DE2061066A1

DE2061066A1 - Pipe burst protection for a pressurized hydraulic pipe system

Info

Publication number: DE2061066A1
Application number: DE19702061066
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Schmidt
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1972-06-22

Description

Rohrbruchsicherung für ein unter Druck stehendes hydraulisches Rohrsystem Die Erfindung betrifft eine Rohrbruchsicherung für ein unter Druck stehendes hydraulisches Rohrsystem, mit unter Last stehenden hydraulischen Arbeitsgeräten und elektrischer oder sonstiger Energie erfolgender Steuerung hydraulischer Absperrorgane. Pipe rupture protection for a pressurized hydraulic pipe system The invention relates to a pipe burst safety device for a pressurized hydraulic system Pipe system with hydraulic and electrical equipment under load or other energy-taking control of hydraulic shut-off devices.

Bei Hebegeräten, z.B. bei Hydraulikkranen, besteht die Forderung, im Falle eines Rohrbruches zu verhindern, daß die Last plötzlich herunterfällt, da hieraus schwere Unfälle entstehen können.In the case of lifting devices, e.g. hydraulic cranes, there is a requirement to prevent the load from suddenly falling in the event of a pipe burst, as this can lead to serious accidents.

Bei bekannten Einrichtungen werden die druckabhängig gesteuerten Rückschlagventile oder Zweiwegeabsperrventile, die an dne hydraulischen Hubzylindern angebracht sind, vom Steuerdruck der Ringfläche beaufschlagt, wenn der Lastdruck auf der Kolbenfläche liegt.In known devices, the pressure-dependent controlled check valves or two-way shut-off valves attached to the hydraulic lifting cylinders, acted upon by the control pressure of the ring surface when the load pressure on the piston surface lies.

Bei einem Rohrbruch bricht der Druck auf der Ringflächenseite zusammen, wodurch ein Schließen des Rückschlagventils bewirkt wird, was erneuten Steuerdruckaufbau und somit erneutes Öffnen des Ventils bewirkt; es tritt die bekannte Flatterscheinung auf. Durch die bei derartigen Schaltungen angebrachten Senkbrems- bzw. Dresselventile wird die Absenkgeschwindikgeit bei der normalen Betätigung der Arbeitsgeräte verzögert. Außerdem ist zum Absenken einer Last infolge Eigengewicht eine bestimmte Energiemenge zusätzlich aufzubringen, da die gesamte Bremsenergie dem Öl als Wärme zugeführt wird. Läßt man aber die Rohrbruchsicherung druckähängig von der Kolbenfläche aus betätigen, so entstehen dadurch Schwierigkeiten, daß sich nur unmittelbar an der Druckstelle ein Steuerdruck annähernd Null einstellt. Da das in der Restleitung noch vorhandene Drucköl nicht schlagartig aus der Leitung abfließt, kann das Steueröl nicht in die Leitung zurückfließen und somit das gesteuerte Rückschlagventil nicht schließen. Dies hn t; seine Ursache in der Speicherwirkung der an dem Kran hängenden Last oder in dem Eigengewicht der den Zylinder belastenden Teile.If a pipe breaks, the pressure on the ring surface side collapses, whereby a closing of the check valve is effected, which leads to renewed control pressure build-up thus causing the valve to reopen; the well-known fluttering phenomenon occurs on. Due to the lowering brake or downdraft valves attached to such circuits the lowering speed is delayed during normal operation of the work tools. It is also used to lower a load due to its own weight a certain Additional amount of energy to be applied, since the entire braking energy is transferred to the oil as heat is fed. But if you leave the pipe rupture safety device pressure-sensitive from the piston surface from actuating, difficulties arise because of the fact that only directly to the pressure point sets a control pressure approximately zero. Since that in the rest of the line Any pressure oil that is still present does not suddenly flow out of the line, the control oil can do not flow back into the line and thus the controlled check valve does not conclude. This hn t; its cause in the storage effect of the hanging on the crane Load or in the weight of the parts loading the cylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und den Steuerimpuls für die Rohrbruchsicherung nicht aus dem Zylinder, sondern aus dem nachfolgenden und abzusichernden Teil des Hydraulikkreislaufs zu entnehmen.The invention is based on the disadvantages of the known Avoid facilities and not the control pulse for the pipe burst protection from the cylinder, but from the downstream part of the hydraulic circuit that is to be secured refer to.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß in den Endpunkten des abzusichernden Teilsystems des hydraulischen Rohrsystems Durchflußrichtungsanzeiger angebracht sind, von denen über eine Steuerleitung ein Impuls zur Betätigung eines Absperrorganes abgegeben wird.This object is achieved according to the invention in that in the end points of the subsystem of the hydraulic pipe system to be protected flow direction indicator are attached, of which a pulse for actuating a Shut-off device is released.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Einrichtung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.In the drawings, an embodiment of the erfindungsge MAESSEN is Device shown and is described in more detail below.

