DE1085734B

DE1085734B - Throttle device with an axially displaceable throttle piston provided with a helical groove

Info

Publication number: DE1085734B
Application number: DED20746A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Bartholomaeus
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-04-30
Filing date: 1954-04-30
Publication date: 1960-07-21

Description

Drosseleinrichtung mit einem axial verschiebbaren, mit einer schraubenförmigen Nut versehenen Drosselkolben Die Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung, insbesondere in dem Kreislauf eines hydrostatischen Getriebes, z. B. Fahrzeuggetriebes, oder einer hydrostatischen Fahrzeugbremse mit einem durch eine Br ' emspumpe erzeugten Kreislauf vorzugsweise konstanten Fördervolumens, bei welcher ein mit einer seinen zylindrischen Mantel schraubenförmig umgebenden Nut versehener Drosselkolben in einem von der Betriebsflüssigkeit durchströmten Zylinder. axialverschiebbar ist und von den Zu- und Abflußöffnungen des Zylinders eine in der Stirnwand und die andere im Mantel vorgesehen ist.Throttle device with an axially displaceable throttle piston provided with a helical groove. The invention relates to a throttle device, in particular in the circuit of a hydrostatic transmission, e.g. B. vehicle transmission, or a hydrostatic vehicle brake with a circuit generated by a Br ' emspumpe, preferably constant delivery volume, in which a throttle piston provided with a groove surrounding its cylindrical jacket in a helical manner in a cylinder through which the operating fluid flows. is axially displaceable and one of the inlet and outlet openings of the cylinder is provided in the end wall and the other in the jacket.

Eine derartige DrosseleiniJchtung ist bereits bekanntgeworden. Die bekannte Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Drosselkolben, der auf seiner ganzen Länge ein Gewinde mit rechteckigem Querschnitt trägt und der in den Boden des von der Betriebsflüssigkeit durchströmten Zylinders eingedreht wird. Der Kolben kann deshalb bei der bekannten Einrichtung durch mehr oder weniger tiefes Hineinschrauben in den Zylinder nur von Hand verstellt werden. Eine solche Anordnung ist aber für hydrostatische Getriebe oder hydrostatische Fahrzeugbremsen unbrauchbar, da hier eine Fernbedienung erforderlich ist. Es ist deshalb der Zweck der * vorliegenden Erfindung, eine Drosseleinrichtung zu schaffen, die fernbedienbar ist und eine außerordentlich feine Einstellbarkeit gestattet. Insbesondere sollte auch zum Verschieben des Drosselkolbens ein hydraulischer Antrieb Verwendung finden.Such a throttle device has already become known. The known device consists essentially of a throttle piston which has a thread with a rectangular cross section over its entire length and which is screwed into the bottom of the cylinder through which the operating fluid flows. The piston can therefore only be adjusted by hand in the known device by screwing it more or less deeply into the cylinder. Such an arrangement is useless for hydrostatic transmissions or hydrostatic vehicle brakes, since a remote control is required here. It is therefore the purpose of the * present invention to provide a throttle device that is remotely controlled and an extremely fine adjustment allowed. In particular, a hydraulic drive should also be used to move the throttle piston.

