DD276460A1

DD276460A1 - Hydrostatische lenkeinrichtung

Info

Publication number: DD276460A1
Application number: DD32116888A
Authority: DD
Inventors: Helmut Bauers; Arnim Soden
Original assignee: Sasnowski Hydraulik Nord
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-02-28
Also published as: DD276460B5

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Lenkeinrichtung zum Lenken von schweren, langsamfahrenden Fahrzeugen. Das Steuersystem besitzt besonders gestaltete und angeordnete Kurzschlussbohrungen und Kurzschlussschlitze, die die Stroemungsgeschwindigkeit des ungeregelten Oelstromes nach der Drosselstelle allmaehlich verringert und damit das Geraeuschverhalten wesentlich verbessert. Fig. 2 und 3

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät nach dem Drehschieberprinzip für eine hydrostatische Lenkeinrichtung. Derartige Lenkeinrichtungen werden in vollhydraulischen Lenkeinrichtungen eingesetzt und dienen vorzugsweite zum Lenken von schweren, langsamfahrenden Fahrzeugen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Hydrostatische Lenkeinrichtungen mit Drehschiebersteuerventil und Orbit-Verdränger wurden aus der US-PS 2984215 bekannt

und werden seither in großen Stückzahlen und vielen Variationen hergestellt und vortrieben.

Das Drehschiebersteuerventil besteht dabei aus einer Süßeren, im Gehäuse eingepaßten Steuerhülse und einem inneren in der Steuorhülse eingepaßten Steuerkolbon. Dor Steuerkolben ist einerseits über ein Zahnnabenprofil mit dem Orbit-Verdrängor und andererseits über eine Stiftverbindung

mit der Steuerhülse verbunden. Die mit einer Antriebswelle starr verbunden«) Steuerhülse ist mittels eines Federelementes gegenüber dem Steuerkolben lagezentriert. Gegen die Kraft des Federelementes sind Steuerkolben und Steuer hülse relativ zueinander ein begrenztes Stück vorflrehbar. Zwischen dem Drehschiebersteuerventil und dem Orbit-Verdränger besteht über sogenannte Kommut&torbohrungen im Gehäuse der Lenkeinrichtung eine hydraulische Verbindung. Die hydrostatische

Lenkeinrichtung besitzt Anschlüsse für eine Zulaufleitung, eine Rücklaufleitung und zwei zum Stellzylinder führende Zylinderltiitungen. Die Drehcchiebersteuerventile weisen verschiedene parallele Drosseln auf, die in Neutralstellung offen und in Arbeitsrichtung

geschlossen werden und in bekannter Weise aus Kurzschlußbohrungen in der Steuerhülse und Kurzschlußschlitzen im

Steuerkolben gebildet werden (DD 247421). Diese für andere Funktionen günstige Gestaltungsform besitzt aber den Nachteil einer großen Geräuschabstrahlung

insbesondere im Schließbereich.

Ziel der Erfindung

Fs ist das Ziel der Erfindung, unter Beibehaltung des Konstruktionsprinzip der Kurzschlußöffnungen das Geräuschverhalten iu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Strömungsgeschwindigkeit des gedrosselten Kurzschlußölstromes allmählich zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der nichtdosierte, gedrosselte Kurzschlußölstrom getrennt und spätestens im Innenraum des Steuersystems wieder zusammengeführt wird.

Dazu sind in der Steuerhülse mehrere Reihen von Kurzschlußbohrungen in gleicher Teilung und in gleicher axialer Ebene zu den Zulaufbohmnaen und ein oder mohrere Reihen von Kurzschlußbohrungen in gleicher Teilung aber winkelversetzt zu den Zulaufbohrungen angeordnet. Den beiden Arten von Kurzschlußbohrungen in der Steuerhülse sind joweils Kurzschlußschlitze bzw. axiale Nuten im Steuerkolben zugeordnet.

Die Kurzschlußschlitze und die axialen Nuten iahen jeweils über stirnsaitig angeordnete, radiale Schlitze Verbindung mit dem Innenraum.

