DE1297992B - Hydraulische Servoeinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Servo- Mittelstellung des als Steuerschieber ausgebildeten einrichtung mit einem umsteuerbaren Servomotor, Ventilorgans des Steuerventils wiedergibt, die Kanäle, einer kraftbetriebenen Arbeitspumpe, einer in der die mit den beiden Seiten der Handpumpe verbunden Drehrichtung umkehrbaren Steuerpumpe und einem sind, nach der Bohrung des Steuerventils zu offen, die Zu- und Abführung der Druckflüssigkeit zwischen 5 die anderen Kanäle, die mit den beiden Kammern des den Pumpen und dem Servomotor regelnden, durch Arbeitszylindern verbunden sind, jedoch durch die eine nachgiebige Kraft in seiner Mittelstellung gehal- Ringbunde des Steuerschiebers verschlossen sind. Es tenen Steuerventil, dessen bewegliches Ventilorgan ist daher ausgeschlossen, daß dem Arbeitszylinder durch den bei der Betätigung der Steuerpumpe ent- durch die Handpumpe Flüssigkeit zugeführt werden wickelten Druckunterschied aus der Mittelstellung io kann, wenn der Steuerschieber seine Mittelstellung nach entgegengesetzten Richtungen verstellbar ist und einnimmt. Nur wenn der Steuerschieber aus einer in dessen Gehäuse mit dem Servomotor durch Motor- Mittelstellung in die eine oder andere Arbeitsstellung leitungen verbundene Motoröffnungen, ferner mit der verschoben wird, werden die letztgenannten Kanäle Steuerpumpe durch Steuerleitungen verbundene geöffnet. Wenn diese Kanäle aber geöffnet werden, Steueröffnungen sowie eine Zuführungsöffnung und 15 so wird die kraftgetriebene Arbeitspumpe mit der eine Rücklauf öffnung für die von der Arbeitspumpe Hand- bzw. Steuerpumpe parallel geschaltet, um das geförderte Druckflüssigkeit angeordnet sind, wobei Lenkgestänge zu betätigen. Bei dieser bekannten letztere in der Mittelstellung des Steuerventils mit der Einrichtung besteht daher der gleiche Nachteil wie Zuführungsöffnung kurzgeschlossen ist. bei der Einrichtung nach der USA.-Patentschrift

Durch die USA.-Patentschrift 2 020 951 ist eine 20 2 020 951, d. h., daß dem Fahrer kein gutes Lenkhydraulische Servoeinrichtung dieser Art für eine gefühl übermittelt wird. Das Lenkrad muß dabei, Fahrzeuglenkung bekannt. Bei dieser bekannten Ein- bevor das Lenkgestänge bewegt wird, ebenfalls um richtung hat jedoch der Servomotor in der Mittel- ein bestimmtes Winkelmaß gedreht werden, weil der stellung des Steuerventils keinerlei Verbindung mit Steuerschieber aus der Mittelstellung erst dann in die der als Zahnradpumpe ausgebildeten Steuerpumpe, 25 eine oder andere Arbeitsstellung bewegt wird, wenn da in dieser Stellung sowohl die das Steuerventil mit das Lenkrad um dieses bestimmte Winkelmaß gedreht dem Servomotor verbindenden Leitungen als auch worden ist und erst dann Flüssigkeit dem Arbeitsdie die Steuerpumpe mit dem Steuerventil verbinden- zylinder zugeführt und aus diesem abgeführt wird, den Leitungen durch den Mittelteil des Ventilschie- Hierbei wird jedoch, wie bereits erwähnt, die kraftbers vollkommen voneinander getrennt sind. Eine 30 getriebene Arbeitspumpe zur Unterstützung der Möglichkeit, dem Servomotor in der Mittelstellung Handpumpe sofort zugeschaltet. Es ergibt sich somit, des Steuerventils Druckflüssigkeit allein mittels der daß die Arbeitspumpe auch bei sehr kleinen auf das Steuerpumpe zuzuführen und damit den Lenkhebel Lenkgestänge zu übertragenden Kräften zur Unterzu bewegen, besteht dabei nicht. Der Lenkhebel und Stützung der Handpumpe zugeschaltet wird, was dem damit die zu lenkenden Räder des Fahrzeuges kön- 35 Fahrer das natürliche Lenkgefühl bei der Anwennen vielmehr nur dann bewegt werden, wenn das dung solcher Kräfte völlig nimmt.
Steuerventil durch den durch die Drehung des Lenk- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

rades bzw. der Steuerpumpe hervorgerufenen Druck- zugrunde, eine Servoeinrichtung der eingangs geunterschied in den beiderseits des beweglichen Ventil- nannten Art so auszubilden, daß z. B. bei ihrer Anorgans angeordneten Steuerkammern des Steuer- 40 wendung als Fahrzeuglenkung bei jeder Drehung des ventils aus der Mittelstellung in die eine oder andere Lenkrades bzw. der mit diesem verbundenen Steuer-Betriebsstellung verstellt und hierdurch der Weg für pumpe ein sofortiges Ansprechen der Lenkvorrichdie Druckflüssigkeit der Arbeitspumpe zu dem Servo- tung ohne jeden Totgang in der Weise erfolgt, daß motor freigegeben wird. Hiermit ist aber der Nach- der Fahrer ein feines Gefühl für die Lenkung hat teil verbunden, daß zur Lenkung des Fahrzeuges beim 45 und die zu lenkenden Räder des Fahrzeuges bis zu Drehen des Lenkrades ein gewisser Totgang über- einer bestimmten Größe des über das Lenkrad auf wunden werden muß, bevor der Lenkhebel durch den die Steuerpumpe ausgeübten Kraftaufwandes allein Servomotor verstellt wird, da das bewegliche Ventil- durch Drehen des Lenkrades bzw. der Steuerpumpe, organ des Steuerventils erst dann aus der Mittelstel- bei größerem Kraftaufwand aber unter Unterstützung lung in die eine oder andere Betriebsstellung verstellt 50 der Steuerpumpe durch Zuschalten der kraftbetriebewird, wenn das Lenkrad bzw. die Steuerpumpe um nen Arbeitspumpe bewegt werden,
ein bestimmtes Maß gedreht werden, das genügt, um Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung

den die Verstellung des Ventilorgans herbeiführenden bei einer hydraulischen Servoeinrichtung der angege-Druckunterschied hervorzurufen. Weiterhin besteht benen Art darin, daß in der Mittelstellung des Steuerbei der bekannten Servoeinrichtung der Nachteil, daß 55 ventils die Steueröffnungen des Ventilgehäuses über der Fahrer in der Mittelstellung des Steuerventils Durchlässe des Steuerventils mit den Motoröffnunwegen der als fehlend erwähnten Verbindung zwi- gen des Ventilgehäuses verbunden sind und daß in sehen der Steuerpumpe bzw. dem Lenkrad und dem an sich bekannter Weise die bei der Verstellung des Servomotor keine Fühlverbindung mit dem Lenk- Steuerventils in der einen oder der anderen Richtung motor, d. h. kein natürliches Gefühl für die Len- 60 durch das Steuerventil hergestellte Verbindung zwikung hat. sehen der Arbeitspumpe, dem Servomotor und dem

Auch bei der durch die USA.-Patentschrift 2 321377 Flüssigkeitsbehälter über die Steuerpumpe führt,
bekannten hydraulischen Servoeinrichtung für eine Die Ausbildung kann dabei derart sein, daß die

