DE1815915C3 - Steuerung für einen Druckmittelmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für einen Druckmittelmotor mit doppelseitig und gesteuert beaufschlagtem Arbeitskolben und mit den Rücklauf vom Druckmittelmotor steuernden Ventilen.

Aus der US-PS 33 12 146 ist eine Steuerung für einen doppeltwirkenden Druckmittelmotor bekannt, der neben einer druckmittelzentrierten Mittelstellung zwei Arbeitsstellungen einnehmen kann. Die Räume beiderseits des Arbeitskolbens stehen in der Mittelstellung über zwei 3/2-Wegeventile ständig mit einer Druckmittelquelle in Verbindung und sind in Arbeitsstellungen abwechselnd zu einem Rücklauf entlastet. Diese Steuerung ermöglicht keine Zwischenstellungen des Arbeitskolbens und baut infolge der Druckmittelzentrierung des Arbeitskolbens aufwendig.

Aus der US-Patentschrift 24 39 515 ist ferner eine Steuerung für einen Druckmittelmotor mit doppelseitig beaufschlagtem Arbeitskolben bekannt, bei der der Arbeitskolben selbst drei Anschlüsse am Druckmittelmotor steuert und dadurch auch nur drei Stellungen einnehmen kann. Hierzu wird der der jeweiligen Stellung entsprechende Anschluß über ein Drehschieberventil an eine Vakuumquelle angeschlossen und einer der restlichen Anschlüsse mit der Atmosphäre verbunden. Infolge der gleichzeitigen Steuerung von Zulauf und Rücklauf des Druckmittelmotors durch das Drehschieberventil benötigt dieses einen aufwendigen Steuerschieber. Für rasche Schaltvorgänge ist diese Steuerung nicht geeignet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für einen beliebig verstellbaren Druckmitteimotor zu schaffen, die im Aufbau einfach ist und sehr kurze Ansprechzeiten aufweist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht. daß ein den Druckmittclstrom von einem Zulauf zu beiden Seiten des Arbeitskolbens steuerndes, vom zu sieuernden Druckmittelstrom betätigtes Wegeveniil vorgesehen ist, dessen Steuerschieber eine Neutralstellung aufweist, in welcher er einen Zulaufanschluß absperrt, und Arbeitssteiiungen, in denen er den Zulaufanschluß mit einem von zwei Verbraucheranschlüssen verbindet, und daß an beiden Stirnseiten des Steuerschiebers Räume angeordnet sind, die jeweils mit dem zugeordneten Verbraucheranschluß und über je eine Drosselsteüe mit dem Zulaufanschluß in Verbindung stehen.

Auf diese Weise kann die Steuerung trotz einfachen Aufbaus äußerst kurze Ansprechzeiten haben. Außerdem ermöglicht sie eine genaue Positionierung des Arbeitskolbens.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in

F i g. 1 einen Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Steuerung eines Druckmittelmotors für eine Einspritzpumpenverstellung,

F i g. 2 eine;» Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Steuerung eines Druckmittelmotors zum Schalten eines Kraftfahrzeuggetriebes,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Wegeventils.

Die Steuerung nach F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einem vom zu steuernden Druckmittel betätigten Wegeventil 11, einem doppeltwirkenden Druckmittelmotor 12 zum Betätigen einer Einspritzpumpe 13 und zwei elektromagnetisch betätigten Schaltventilen 14 und 15.

Das Wegeventil 11 hat einen federzentrierten Längsschieber 16 mit drei kolbenartigen Schieberabschnitten 17, 18, 19. Der mittlere Schieberabschnitt 18 sperrt in Neutralstellung des Längsschiebers 16 einen Anschluß 21 für einen Zulauf 22 ab und trennt einen ersten 23 von einem zweiten Verbraucheranschluß 24. Zwei Räume 25 und 26 an beiden Stirnseiten 27, 28 des Längsschiebers 16 haben Verbindung mit den jeweils zugeordneten Verbraucheranschlüssen 23 bzw. 24; außerdem verbindet je eine als Drosselstelle ausgebildete Leitung 29 bzw. 31 diese Räume 25 bzw. 26 mit dem Zulauf 22. In den Räumen 25 und 26 ist ferner eine an sich bekannte Riickholeinrichtung angeordnet, die jeweils aus einer vorgespannten Feder 32, einer Hülse 33 und einem gehäusefesten Stützring 34 besteht.