Ein hydraulischer Antrieb, der eine feine Verstellbarkeit ermöglicht, war bereits für ein Verschlußstück bekanntgeworden, das an einer verschiebbaren Hülse befestigt ist. Durch die gesonderte Befestigung des Verschlußstückes an einer Hülse weist der bekannte Antrieb eine Baulänge auf, die bei dem in Fahrzeugen zur Verfügung stehenden, geringen Raum untragbar ist. Außerdem ist die bekannte Anordnung wegen der größeren Anzahl beweglicher Teile, deren Anordnung eine Lagerung gegen Bewegungen in radialer Richtung nicht zuläßt, den erschwerten Betriebsbedingungen in Fahrzeugen nicht gewachsen. Es ist deshalb ein weiterer. Zweck der Erfindung, den bekannten Antrieb so auszubilden, daß er für Drosseleinrichtungen zum Einbau in Fahrzeuge geeignet ist und sich eine besonders einfache, robuste und billige Konstruktion ergibt.A hydraulic drive that enables fine adjustability, had already become known for a closure piece that was attached to a sliding Sleeve is attached. By the separate attachment of the closure piece to a Sleeve, the known drive has an overall length that is used in vehicles The limited space available is intolerable. In addition, the known arrangement because of the larger number of moving parts, their arrangement against a storage Movements in the radial direction does not allow the difficult operating conditions not grown in vehicles. It is therefore another. Purpose of the invention, to train the known drive so that it can be installed for throttle devices is suitable in vehicles and is particularly simple, robust and cheap Construction results.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Drosselkolben durch einen für ein Verschlußstück an sich bekannten hydraulischen Antrieb, der einen feststehenden, über eine Kolbenstange mit dem Zy- linder verbundenen, in diesen hineinragenden Steuerkolben aufweist, auf dem eine auf ihm abgedichtete, beidseitig geschlossene und zur Bewegung des Verschlußstückes dienende Hülse gleitet, welche durch den Steuerkolben in zwei Räume geteilt wird, in die je Einern von in der Kolbenstange angeordneten Kanälen zur Druckmittelzuführung mündet, verschiebbar ist, indem der Drosselkolben selbst als beidseitig geschlossene, auf dem Steuerkolben gleitende Hülse ausgebildet ist, wobei sich die Zuflußöffnung für das Betriebsmedium im Zylinder in Höhe des Steuerkolbens befindet.The invention consists essentially in that the throttle piston has a hydraulic drive known per se for a closure piece, which has a stationary control piston which is connected to the cylinder via a piston rod and protrudes into it, on which a control piston which is sealed on it and closed on both sides and the sleeve serving to move the locking piece slides, which is divided by the control piston into two spaces, each of which opens into one of the channels for supplying pressure medium arranged in the piston rod, in that the throttle piston itself is designed as a sleeve which is closed on both sides and which slides on the control piston is, the inflow opening for the operating medium is located in the cylinder at the level of the control piston.

Durch die Ausbildung des Drosselkolbens als auf dem Steuerkolben gleitende Hülse ergeben sich die Vorteile, daß nur ein bewegliches Teil vorhanden ist, das mit seiner Außenfläche in dem starren Zylinder einwandfrei geführt wird und seinerseits in seinem Innern auch den Steuerkolben in radialer, Richtung sicher hält. Hierdurch wird eine absolut vibrationsfreie Einrichtung geschaffen, die auch unter den schwersten Bedingungen einwandfrei arbeitet. Durch die Anordnung der Zuflußöffnung im Mantel des Zylinders in Höhe des Steuerkol#bens wird außerdem der an dieser Stelle besonders hohe Druck der Betr - iebsflüssigkeit ohne Nachteil aufgenommen, so daß der Drosselkolben relativ dünnwandig und leicht ausgebildet werden kann, ohne daß die Betriebssicherheit beeinträchtigt wird.The design of the throttle piston as a sleeve sliding on the control piston has the advantage that there is only one moving part that is properly guided with its outer surface in the rigid cylinder and in turn holds the control piston securely in its interior in the radial direction. This creates an absolutely vibration-free device that works perfectly even under the most difficult conditions. The arrangement of the inflow opening in the shell of the cylinder at the level of Steuerkol # bens also is of particularly high at this point pressure of the Subject - added iebsflüssigkeit without detriment so that the throttle piston can be made relatively thin-walled and light, without the reliability being affected .

Der Gegenstand der Erfindung soll an Hand des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 den Flüssigkeitskreislauf einer hydrostatischen Fahrzeugbremse mit einer erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung im Schema, Fig. 2 die Drosseleinrichtung in einem Längsschnitt.The object of the invention is to be explained in more detail with reference to the embodiment shown in Figs. 1 and 2. 1 shows the fluid circuit of a hydrostatic vehicle brake with a throttle device according to the invention in a diagram, and FIG. 2 shows the throttle device in a longitudinal section.