Fahrzeuglenkung kann das Lenkgestänge nicht durch Steuerpumpe bei jeder Arbeitsrichtung der Einrichdie Steuer- bzw. Handpumpe allein bewegt werden, 65 tung in der von der Arbeitspumpe über das Steuerwenn das bewegliche Ventilorgan des Steuerventils ventil zu dem Servomotor führenden Leitungsverbinseine Mittelstellung einnimmt. Dies ergibt sich dar- dung liegt. Die Steuerpumpe kann jedoch auch so aus, daß gemäß Fig. 2 der Patentschrift, welche die angeordnet sein, daß sie bei jeder Arbeitsrichtung

der Einrichtung in der vom Servomotor ausgehenden Leitungsverbindung liegt. Schließlich kann die Steuerpumpe bei der einen Arbeitsrichtung der Einrichtung in der von der Arbeitspumpe zum Servomotor führenden Leitungsverbindung und in der anderen Arbeitsrichtung in der vom Servomotor ausgehenden Leitungsverbindung liegen.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete hydraulische Servoeinrichtung weist im wesentlichen zwei Kombinationsmerkmale auf, nämlich das eine neue Merkmal, daß in der Mittelstellung des Steuerventils die Steueröffnungen des Ventilgehäuses über Durchlässe des Steuerventils mit den Motoröffnungen des Ventilgehäuses verbunden sind, und das andere, an sich bekannte Merkmal, daß die bei der Verstellung des Steuerventils in der einen oder anderen Richtung durch das Steuerventil hergestellte Verbindung zwischen der Arbeitspumpe, dem Servomotor und dem Flüssigkeitsbehälter über die Steuerpumpe führt. Durch die gemeinsame Anwendung dieser Merkmale ist eine hydraulische Einrichtung geschaffen, bei der eine von Hand zu betreibende Steuerpumpe, die z. B. mit dem Lenkrad eines Kraftwagens verbunden ist, dazu dienen kann, zum Betrieb eines Servomotors Flüssigkeit in die Räume beiderseits des Arbeits- as kolbens zuzuführen bzw. aus diesen abzuführen, um die Vorderräder eines Fahrzeuges zu lenken. Wenn hierbei zur Lenkung des Fahrzeuges eine geringe Kraft ausgeübt wird, so wird die Arbeitspumpe zur Herbeiführung einer Bewegung des Arbeitskolbens zum Verstellen der gelenkten Räder nicht herangezogen, da das Steuerventil seine Mittelstellung beibehält und die von der Arbeitspumpe geförderte Flüssigkeit ohne Arbeitsleistung durch das Steuerventil hindurch und in den Flüssigkeitsbehälter zurückfließt. Das bewegliche Ventilorgan des Steuerventils wird dabei durch nachgiebige Mittel in der Mittelstellung gehalten, wird aber infolge eines Druckunterschiedes in den Kammern des Steuerventils in der einen oder der anderen Richtung belastet. Die Größe dieses Druckunterschiedes ist von der zum Verstellen der gelenkten Räder an der Steuer- bzw. Handpumpe ausgeübten Drehkraft abhängig.

Wenn diese Drehkraft eine bestimmte Größe nicht überschreitet, so halten die nachgiebigen bzw. zentrierenden Mittel das Ventilorgan in seiner Mittelstellung, wobei die gelenkten Räder ausschließlich mittels der Hand- bzw. Steuerpumpe bewegt werden, ohne daß hierbei eine Unterstützung durch die kraftbetriebene Arbeitspumpe stattfindet. Wenn jedoch die an der Hand- bzw. Steuerpumpe ausgeübte Drehkraft diese bestimmte Größe überschreitet, so nimmt der Druckunterschied in den Steuerkammern des Steuerventils eine Größe an, bei der die Kraft der nachgiebigen Mittel überwunden und eine Verstellung des Ventilorgans in der einen oder anderen Richtung herbeigeführt wird, je nachdem, in welcher Richtung die Hand- bzw. Steuerpumpe gedreht wird.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung werden daher die gelenkten Räder bis zu einer bestimmten Größe des Kraftaufwandes an der Hand-bzw. Steuerpumpe ausschließlich mittels der Hand- bzw. Steuerpumpe bewegt, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß der Fahrer des Wagens ein sehr genaues und gesundes »Gefühl« für das Fahren des Wagens hat. Nur dann, wenn die auf die gelenkten Wagenräder auszuübende Belastung größer ist als dieser bestimmte Kraftaufwand, wird das Ventilorgan verstellt und die Arbeitspumpe infolge der gemäß dem zweiten Merkmal über die Hand- bzw. Steuerpumpe führenden Verbindung zwischen der Arbeitspumpe, dem Servomotor und dem Flüssigkeitsbehälter zugeschaltet, um die Leistung der Handpumpe zu unterstützen. Wenn ein solcher Kraftaufwand nicht oder nicht mehr notwendig ist, so nimmt das Ventilorgan wieder seine Mittelstellung ein, bei der die kraftbetriebene Arbeitspumpe abgeschaltet ist und die Fahrzeuglenkung nur mittels der Hand- bzw. Steuerpumpe erfolgt. Die Kombination der beiden Merkmale erbringt daher den weiteren erheblichen Vorteil, daß mit der Hand- bzw. Steuerpumpe Druckflüssigkeit über das Steuerventil dem Servomotor zugeführt und aus diesem abgeführt werden kann, auch wenn das bewegliche Ventilorgan des Steuerventils seine Mittelstellung einnimmt.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiele dargestellten Ausführungsformen beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Servoeinrichtung in einer Ausführungsform, bei der die Steuerpumpe bei jeder Arbeitsrichtung der Einrichtung in der von der Arbeitspumpe zu dem Servomotor führenden Leitungsverbindung für die Druckflüssigkeit liegt, teilweise in schematischer Ansicht und teilweise im Längsschnitt durch den Servomotor,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerventil der Einrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 die Servoeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform, bei der die Steuerpumpe bei jeder Arbeitsrichtung in der vom Servomotor ausgehenden Rückleitung liegt, teilweise in schematischer Ansicht und teilweise im Schnitt durch das Steuerventil,

F i g. 4 in der gleichen Darstellung eine dritte Ausführungsform der Einrichtung, bei der die Steuerpumpe beim Betrieb der Einrichtung in der einen Arbeitsrichtung in der Druckleitung und beim Betrieb in der anderen Arbeitsrichtung in der Rückleitung liegt,

F i g. 5 ein Schaltbild der hydraulischen Verbindungen der Servoeinrichtung nach F i g. 1 bei der Mittelstellung des Steuerventils und

F i g. 6 ein entsprechendes Schaltbild bei der einen Betriebsstellung des Steuerventils.

Die in F i g. 1 gezeigte hydraulische Servoeinrichtung ist mit einen umsteuerbaren Servomotor 10, einer Hand- bzw. Steuerpumpe 11, einer kraftbetriebenen Arbeitspumpe 12 und einem Steuerventil 13 versehen. Der Servomotor 10 bildet bei der dargestellten Ausführungsform den Arbeitszylinder einer kraftbetätigten Lenkeinrichtung und weist ein Gehäuse 15 mit dem Zylinder 16 auf, in dem der Arbeitskolben 17 verschiebbar ist. Eine in dem Gehäuse 15 gelagerte und mit einem oder mehreren Lenkhebeln oder sonstigen Lenkgestängen verbundene Lenkwelle 18 steht mit dem Arbeitskolben 17 z. B. durch die in Fig. 1 gezeigte, mit einem Zahnritzel zusammenarbeitende Zahnstange in Antriebsverbindung.

