DE1108087B

DE1108087B - Druckregelschieber, insbesondere fuer selbsttaetige Schaltvorrichtungen von Kraftfahrzeuggetrieben

Info

Publication number: DE1108087B
Application number: DED28288A
Authority: DE
Inventors: Georg Eltze; Friedrich Schoellhammer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-06-11
Filing date: 1958-06-11
Publication date: 1961-05-31

Description

Druckregelschieber, insbesondere für selbsttätige Schaltvorrichtungen von Kraftfahrzeuggetrieben Die Erfindung betrifft einen Druckregelschieber, insbesondere für selbsttätige Schaltvorrichtungen von Kraftfahrzeuggetrieben, der neben der axialen Steuerbewegung durch eine von dem zu steuernden Medium betriebene Turbine eine Drehbewegung ausführt.
is ist bekannt, Druckregelschieber für hydraulische Steuerungen in Drehung zu versetzen, um hierbei ein Festklemmen infolge ruhender Reibung zu vermeiden. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist hierzu am Druckregelschieber ein Turbinenrad vorgesehen, das im Nebenschluß des gesteuerten Mediums liegt. Nachteilig sind bei der bekannten Anordnung die zwischen dem Turbinenrad und der längsbeweglichen Achse des Druckregelschiebers auftretende zusätzliche Reibung und ferner die für den Nebenschluß erforderlichen Rohrleitungen bzw. Gehäusebohrungen, sowie der hierfür erforderliche Raum.
Ferner ist Gegenstand eines älteren Patents eine Steuervorrichtung für einen hydraulischen Kraftverstärker, bei der durch einen Steuerschieber mit Steuerkanten wechselseitig den beiden Seiten des Kraftverstärkers Druckmittel zuführbar ist. Der Steuerschieber unterliegt an seinen beiden geschlossenen Enden dem Druck eines Steuermittels und einer Gegenfeder. In den die Steuerkanten tragenden Steuerabschnitten sind gekrümmte, ständig im Nebenschluß durchflossene Turbinenkanäle angeordnet, die den Steuerschieber in Rotation halten. Für einen Druckregelschieber ist diese Ausbildung wenig geeignet, da infolge des ständig offenen Nebenschlusses die Druckregelung nachteilig beeinflußt werden würde.
Durch die Erfindung sollen die Nachteile des bekannten Druckregelschiebers beseitigt werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Betrieb der Turbine unmittelbar der über eine Steuerkante des Druckregelschiebers abfließende Strom des Mediums selbst dient.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist an mindestens einem Steuerkolbenabschnitt unmittelbar neben der Steuerkante ein Turbinenläufer befestigt, der in eine dem Steuerkolbenabschnitt entsprechende Gehäusebohrung hineinragt und axial vom Medium durchströmt ist. Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß der Steuerkolbenabschnitt selbst bis in eine Gehäusebohrung verlängert und im verlängerten Teil am Umfang mit von der Steuerkante ausgehenden Spiralnuten versehen ist. Bei diesen Ausführungen liegt jeweils am Druckregelschieber der Steuerkolbenabschnitt auf der Eintrittsseite des Mediums in die Gehäusebohrung, während der Turbinenläufer bzw. die Spiralnuten auf der Austrittsseite des Mediums aus der Gehäusebohrung angeordnet sind. Es ist auch möglich, den Eintritt des Mediums aus einer Gehäusebohrung als Antrieb für die Drehung des Schiebers zu benutzen und hierfür den Turbinenläufer bzw. die Spiralnuten auf dieser Seite, z. B. ebenfalls an einem Teilkolben, anzuordnen.
Die Herstellung des Turbinenläufers bzw. der Spiralnuten kann aus dem vollen Steuerkolben heraus erfolgen. Zweckmäßig kann es aber auch sein, den Schieber mehrteilig auszuführen, wobei die Trennfuge zwischen zwei Teilen an der Steuerkante liegt und der eine Teil den Steuerkolbenabschnitt, der andere Teil den Turbinenläufer enthält. Und schließlich ist es auch möglich, den Turbinenläufer für sich getrennt herzustellen und auf den Schieber aufzusetzen, z. B. auf einen zwischen zwei Teilkolben liegenden Abschnitt geringeren Durchmessers.
Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, ist mit den für sie wesentlichen Teilen in der Zeichnung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Druckregelschieber mit Turbine und Fig. 2 einen Druckregelschieber mit Spiralmiten in Ansicht.
Nach Fig. 1 besteht der Druckregelschieber 10 aus zwei Teilkolben 11 und 12. Die Kante 13 an der Stirnseite des Teilkolbens 12 dient als Steuerkante. Auf der Stirnseite 14 desselben Teilkolbens 12 ist der Druckregelschieber durch eine Federkraft bzw. einen Servodruck belastet. Der Druckregelschieber ist in einer durchgehenden Gehäusebohrung 15 untergebracht.
Das zu steuernde Medium tritt durch die Bohrung 16 in eine Ringkammer 17 ein und wird von dort durch eine Verbindungsleitung 18 - die auch zentral im Schieber 10 verlaufen kann - auf die Stirnseite 19 des anderen Teilkolbens 11 geführt. Auf diese Weise wirkt der Arbeitsdruck dem auf die Stirnseite 14 wirkenden Servodruck bzw. der Federkraft entgegen. Der Arbeitsdruck wird also entsprechend dem Servodruck bzw. der Federkraft konstant gehalten. So wird z. B. bei sinkendem Druck in der Leitung 16 der Abfluß über die Steuerkante 13 so lange verringert, bis der Druck wieder auf den entsprechenden Wert gestiegen ist.