Eine hydraulische Fahrzeugbremse umfaßt im wesentlichen eine zweckmäßig von der an das Wechselgetriebe anschließenden und zur Antriebsachse des Fahrzeuges führenden Abtriebswelle 1 aus angetriebene Bremspumpe f irgendeiner geeigneten t' el Konstruktion, die ein konstantes oder ' veränderliches Fördervolumen ermöglicht, Diese Bren-ispumpe saugt die Betriebsflüssigkeit aus einem geeigneten Behälter 2, der z. B. entlüftet sein kann, über eine Saugleitung 3 an und drückt sie über eine Druckleitung 4 und die Drosseleinrichtung 5 in eine Abflußleitung 6, aus der. sie wieder in den Behälter 2 zurückfließt. Da der Antrieb der Bremspumpe von der Abtriebswelle 1 des Fahrzeuggetriebes aus erfolgt, führt eine an der Drosseleinrichtung 5 vorgenommene Drosselung des Flüssigkeitsumlaufes eine Bremsung der Bremspumpe l' und damit eine Bremsung der Abtriebswelle des Fahrzeuggetriebes und schließlich des Fahrzeuges selbst herbei.A hydraulic vehicle brake basically comprises a convenient subsequent of the at the change gear and leading to the drive shaft of the vehicle output shaft 1 of driven brake pump f any suitable t 'el construction that a constant or' allows variable delivery volume, this Bren-ispumpe sucks the working fluid from a suitable container 2, e.g. B. can be vented, via a suction line 3 and presses it via a pressure line 4 and the throttle device 5 in a discharge line 6, from the. it flows back into the container 2. Since the brake pump is driven from the output shaft 1 of the vehicle transmission, a throttling of the fluid circulation carried out at the throttle device 5 causes a braking of the brake pump 1 ' and thus a braking of the output shaft of the vehicle transmission and ultimately the vehicle itself.

Die Drosseleinrichtung 5 besteht aus einem Zy- linder 7 mit einem darin längsverschiebbaren, als beidseitig geschlossene Hülse ausgebildeten Kolben, dessen zylindrischere Mantel 9 mit dem Kolbenteil 8 fest verbunden und von einer Nut 10 von beispielsweise Vierkantquerschnitt schraubenförmig in einem Bereich umgeben ist, der vom Kolbenboden 11 in axialer Richtung des Kolbens bis etwa zur Mitte des Kolbenmantels reicht. An dem dem Kolbenboden 11 gegenüberliegenden Abschluß der schraubenförmigen Nut 10 weist der Kolbenmantel 9 eine breite ringförmige Abschlußnut 12 und an seinem daran anschließenden Ende eine gegenüber dem Zylinder 7 mittels eines Dichtringes 13 abgedichtete Führung auf. Der Zylinder 7 hat an der dem Kolbenboden 11 nächstgelegenen Stirgwand 14 eine Abflußöffnung 15 und an seinem Zylindermantel in einem etwa dem maximalen Kolbenhub entsprechenden Abstand eine Zuflußöffnung 16, die in der gezeigten Stellung des Kolbens gerade zu der breiten Ringnut 12 führt.The throttle device 5 consists of a cylinder 7 with a longitudinally displaceable piston designed as a sleeve closed on both sides, the more cylindrical jacket 9 of which is firmly connected to the piston part 8 and is surrounded in a helical manner by a groove 10 of, for example, a square cross-section in an area that is covered by the piston head 11 extends in the axial direction of the piston to approximately the middle of the piston skirt. At the end of the helical groove 10 opposite the piston head 11 , the piston skirt 9 has a wide annular end groove 12 and, at its adjoining end, a guide sealed with respect to the cylinder 7 by means of a sealing ring 13. The cylinder 7 has an outlet opening 15 on the end wall 14 closest to the piston head 11 and an inflow opening 16 on its cylinder jacket at a distance approximately corresponding to the maximum piston stroke, which leads straight to the wide annular groove 12 in the position of the piston shown.