Das Steuerventil 13 weist gemäß F i g. 2 ein Gehäuse 20 mit einer Bohrung auf, in der ein als Kolbenschieber ausgebildetes Ventilorgan 21 verschiebbar ist. Das Gehäuse 20 besitzt ferner zwei Steueröffnungen 22 und 23, die über Steuerleitungen 24 bzw. 25 mit den öffnungen der Steuerpumpe 11 verbunden sind, sowie zwei Motoröffnungen 26 und 27, die durch Motorleitungen 28 und 29 mit den ent-

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gegengesetzten Enden des Arbeitszylinders 16 des In dem der Rücklauföffnung 31 zugeordneten

Servomotors 10 verbunden sind. Außerdem ist das Kanal 31' ist vorzugsweise ein federbelastetes Rück-Ventilgehäuse 20 mit einer Zuführungsöffnung 30 schlagventil 61 angeordnet, das sich nach außen öff- und einer Rücklauföffnung 31 versehen, die über net und ein zweites Rückschlagventil 62 enthalten Leitungen 32 bzw. 33 mit dem Auslaß bzw. dem 5 kann, das in der entgegengesetzten Richtung öffnet, Einlaß der kraftbetriebenen Arbeitspumpe 12 ver- damit gegebenenfalls Druckflüssigkeit aus der Rückbunden sind. Gemäß F i g. 1 mündet die Leitung 33 leitung 33 in die Gehäusebohrung einströmen kann, in einen Flüssigkeitsbehälter 34, aus dem die Arbeite- Auf der Innenseite des Rückschlagventils 61 steht der pumpe 12 Flüssigkeit über die Leitung 32 absaugt. Kanal 31' über ein in Richtung auf die Zuführungs-Die Leitung 32 ist über ein Druckentlastungs- bzw. io öffnung 30 für die Druckflüssigkeit öffnendes RückÜberdruckventil 35 mit der Leitung 33 verbunden. schlagventil 63 in Verbindung mit der Zuführungs-

Die Bohrung des Ventilgehäuses 20 ist mit einer öffnung 30 und über diese mit der mittleren Ringnut mittleren Ringnut 40 versehen, auf deren beiden 40 des Ventilgehäuses 20.

Seiten im axialen Abstand von ihr je einer äußere Die verschiedenen Bunde des Ventilschiebers 21

Ringnut 41 und 42 angeordnet sind, die mit den 15 sowie die Ringnuten und Öffnungen in dem Gehäuse Motoröffnungen 26 und 27 in Verbindung stehen. 20 sind gemäß Fig. 2 so bemessen und angeordnet, Der Kolbenschieber 21 weist einen mittleren Bund 45 daß bei der Mittelstellung des Ventilschiebers die auf, welcher der mittleren Ringnut 40 zugeordnet ist mittlere Ringnut 40 durch den breiteren Ringbund 45 und eine etwas größere Breite besitzt als diese. verschlossen ist, während die Ringbunde 51 und 52 Außerdem ist der Kolbenschieber 21 mit zwei 20 gegenüber der Mittelebene der zugeordneten Ring-Zwischenbunden 51 und 52 versehen, die den Ring- nuten 41 und 42 jeweils so weit nach außen vernuten 41 bzw. 42 zugeordnet sind und etwa die schoben sind, daß die Steueröffnung 22 mit der gleiche Breite wie diese Ringnuten haben und zwi- Motoröffnung 26 und die Steueröffnung 23 mit der sehen dem mittleren Bund 45 und zwei Endbunden 53 Motoröffnung 27 verbunden ist. Wenn der Ventil- und 54 angeordnet sind. Der Innenraum des Gehäu- 25 schieber aus dieser Mittelstellung in seine in F i g. 2 ses 20 zwischen den Bunden 45 und 51 steht mit der links befindliche Betriebsstellung verschoben wird, Steueröffnung 22 in Verbindung, während der ent- schließt der Ringbund 52 die Ringnut 42 und die sprechende Raum zwischen den Bunden 45 und 52 Steueröffnung 23 ab, während der mittlere Ringbund mit der Steueröffnung 23 verbunden ist. Die Rück- 45 die mittlere Ringnut 40 öffnet, so daß diese über lauföffnung 31 steht über einen Kanal 31' mit dem 30 eine Ringnut des Ventilschiebers 21 mit der Steuerzwischen den Bunden 51 und 53 befindlichen Ge- öffnung 23 verbunden wird. Hierbei bleibt jedoch die häuseraum in Verbindung, der durch einen mit radia- mittlere Ringnut 40 von der Steueröffnung 22 und der len Öffnungen versehenen axialen Kanal 55 des Ringnut 41 getrennt, während die Verbindungen zwi-Kolbenschiebers 21 mit dem Gehäuseraum zwischen sehen der Steueröffnung 22 und der Ringnut 41 soden Bunden 52 und 54 verbunden ist. 35 wie zwischen dem Kanal 31' und dem Raum zwischen

Die Bohrung des Ventilgehäuses 20 ist an den den Ringbunden 51 und 53 des Ventilschiebers be-Enden in beliebiger Weise verschlossen, um Druck- stehenbleiben. Da das Gehäuse 20 und der Ventilbzw. Steuerkammern 56 und 57 zu bilden, in welche schieber 21 des Steuerventils 13 zur Quermittelebene die Enden des Ventilschiebers 21 hineinragen. Die desselben symmetrisch sind, ergeben sich bei einer Steuerkammer 56 ist mit dem Gehäuseraum zwischen 40 Verschiebung des Ventilschiebers aus der Mittelstelden Bunden45 und 52 durch einen axialen Kanal 58 lung in die in Fig. 2 rechts befindliche Betriebsstelverbunden, während die Steuerkammer 57 durch lung die entsprechenden Verbindungen, einen entsprechenden Kanal 58' in dem Ventilschie- Die Steuerpumpe 11 kann in beliebiger Weise aus-

ber mit dem Gehäuseraum zwischen den Bunden 45 gebildet sein. Bei der Ausführungsform der Erfindung und 51 verbunden ist. Weiterhin ist eine vorzugsweise 45 als Lenkgetriebe nach F i g. 1 und 2 ist die Steuerdurch Vorspannfedern gebildete Vorrichtung an- pumpe als Zahnradpumpe ausgebildet, die mit Hilfe geordnet, durch die der Ventilschieber 21 nachgiebig des Lenkrades 65 betätigt wird. Wenn das Lenkrad in der Mittelstellung gehalten wird. Hierzu ist gemäß im Uhrzeigersinne gedreht wird, saugt die Steuer-Fig. 2 am linken Ende des Ventilschiebers 21 eine pumpeil Flüssigkeit aus dem Gehäuse20 des Steuermit einem Kopf versehener Ansatz von kleinerem 50 ventils 13 über die Steueröffnung 23 und die Steuer-Durchmesser angeordnet, auf den eine Scheibe 44 als leitung 25 an und fördert Flüssigkeit über die Steuer-Widerlager für zwei Federn 59 und 59' verschiebbar leitung 24 und die Steueröffnung 22 zum entgegenaufgesetzt ist, die sich am Kopf des Ansatzes 43 bzw. gesetzten Ende des Ventilgehäuses. Bei einer Drehung an einer feststehenden Schulter abstützen und die des Lenkrades 65 in der umgekehrten Drehrichtung Scheibe 44 nachgiebig in Anlage an dem ihr benach- 55 saugt die Steuerpumpe 11 Flüssigkeit über die Steuerbarten Ende des Ventilschiebers 21 und einer Schul- öffnung 22 an und fördert Flüssigkeit zu der Steuerter des Ventilgehäuses halten. Der Ventilschieber 21 öffnung 23 des Steuerventils 13. kann hierbei aus der in F i g. 2 dargestellten Mittel- Bei der Mittelstellung des Steuerventils 13 ist, wie

stellung nach links nur durch eine Kraft bewegt wer- bereits erwänht, die mittlere Ringnut 40 durch den den, die genügend groß ist, um die Kraft der Feder 60 mittleren Ringbund 45 verschlossen, so daß beim 59' zu überwinden, während er nach rechts nur Betrieb der Arbeitspumpe 12 die von dieser über die durch eine Kraft verstellt werden kann, welche die Zuführungsöffnung 30 geförderte Druckflüssigkeit Kraft der Feder 59 überwindet. Die beiden Federn 59, nicht in das Innere des Ventilgehäuses 20 einströmen 59' sind vorgespannt, um zu gewährleisten, daß der kann. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 kann die Ventilschieber in seiner Mittelstellung verbleibt, bis 65 Druckflüssigkeit jedoch aus der Förderleitung 32 über der Druckunterschied in den Druckkammern 56 und das Überdruckventil 35 zur Rückleitung 33 strömen. des Ventilgehäuses einen bestimmten Wert er- Auch kann, wie Fig. 2 zeigt, der Ventilschieber im reicht. Bereich des mittleren Ringbundes 45 mit einem oder

mehreren radialen Kanälen 64 versehen sein, die mit das rechte Ende des Servomotors übertragen, wobei dem axialen Kanal 55 in Verbindung stehen. In der die Flüssigkeit aus dem linken Ende des Servomotors Mittelstellung des Ventilschiebers strömt dann die über die Motorleitung 29, die Motoröffnung 27, die über die Zuführungsöffnung 30 zugeführte Druck- Steueröffnung 23 und die Steuerleitung 25 zu der flüssigkeit über die Kanäle 64 und 55 in den Raum 5 Steuerpumpe 11 zurückströmt. Wird die Steuerpumpe zwischen den Ringbunden 51 und 53 und von dort mittels des Lenkrades 65 entgegen dem Uhrzeigeraus über den Kanal 31' und das Rückschlagventil 61 sinn gedreht, so besteht die Flüssigkeitsverbindung zur Rückleitung 33. von der Steuerpumpe zum Servomotor und zurück

