DE19912299A1 - Hydraulische Steuereinrichtung - Google Patents
Hydraulische SteuereinrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuereinrichtung mit zumindest einer Pumpe (10), die über einen Zulauf (12) einen ersten Versorgungskreis (14) für einen Vorrangmotor und einen zweiten Versorgungskreis (16) für einen Zusatzmotor mit Druckmittel versorgt, wobei in den ersten Versorgungskreis (14) des Vorrangmotors eine Drosselstelle (18, 20) geschaltet ist und eine an dieser Drosselstelle (18, 20) abgreifbare Druckdifferenz entgegen einer Federkraft einer Feder (22) auf einen ersten im ersten Versorgungskreis (14) angeordneten Steuerschieber (24, 26) wirkt und mit einem zweiten Steuerschieber (32, 34), der zwischen der Pumpe (10) und dem zweiten Versorgungskreis (16) angeordnet ist, der von einer Druckdifferenz entgegen einer Federkraft einer Feder (40) belastbar ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß die den zweiten Steuerschieber (32, 34) belastende Druckdifferenz im Zulauf (12) und stromabwärts nach der im ersten Versorgungskreis (14) angeordneten Drosselstelle (18, 20) abgegriffen ist.
Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulische Steuereinrich
tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US 39 79 908 ist eine Ventilanordnung bekannt, bei
der ein Versorgungskreis eines Vorrangmotors sowie ein Ver
sorgungskreis eines Zusatzmotors über ein Prioritätsventil
mit Druckmittel versorgt werden. Das Prioritätsventil besitzt
drei Wege und arbeitet mit einem von einer Feder belasteten
Steuerschieber mit zwei Steuerkanten. Bei einem Steuerschie
ber besteht ein fester Zusammenhang zwischen einem sich ein
stellenden Versorgungsstrom bzw. Prioritätsstrom für den Vor
rangmotor und einem Versorgungsstrom bzw. Reststrom für den
Zusatzmotor. Wird der Prioritätsstrom weiter zu geregelt,
wird gleichzeitig der Reststrom weiter auf geregelt und umge
kehrt. Ferner können vor allem Druckveränderungen im Vorrang
motor und/oder im Zusatzmotor dazu führen, daß der Priori
tätsstrom ungewünscht beeinflußt wird. Verändert sich bei
spielsweise der Druck im Zusatzmotor, wirkt sich dies auf die
Stellung des Steuerschiebers aus, wodurch ungewünschte Druck
schwankungen im Prioritätsstrom entstehen. Ist der Vorrangrno
tor eine Lenkung eines Ackerschleppers, können Druckschwan
kungen im Prioritätsstrom zu kurzen Unterbrechungen einer
Lenkerverstellung und zu am Lenkrad spürbaren Stößen führen.
Ferner ist aus der GB 2 238 355 B ein Prioritätsventil mit
einem Steuerschieber bekannt, der in einem Pumpendeckel ange
ordnet ist.
Aus der DE 33 20 047 C2 ist eine gattungsbildende hydrauli
sche Steuereinrichtung mit einer Pumpe bekannt, die über ei
nen Zulauf einen ersten Versorgungskreis für einen Vorrangmo
tor und einen zweiten Versorgungskreis für einen Zusatzmotor
mit Druckmittel versorgt. In den ersten. Versorgungskreis des
Vorrangmotors ist eine Drosselstelle und ein Steuerschieber
geschaltet. Auf den Steuerschieber wirkt eine an der Drossel
stelle abgreifbare Druckdifferenz entgegen einer Federkraft
einer Feder. Die Feder belastet den Steuerschieber in Rich
tung einer Ausgangsstellung, in der die Verbindung zum Vor
rangmotor aufgesteuert ist. Die Druckdifferenz belastet den
Steuerschieber in Richtung einer Arbeitsstellung, in der die
Verbindung zum Vorrangmotor zugesteuert ist.
