipplar för anslutning till ett ventilhus 12. Ventilhu- set 12 har en utloppskanal l3 och en'ïnloppskanal 14 samt ett inre ventilsäte 15. Tryckslangens anslutnings- nippel inskjuter i inloppskanalen 14 och tätar mot den- nas vägg. I ventilhuset finns en ventilkropp 16, som är förenad med en kolv 17, vilken är förskjutbar i ett utvidgat parti 18 av utloppskanalen 13 för att tillsam- mans med detta tjänstgöra som ett fluidumlâs. Ventilkrop- pen 16 och kolven 17 är eftergivligt belastade i rikt- ning mot sätet 15 medelst en kraftig tryckfjäder 19, som hâlles inspänd medelst en fjäderhållare 20. Fjäder- hällaren 20 har ett cylinderparti 21 med en anslagsyta 22, mot vilken kolven 17 anligger, när ledningsbrottven- tilen är öppen. Ventilkroppen 16 och kolven 17 är av- tätade mot ventilhuset 12 och cylinderpartiet 21 med hjälp av tätningsringar 23, 24, 25.

Som framgår av fig 1 finns mellan ledningarna 10 och 11 ett utrymme 26, vilket normalt hålles fyllt med ett tryckmedium till ett förutbestämt tryck. För påfyll- nad av detta tryckmedium finns en påfyllningsventil 27A, som vid det visade utföringsexemplet är anordnad vid andra änden av slangarna 10, ll. Utrymmet 26 står i förbindelse med en kanal 27 i ventilhuset 12 för att via denna kanal stå i förbindelse med en tryckavlast- ningsanordning 28, som är fastsatt på ventilhuset 12.

Tryckavlastningsanordningen 28 visas närmare i fig 4 och 5. Anordningen har ett ventilhus 29 med ett antal kanaler. Sålunda finns två grova borrningar 30, 31, som är förbundna med varandra genom en tvärborrning 32. I tvärborrningen 32 mynnar ventilhusets 12 kanal e2o1171-4 5 27. I borrningen 30 är en kropp 32 insatt, vilken omfat- tar ett ventilsäte 33 och tätningar 34 för avtätning mot borrningen 30. Mot ventilsätet 33 tryckes en back- ventilkropp 35 medelst en tryckfjäder 36, Vilken anlig- ger mot en styrkolv 37. Styrkolven 37 är glidbar i borr- ningen 30 och har en utskjutande stång 38. Styrkolven 37 är medelst en tätning 39 avtätad mot borrningen 30 för att avgränsa ett styrkolvoylinderutrymme 40 mellan ventilsätet 33 och styrkolven 37.

Styrkolvens 37 stäng 38 anligger mot en backventil- kropp 41, som pressas mot ett ventilsëte 42 medelst en fjäder 43 i en borrning 44. Den kraft, med vilken backventilkroppen 41 tryckes mot sitt ventilsäte 42 kan regleras genom inställning av fjäderns 43 komprime- ringsgrad medelst en justeranordning 45, som verkar mot fjäderns fjäderhàllare 46, vilken är avtätad mot borrningen 44 medelst en tätningsring 47.

Borrningen 44 är förbunden med en kanal 48, som mynnar vid tryckavlastningsanordningens utsida men är tillsluten medelst en propp 49A. Kanalen 48 är via en tvärgående kanal 49 förbunden med borrningen 31 och har mindre diameter än denna. Kanalen 49 är dessutom förbunden med en kanal 50, som fortsätter ner i ventil- huset 12 och är förbunden med det cylinderutrymme, som avgränsas mellan kolven 17, cylindern 18 och de båda tätningsringarna 23, 24.

I borrningen 31 är en strypbackventilkropp, dvs en genomborrad backventilkropp 51 ,insatt. Denna ventil- kropp anligger normalt mot det ventilsäte 52, som bildas av kanalens 49 mynning. Ventilkroppen 51 har en borrning 53, som tjänstgör som en strypning för att möjliggöra långsam tryckutjämning mellan backventilens båda sidor.