Es zeigen: Fig, 1 einen Hydraulikkreislauf mit einem Arbeitsgerät mit einer kombinierte, elektrischen Schaltung in Ausgangsstellung; Fig. 2 den Hydraulikkreislauf wie vorher, wobei das Hydrauliköl in Richtung A zu einer 3ruchstelle abfließt und der Steuerschieber in Schaltstellung III steht; Fig. 3 den Hydraulikkreislauf wie in der vorhergehenden Figur, Jedoch mit Darstellung der Schaltstellung nach dem Bruch einer Rohrleitung.They show: FIG. 1 a hydraulic circuit with a working device with a combined electrical circuit in the starting position; Fig. 2 shows the hydraulic circuit as before, with the hydraulic oil flowing in direction A to a 3ruchstelle and the control slide is in switching position III; Fig. 3 shows the hydraulic circuit as in the previous figure, but showing the switch position after Broken pipe.

3)er Hydraulikkreialauf wird von der Pumpe 1 gespeist. Durch den Steuerschieber 2 mit den Schaltstellungen I (drucklose Förderung in den Ölbehälter 3), 11 und III wird das Irucköl dem Vebraucher zugeführt bzw. vom Verbraucher abgeführt. Die Durchflußrichtungsanzeiger 4 und 5 sind am Anfang und am Ende einer gegen Rohrbruch abzusichernden Rohrleitung 6 des hydraulischen Rohrsystems angeordnet. Der Durchflußrichtungsanzeiger 4 ist mit den Kontakten 4a, 4b und 4c versehen, die je nach Stellung dos durch den Ölstrom beaufschlagten Anzeigers 4d geschlossen werden; die Rückführung des Anzeigers 4d in die Mittelstellung erfolgt über die Feder 4e.3) he hydraulic circuit is fed by pump 1. Through the control slide 2 with switching positions I (pressureless delivery into the oil tank 3), 11 and III the pressure oil is fed to the consumer or discharged from the consumer. The flow direction indicator 4 and 5 are at the beginning and at the end of a pipeline to be protected against pipe rupture 6 of the hydraulic pipe system arranged. The flow direction indicator 4 is provided with the contacts 4a, 4b and 4c, which depending on the position dos through the oil flow applied indicator 4d are closed; the return of the indicator 4d in the middle position takes place via the spring 4e.

Der Durchflußrichtungsanzeiger 5 ist analog mit den Kontakten 5a, 5b und 5c, dem Anzeiger 5d und der Feder 5e ausgestattet. Der Kontakt 5a und der Schalter 23 sind über eine Leitung 30 mit einer Stromquelle 35 verbunden. Die Kontakte 4b und 5b sind über die Leitwng 31 und die Kontakte 4c und 50 über die leitung 32 miteinander verbunden. Der Kontakt 4a ist mit den Schütz 22 und dem Schalter 23 über die leitungen 28 und 33 verbunden. Der Magnet 18 wird über die leitung 34 vom Schalter 23 betätigt. Die Betätigung i3t aufgehoben und die leitung 34 unterbrochen, wenn sich dor Steuerschieber 2 in der Schaltstellung I befindet und der Schalter 35 über ein Stössel 36 geöffnet bleibt. Das Rückschlagventil 7 ist mit einer durch die Feder 8 beaufschlagten Kugel 9 und einem in dem Zylinder 10 beaufschlagbaren Kolben 11 versehen. Durch die Leitung 12 ist das Rückschlagventil 7 mit dem Durchflußrichtungsanzeiger 5 und über die leitung 13 mit dem kolbenseitigen Raum 14 des Hydraulikzylindere 15 verbunden, in dem sich der Xolben 16 hin und her bewegt.The flow direction indicator 5 is analogous to the contacts 5a, 5b and 5c, the indicator 5d and the spring 5e. Of the Contact 5a and the switch 23 are connected to a current source 35 via a line 30. The contacts 4b and 5b are via the Leitwng 31 and the contacts 4c and 50 via the line 32 connected to one another. The contact 4a is with the contactor 22 and the Switch 23 via lines 28 and 33 are connected. The magnet 18 is on the line 34 actuated by switch 23. The actuation i3t canceled and the line 34 interrupted when the control slide 2 is in switch position I. and the switch 35 remains open via a plunger 36. The check valve 7 is with a ball 9 acted upon by the spring 8 and one in the cylinder 10 actuatable piston 11 is provided. The check valve is through the line 12 7 with the flow direction indicator 5 and via the line 13 with the piston-side Space 14 of the hydraulic cylinder 15 is connected, in which the Xolben 16 moves back and forth emotional.