Ferner besitzt die Steuereinrichtung einen zweiten Steuer
schieber, der zwischen der Pumpe und dem zweiten Versorgungs
kreis angeordnet und von einer Feder mit einer Federkraft in
Richtung einer Ausgangsstellung belastet ist, in der die Ver
bindung zum Zusatzmotor zugesteuert ist. In Richtung einer
Arbeitsstellung ist der Steuerschieber von einer Druckdiffe
renz belastet, in der die Verbindung zum Zusatzmotor aufge
steuert ist. Die den zweiten Steuerschieber belastende Druck
differenz wird ebenfalls an der im ersten Versorgungskreis
angeordneten Drosselstelle abgegriffen, d. h. im ersten Ver
sorgungskreis liegt ein erster Abgriff stromabwärts nach dem
ersten Steuerschieber und ein zweiter Abgriff stromabwärts
nach der Drosselstelle.
Die Steuerschieber sind parallel geschaltet. Am ersten Steu
erschieber und am zweiten Steuerschieber liegt die gleiche
Druckdifferenz an, wodurch die Steuerschieber miteinander ge
koppelt sind. Macht der erste Steuerschieber im ersten Ver
sorgungskreis weiter zu, macht der zweite Steuerschieber
gleichzeitig abhängig von einer Federkennlinie der auf den
zweiten Steuerschieber wirkenden Feder weiter auf und umge
kehrt.
Bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuereinrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 ist die den zweiten Steuer
schieber belastende Druckdifferenz im Zulauf und stromabwärts
nach der im ersten Versorgungskreis angeordneten Drosselstel
le abgegriffen. Der erste Steuerschieber und der zweite Steu
erschieber sind mit unterschiedlichen Druckdifferenzen bela
stet, die zueinander verschiedene Werte annehmen können. Die
Steuerschieber sind voneinander entkoppelt und können sich
unabhängig voneinander einstellen, insbesondere der zweite
Steuerschieber, wodurch eine Steuereinrichtung für verschie
dene Anwendungen bzw. Systeme genutzt werden kann. Eine An
passung der Ventilanordnung kann vermieden werden. Ferner
sind Wechselwirkungen im Übergangsbereich, wie Drucküberhö
hungen und Druckeinbrüche vermeidbar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die
auf den zweiten Steuerschieber wirkende Feder stärker auszu
legen als die auf den ersten Steuerschieber wirkende Feder,
und zwar, daß der zweite Steuerschieber ca. bei 2 bar später
zum Zusatzmotor öffnet als der erste Steuerschieber zum Vor
rangmotor schließt. Es kann dadurch stets ein ausreichender
Prioritätsstrom gewährleistet werden.
In der Regel wird ein Deckel einer Pumpe vom Pumpendruck be
aufschlagt und abhängig von der Steifigkeit durch den Pumpen
druck verformt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
wird vorgeschlagen, die zwei Steuerschieber in einem Deckel
der Pumpe anzuordnen. Ein langer Steuerschieber kann durch
zwei kurze Steuerschieber mit jeweils nur einer Steuerkante
ersetzt werden. Trotz einer leichten Verformungen des Pumpen
deckels kann ein Klemmen der Steuerschieber vermieden und ein
kleines Schieberspiel erreicht werden. Der Deckel kann weni
ger steif und kostengünstiger ausgeführt werden. Ferner ist
besonders vorteilhaft die den zweiten Steuerschieber bela
stende Druckdifferenz erfindungsgemäß im Zulauf und stromab
wärts nach der im ersten Versorgungskreis angeordneten Dros
selstelle abgegriffen. Durch den erfindungsgemäßen Druckab
griff und die damit verbundene flexible Regelung kann eine
Pumpe bzw. ein Pumpendeckel für verschiedene Systeme verwen
det werden. Zusätzliche Bauteile und Kosten können eingespart
werden. Um Bauraum zu sparen, insbesondere bei der Anordnung
in einem Deckel, ist vorteilhaft zumindest einer der Steuer
schieber in Richtung der Feder becherförmig ausgebildet.