Der Druckmittelmotor 12 weist einen Arbeitskolben

35 auf, dessen beiäligungsseitigen Ruum 36 eine Leitung 37 mit dem ersten Verbraucheranschluß 23 verbindet, während der der Betätigungsseite gegenüberliegende Raum 39 mit dem zweiten Verbraucheranschluß $4 über eine Leitung 41 Verbindung hat. Eine Kolbenstange 38 ist auf Betätigungsseile un einem Hebel 42 der Einspritzpumpe 13 angelenkt, der mit einem gleichachsig gelagerten, einarmigen Hebel 43 federnd gekuppelt ist. Der Hebel 43 ist lose gelagert und w'rd von einem nicht gezeichneten, üblichen Fahrpedal betätigt.

Von beiden Räumen 36 und 39 des Druckmittelmolors 12 führen Leitungen 44 und 45 zu einem Rücklauf 46; außerdem sind die Räume 36 und 39 über eine Umgehungsleitung 17 miteinander verbunden. In die vom betätigungsseitigen Raum 36 zum Rücklauf 46 führende Leitung 44 ist ein erstes Elektromagnetventil 14 geschaltet, in die Leitung 45 ein zweites, gleiches Elektromagnetventil 15. Jedes Elektromagnetventil 14, 15 hat einen einseitig von einer Feder belasteten Kolbenschieber 48, 49, mit dem es auch die Umgehungsleitung 47 beeinflußt. In der gezeichneten Ausgangsstellung der Kolbenschieber 48, 49 sperren diese die Leitungen 44, 45 zum Rücklauf 46 ab, während die Umgehungsleitung 47 aufgesteuert ist.

Die Wirkungsweise der Steuerung ist wie folgt:

Der im Zulauf 22 von einer Druckmittelquelle aufgebaute Druck wirkt in Neutralstellung des Wegeventils 11 über die Drosselleitungen 29, 31 auf beide Stirnseiten 27, 28 des Längsschiebers 16. Über die beiden Leitungen 37, 41 baut er sich gleichzeitig auch auf beiden Seiten des Arbeitskolbens 35 auf, der nicht als Differentialkolben wirkt. Da die Elektromagnetventile 14 und 15 in nicht betätigten Zustand die Umgehungsleitung 47 offen halten, kann der Arbeitskolben 35 der jeweiligen Stellung des Fahrpedals entsprechend nachgeführt werden.

Durch Betätigen des Elektromagnetventils 14 wird die Umgehungsleitung 47 zugesteuert und die Leitung 44 mit dem Rücklauf 46 verbunden. Der im Betätigungsseitigen Raum 36 auftretende Druckabfall wirkt auch über die Leitung 37 im Raum 25 auf den Längsschieber 16, v.odurch dieser eine Verbindung vom Zulaufanschluß 21 zum zweiten Verbraucheranschluß 24 aufsteuert. Dadurch strömt Druckmittel vom Zulauf 22 über das Wegeventil 11 und die Leitung 41 in den Raum 39 des Druckmittelmotor 12 und drückt dessen Arbeitskolben 35 nach links, wenn der Kolben 35 zuvor eine in der F i g. 1 dargestellte Lage eingenommen hatte. Wenn der Kolben 35 am Anschlag links stand, wird dieser bei Betätigung des Elektromagnetventils 14 nach rechts bewegt.

Schließt nun das Elektromagnetventil 14 die Verbindung zum Rücklauf 46, so baut sich in den Räumen 36 und 25 rasch wieder der Zulaufdruck auf und der Längsschieber 16 nimmt infolge der Rückholeinrichtung seine Neuiraistellung ein, in der er den Zulauf 22 absperrt.

S Durch Betätigen des Elektromagnetventils 13 wird der Arbeitskolben 35 — je nach Ausgangslage — in entsprechend umgekehrter Weise in die entgegengesetzten Richtungen bewegt.

Durch entsprechende Mittel in der Umgehungsleilung 47 kann die Nachstellbewegung des Arbeitskoibens 35 bei nicht betätigten Elektroventileu 14, 15 in einer oder in beiden Richtungen gedämpft werden.