Der Kolben ist seinerseits mit einem zylindrischen Hohlraum versehen und dem Kolbenboden 11 gegenüberliegend entlang einer axialen feststehenden Kolbenstange 17 mit seinem Teil 8 mittels eines Dichtr ' inges 18 dicht geführt, wobei ein fest an der Kolbenstange 17 angeordneter Steuerkolben 19 den zylindrischen Hohlraum in zwei Teilräume 20 und 21 aufteilt. Dabei ist die Kolbenstange 17 weiterhin mit Kanälen 22 und 23 versehen, die zu jeder der beiden Seiten des Steuerkolbens 19 führen und zur wahlweisen Verschiebung des Kolbens entlang dem Steuerkolben 19 entsprechend mit Steuerflüssigkeit beschickt werden können. Diese Steuerflüssigkeit kann z:B. auch Öl sein, welches aus dem Behälter 2 zusätzlich entnommen wird. Der an den Kolben um die Kolbenstange 17 herum anschließende Zylinderraum 25 ist weiterhin durch eine Bohrung 24 nach außen entlüftet.The piston is in turn provided with a cylindrical cavity and the piston head 11 opposite guided tightly along an axial fixed piston rod 17 with its part 8 'inges means of a DICHTR 18, wherein a fixedly arranged on the piston rod 17 the control piston 19 the cylindrical cavity into two partial spaces 20 and 21 divides. The piston rod 17 is also provided with channels 22 and 23 , which lead to each of the two sides of the control piston 19 and can be appropriately charged with control fluid for the optional displacement of the piston along the control piston 19. This control fluid can, for example: also be oil , which is also taken from the container 2. The cylinder space 25 adjoining the piston around the piston rod 17 is further vented to the outside through a bore 24.

Der, Zylinder 7 hat schließlich in seinem Zylindermantel im Bereich der Zu- und Abflußöffnung 16 bzw. 15 eine Kühlwasserschlange 26. Der Druckabfall längs der Drosselnut überträgt auf den Kolben ein Drehrnornent, das gegebenenfalls durch eine Kolbengeradführung 27 aufgenommen werden kann.The, cylinder 7 is finally in its cylinder jacket in the region of the inflow and outflow opening 16 and 15 a cooling water line 26. The pressure drop across the throttle transmits to the piston a Drehrnornent which can be optionally captured by a Kolbengeradführung 27th

Durch eine Zuführung von Steuerflüssigkeit durch den Kanal 23 in den Teilraum 21 und durch eine entsprechende Abführung von Steuerflüssigkeit aus dem Teilratim 20 durch den Kanal 22 wird der Kolben in dem Zylinder 7 nach unten verschoben. Es kommen darum die einzelnen Windungen der schraubenför ' migen Nut 10 zunehmend in den Bereich der Züiflußöffnung 16, womit der Drosselwiderstand entsprechend herabgesetzt wird. Eine Erhöhung des Drosselwiderstandes wird dagegen durch Zufuhr von Steuerflüssigkeit in den Teilraum 20 und eine entsprechende Abfuhr aus dem Teilraum 21 bewirkt.By supplying control fluid through the channel 23 into the subchamber 21 and by a corresponding discharge of control fluid from the sub-rate 20 through the channel 22, the piston in the cylinder 7 is displaced downwards. There come about the individual turns of schraubenför '-shaped groove 10 progressively into the area of Züiflußöffnung 16, whereby the throttle resistance is reduced accordingly. An increase in the throttle resistance, on the other hand, is brought about by supplying control fluid into subchamber 20 and correspondingly discharging it from subchamber 21.

Claims

PATENT CLAIM: Throttle device, especially in the circuit of a hydrostatic transmission, e.g. B. vehicle transmission, or a hydrostatic vehicle brake with a circuit generated by a brake pump, preferably constant delivery volume, in which a valve piston provided with a groove surrounding its cylindrical jacket in a helical manner is axially displaceable in a cylinder through which the operating fluid flows, and from the inlet and outlet openings of the One cylinder is provided in the end wall and the other in the jacket, characterized in that the throttle piston (8, 9, 11) is driven by a hydraulic drive known per se for a closure piece, the one stationary via a piston rod with the cylinder connected, into this protruding star piston, on which a sealed on it, closed on both sides and serving to move the locking piece slides, which is divided by the control piston into two spaces, into each of which opens one of the channels arranged in the piston rod for the supply of pressure medium, ver can be pushed in that the throttle piston (8, 9, 11) itself is designed as a sleeve which is closed on both sides and slides on the control piston (19) , the inflow opening (16) for the operating medium in the cylinder (7) at the level of the control piston ( 19) is located. Documents considered: French Patent No. 447 292; U.S. Patent No. 1918,959.