Wenn die Steuerpumpe 11 nicht betätigt wird, in der umgekehrten Folge.

nimmt der Ventilschieber 21 seine Mittelstellung nach io Wenn die Belastung des Servomotors 10 so groß Fig. 2 ein, wobei die von der Arbeitspumpe 12 ge- ist, daß der in den Steuerkammern 56, 57 des Steuerförderte Druckflüssigkeit von der Zuführungsöffnung ventils erzeugte Druckunterschied nicht ausreicht, 30 über die durch das Überdruckventil 35 oder die um den Servomotor zu betätigen, so vergrößert sich Kanäle 64, 55 gebildete Kurzschlußverbindung zu der der durch die Steuerpumpe 11 erzeugte Druckunter-Rücklauföffnung im Kreislauf geführt wird, ohne daß 15 schied so weit, daß die Kraft der Federn 59 und 59' Druckflüssigkeit aus der Arbeitspumpe 12 zu dem überwunden wird. Bei der erläuterten Drehung der Servomotor 10 gelangt. Wenn jedoch auf das Lenk- Steuerpumpe 11 im Uhrzeigersinn wird hierdurch rad65 eine Lenkkraft z.B. im Uhrzeigersinn aufge- der Ventilschieber21 nach links bewegt, wie dies in bracht wird, so wird der Druck der in der Steuer- F i g. 6 schematisch wiedergegeben ist. Bei der in leitung 24 und der Motorleitung 28 sowie im rechten so F i g. 2 gezeigten Ausführungsform werden dabei die Ende des Arbeitszylinders 16 des Servomotors und radialen Kanäle 64 geschlossen und die Ringnut 40 in dem Raum innerhalb des Ventilgehäuses zwischen mit der Steueröffnung 23 verbunden. Außerdem wird den Ringbunden 45 und 51 des Ventilschiebers be- die Verbindung zwischen der Steueröffnung 23 und findlichen Flüssigkeit erhöht, während der Flüssig- der Motoröffnung 27 unterbrochen und letztere mit keitsdruck in der Steuerleitung 25 und der Motor- 95 dem rechten Ende des Kanals 55 des Ventilschiebers leitung 29 sowie im linken Ende des Arbeitszylinders 21 verbunden. Hierdurch wird die Arbeitspumpe 12 16 und in dem Raum zwischen den Ringbunden 45 zur Unterstützung der von Hand gedrehten Steuer- und 52 des Ventilschiebers zurückgeht. Der Flüssig- pumpe 11 zugeschaltet, indem die von der Arbeitskeitsdruck in dem Raum zwischen den Ringbunden pumpe geförderte Druckflüssigkeit jetzt über die 45 und 51 wird durch den Kanal 58' auf die Steuer- 30 Leitung 32, die Zuführungsöffnung 30, die Steuerkammer 57 übertragen, während der Druck in dem öffnung 23, die Steuerleitung 25, die Steuerpumpe 11, Raum zwischen den Ringbunden 45 und 52 durch die Steuerleitung 24, die Steueröffnung 22, die Motorden Kanal 58 auf die Steuerkammer 56 übertragen öffnung 26 und die Motorleitung 28 zum rechten wird. Wenn der hierdurch in den Steuerkammern 56 Ende des Servomotors strömt. Die aus dem linken und 57 erzeugte Druckunterschied nicht groß genug 35 Ende des Arbeitszylinders des Servomotors verist, um die Kraft der den Ventilschieber 21 in der Mit- drängte Flüssigkeit wird über die Motorleitung 29, telstellung haltenden Federn 59 und 59' zu über- die Motoröffnung 27, den Kanal 55 des Ventilwinden, so behält der Ventilschieber zunächst seine Schiebers den Kanal 31', die Rücklauf öffnung 31 und Mittelstellung bei. Wenn hierbei der maximale die Rückleitung 33 zu dem Flüssigkeitsbehälter 34 Druckunterschied, der auftreten kann, ohne daß sich 40 zurückgeleitet. Dieser Zustand bleibt so lange erhalder Ventilschieber 21 aus seiner Mittelstellung her- ten, als die auf das Lenkrad aufgebrachte Kraft ausaus bewegt, genügend groß ist, um die Belastung des reicht, um den Druckunterschied zu erzeugen, der Servomotors 10 zu überwinden, so wird der Servo- erforderlich ist, um den Ventilschieber 21 in seiner motor durch den durch die Drehung des Lenkrades linken Betriebsstellung zu halten. Sobald auf das 65 bzw. der Steuerpumpe in der Steuerleitung 24 45 Lenkrad keine Lenkkraft mehr ausgeübt wird, und der Motorleitung 28 erzeugten Flüssigkeitsdruck kehrt der Ventilschieber in seine Mittelstellung betätigt, wobei Flüssigkeit aus dem linken Ende des zurück, so daß die Förderung von Druckflüssigkeit Arbeitszylinders 16 über die Motorleitung 29 und die durch die Arbeitspumpe 12 zu dem Servomotor be-Steuerleitung 25 zur Steuerpumpe 11 und von dort endet wird.

aus wieder über die Steuerleitung 24 und die Motor- 50 Die Arbeitsweise der Servoeinrichtung beim leitung 28 zum rechten Ende des Arbeitszylinders 16 Drehen des Lenkrades und der Steuerpumpe entströmt. Diese Betriebsweise des Lenkgetriebes bzw. gegen dem Uhrzeigersinn entspricht der erläuterten des Servomotors 10 ergibt sich auch aus F i g. 5, die Arbeitsweise im umgekehrten Arbeits- bzw. Richdie Flüssigkeitsverbindung für die Mittelstellung des tungssinn. Die Steuerpumpe 11 liegt bei dieser Steuerventils 13 zeigt und aus der ersichtlich ist, daß 55 Arbeitsrichtung der Einrichtung ebenso wie bei der bei dieser Mittelstellung ein über die Steuerpumpe zuerst erläuterten Arbeitsrichtung jeweils in der von 11 führender Flüssigkeitskreislauf und ein von diesem der Arbeitspumpe 12 über das Steuerventil 13 zu dem durch das Steuerventil 13 getrennter Flüssigkeits- Servomotor 10 führenden Leitungsverbindung für die kreislauf bestehen, der die Arbeitspumpe 12 enthält. Druckflüssigkeit.

