DE1555726C3 - Drehschieberventil, insbesondere für Hilfskraftlenkeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil, insbesondere für Hilfskraftlenkeinrichtungen, mit einem äußeren, in einem Ventilgehäuse gelagerten und ein inneres Ventilglied aufnehmenden und mit diesem über ein Torsionselement verbundenen Ventilglied, dessen Neutralstellung gegenüber dem inneren Ventilglied durch einen von außen zugänglichen drehbaren Exzenter einstellbar ist, der radial in eine Nut des äußeren Ventilglieds eingreift, v/obei die beiden Ventilglieder einander gegenüberliegende, sich in Ventillängsrichtung erstreckende Durchlaßöffnungen für Druckmittel aufweisen, deren Steuerkanten sich bei Ventilneutralstellung nicht vollständig überdecken.

Bei einem bekannten Drehschieberventil dieser Art mit offener Mitte (GB-PS 9 58 558) wird die hydraulische Mitte durch Verstellen der beiden Ventilglieder in Umfangsrichtung erreicht. Die beiden hülsenförmigen Ventilglieder sind konzentrisch gelagert. An der Anschlußseite für die Lenkspindel ist an dem inneren Ventilglied ein Torsionsstab festgelegt, an dessen anderem Ende die Lenkschnecke des Lenkgetriebes angeschlossen ist. Die coaxial mit den Ventilgliedern fluchtende Lenkschnecke trägt einen in Richtung der Ventilglieder weisenden Ansatz mit einer radialen Bohrung zur Aufnahme des Gewindestücks eines Exzenters. Der Exzenter ragt seinerseits in einen Schlitz am freien Ende des äußeren Ventilgliedes und weist in seiner Stirnfläche eine Einsenkung zum Einsetzen eines Verstellwerkzeuges auf. Die Einsenkung ist durch eine mittels einer Schraubkappe während des Betriebes des Lenkgetriebes verschlossene Öffnung im Ventilgehäuse zugänglich. Zum Einstellen der Ventilglieder gegeneinander muß das Lenkgetriebe entleert bzw. drucklos gemacht und in eine bestimmte Lenkstellung gebracht sowie die Schraubkappe entfernt werden. Ein Einstellen während des Betriebes ist nicht möglich. Vielmehr muß jeweils, das Lenkgetriebe stillgesetzt werden. Ein

- weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß die Ventilglieder nur in Umfangsrichtung gegeneinander verstellt werden können. Das bedeutet, daß selbst bei Drehen des Exzenters um einen außerordentlich geringen Betrag die in Längsrichtung verlaufenden Steuerkanten in ganzer Länge aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden. Dieses erschwert ein feinfühliges Einstellen.

Durch die Erfindung soll deshalb die Aufgabe gelöst werden, das Verstellen der Ventilglieder während des Betriebes und mit vergrößerter Feinfühligkeit zu ermöglichen.

Dieses wird bei dem eingangs näher erläuterten Drehschieberventil erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Exzenter im Ventilgehäuse gelagert sowie unmittelbar von außen betätigbar ist und in eine Ringnut des äußeren Ventilgliedes eingreifend dieses bei seiner Betätigung in axialer Richtung im Ventilgehäuse verschiebt und daß, in Abwicklungen der beiden Ventilglieder betrachtet, die Steuerkanten mindestens eines der Ventilglieder gegenüber der Ventillängsachse geneigt sind.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß ein kontinuierliches Verstellen durch Bewegen nur eines Elements möglich ist. Das Verstellen der Ventilglieder gegeneinander kann während des Betriebes auch von einem entfernten Punkt aus, wie beispielsweise dem Fahrerhaus, erfolgen. Dieses ist bei geländegängigen Fahrzeugen vorteilhaft. Durch die gegenüber der Ventillängsachse geneigten Steuerkanten ist einerseits ein feinfühligeres Nachstellen möglich. Andererseits ist eine derartige Anordnung für den robusten Betrieb geeignet, da ein relativ großer Betätigungsweg ein verhältnismäßig geringes Verändern der Lage der Ventilglieder gegeneinander bewirkt.

Vorteilhafterweise liegen in Abwicklungen der beiden Ventilglieder die Steuerkanten des inneren Ventilglieds um ein geringes Maß geneigt und die Steuerkanten des äußeren Ventilgliedes parallel zur Ventillängsachse. Die Steuerkanten können auch derart ausgebildet sein, daß in Abwicklungen der beiden Ventilglieder betrachtet, jeweils zwei diametral einander gegenüberliegende Endbereiche einander zugeordneter Steuerkanten parallel zueinander gegenüber der Ventillängsachse abgewinkelt sind und sich in diesen Endbereichen nicht überdecken.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Drehschieberventil für eine Hilfskraftlenkeinrichtung,

F i g. 2 eine Abwicklung des Umfangs des inneren Ventilglieds,

Fig.3 in vergrößertem Maßstab die Beziehung zwischen den Steuerkanten, wobei die dreieckigen Öffnungsbereiche schraffiert sind, und

Fig,4 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steuerkanten.