Backventilkroppen 51 hålles tryckt mot sitt ven- tilsäte 52 medelst en fjäder 54, som vilar mot en fjä- derhållarkropp 55, som är insatt i borrningen 31 och avtätad mot denna medelst en tätning 56. 8201177-6 6 Som framgår av fig 4 är sålunda utrymmet 26 för- bundet med de båda borrningarna 30, 3l via kanalen 27 och tvärborrningen 32, som är tillsluten med en propp 57.

Tryckavlastningsanordningen 28 har även en kanal 58, som är förbunden med borrningen 30 genom ett häl 59 med större diameter än stången 38. Kanalen 58 är dessutom via en kanal 60 förbunden med en kanal 61 och via denna med en kanal 62. Kanalen 61 är tillsluten medelst en propp 63. Kanalen 62 mynnar, såsom framgår av fig l och 2 i ett fjäderhus 64, som avgränsas av fjäderhàllaren 20, ventilhuset 12 ocH'kolven l7.

I tryckavlastningsanordningen 28 finns dessutom en tömningsventil 65, som möjliggör tömning av borrning- ens 30 utrymme 40 mellan ventilsätet 33 och styrkolven 37.

Som framgår av fig 3 har ledningsbrottventilen enligt uppfinningen även en som en backventil utformad chockventil. Sålunda är en kanal 66 förbunden med huvud- ventilens genomlopp 13, l4 och tillslutet med en propp 67. Från kanalen 66 går ett häl 68, vilket bildar ett ventilsäte för en nâlventil 69, vilken är fjäderbelastad mot sitt ventilsäte medelst en inställbar fjäderanord- ning 70. Ventilkroppen 69 och fjäderanordningen 70 sträcker sig genom en borrning 7l. Borrningen 7l är, som framgår av fig 3, förbunden med en kanal 72 i ven- tilhuset l2. Denna kanal är i sin tur förbunden med en kanal 73 och tillsluten medelst en propp 74. Kanalen 73 sträcker sig i ventilhuset l2 och mynnar i kanalen 58 i tryckavlastningsanordningen 28.

Kanalen 58 i tryckavlastningen 28 är ansluten till en returledning till en förrädstank via en backventil 83.

Det hydrauliska kopplingsschemat för den ovan be- skrivna anordningen visas i fig 6, där det med prick- streckade linjer 74 markerade partiet utgöres av de komponenter, som är monterade i och förenade med ventil- huset 12 och tryckavlastningsanordningen 28. Det med prickstrcckado linjer 75 markerade partiet utgöres av slangarna 10, ll. Det med prickstreckade linjer 76 a2e11vw-6 7 markerade omrâdet utgöres av kopplingshuset vid slang- arnas motstående ände. I det hydrauliska kopplingssche- mat har samma hänvisningsbeteckningar utnyttjats som i övriga figurer. Som framgår av kopplingsschemat är utloppsledningen 58 från tryckavlastningsanordningen 28 förbunden med en tank 77. Vid det visade utföringsexem- plet utnyttjas ledningsbrottventilen för en gräv- eller lastmaskin, vars huvudmanöverventil markeras med 78.

Denna ventils tryckutloppssida 79 är förbunden med ledningsbrottventilens inloppskanal 14, medan huvudman- överventilens returledning 80 är förñhnden med ena än- den av en bomcylinder 81, vars andra ände är förbunden med ledningsbrottventilens utloppskanal 13. I bomcylin- dern finns en bomkolv 82.