Die von der Arbeitspumpe 12 geförderte Druck- 60 Wenn die kraftbetriebene Arbeitspumpe 12 aus flüssigkeit kommt hierbei nicht zur Wirkung auf den irgendeinem Grunde versagen sollte, so läßt sich die Servomotor, während der durch die Drehung der Einrichtung allein von Hand betätigen. Wenn die Steuerpumpe 11 mittels des Lenkrades 65 erzeugte zum Überwinden der Belastung des Servomotors be-Flüssigkeitsdruck unmittelbar auf den Servomotor 10 nötigte Handkraft nicht ausreicht, um den Ventilwirksam wird. Bei der Drehung der Steuerpumpe im 65 schieber aus seiner Mittelstellung heraus zu bewegen, Uhrzeigersinn wird der Flüssigkeitsdruck über die so behält dieser seine Mittelstellung bei, und das Steuerleitung 24, die Steueröffnung 22, die Motor- Lenkgetriebe kann in der gleichen Weise, wie in öffnung 26 und die Motorleitung 28 unmittelbar auf F i g. 5 gezeigt, durch den durch Drehen der Steuer-

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pumpe allein erzeugten Flüssigkeitsdruck in den von der Steuerpumpe zum Servomotor und zurückführenden Flüssigkeitskreislauf betätigt werden. Wenn die Belastung des Servomotors 10 so groß ist, daß die auf die Steuerpumpe aufgebrachte Handkraft einen Druckunterschied erzeugt, der ausreicht, um den Ventilschieber z. B. nach links zu verstellen, wird weiterhin Flüssigkeit aus der Steuerpumpe 11 über die Steuerleitung 24 und die Motorleitung 28 zu dem

Motoröffnungen 26, 27 mit dem Innenraum des Steuerventils 13 auf der linken und der rechten Seite des mittleren Ringbundes 45 des Ventilschiebers ver-25 bunden sind.

Wenn das Steuerventil nach F i g. 3, wie dargestellt ist, an dem mittleren Ringbund 45 mit den bereits für F i g. 2 erwähnten radialen Kanälen 64 versehen ist, bewegt die durch die Arbeitspumpe 12 der Zu

wirkt der Druck an der Zuführungsöffnung 30 und im rechten Ende der Bohrung 71, daß der Kolbenschieber 70 nach links in die in F i g. 3 gezeigte Stellung gedrückt wird, um die Verbindung zwischen den 5 Kanälen 31' und 74 zu unterbrechen und den Kanal 31' mit der Rücklauf Öffnung 31 sowie den Kanal 74 mit der Zuführungsöffnung 30 zu verbinden.

Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 geht von der Steuerkammer 56 ein axialer Kanal 58 aus, Servomotor gefördert und Flüssigkeit von dem Servo- ίο der jedoch hier an der Umfangsfläche des Ringbundes motor über die Motorleitung 29 und die Motor- 51 des Ventilschiebers 21 an einer solchen Stelle Öffnung 27 zu dem Steuerventil zurückgeleitet. In mündet, daß er ständig in Verbindung mit der Ringdiesem wird die zurückströmende Flüssigkeit jedoch nut 41 des Gehäuses 20 des Steuerventils bleibt, über die Kanäle 55 und 31' sowie über das Rück- Entsprechend mündet der von der Steuerkammer 57 schlagventil 63 zu der Ringnut 40 des Ventilschiebers 15 ausgehende Kanal 58' an dem Ringbund 52 des und von dort über die Steueröffnung 23 und die Ventilschiebers 21 und steht dort in Verbindung mit Steuerleitung 25 zu der Steuerpumpe 11 geleitet. der Ringnut 42 des Gehäuses 20. Beim Betrieb in umgekehrter Richtung, d. h. berm Da bei dem Steuerventil nach F i g. 3 die Steuer-

Verschieben des Ventilschiebers 21 nach rechts, und Motoröffnungen miteinander vertauscht sind, strömt die Flüssigkeit von der Steuerpumpe 11 über 20 stehen die Steueröffnungen 22 und 23 jeweils mit der die Steueröffnung 23 und die Motoröffnung 27 zu Ringnut 41 bzw. 42 in Verbindung, während die dem Servomotor und von diesem über die Motoröffnung 26, den Kanal 31', das Rückschlagventil 63,
die Ringnut 40, die Steueröffnung 22 und die Steuerleitung 24 zur Steuerpumpe 11 zurück.

Wenn die Einrichtung betrieben wird, ohne daß die
kraftbetriebene Pumpe 12 arbeitet, dient das in dem
Kanal 31 angeordnete zweite Rückschlagventil 62 dadurch, daß es Flüssigkeit aus der Rückleitung 33 eintreten läßt, dazu, die Erzeugung eines Unterdrucks im 30 führungsöffnung 30 zugeführte Druckflüssigkeit, wenn Strömungsweg der von dem Servomotor zu der sich der Ventilschieber 21 des Steuerventils 13 in der Steuerpumpe Il zurückströmenden Flüssigkeit zu Mittelstellung befindet, den Kolbenschieber 70 des verhindern. Absperrventils 70,71 nach links, so daß die Druck-

Die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform der Servo- flüssigkeit über die Kanäle 74, 64, 55 und 3Γ zu der einrichtung unterscheidet sich von derjenigen nach 35 Rücklauföffnung 31 und von dort zurück zum F i g. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Flüssigkeitsbehälter 34 strömt. Wenn die Kanäle 64 Steuerpumpe 11 nicht in der Druckleitung zwischen
dem Steuerventil 13 und dem Servomotor 10, sondern
bei jeder Arbeitsrichtung der Einrichtung in der

Rückleitung zwischen dem Servomotor und dem 40 strömt die durch die Arbeitspumpe 12 geförderte Steuerventil liegt. Außerdem sind bei dem Steuer- Flüssigkeit über die durch das Überdruckventil 35 ventil nach Fig. 3 die Steueröffnungen und die
Motoröffnungen miteinander vertauscht, und die
Ventilschieberkanäle, durch die der Druck auf die

Druck- bzw. Steuerkammern 56 und 57 des Steuer- 45 die kraftbetriebene Arbeitspumpe 12 in Betrieb ist ventils übertragen wird, etwas anders angeordnet oder nicht, die Steuerpumpe 11 z. B. in der Drehist. Ferner sind die Rückschlagventile 61 und 63 fort- richtung gedreht wird, bei der über die Steueröffnung gelassen und durch ein als Schieberventil ausgebil- 23 Flüssigkeit abgesaugt und zu der Steueröffnung 22 detes Absperrventil 70,71 ersetzt, das einen in einer gefördert wird, so wird der erhöhte Druck an der zweiten Bohrung 71 des Ventilgehäuses 20 axial ver- 50 Steueröffnung 22 und der verringerte Druck an der schiebbaren Kolbenschieber 70 aufweist. Die Zu- Steueröffnung 23 über die Kanäle 58 und 58' auf die führungsöffnung 30 für die von der Arbeitspumpe 12 Steuerkammern 56 und 57 übertragen. Wenn der geförderte Druckflüssigkeit und die Rücklauföffnung hierbei erzeugte Druckunterschied in den Steuer-31 stehen mit der Bohrung 71 an Stellen in Verbin- kammern nicht groß genug ist, um den Ventilschieber dung, deren axialer Abstand etwas größer ist als die 55 21 des Steuerventils 13 aus der Mittelstellung zu verLänge des Kolbenschiebers 70. Letzterer ist durch schieben, aber größer als die Belastung des Servoeine Feder 72 axial in Richtung auf das der Zufüh- motors 10 ist, so kann dieser wie bei der Ausführungsöffnung 30 benachbarte Ende der Bohrung 71 rungsform nach F i g. 1 und 2 nur durch Drehung der belastet, wobei ein Anschlag 73 die Bewegung des Steuerpumpe in der einen oder anderen Arbeitsrich-Kolbenschiebers unter dem Einfluß der Feder 72 in 60 tung betätigt werden. Beim Betrieb der Arbeitspumpe einer Stellung begrenzt, bei der sich der Kolben- 12 von dieser geförderte Druckflüssigkeit kommt schieber zwischen der Zuführungsöffffnung 30 und dabei nicht zur Einwirkung auf den Servomotor, da der Rücklauf Öffnung 31 befindet. Bei dieser Stellung sie von diesem durch das Steuerventil 13 abgesperrt steht eine äußere Ringnut des Kolbenschiebers 70 in ist und über die Kurzschlußverbindung, die durch das Verbindung mit dem Kanal 31' und einem Kanal 74, 65 Überdruckventil 35 besteht, zu dem Flüssigkeitsder von der Bohrung 71 zu der mittleren Ringnut 40 sammelbehälter zurückströmt.