In Fig. 1 ist eine Welle 1 der Lenkeinrichtung zum Anschluß an die Lenkspindel gezeigt. Die Welle 1 ist unter Zwischenschaltung von Dichtungen in einem Ventilgehäuse 2 gelagert, das als Lenkgetriebegehäuse ausgebildet ist. Ein Ritzel 3 ist coaxial zur Welle 1 in dem Ventilgehäuse 2 gelagert. Die Welle 1 und das Ritzel 3 sind durch einen schwach elastischen Torsionsstab miteinander verbunden, von dem das obere Ende sichtbar ist. Es handelt sich um eine übliche Konstruktion.

Über einen Teil der Welle 1 erstreckt sich ein inneres Ventilglied 4, das vier Schlitze aufweist, deren Form und Neigung aus Fig.2 ersichtlich ist. Zwei dieser Schlitze 4A sind kürzer als die beiden anderen Schlitze 4fi Diese Schlitze werden von Steuerkanten begrenzt, die mit in Längsrichtung verlaufenden, auf der nach innen weisenden Oberfläche eines äußeren, hülsenförmigen Ventilgliedes 5 vorgesehenen Schlitzen zusammenwirken. Das äußere Ventilglied weist radial verlaufende Leitungen und äußere umlaufende Strömungskanäle auf, wie sie bei 5A angedeutet sind. In Fig.3 sind die Steuerkanten eines solchen Schlitzes mit 5ß bezeichnet, während die mit diesem zusammenwirkenden Steuerkanten der Schlitze 4Λ, die auch gleichzeitig die Ränder der Vorsprünge bilden, mit 4Cbezeichnet und unter z. B. 2,5° gegenüber der Mantellinie der Ventilaußenfläche geneigt sind.

In der Außenfläche des äußeren Ventilgliedes 5 ist eine Ringnut 6 vorgesehen. Durch die Wandung des Gehäuses 2 ist eine Justierspindel 7 geführt und in geeigneter Weise gelagert sowie gegenüber dem Gehäuse durch einen O-Ring 7B abgedichtet. Die Justierspindel 7 trägt an ihrem innerhalb des Gehäuses liegenden Ende 7 A einen Exzenter„der in die Ringnut 6 ragt. Das äußere Ventilglied 5 ist innerhalb bestimmter Grenzen gegenüber dem Ventilglied 4 in axialer Richtung bewegbar, jedoch gegenüber dem Ritzel 3 durch einen Stift 8 gegen Verdrehen gesichert, der in einem in axialer Richtung verlaufenden Schlitz geführt ist.

Bei gewöhnlichem Betrieb wird in bekannter Weise ein leichtes Steuermoment von der Welle 1 auf das Ritzel 3 übertragen und bewirkt eine Torsionsbeanspruchung des Torsionsstabes. Diese Beanspruchung ergibt eine geringe Relativverdrehung zwischen dem inneren Ventilglied 4 und dem äußeren Ventilglied 5. Diese Relativverdrehung öffnet und schließt so die freie Durchlaßöffnung und leitet das hydraulische Strömungsmittel zu der einen oder der anderen Seite der Hilfskraftkolben, wodurch die Durchlaßquerschnitte nach rechts und links bzw. in Uhrzeigerrichtung und gegen Uhrzeigerrichtung verschoben werden. Wenn nun keine Steuerung erfolgt, müssen die Durchlaßöffnungen so angeordnet sein, daß sich die hydraulischen Wirkungen in dem Hilfskraftzylinder ausgleichen, wozu eine genaue neutrale Ventilstellung erforderlich ist. Dies läßt sich durch Drehen der Justierspindel 7 erreichen, wodurch der Exzenter TA das äußere Ventilglied 5 in axialer Richtung gegenüber dem inneren Ventilglied 4 verschiebt und sehr feinfühlig die wirksamen Durchlaßquerschnitte ändert, die durch die schraffierten Flächen in F i g. 3 angedeutet sind. Wie aus dieser Figur ersichtlich, sind diese Flächen sehr langgezogene schlanke Dreiecke, so daß axiale Einstellbewegungen zwischen den Ventilgliedern 4 und 5 zu einer feinfühligen Einstellung der Strömung durch diese Querschnitte führen.