Anordnings funktion är följande: vid ibruktagande av ledningsbrottventilen enligt uppfinningen börjar man med att höja trycket i utrymmet 26 mellan de båda ledningarna eller slangarna 10, 11 genom påfyllning via påfyllnings- eller laddningsventi- len 27A. Vid denna laddning kommer tryckmediet, som skall vara av samma art som tryckmediet i tryckledningen ll, att strömma genom utrymmet 26 och kanalerna 27 in i borrningen 31 samt via hålet 53 i backventilen 51 in i kanalen 50, så att kolven 17 förskjutes till anligg- ning mot ansatsytan 22. Under en del av detta laddnings- förlopp kan luftning ske genom iuftningsventilen eller proppen 49. Efter detta laddningsförlopp befinner sig ventilen i sitt öppna läge, som visas i fig 2.

Om ett brott på tryckledningen 10 skulle uppstå och det höga trycket i denna lednings inre (t ex 225 eller 400 bar) skulle läcka över till utrymmet 26, där trycket normalt kan vara t ex 10 bar, kommer ventil- kroppen 35 att lyftas från sitt säte, så att trycket kan verka mot baksidan av styrkolven 37. Styrkolven 37 kommer härvid att medelst sin pinne 38 lyfta ventil- kroppen 41 från sitt säte mot verkan av tryckfjädern 43. Tryckfjädern 43 kan t ex vara inställd på ett gräns- 8201177-6 8 värde av 20 bar. Detta innebär, att så snart som trycket i utrymmet 26 mellan de båda ledningarna överstiger 20 bar, lyftes ventilkroppen 41 från sitt säte 42. Så snart så sker uppstår en öppen förbindelse från cylin- dern 18 via kanalerna 50, 49, 48 och 44 till utloppska- nalen 58, vilken är förbunden med dräneringstanken 77.

Härvid uppstår en omedelbar avlastning av trycket i cylindern 18, så att kolven 17 snabbt rör sig åt vänster med avseende på fig 2 och kommer att av fjädern l9 tryckas mot sitt säte, såsom visas i fig l. Resultatet blir sålunda en omedelbar avstängning av flödet genom led- ningsbrottventilen. Sá snart som trycket avlastas via ledningen 58, kommer ventilkroppen 35 att av fjädern 36 åter tryckas mot sitt säte 33, varigenom den i utrym- met 40 befintliga tryckfluidummängden blir innestängd.

Styrventilen 37 kommer härigenom att tjänstgöra som ett hydraullås och förhindra förnyat öppnande av huvud- ventil förrän utrymmet 40 dränerats med hjälp av ven- tilen 65. _ Om ytterslangen eller -ledningen 10 skulle brista, medan innerslangen ll fortfarande är intakt, kommer fjädern 19 att successivt pressa kolven l7 åt vänster med avseende på fig 2, så att ventilen slutligen inställes i sitt i fig l visade, stängda läge.

Denna stängningsoperation kan påskyndas, om man enligt vidareutvecklingen av uppfinningen använder sig av strypbackventilen 5l-53. Denna ventils funktion är följande: Om en sänkning av trycket i utrymmet 26 skulle uppstå, kommer fjädern 19 att orsaka en tryckfluidumström- ning genom kanalerna 50, 49 till backventilen 51 och öppna denna, så att det av fjädern l9 orsakade trycket i tryckmediet kommer att fortplantas via kanalerna 3l, 32 till kanalen 30, varigenom ventilkroppen 35 lyftes från sitt säte och styrkolven 37 med sin tapp 38 kommer att lyfta ventilkroppen 42 från dess säte. Härvid sker en omedelbar avlastning av trycket i cylindern 18, så 8201177-6 9 att huvudventilkroppen 16 omedelbart bringas till anligg- ning mot sitt säte 15.