des Ventilgehäuses 20 führt. Wenn sich die kraft- Wenn jedoch zur Überwindung der Belastung des

betriebene Arbeitspumpe 12 in Betrieb befindet, be- Servomotors 10 ein größerer Druckunterschied erfor-

nicht vorgesehen sind, drückt der Förderdruck den Kolbenschieber 70 nach links. Da hierbei kein Auslaß für die Flüssigkeit aus der Ringnut 40 vorhanden ist,

gebildete Kurzschlußverbindung zu dem Flüssigkeitsbehälter 34 zurück.
Wenn bei dieser Ausführungsform, gleichgültig, ob

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derlich ist und hierbei die Kraft der den Ventil- öffnung 26 und die Motorleitung 28 und in der schieber 21 in der Mittelstellung haltenden Federn anderen Richtung nur durch die Steuerleitung 25, die 59,59' überwunden wird, so wird der Ventilschieber Steueröffnung 23, die Motoröffnung 27 und die 21 des Steuerventils durch den Druckunterschied Motorleitung 29 gefördert werden, nach rechts gedrückt. Hierdurch wird die Ringnut 40 5 Die beiden beschriebenen Ausführungsformen sind mit der Motoröffnung 26 und die Steueröffnung 22 in dem Sinne umsteuerbar, als der Servomotor gegenmit dem Kanal 31' verbunden und die Verbindung über einer Belastung dadurch nachgeben kann, daß er zwischen der Steueröffnung 22 und der Motoröffnung Flüssigkeit über die Steuerpumpe 11 verdrängt. Doch 26 unterbrochen, während die Verbindung zwischen stellt dies eine bevorzugte Möglichkeit dar, der gegender Steueröffnung 23 und der Motoröffnung 27 io über die Einrichtung leicht so ausgebildet werden bestehenbleibt. Wenn hierbei die Arbeitspumpe 12 in kann, daß sie nicht umsteuerbar ist. Hierzu brauchen Betrieb ist, so strömt somit die von ihr geförderte nur die Ringbunde 51 und 52 des Ventilschiebers 21 Druckflüssigkeit von der Zuführungsöffnung 30 über so verbreitert zu werden, daß sie bei der Mitteldas Absperrventil 70, 71, den Kanal 74 und die stellung des Ventilschiebers 21 die inneren Kanten Motoröffnung 26 zum rechten Ende des Servomotors 15 der zugeordneten Ringnuten 41 und 42 des Ventil-10, während die aus dem linken Ende desselben ver- gehäuses 20 übergreifen. Es würde dann zwischen drängte Flüssigkeit über die Motoröffnung 27 und die den öffnungen 22 und 26 bzw. zwischen den öff-Motoröffnung 27 und die Steueröffnung 23, die nungen 23 und 27 keine Verbindung bestehen, bis Steuerpumpe 11 und dann über die Steueröffnung 22 der Ventilschieber aus seiner Mittelstellung heraus und den Kanal 31' zur Rücklauföffnung 31 abströmt, ao bewegt wird. Da außerdem die inneren Enden der Bei einer Betätigung der Steuerpumpe in der ent- Kanäle 58 und 58' des Ventilschiebers nicht in Vergegengesetzten Richtung wird der Ventilschieber 21 bindung mit den Motoröffnungen stehen würden, nach links bewegt. Die Druckflüssigkeit strömt dann könnten Druckänderungen in dem Servomotor keinen über die Ringnut 40 und die Motoröffnung 27 zum Druckunterschied in den Steuerkammern 56 und 57 linken Ende des Servomotors 10, während die aus 35 hervorrufen, durch den allein der Ventilschieber 21 dem anderen Ende des Servomotors verdrängte verstellt werden könnte. Infolgedessen würde der Flüssigkeit über die Motoröffnung 26 und die Steuer- Servomotor hydraulisch in einer unveränderlichen öffnung 22, die Steuerpumpe 11, die Steueröffnung 23 Stellung festgehalten, wenn der Ventilschieber 21 und die Kanäle 55 und 31' zur Rücklauföffnung 31 seine Mittelstellung einnimmt und die Steuerpumpe zurückströmt. 30 nicht betätigt wird. Die inneren Enden der Kanäle 58

Wenn die kraftbetriebene Arbeitspumpe 12 der und 58' würden jedoch immer noch in Verbindung Ausführungsform nach Fig. 3 versagen sollte, so mit den Steueröffnungen stehen, so daß bei einer drückt die Feder 72 des Absperrventils 70,71 den Betätigung der Steuerpumpe der Druckunterschied Kolbenschieber 70 desselben nach rechts gegen den erzeugt werden könnte, der erforderlich ist, um den Anschlag 73, so daß die Zuführungsöffnung 30 gegen- 35 Ventilschieber 21 zu verstellen und die Einrichtung über dem Kanal 31' abgesperrt wird, während die in der beschriebenen Weise arbeiten zu lassen. Kanäle 31' und 74 miteinander verbunden werden. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterWenn die Steuerpumpe 11 bei diesem Zustand be- scheidet sich von den bereits beschriebenen Austätigt wird, um Flüssigkeit über die Steueröffnung 23 führungsformen dadurch, daß die Steuerpumpe in der abzuziehen und Flüssigkeit zu der Steueröffnung 22 40 zu dem Servomotor führenden Druckleitungsverbinzu fördern, wird der Ventilschieber 21 nach rechts dung liegt, wenn die Einrichtung in der einen Arbeitsgedrückt, damit die zu der Steueröffnung 23 geför- richtung betrieben wird, jedoch in der von dem derte Flüssigkeit über den Kanal 31', die Ringnut des Servomotor ausgehenden Rückleitungsverbindung Kolbenschiebers 70, den Kanal 74 und die Motor- liegt, wenn die Einrichtung in der anderen Arbeitsöffnung 26 zum rechten Ende des Servomotors 10 ge- 45 richtung arbeitet. Das bei dieser Ausführungsform langen und die aus diesem verdrängte Flüssigkeit verwendete Steuerventil 13 besitzt ein Ventilgehäuse über die miteinander verbundenen öffnungen 27 und 110 mit zwei Bohrungen 111 und 112, in denen 23 zu der Steuerpumpe 11 strömen kann. Wenn der jeweils ein Hauptventilschieber 113 und ein Hilfs-Ventilschieber 21 nach links verstellt wird und die ventilschieber 114 angeordnet ist. Die Bohrung 111 Arbeitspumpe 12 außer Betrieb ist, kann Flüssigkeit 50 weist eine mittlere Ringnut 115 auf, die in Verbinvon der Steuerpumpe 11 aus über die Steueröffnung dung mit der Zuführungsöffnung 30 für die Druck-23, den Kanal 55, die Kanäle 31' und 74 sowie die flüssigkeit steht. Außerdem sind zwei äußere Ring-Motoröffnung 27 zum linken Ende des Servomotors nuten 116 und 117 angeordnet, die mit der Rück-10 strömen, während die aus dem entgegengesetzten lauföffnung 31 verbunden sind. Der Hauptventil-Ende des Servomotors verdrängte Flüssigkeit über die 55 schieber 113 trägt einen mittleren Ringbund 118 und miteinander verbundenen öffnungen 26 und 22 zur zwei Endbunde 119 und 120. Bei der Mittelstellung Steuerpumpe zurückfließt. des Hauptventilschiebers 113 befindet sich der mitt-

Wie bereits erwähnt, bleibt auch bei der Ausfüh- lere Ringbund 118, der schmaler ist als die Ringnut rungsform nach F i g. 3 der Ventilschieber 21 in der 115, in der Mittelebene dieser Ringnut, während die Mittelstellung, bis der Druckunterschied in den 60 Endbunde 119 und 120 die Ringnuten 116 und 117 Steuerkammern 56 und 57 so groß wird, daß der teilweise übergreifen, so daß die mittlere Ringnut 115 Ventilschieber entgegen der Vorspannkraft der in Verbindung mit den beiden äußeren Ringnuten Federn 59 und 59' verstellt wird. Wenn die Belastung 116 und 117 steht. Die in entgegengesetzten Richdes Servomotors 10 so gering ist, daß sie überwunden tungen an dem Hauptventilschieber 113 angreifenden werden kann, ohne einen solch großen Druckunter- 65 Federn 121 halten diesen nachgiebig in der Mittelschied zu erzeugen, kann die Flüssigkeit allein durch stellung.