Die von außen erreichbare Justierspindel 7 ist so auf sehr einfache Weise auch fernsteuerbar, so daß der Monteur oder Fahrer beim Einstellen leicht die neutrale Stellung aufsuchen und gegebenenfalls den jeweiligen Verhältnissen entsprechend die Lenkhilfe nach rechts oder links verschieben kann.

Es können die die Durchlaßöffnungen begrenzenden Steuerkanten beider Ventilglieder zu ihrer Mantellinie geneigt sein, obwohl es nach obigen Ausführungen ausreicht, wenn die Steuerkanten nur eines der Ventilglieder geneigt sind, während die des anderen wie in F i g. 1 bis 3 gezeigt, axial verlaufen können.

Es ist auch nicht erforderlich, daß die Durchlaßöffnungen Steuerkanten aufweisen, die über ihre gesamte Länge geneigt sind, sondern diese können auch über einen kurzen oder längeren Teil ihrer Länge parallel zur Hauptachse verlaufen, wobei der Winkeleffekt dann dadurch erreicht wird, daß die Kanten nur an ihren Enden divergieren, so daß sie an einem Ende entgegengesetzt zu dem anderen Ende verlaufen. Eine solche Ausbildung kann durch eine relativ einfache maschinelle Bearbeitung erreicht werden, wie beispielsweise durch ein gerades axiales Stoßen oder Fräsen, wobei nur ein geringes Maß an Schneidarbeit im Winkel an den beiden Enden notwendig ist. F i g. 4 veranschaulicht ein derartiges Ausführungsbeispiel. Dort ist ein Schlitz 9 wiedergegeben, der im wesentlichen in axialer Richtung parallel verlaufende Kanten 9/4 aufweist. Mit diesem Schlitz 9 zusammenwirkende Steuerkanten 10/4 eines Steuerbundes des anderen Ventilelements verlaufen parallel hierzu. An einem Ende des Schlitzes 9 ist die Kante 9/4, wie bei 9ß gezeigt, divergierend ausgebildet, während am anderen Ende die entgegengesetzte Kante 9A in entsprechender Weise divergierend, wie bei 9C angedeutet, ausgebildet ist. Der mit diesen Steuerkanten zusammenwirkende Steuerbund des anderen Ventilelements weist ergänzende, ebenfalls divergierende Kanten tOßund IOC auf. Die freien offenen Flächen 11, 12 der Durchlaßöffnungen sind in Fi g. 4 ebenfalls schraffiert dargestellt. Wenn die beiden Ventilelemente in axialer Richtung zueinander einjustiert werden, wird die Fläche 11 vergrößert, während die andere Fläche 12 abnimmt und umgekehrt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehschieberventil, insbesondere für Hilfskraftlenkeinrichtungen, mit einem äußeren, in einem Ventilgehäuse gelagerten und ein inneres Ventilglied aufnehmenden und mit diesem über ein Torsionselement verbundenen Ventilglied, dessen Neutralstellung gegenüber dem inneren Ventilglied durch einen von außen zugänglichen drehbaren Exzenter einstellbar ist, der radial in eine Nut des äußeren Ventilglieds eingreift,¹ wobei die beiden Ventilglieder einander gegenüberliegende, sich in Ventillängsrichtung erstreckende Durchlaßöffnungen für Druckmittel aufweisen, deren Steuerkanten sich bei Ventilneutralstellung nicht vollständig überdecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (7A) im Ventilgehäuse (2) gelagert sowie unmittelbar von außen betätigbar ist und in eine Ringnut (6) des äußeren Ventilgliedes (5) eingreifend dieses bei seiner Betätigung in axialer Richtung im Ventilgehäuse (2) verschiebt und daß, in Abwicklungen der beiden Ventilglieder betrachtet, die Steuerkanten (4C, 5B; 95, 10ß; 9C, 1OQ mindestens eines der Ventilglieder (4, 5) gegenüber der Ventillängsachse geneigt sind.

2. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abwicklungen der beiden Ventilglieder (4, 5) die Steuerkanten des inneren Ventilglieds (4) um ein geringes Maß geneigt und die Steuerkanten des äußeren Ventilgliedes (5) parallel zur Ventillängsachse liegen.

3. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' in Abwicklungen der beiden Ventilglieder (4, 5) jeweils zwei diametral einander gegenüberliegende Endbereiche einander zugeordneter Steuerkanten parallel zueinander gegenüber der Ventillängsachse abgewinkelt sind und sich in diesen Endbereichen nicht überdecken.