Über den Zweiwegeschieber 17, der durch den Magneten 18 betätigt wird, kann der Kolben 11 des Rückschlagventils 7 beaufschlagt werden. Der Zweiwegoschieber 17 ist über die Leitung 19 mit dem Rückschlagventil 7 und über die leitung 20 mit dem Hydraulikzylinder 15, außerdem durch die leitung 21 mit dem Ölbehälter 3 verbunden. Je nach dem Durchfluß des durch die Kontakte der Durchflußrichtungsanzeiger 4 und 5 gesteuerten elektrischen Stroms wird das Schütz 22 betätigt, mit dessen Hilfe der Schalter 23 den elektrischen Stromkreis schließt odor unterbricht.Via the two-way slide 17, which is actuated by the magnet 18, the piston 11 of the check valve 7 can be acted upon. The two-way slide 17 is via line 19 to the check valve 7 and via line 20 with the hydraulic cylinder 15, also connected by the line 21 to the oil tank 3. Depending on the flow of the through the contacts of the flow direction indicators 4 and 5 controlled electrical current, the contactor 22 is operated, with the help of which the switch 23 closes or interrupts the electrical circuit.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: In Fig. 2 ist eine Bruchotelle 24 in der Leitung 6 angenommen: der Steuerschieber 2 befindet sich in der Schaltstellung III.The operation is as follows: In FIG Assumed in line 6: the control slide 2 is in the switching position III.

Der Durchflußrichtungsanzeiger 5 zeigt die Strömungsrichtung A an, d.h. das Öl fließt unter der Belastung des auf den Kolben 16 des Hydraulikzylinders 15 wirkenden Gewichtes 25 der Arbeitsgeräte aus der Bruchstelle 24 aus. Der Durchflußrichtungsanzeiger 4 zeigt keine Strömung bzw. Gegenstrom an. Der Rohrbruch wird über die Kontaktverbindungen 5a, 5b und 4a, 4b bzw. die leitung 28 den Schütz in Form eines Stromimpulses gemeldet. Das Schütz 22 betä tigt den Schalter 23; der Schalter 23 unterbricht den Stromkreis zum Magneten 18. Die sich hieraus ergebenden Schaltstellungen sind in Fig.3 zu ersehen.The flow direction indicator 5 shows the flow direction A, i.e. the oil flows under the load of the piston 16 of the hydraulic cylinder 15 acting weight 25 of the tools from the break point 24 from. The flow direction indicator 4 indicates no flow or countercurrent. The pipe break is via the contact connections 5a, 5b and 4a, 4b or the line 28 reported the contactor in the form of a current pulse. The contactor 22 actuates the switch 23; the switch 23 interrupts the circuit to the magnet 18. The resulting switch positions can be seen in Fig.3.

Fig.3 zeigt die elektrisch-hydraulische Schaltung, nachdem der Rohrbruch elektrisch durch einen Impuls gemeldet wurde. Inzwischen hat der Bedienungsmann dan Steuerschieber 2, da infolge des Rohrbruches keine Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 15 erfolgen kann, in die Ausgangsstellung I zurückgescheben. Die Leitung 34 ist unterbrochen und der Magnet 18 abgefallen. Der Impuls, der den Rohrbruch genulddt hat, betätigt das Schütz 22* Nach der einmaligen Betätigung des Schützes 22 bleibt es angezogen, da durch die Betätigung die Kontakte 26a und 26b verbunden werden und eine Selbsthaltung bilden; dadurch bleibt das Schütz 22 solange angezogen, bis der Rohrbruch beseitigt, bzw. die elektrische Anlage aus- und wieder eingeschaltet ist. Solange das Schütz 22 angezogen ist, ist die Kontaktverbindung 27a und 27b unterbrochen und der Magnet 18 abgefallen, wenn nicht schon durch den Schalter 35 die Leitung 34 unterbrochen wurde, d.h. die Vorsteuerung (Leitung 19 und 21 haben keine Verbindung) zum Rückschlagventil 7 ist unterbrochen. Die Feder 8 schließt das Rückschlagventil 7. Der durch das Gewicht 25 Arbeitsgeräte belastete Kolben 16 des Hydraulikzylinders 15 kinn nicht weiter absinken Damit ist der Zweck der erfindungsgemäßen einrichtung erreicht.Fig.3 shows the electro-hydraulic circuit after the pipe burst was reported electrically by an impulse. Meanwhile the operator has dan control slide 2, because the hydraulic cylinder is not acted upon as a result of the pipe burst 15 can be moved back into the starting position I. The line 34 is interrupted and the magnet 18 dropped out. The impulse that tolerates the burst pipe the contactor 22 operates. * After the contactor 22 has been operated once, it remains it is attracted because the actuation connects the contacts 26a and 26b and form a self-holding; as a result, the contactor 22 remains attracted until the pipe break eliminated or the electrical system switched off and on again is. As long as the contactor 22 is attracted, the contact connection is 27a and 27b interrupted and the magnet 18 has dropped out, if not already by the switch 35 line 34 has been interrupted, i.e. the pilot control (lines 19 and 21 have no connection) to the check valve 7 is interrupted. The spring 8 closes the Check valve 7. The one loaded by the weight of 25 tools Piston 16 of hydraulic cylinder 15 will not drop any further. That is the purpose the device according to the invention achieved.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H

Pipe rupture protection for a pressurized hydraulic pipe system, with hydraulic work equipment under load and electrical or other Energy resulting control of hydraulic shut-off devices, d a -d u r c h g e k It is noted that in the end points (6a and 6b) of the subsystem to be sealed off (6) of the hydraulic pipe system flow direction indicator (4 resp.

5) are attached, of which control lines (28, 31, 33 and 34) an impulse to operate a shut-off device is emitted.

L e r s e i t e