Drehen der Steuerpumpe 11 in einer Richtung durch Das Ventilgehäuse 110 weist im Inneren zwei

die Steuerleitung 24, die Steueröffnung 22, die Motor- Kanäle 125 und 126 auf, die in der Bohrung 111 auf

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beiden Seiten der mittleren Ringnut 115 und in der 130 mit der Motoröffnung 131 verbindet. Wenn hier-Bohrung 112 an den im axialen Abstand voneinander bei die Steuerpumpe 11 betätigt wird, z. B. in einer liegenden Stellen 127 und 128 münden. Der BBlfs- solchen Richtung, daß Flüssigkeit über die Motorleiventilschieber 114 ist mit einer breiten mittleren Ring" rung 29 aus dem linken Ende des Servomotors 10 abnut versehen, die in der Mittelstellung dieses Schie- , 5 gezogen wird, so wird diese Flüssigkeit über die bers, in der dieser durch die in entgegengesetzten Steuerleitung 142, die Steueröffnung 130, die Motor-Richtungen wirkenden Federn 129 gehalten wird, öffnung 131 sowie die Motorleitung 28 dem rechten die Steueröffnung 130 und die Motoröffnung 131 des Ende des Servomotors zugeführt. Diese Betätigung Ventilgehäuses 110 miteinander verbindet. Hierbei der Steuerpumpe U bewirkt eine Herabsetzung des unterbrechen die die Ringnut des Hilfsventilschiebers io Drucks an der Öffnung 140 und im linken Ende der 114 beiderseits begrenzenden Ringbunde die Verbin- Bohrung 111 sowie eine Drucksteigerung an der düngen der Steueröffnung 130 und der Motoröffnung Steueröffnung 130, die über den Kanal 132 zum rech-131 mit den Mündungsstellen 127 und 128 der ten Ende der Bohrung 111 übertragen wird. Wenn Kanäle 125,126. Die Steueröffnung 130 ist über einen der hierbei in den Enden der -Bohrung Ul erzeugte Kanal 132 mit der Bohrung 111 an einer auf der 15 Druckunterschied·so groß ist, daß die Kraft der berechten Seite des Endbundes 120 des Hauptventil- treffenden Feder 121 des Steuerventils überwunden Schiebers 113 liegenden Stelle angeschlossen. wird, so wird der Hauptventilschieber 113 nach links

Das Ventilgehäuse 110 besitzt eine äußere Aus- verschoben, so daß die Verbindung zwischen der nehmung 135, die einen erweiterten Abschnitt des Ringnut 115 einerseits und den Ringnuten 116 und Kanals 125 bildet. In dieser Ausnehmung ist ein Ven- ao 117 sowie, dem Kanal 125 gedrosselt und schließlich tilmantel 136 angeordnet, dessen Durchmesser Heiner unterbrochen wird. Bei der äußersten linken Stellung ist als derjenige der Ausnehmung, der aber an seiner des Hauptventilschiebers 113 bleibt jedoch die VerAußenseite mit Stegen 137 versehen ist, durch die er bindung zwischen der Ringnut 115 und dem Kanal konzentrisch in der Ausnehmung unter Bildung eines 126 offen. Infolgedessen wird die Druckflüssigkeit ringförmigen Durchlaßquerschnittes für die Flüssig- as durch den Kanal 126 gefördert, um den Hilfsventilkeit gehalten wird. Der Ventilmantel 136 enthält ein schieber 114 nach links zu bewegen und den Kanal Rückschlagventil 138, das das Durchströmen von 126 mit der Motoröffnung 131 zu verbinden, so daß Flüssigkeit von der Bohrung 112 durch den Kanal 'die Druckflüssigkeit über die Motoröffnung 131 und 125 zu der Bohrung 111 entgegen der Wirkung seiner die Motorleitung 28 zu dem Servomotor 10 strömen Belastungsfeder 138' zuläßt. Der Ventilmantel, der 30 kann. Bei der Verschiebung des Kilfsventilschiebers mit seinen Stegen in der Ausnehmung 135 frei ver- 114 nach links werden die öffnungen 127 und 130 schiebbar ist, ist am inneren Ende entsprechend dem miteinander verbunden, so daß die von dem Servoinneren Ende der Ausnehmung gestaltet, so daß zwei motor aus über die Motorleitung 29 zurückgeführte zusammenarbeitende Sitzflächen gebildet sind. Flüssigkeit über die Steuerpumpe 11, die Leitung 142,

Wie bei den Ausführungsformen nach F i g. 2 und 3 35 den Kanal 125, die Ringnut 116, die Rücklauf öffnung fördert die kraftbetriebene Arbeitspumpe 12 Druck- 31 und die Leitung 33 zum Flüssigkeitssammelbehälflüssigkeit über die Leitung 32 zu der Zuführungsöff- ter 34 zurückströmen kann. Beim Durchströmen des nung 30, während die aus der Rücklauf öffnung 31 Kanals 125 drückt die zurückströmende Flüssigkeit austretende Flüssigkeit über die Leitung 33 zu dem den Ventilmantel 136 gegen die Sitzfläche am inneren Flüssigkeitsbehälter 34 zurückströmt. Eine der Motor- 40 Ende der Ausnehmung 135. Die zurückströmende leitungen, und zwar hier die Motorleitung 28, ist an Flüssigkeit kann dann den Ventilmantel 136 durchdie Motoröffnung 131 angeschlossen, während die strömen, da sie das Rückschlagventil 138 entgegen andere Motorleitung 29 mit einer äußeren Ventil- der Kraft der Feder 138' nach rechts bewegt. Der gehäuseöffnung 140 verbunden ist, die auf der linken Druckabfall an dem Rückschlagventil 138 ermöglicht Seite des Endbundes 119 des Hauptventilschiebers 45 es der Steuerpumpe 11, in den äußeren Enden der 113 mit der Bohrung 111 verbunden ist. Die Steuer- Bohrung 111 den Druckunterschied aufrechtzuerhalpumpe 11 ist über die Steuerleitungen 141 und 142 ten, der erforderlich ist, um den Hauptventilschieber mit der Steueröffnung 130 und der zugleich eine 113 in seiner linken Stellung zu halten. Steueröffnung und eine Motoröffnung bildenden Ge- Wenn die Ventilschieber 113 und 114 ihre Mittelhäuseöffnung 140 verbunden. 50 lage einnehmen und die Steuerpumpe 11 in der entWenn bei der Ausführungsform nach Fig. 4 die gegengesetzten Richtung gedreht wird, d.h. derart, Steuerpumpe 11 nicht betätigt wird und die kraft- daß Flüssigkeit aus der Steueröffnung 130 in die betriebene Pumpe 12 arbeitet oder auch nicht, nimmt Motorleitung 29 hinein verdrängt wird, wird die der Hauptventilschieber 113 seine Mittelstellung ein. Druckverminderung an der Steueröffnung 130 durch Hierbei fördert die Arbeitspumpe 12, wenn sie in Be- 55 den Kanal 132 zum rechten Ende der Bohrung 111 trieb ist, Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammel- und die Drucksteigerung in der Motorleitung 29 durch behälter 34 zu der mittleren Ringnut 115 der Bohrung die öffnung 140 zum linken Ende der Bohrung 111 111. Von der Ringnut 115 aus strömt die Flüssigkeit übertragen, so daß, wenn der Druckunterschied groß in Zweigströmen über die Ringnuten 116 und 117 zur genug ist, der Hauptventilschieber 113 nach rechts Rücklauföffnung 31 und von dort aus über die Lei- 60 verstellt wird. Durch diese Verstellung wird die Vertung 33 zu dem Flüssigkeitsbehälter 34 zurück. Da bindung zwischen der Ringnut 115 und den Ringdie beiden Strömungswege für die von der Ringnut nuten 116 und 117 sowie dem Kanal 126 unterbroausgehenden Zweigströme im wesentlichen gleich- chen, so daß die über die Zuführungsöffnung 30 zuartig sind, herrschen gleich hohe Drücke an den obe- geführte Druckflüssigkeit zu dem Kanal 125 strömt, ren Enden der Kanäle 125 und 126, und diese Drücke 65 Diese Flüssigkeit hebt den Ventilmantel 136 von der werden über diese Kanäle zu den Enden der Bohrung Sitzfläche am inneren Ende der Ausnehmung 135 ab übertragen, so daß der Hilfsventilschieber 114 und strömt um den Ventilmantel herum zu dem linseine Mittelstellung einnimmt und die Steueröffnung ken Ende der Bohrung 112, wobei sie den Hilfsventil-