Ist die Drosselstelle im ersten Versorgungskreis, an der die
Druckdifferenz für den ersten Steuerschieber abgreifbar ist,
im Deckel angeordnet, ist der Deckel bzw. die Pumpe ein Bau
teil, das vorteilhaft separat gefertigt und auf seine Funk
tion überprüft und eingestellt werden kann. Fehler können
frühzeitig erkannt und vermieden werden. Aufwendige Ein
stellarbeiten nach der Montage der Pumpe, beispielsweise in
einem Kraftfahrzeug, können vermieden und die Endmontage kann
beschleunigt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe
schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und
die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln
betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen
fassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer hydrauli
schen Steuereinrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine baulich ausge
führte Ventilanordnung und
Fig. 3 u. 4 Varianten nach Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer hydrauli
schen Steuereinrichtung, wobei Fig. 2 eine entsprechend bau
lich ausgeführte Ventilanordnung zeigt. Die Steuereinrichtung
besitzt eine Pumpe 10, die über einen Zulauf 12 einen ersten
Versorgungskreis 14 für einen nicht näher dargestellten Vor
rangmotor und einen zweiten Versorgungskreis 16 für einen
nicht näher dargestellten Zusatzmotor mit Druckmittel ver
sorgt. Die Pumpe kann auch vorteilhaft als Verstellpumpe aus
geführt sein. In den ersten Versorgungskreis 14 des Vorrang
motors ist eine regelbare Drosselstelle 18 bzw. Meßblende und
ein 2-Wege-Drosselventil mit einem Steuerschieber 24 geschal
tet.
Auf den Steuerschieber 24 wirkt eine an der Drosselstelle 18
abgreifbare Druckdifferenz entgegen einer Federkraft einer
Feder 22. Die Druckdifferenz wird über eine Radialbohrung 84
und eine Axialbohrung 46 im Steuerschieber 24 stromabwärts
vor der Drosselstelle 18 und über eine Steuerleitung 48 nach
der Drosselstelle 18 abgegriffen (Fig. 2). Die Bohrungen 46,
84 münden in einer Steuerkammer 64, deren Druck auf eine der
Feder 22 abgewandte Stirnseite 50 des Steuerschiebers 24
wirkt. Die Steuerleitung 48 mündet in einer Federkammer 66,
deren Druck auf eine der Feder 22 zugewandte Stirnseite 52
des Steuerschiebers 24 wirkt. Die Feder 22 belastet den Steu
erschieber 24 in Richtung einer Ausgangsstellung 28, in der
die Verbindung zum Vorrangmotor aufgesteuert ist. Die Druck
differenz belastet den Steuerschieber 24 entgegen der Feder
kraft in Richtung einer Arbeitsstellung 30, in der die Ver
bindung zum Vorrangmotor zugesteuert ist.
Ferner besitzt die Steuereinrichtung ein zweites 2-Wege-
Drosselventil mit einem Steuerschieber 32, das zwischen der
Pumpe 10 und dem zweiten Versorgungskreis 16 angeordnet ist.
Der Steuerschieber 32 ist von einer Feder 40 mit einer Feder
kraft in Richtung einer Ausgangsstellung 36 belastet, in der
die Verbindung zum Zusatzmotor zugesteuert ist. Ferner ist
der Steuerschieber 32 von einer Druckdifferenz entgegen der
Federkraft in Richtung einer Arbeitsstellung 38 belastbar, in
der die Verbindung zum Zusatzmotor aufgesteuert ist. Erfin
dungsgemäß ist die den zweiten Steuerschieber 32 belastende
Druckdifferenz im Zulauf 12 und stromabwärts nach der im er
sten Versorgungskreis 14 angeordneten Drosselstelle 18 abge
griffen. Die Druckdifferenz wird mit einem ersten Abgriff im
Zulauf 12 über eine Radialbohrung 86 und eine Axialbohrung 54
im Steuerschieber 32 und mit einem zweiten Abgriff stromab
wärts nach der Drosselstelle 18 im ersten Versorgungskreis 14
über eine Steuerleitung 56 abgegriffen.
Die Bohrungen 54, 86 münden in einer Steuerkammer 68, deren
Druck auf eine der Feder 40 abgewandte Stirnseite 58 des
Steuerschiebers 32 wirkt. Die Steuerleitung 56 mündet in ei
ner Federkammer 70, deren Druck auf eine der Feder 40 zuge
wandte Stirnseite 60 des Steuerschiebers 32 wirkt (Fig. 2).
Um das dynamische Verhalten der Steuereinrichtung zu beein
flussen bzw. Schwingungen zu dämpfen, sind die Radialbohrun
gen 84, 86 als Drosseln ausgeführt und in den Steuerleitung
48, 56 sind Drosselstellen 62 angeordnet.