Förbindelsekanalerna 60-62 mellan fjäderhuset 64 och kanalen 58 tjänar till att förstärka verkan av styrkolven 37, när ett brott på ytterslangen l0 men ej på innerslangen ll sker. Genom att fjäderhuset 20 är slutet och vid sin ena ände avgränsas av den rörliga kolven 17, kommer en förskjutning av kolven åt vänster med avseende på fig 2 att medföra ett undertryck i utrym- met 64. Detta undertryck fortplantas via kanalerna 60-62 och kanalen 58 samt hålet 59 till frâmsidan av styrkol- ven 37,som sålunda kommer att sugas åt höger med avseen- de på fig 4 samtidigt som en påskjutning sker via back- ventilen 35.

Som nämnts ovan innehåller ledningsbrottventilen enligt uppfinningen en chockventil, som egentligen blott är en avlastningsventil, vilken avlastar trycket i huvud- ledningen ll vid plötsliga trycktoppar. Denna avlastning sker genom att nàlventilen 69 lyfts från sitt säte och lämnar passagen fri till kanalen 58, varifrån dränering sker till dräneringstanken 77.

Den ovan beskrivna ledningsbrottventilen är blott ett utföringsexempel på en ventil enligt uppfinningen.

Många variationer är sålunda möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (5)

8201177-6 10 15 20 25 30 35 10 PATENTKRAV

1. Ledningsbrottventil för en tryckledning eller -slang (ll) med omgivande skyddsledning eller -slang (10) och med ett för ett tryckmedium avsett utrymme (26) mellan dessa ledningar eller slangar, vilken ventil i sitt ventilhus (12) har en genomloppskanal (13, 14) och en huvudventilkropp (16), som är förskjutbar mellan ett öppetläge och ett genomströmning genom genomloppskanalen (13, 14) förhindrande stängningsläge och som är anordnad att pâverkas av tryckmediet i nämnda utrymme (26) för att hållas i öppetläget mot verkan av en belastningsanord- ning (19), som är anordnad att eftergivligt trycka ven- tilkroppen (16) i riktning mot stängningsläget och att, nämnda utrymme (26) faller, för- Om trycket hos tryckmediet i skjuta ventilkroppen (16) till dess stängníngsläge, var- jämte ventilen även har en tryckavlastningsanordning (28), som är förbunden med nämnda utrymme (26) och anordnad att avlasta trycket i detta, om trycket stiger över ett förutbestämt övre gränsvärde, k ä n n e t e c k n a d därav, att tryckavlastningsanordningen (28) har en pilot- styrd backventil (41, 42) med en styrkolv (37), som är anordnad att pâverkas av trycket i nämnda utrymme (26) och att vid överskridande av det övre gränsvärdet öppna backventilens (Ål, 42) i motsvarighet till detta gränsvärde eftergivligt belastade backventilkropp (42) och därmed avlasta trycket i nämnda utrymme (26).

2. Ventil enligt patentkravet l, n a d därav, att tryckavlastningsanordningen (28) är utformad som ett fluidumlås i form av en kolv- och cylinder- anordning (17, 18), vars kolv (17) är förbunden eller utformad i ett stycke med huvudventilkroppen (16) och vars cylinderrum (18) hålles normalt slutet av den pilotstyrda backventilens (41, 42) backventilkropp (42).

3. Ventil enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att cylinderrummet (18) och nämnda utrymme (26) är förbundna med varandra över en strypbackventil k ä n n e t e c k - 8201177-6 ll (51-53), vars ventilkropp (51) är eftergivligt belastad i riktning mot stängt läge och anordnad att öppnas vid sänkning av trycket i nämnda utrymme (26).

4. Ventil enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e - 5 t e c k n a d därav, att styrkolven (37) är förskjutbart anordnad i en styrkolvcylinder (30, 40), vars inlopp (33) är förbundet med nämnda utrymme (26) via en backventil (33, 35).

5. Ventil enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e - 10 t e c k n a d därav, att en chockbackventil (68, 69) är förbunden med ventilhusets (12) genomloppskanal (13, 14) och anordnad att avlasta trycket i denna vid plötsliga tryckökningar utöver ett av chockbackventilen bestämt övre gränsvärde.