Zweckdienlich ist es, zwischen dem Steuerkolben und der Steuerhülse an der Verdrängerseite eine UmfcnQsnut zu bilden, die die axialen Nuten über die Kurztchlußschlitze mit dem Innenraum verbinden. Die Umfangsnut wird vorzugsweise durch eine Fase am Steuerkolben, durch die innere Mantelfläche der Steuerhüise und der Planfläche der Anlaufscheibe gebildet. Der Querschnitt der axialen Nut entspricht vorzugsweise einem halben Sechseck und erweitert sich in Richtung des Orbit-Verdrängers trichterförmig.

Die erfinderische Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der Kurzschlußölstrom nach seiner Drosselstelle in zwei Teilströme über ein verhältnismäßig langes Kanalsystem geführt wird, das durch große und sich erweiternde Querschnitte gekennzeichnet ist.

Das führt zur allmählichen Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit und damit zur Vermeidung von Kavitation, was fine Geräuschverminderung nach sich zieht.

Ausfuhrungsbeispiel

Fig. 1: Schnittdareteilung der hydrostatischen Lenkeinrichtung Fig. 2: Stouerhülse der hydrostatischen Lenkeinrichtung Fig.3: Steuerkolben der hydrostatischen Lenkeinrichtung Fig.4: Teillängsschnitt des Steuerkolbens Fig. 5: Teilquerschnitt des Steuerkolbens

Die erfindungsgemäßo Lenkeinrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das einen Steuerkolben 2 und oine Steuerhülse 3 aufnimmt.

Steuerkolben 2 und Steuerhülse 3 werden durch ein Federelemont 4 gegeneinander zentriert. Die axiale Abstützung von Stouerkolben 2 und Steuerhülse 3 erfolgt durch ein Lager S.

Eine Nsbenverzahnung β df t Steuorkolbens 2 dient zur Einleitung defl Lenkmomentes. Ein Stift 7 begrenzt das Radialspiel von Steuerkolben 2 und Steuerhülse 3. Eine Antriebswelle 8 verbindet den Steuerkolben 2 mit dem Orbit-Verdränger 9, der im wesentlichen aus einem innenverzahnten Außenring 10 und einem außenverzahnten Läuferzahnrad 11 besteht. Der Orbit-Verdrangei 9 wird uxial von einer Anlaufscheibo 12 und einem Deckel 13 begrenzt. Die Befähigung am Gehäuse 1 übernehmenden Zylinderschrauben 14.

Die Lenkeinrichtung besitzt vier Fluidanschlüsse, den Zulaufunschluß 15, den Ablaufanschluß 19, den Zylinderanschluß 17 bei Rochtsdrehung und den Zylinderanschluß 18 fcwl Linksdrehung. Die Steuerhülse 3 der hydrostatischen Lenkeinrichtung nach Fig. 2 besitzt erfindungsgemäß verdringerseitig eine Reihe von mehreren Kurzschlußboh:ungen 19 und eine Reihe von Kurzschlußbohrungen 20, die axial mit Zulaufbohrungen 21 in einer gemeinsamen Eberie liegen bzw. wechselweise angeordnet sind.

Diese sind über einen Ringkabel 22 mit dem ZulaufanschlitS 15 des Gehäuses 1 verbunden.

Eins Reihe von Kommutatorbohrungen 23 In der Steuerhülse 3 und Bohrungen 24,25 und 26 stellen die hydraulische Verbindung zum Orbit-Verdränger 9 her. Zwei Reihen von Zylinderbohrurgen 27 sind über einen Ringkanal 28 mit dem Zylinderanschluß 17 bei Rochtsdrehung, und zwei Reihen von Zylinderbohrungen 29 sind über einen Ringkanal 30 mit dem Zylinderanschluß 18 bei Linksdrehung verbunden.

Weiterhin besitzt die Steuerhülse 3 eine Durchgangsbohrung 31 zur Aufnahme des Stiftes 7 und eine Reihe Ablaufbohrungon 32, die über einen Ringkanal 33 mit dem Ablaufanschluß 16 des Gehäuses 1 verbunden ibt. An der dem Orbit-Verdränger 9 abgewandten Stirnseite der Steuerhülse 3 befindet sich ein nichtdargestellter radialer Durchbruch, der das Feoerelement 4 aufnimmt und dieses abstützt.

Im Steuerkolben 2 nach Fig.3 befinden sich analog zur Stouerhülsa 3 erfindungsgemäß Nuten 34, die mit den Kurzschlußbohrungen 20 der Steuerhülse 3 Drosselstollen bilden.