Die beiden Teilkolben 11 und 12 sind durch einen Abschnitt 20 geringeren Durchmessers miteinander verbunden. Unmittelbar neben der Steuerkante 13 befindet sich der Läufer der Turbine 21, der bis in den mittleren Teil 15' der Gehäusebohrung hineinragt. Diese Bohrung 15' verbindet die Ringkammer 16 mit einer zweiten Ringkammer 22, aus der dann das Medium über die Bohrung 23 abfließt.
Die Wirkungsweise ist folgende: Das durch die Bohrung 16 einströmende öl strömt aus der Ringkammer 17 durch die mittlere Gehäusebohrung 15' unter entsprechender Durchströmung der Turbine 21 in die Ringkammer 22 aus. Der Turbinenläufer wird also von dem über die Steuerkante 13 abfließenden Arbeitsmedium selbst axial durchströmt, wodurch der Druckregelschieber 10 als Ganzes in Drehung versetzt wird. Der in der Turbine 21 auftretende axiale Rück-druck kann zur Beeinflussung der Federkraft bzw. des Servodruckes verwendet werden. Sofern auf der Stirnseite 14 als Regelgröße eine Feder angeordnet ist, wird diese zweckmäßig über ein axiales Kugel- oder Wälzlager an dem Teilkolben 12 abgestützt.
An Stelle des Turbinenläufers können auch nach Fig. 2 Spiralnuten in den entsprechenden Teilkolben vorgesehen sein. Hierbei ist dann der Teilkolben 12 bis in den mittleren Teil 15' der Gehäusebohrung hinein verlängert. In diesem Teil ist er, ausgehend von der Steuerkante 13, mit Spiralnuten 24 versehen. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist dieselbe wie die der Anordnung nach Fig. 1.
In den vorstehend geschilderten Fällen ist der Steuerkolbenabschnitt 12 auf der Eintrittsseite des Mediums in die mittlere Gehäusebohrung 15' vorgesehen, während die Turbine 21 bzw. die Spiralnuten 24 in der Gehäusebohrung 15' und an ihrem Austritt liegen. Es ist aber auch möglich, die Turbine 21 vor die Spiralnuten 24 am Eintritt und den Steuerkolbenabschnitt am Austritt anzuordnen, z. B. durch Zusammenfassen mit dem Teilkolben 11. Schließlich ist es auch möglich, mitten in der Bohrung 15' eine axial breitere Turbine anzubringen. Es können auch beide Teilkolben 11 und 12 ineinander übergehen und in ihrem Mittelteil - der dann axial breiter sein muß als die Bohrung 15' - mit Spiralnuten am Umfang versehen sein.
Die Spiralnuten werden zweckmäßig in den Umfang des Steuerkolbens selbst hineingeschnitten. Für einen Turbinenläufer ist die Herstellung günstiger, wenn der Schieber 10 aus zwei Teilen ausgeführt wird. Der eine Teil besteht in diesem Fall aus dem Teilkolben 11, dem Abschnitt 20 und dem Turbinenläufer 21, während der andere Teil aus dem Teilkolben 12 besteht. Die Trennfuge liegt hierbei unmittelbar in der Steuerkante 13, wobei z. B. der eine Teil in den anderen hineingeschraubt werden kann. Der Turbinenläufer kann jedoch auch für sich hergestellt und bei einem geteilten Druckregeischieber 10 auf den Abschnitt 20 aufgeschoben sowie dort befestigt sein.
Selbstverständlich ist es möglich, an demselben Druckregelschieber mehrere Turbinen od. dgl. anzubringen. Die Durchströmung kann dabei in gleicher oder entgegengesetzterRichtungerfolgen, jedochmuß sich immer derselbe Drehsinn ergeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckregelschieber, insbesondere für selbsttätige Schaltvorrichtungen von Kraftfahrzeuggetrieben, der neben der axialen Steuerbewegung durch eine von dem zu steuernden Medium betriebene Turbine eine Drehbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb der Turbine (21) unmittelbar der über eine Steuerkante (13) des Druckregelschiebers (10) abfließende Strom des Mediums selbst dient.
2. Druckregelschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Steuerkolbenabschnitt (12) unmittelbar neben der Steuerkante (13) der Läufer der Turbine (21) befestigt ist, dieser in eine dem Steuerkolbenabschnitt (12) entsprechende Gehäusebohrung (15') hineinragt und axial vom Medium durchströmt ist. 3. Druckregelschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolbenabschnitt (12) selbst bis in eine Gehäusebohrung (15') hinein verlängert und im verlängerten Teil am Umfang mit von der Steuerkante (13) ausgehenden Spiralnuten (24) versehen ist. 4. Druckregelschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckregelschieber (10) der Steuerkolbenabschnitt (12) auf der Eintrittsseite des Mediums in die Gehäusebohrung (15') und der Turbinenläufer bzw. die Spiralnuten auf der Austrittsseite (25) des Mediums aus der Gehäusebohrung (15') angeordnet sind. D 5. Druckregelschieber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des Turbinenläufers bzw. die Spiralnuten (24) aus dem Steuerkolbenabschnitt (12) bzw. einen anderen Teilkolben des Schiebers herausgearbeitet sind. 6. Druckregelschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregelschieber (10) aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei die Trennfuge an der Steuerkante (13) liegt und der eine Teil den Steuerkolbenabschnitt (12)e der andere den Turbinenläufer enthält. 7. Druckregelschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenläufer für sich hergestellt und an dem Druckregelschieber, etwa an dem zwischen zwei Teilkolben liegenden Abschnitt (20) geringeren Durchmessers, befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 86 772. In Betracht gezogene ältere Patente. Deutsches Patent Nr. 1053 938.