Die Steuerung nach F i g. 2 dient als Steuerung eines Kraftfahrzeuggetriebes und unterscheidet sich von der Steuerung nach F i g. 1 durch einen anderen Druckmittelmotor 61 und ein Schallventil 62. Das Wegeventil 11 gleicht demjenigen nach Fig. 1; seine Teile sind deshalb mit gleichen Ziffern bezeichnet.
Am Druckmittelmotor 61 sind — neben den zwei Anschlüssen für die Leitungen 37, 41 vorn Wegeventil 11 — vier, im Abstand voneinander angeordnete Rücklaufanschlüsse 63,64,65,66 vorgesehen. Ein Arbeitskolben 67 des Druckmittelmotors 61 kann jeden dieser Rücklaufanschlüsse 63 bis 66 auf- und zusteuern. Von den Rücklaufanschlüssen 63 bis 66 führen Leitungen zu dem Schaltventil 62, dessen nicht näher gezeichneter, von einem Schrittschaltmagnet 67 betätigter Schieber wahlweise einen dieser Rücklaufanschlüsse 63 bis 66 /u einem Rücklauf 68 entlasten kann.

Bei der Steuerung nach F i g. 2 wird der auf beiden Seiten ständig druckbeaufschlagte Arbeitskolben 67 immer in Richtung des vom Schaltventil 62 zum Rücklauf 68 entlasteten Rücklaufanschlusses 63 bis 66 bewegt und bereits kurz vor Erreichen dieser Stellung durch Gegendruck abgebremst. Dabei ist die Funktion des Wegeventils 11 die gleiche wie in der Steuerung nach F i g. 1.

Die F i u. 3 zeigt einen Schnitt durch eine kleiner bauende Ausführungsform des vom zu steuernden Druckmittel betätigten Wegeventils 71. Es unterscheidet sich vom Wegeventil 11 nach F 1 g. 1 im wesentlichen durch einen kurzen Steuerkolben 72, die Anordnung eines ersten und eines zweiten Verbraucheranschlusses 73 bzw. 74 an den eine Rückholeinrichtung aufnehmenden Räumen 75, 76 beiderseits des Sieuerkolbens 72 und die Durchgangskanäle 77, 78 bildenden Hülsen 79,80 der Rückholeinrichtung.

Die Funktion des Wegeventils 71 entspricht derjenigen des Wegeventils 11. Wird eine Seite des Steuerkoibens 72 entlastet, so strömt Druckmittel vom Zulauf 22 über den Durchgangskanal der auf der anderen Seite des Steuerkolbens 22 liegenden Hülse zu einem Verbraucheranschluß und weiter zum Druckmillelmotor.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steuerung für einen Druckmittelmotor mit doppelseitig und gesteuert beaufschlagtem Arbeitskolben und mit den Rücklauf vom Druckmittelmotor steuernden Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Druckmittelstrom von einem Zulauf (22) zu beiden Se-ten des Arbeitskolbens (35, 67) steuerndes, vom zu steuernden Druckmittelstrom betätigtes Wegeventil (11) vorgesehen ist, dessen Sieuerschieber (16) eine Neutralstellung aufweist, in welcher er einen Zulaufanschiuß (21) absperrt, und Arbeitsstellungen, in denen er den Zulaufanschluß mit einem von zwei Verbraucheran-Schlüssen (23, 24) verbindet, und daß an beiden Stirnseiten (27, 28) des Steuerschiebers (16) Räume (25, 26) angeordnet sind, die jeweils mit dem zugeordneten Verbraucheranschluß (23 bzw. 24) und über je eine Drosselstelle (29 bzw. 31) mit dem Zulaufanschluß (21) in Verbindung stehen.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (16) des Wegeventils (11) in Neutralstellung mit Hilfe von Federn (32) zentriert ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelmotor (61) mehrere vom Arbeitskolben (67) steuerbare Rücklaufanschlüsse (63 bis 66) aufweist, die durch ein elektromagnetisch betätigtes Ventil (62) einzeln mit einem Rücklauf (68) verbindbar sind.

4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine beide Seiten des Druckmittelmotors (12) miteinander verbindende Umgehungsleitung (47) vorgesehen ist, in welche die den Rücklauf vom Druckmittelmotor (12) steuernden Ventile (14, 15) geschaltet sind.

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber des Ventils (14, 15) eine Ausgangsstellung aufweist, in der er die Rücklaufleitung (44, 45) zusteuert und die Umgehungsleitung (47) aufsteuert, während er in einer Arbeitsstellung erstere aufsteuert und letztere zusteuert.

6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umgehungsleitung (47) drosselnde Mittel für eine oder beide Durchströmrichtungen angeordnet sind.