Versetzt hierzu besitzt der Steuerkolben 2 axisie Kurzschlußschlitze 3?. die in den Innenraum der Steuerkolben 2 münden, der .wiederum mit den Ablaufbohrungen 32 der Steuerhülsu 3 in Verbindung steht. Diese Kurzschlußschlitze 35 bilden mit Jen Kurzschlußbohrungen 19 der Steuorhülse 3 weitere Drosselstellen.

In gleicher axialen Ebene wie die Kurzschlußschlitze 35 ist eine Reihe von axialen Kanälen 36 angeordnet, die in Sacklochbohrungen 37 münden und die Verbindung zwischen der. Zulaufbohrungen 21 und den Kommutatorbohrungen 23 der Steuerhülse 3 herstellen. Weitere axiale Steuernuten 38 bewirken die Verbindung der Kommutatcrbohrungen 23 mit den Zylinderbohrungen 27,29 der Steu6rhülse 3. Die axialen Steuernuton 39 stellen die Vbrbindung dar Zyünderbohrungen 27,29 mit dem Innenraum des St<iuerkolbens 2 und

damit mit den Ablaufbohrnngen 32 der Steuerhülse 3 her. Eine koglige Bohrung 40 begrenzt im Zusammenwirken mit dem

Stift 7 die maximale Drehbewegung des Steuerko'bens 2 gegenüber der Steuerhülse 3. In Fig.4 und 5 ist eine Ausführungsform der Nuten 3-1 dargestellt. Sie sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie sich zum Ablaut hin

trichterförmig erweitern und stirnseitig über ,licht dargestellte radiale Durchbrüche eine direkte Verbindung zum Innenraum des

Steuerkolbens 2 hoben. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung einer Fase 41, die mit der Steuerhülse 3 und der Anlaufscheibe 12 eine Umfangsnut 42 bildet und die axiiien Nuten 34 übor die Kurzschlußschlitze 35 mit dem Innenraum des Steuerkolbens 2

verbinden. Der Nut^· und 43 kenn - wie hier dargestellt - tarbenartig oder auch eben oder rund ausgeführt sein.

Bei nicht betätigter Lenkung ist der Steuerkolben 2 gegenüber der Steuerhülse 3 durch das Federelement 4 in Mittelstellung

zentriert. Das Fluid fließ*, vom Zulaufanschluß 15 und dem Kingkanal 22 zum einen über die Kurzschlußbohrungen 20 der

Steuerhülse 3 und der Umfangsnut 42 und zum anderen übe,' die Kurzschlußbohrungen 19 zu den Kurzschlußschlitzen 35 des Steuerkolbens 2 >^nd damit in dessen Innenraum. Von dort geiangt das Fluid über die Ablaufbohrungen 32 dor Steuerhülse 3 und den Ringkanal 33 zum Ablaufanschluß 16. Durch

die Drehung des Steuerkolbens 2 über die Nabenverzahnung β ι. B. nach rechts und bei Vorhandensein eines Lenkwiderstandes erfolgt ir» Abhängigkeit vom Zulaufstrom eine relative Verstellung von Steuerkolben 2 und Steuerhülse 3 gegen die Kraft des

Fedorelomentee 4. Dabei wird der Kurzschlußquerschnitt soweit verringert, bis der erforderliche Lenkdruck am Zulaufanschluß 15anliogt. Das Fluid teilt sich dabei in einen ersten Teilstrom, der durch die Zul.iofbohrungen 21 in dor Steuerhülse 3, den Sacklochbohrungen 37 unrf den axialen Kanälen 36 des Steuerkolbens 2 zu den Kommutatorbohrungen 23 der Steuerhülse 3

geführt wird und über die Bohrungen 24,25 und 26 zum Orbit-Verdräitger 9 fließt.

Durch die Wirkung das bekannten Kommutatorsystemii gelangt das entsprechend der Drehzahl dosierte Fluid vom Orbit- Verdränger 9 über die bereits beschriebenen Bohrungen im Gehäuse 1 und den Kommutatorbohrungen 23 der Steuerhülse 3 zu

den axialen Steuernuten 38 im Steuerkolben 2.