schieber 114 nach rechts drückt, um die öffnung 127 mit der öffnung 130 und die öffnung 128 mit der Öffnung 131 zu verbinden. Die durch die öffnung

130 weiterströmende Flüssigkeit gelangt über die Steuerpumpe 11 und die Motorleitung 29 zu dem Servomotor 10. Die aus diesem verdrängte Flüssigkeit strömt über die Motorleitung 28, die öffnungen

131 und 128, den Kanal 126, die Ringnut 117 und die Rücklauföffnung 31 zu der Rückleitung 33.

Wenn die kraftbetriebene Arbeitspumpe 12 bei der Ausführungsform nach F i g. 4 versagen sollte, kann die Betätigung der Steuerpumpe 11 nicht dazu führen, daß ein Druckunterschied in den Enden der Bohrung 112 auftritt. Das Steuerventil behält dabei seine Mittelstellung bei, in der die Leitungen 142 und 28 miteinander verbunden sind und ein geschlossener Strömungsweg zwischen der Steuerpumpe 11 und dem Servomotor 18 vorhanden ist. Der Servomotor 10 kann somit auch hier allein mittels einer auf die Steuerpumpe aufgebrachten Kraft betätigt werden. ao

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen der Servoeinrichtung ist stets eine Verbindung zwischen dem Servomotor und der Steuerpumpe vorhanden, so daß die Belastung des Servomotors stets mindestens teilweise auf die Steuerpumpe übertragen wird und »5 keine Flüssigkeitsverdrängung ohne Flüssigkeitsverdrängung durch die Steuerpumpe stattfinden kann. Die vorgespannten Belastungs- oder Zentrierfedern des Steuerventils ermöglichen dabei, den Servomotor bei einer geringen Belastung desselben allein durch Handbetätigung der Steuerpumpe zu verstellen. Dadurch, daß die Steuerpumpe eine erhebliche Kraft auf den Servomotor aufbringt, bevor sich das Steuerventil aus der Mittelstellung verstellt, wird ein glatter Übergang von der Handbetätigung zur Kraftbetätigung des Servomotors erreicht.

Die Rückschlagventile 61 und 136 gemäß F i g. 2 und 4 dienen zur Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks in der Rückleitung beim Kraftbetrieb der Einrichtung und verhindern die Bildung eines Unterdrucks, der anderenfalls auftreten könnte, wenn die Steuerpumpe zu schnell betätigt wird. Bei der Handbetätigung könnte der Druck in der Rückleitung bis unter den Atmosphärendruck zurückgehen, und in diesem Falle begrenzt das Rückschlagventil 62 nach F i g. 2 den erzeugten Unterdruck und läßt erforderlichenfalls zu, daß Flüssigkeit aus der zu dem Flüssigkeitsbehälter führenden Rückleitung in die Einrichtung hinein angesaugt wird. Um zu gewährleisten, daß zu diesem Zweck Flüssigkeit in der Rückleitung vorhanden ist, kann der Flüssigkeitsbehälter 34 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise erhöht angeordnet werden. Gewöhnlich bleibt die Rückleitung jedoch stets vollständig gefüllt, wenn ihre Austrittsöffnung unter dem Flüssigkeitsspiegel in dem Flüssigkeitsbehälter liegt.

Die Steuerpumpe 11 kann, wie bereits erwähnt, von beliebiger Konstruktion sein, jedoch muß sie mit im wesentlichen zwangläufiger Verdrängung arbeiten und die Flüssigkeit gleichmäßig fördern. Wenn eine Zahnradpumpe benutzt wird, so sind deren Zahnräder vorzugsweise als Schraubenzahnräder ausgebildet, bei denen die Steigung so auf die Zahnteilung abgestimmt ist, daß auf der Förderseite nicht die für Stirnzahnradpumpen charakteristischen Pulsationen auftreten. Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind so empfindlich, daß Pulsationen auf der Förderseite einer Stirnzahnradpumpe zu schwingenden Bewegungen des beweglichen Ventilorgans führen können, die ihrerseits unerwünschte Schwingungen an dem Servomotor verursachen. Dies läßt sich durch die Verwendung einer Steuerpumpe mit Schrauben- bzw. Schrägzahnrädern vermeiden, bei denen die Steigung der Zähne längs der Breite jedes Zahnrades im wesentlichen gleich dem Zahnabstand oder einem ganzen Vielfachen desselben ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Servoeinrichtung mit einem umsteuerbaren Servomotor, einer kraftbetriebenen Arbeitspumpe, einer in der Drehrichtung umkehrbaren Steuerpumpe und einem die Zu- und Abführung der Druckflüssigkeit zwischen den Pumpen und dem Servomotor regelnden, durch eine nachgiebige Kraft in seiner Mittelstellung gehaltenen Steuerventil, dessen bewegliches Ventilorgan durch den bei der Betätigung der Steuerpumpe entwickelten Druckunterschied aus der Mittelstellung nach entgegengesetzten Richtungen verstellbar ist und in dessen Gehäuse mit dem Servomotor durch Motorleitungen verbundene Motoröffnungen, ferner mit der Steuerpumpe durch Steuerleitungen verbundene Steueröffnungen sowie eine Zuführungsöffnung und eine Rücklauföffnung für die von der Arbeitspumpe geförderte Druckflüssigkeit angeordnet sind, wobei letztere in der Mittelstellung des Steuerventils mit der Zuführungsöffnung kurzgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelstellung des Steuerventils (13) die Steueröffnungen (22, 23; 130, 140) des Ventilgehäuses (20) über Durchlässe des Steuerventils mit den Motoröffnungen (26, 27; 131, 140) des Ventilgehäuses verbunden sind und daß in an sich bekannter Weise die bei der Verstellung des Steuerventils in der einen oder der anderen Richtung durch das Steuerventil hergestellte Verbindung zwischen der Arbeitspumpe (12), dem Servomotor (10) und dem Flüssigkeitsbehälter (34) über die Steuerpumpe (11) führt.

2. Servoeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerpumpe (11) bei jeder Arbeitsrichtung der Einrichtung in der von der Arbeitspumpe (12) über das Steuerventil (13) zu dem Servomotor (10) führenden Leitungsverbindung liegt.

3. Servoeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerpumpe (11) bei jeder Arbeitsrichtung der Einrichtung in der vom Servomotor (10) ausgehenden Leitungsverbindung liegt.

4. Servoeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerpumpe (11) bei der einen Arbeitsrichtung der Einrichtung in der von der Arbeitspumpe (12) zum Servomotor (10) führenden Leitungsverbindung und in der anderen Arbeitsrichtung in der vom Servomotor ausgehenden Leitungsverbindung liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

909525/234