Von dort gelangt en bei der genannten Rachtsdreh.mg über die Zylinderbohrungspaare 27 der Steuerhülse 3, den Ringkanal 28

und den Zylinderanschluß 17 zu einem Stellzylinder, dessen Kolben entsprechend bewegt wird und über bekannte

Zwischengeschäfte Elemente die Betätigung der Fahrzeugräder bewirkt. Das drucklose Rücklauffluid vom Stellzylinder kommt

zum Zylinderanschluß 18 und fließt über den Hingkanal 30, eine Reihe Zylinderbohrungen 29 der Steuerhülse 3 und axialen

Steuernuten 39 des Steuerkolbens 2 zu oan Ablaufbohrungen 32 der Steuerhülse 3. Von dort gelangt es über den Ringkanal 33 zum Ablaufanschluß 16 des Gehäuses 1. Der zweite Teilstrom wird durch das nichidosierte Fluid gebildet. Es fließt über die Drosselstellen, die durch die Kurzschlußbohrungen 19 und 2(1 der Steuerhülse 3 und den axililen Nuten 34 >j id Kunschlußschliue 35 des Steuerkolbens 2

gebildet wurde, der Umfangsnut 42 und den Kurzschlußschlitzen 35 des Steuerkolbens 2 in dessen Innenraum und von dortwie schon beschrieben - in den Ablaufanschluß 16 des Gehäuses 1. Bei der durch den Stift 7 begrenzten maximalen Verdrehung von Steuerkolben 2 und Steuerhüloe 3 werden beide Drosselstellen geschlossen und der gesamte Zulaufstrom gelangt als dosiertes Fluid über die Lenkeinrichtung zum Stellzylinder. Nach Ende deo Lenkvorganges bzw. Drehung des Steuerkolbens 2 läuft infolge der Krafteinwirkung des Federelementes 4 die Steudmülse 3 soweit nach, bis beide v/ieder in Mittelstellung zentriert

Claims

1. Hydrostatische Lenkeinrichtung, die im wesentlichen ein Drehschiebersteuerventil und ein Orbit-Verdränger besitzt, wobei das Drehschiebersteuerventil aus einem Steuerkolben und einer Steuerhülse besteht, die konzentrisch zueinander angeordnet sind, in einem begrenzten Umfang relativ verdrehbar sind und miteinander korrespondierende und in Ebenen angeordnete radiale Reihen von gleichmäßig am Umfang verteilten Bohrungen und axiabn Kanälen besitzen, wobei mehrere, gleichmäßig am Umfang verteilte Kurzschlußbohrungen in der Steuerhülse und den Kurzschlußbohrungen zugeordnete Kurzschlußschlitze im Steuerkolben mehrere parallele Drossolstellen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerhülse (3) sich mehrere Reihen von Kurzschlußbohrungen (19) in gleicher Teilung und in gleicher axialer Ebene zu den Zulaufbohrungen (21) und ein oder mehrere Reihen von Kurzschlußbohrungen (20) in gleicher Teilung aber winkelversetzt zu den Zulaufbohrungen (21) befinden und im Steuerkolben (2) den Kurzschlußbohrungen (19) zugeordnete Kurzschlußschlitte (35) und den Kurzschlußbohrungen (20) zugeordnete, axiale Nuten (34) angeordnet sind und die Kurzschlußschlitze (35) und die axialen Nuten (34) über stirnseitig angeordnete, radiale Schlitze mit dem Innenraum des Steuersystems verbunden sind.

2. Hydrostatische Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verdrär.gerseitig zwischen dem Steuerkolben (2) und der Steuerhülse (3) eine Umfangsnut (42) gebildet wird, die die axialen Nuten (34) über die Kurzschlußschlitze (35) mit dem Innenraum des Steuersystems verbinden.

3. Hydrostatische Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (42) durch eine Fase (41) im Steuerkolben (2), durch die innere Mantelfläche der Steuerhülse (3) und der Planfläche der Anlaufscheibe (12) gebildet wird.

4. Hydrostatische Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der axialen Nuten (34) sien in Richtung des Verdrängers (9) trichterförmig erweitert.

5. Hydrostatische Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der axialen Nuten (34) einem halben Sechseck entspricht.

6. Hydrostatische Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußbohrungen (20) einreihig und die Kurzschlußbohrungen (19) dreireihig angeordnet sind.