Wird der Vorrangmotor nicht betätigt, d. h. die Zumeßdrossel
18 für den Vorrangskreis 14 ist geschlossen, baut sich in der
Leitung 84, 12 ein Druck auf, der den Schieber 24 entgegen
der Federkraft in die Position 30 und gleichzeitig den Schie
ber 32 entgegen der Federkraft in die geöffnete Position 38
bringt. Der gesamte Pumpenstrom geht in den Weiterlauf (OC-
System). Wird mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Wege
ventils der Vorrangmotor angesteuert, sorgt die Ventilanord
nung dafür, daß der erste Versorgungskreis 14 bevorrechtigt
mit Druckmittel versorgt wird. Wird ein ausreichender Volu
menstrom bzw. Prioritätsstrom 106 erreicht (Fig. 2), fällt an
der Drosselstelle 18 ein bestimmter Druck ab. Auf die Steuer
schieber 24, 32 wirken die jeweils abgegriffenen Druckdiffe
renzen, wodurch die Steuerschieber 24, 32 entgegen die Feder
kraft ihrer Federn 22, 40 verschoben werden. Der erste Steu
erschieber 24 drosselt dabei den Prioritätsstrom 106 mit ei
ner Steuerkante 72. Der zweite Steuerschieber 32 öffnet mit
einer Steuerkante 74 die Verbindung zum Zusatzmotor, der mit
einem Reststrom 108 versorgt wird. Auf die Steuerschieber 24,
32 wirken unterschiedliche Druckdifferenzen, und zwar unter
scheiden sie sich durch den Druckabfall am Steuerschieber 24.
Die Steuerschieber 24, 32 sind voneinander entkoppelt und
können sich getrennt voneinander einstellen.
Die Steuerschieber 24, 32 sind in zwei Schieberbohrungen 76,
78 in einem Deckel 42 der Pumpe 10 angeordnet (Fig. 2). Die
Schieberbohrungen 76, 78 sind nach außen über Schraubver
schlüsse 80, 82 verschlossen. Daneben wäre möglich, die Steu
erschieber 24, 32 in einer Schieberbohrung anzuordnen, die
durch eine Trennwand in zwei Bereiche aufgeteilt ist.
Fig. 3 zeigt eine Variante zu der in Fig. 1 dargestellten
Ventilanordnung. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile
sind in den Ausführungsbeispielen grundsätzlich mit den glei
chen Bezugszeichen beziffert. Der erste Steuerschieber 24 ist
gleich ausgeführt wie im Ausführungsbeispiel in Fig. 2. Im
Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 mündet der Zu
lauf 12 in einer Steuerkammer 88 eines zweiten Steuerschie
bers 34 und wirkt direkt auf eine Schieberfläche 90 in Rich
tung der Feder 40. Eine zusätzliche Steuerkammer, Bauraum und
Kosten können eingespart werden. Die Steuerschieber 24, 34
sind teilweise geschnitten dargestellt. Um Bauraum zu sparen
und leichte Steuerschieber 24, 34 zu erreichen, sind die
Steuerschieber 24, 34 in Richtung der Federn 22, 40 becher
förmig ausgebildet. In den Steuerkanten 72, 74 sind zur Fein
steuerung Steuerkerben 96, 102 eingebracht.
In Fig. 4 ist eine Ventilanordnung in einem Deckel 44 darge
stellt, die einen Steuerschieber 26 für den ersten Versor
gungskreis 14 mit einer integrierten Meßblende bzw. Drossel
stelle 20 aufweist. Der Vorrangmotor ist über eine Radialboh
rung 92 und eine Axialbohrung 94 mit der Pumpe 10 in der Aus
gangsstellung 28 verbunden, wobei in die Axialbohrung 94 die
Meßblende 20 eingesetzt ist. In Richtung der Feder 22 wirkt
der Pumpendruck in einer Steuerkammer 64 über die Radialboh
rung 92 und über eine Axialbohrung 98 auf eine Stirnseite 50
des Steuerschiebers 26. In Richtung der Feder 22 wirkt der
Pumpendruck abzüglich dem Druckabfall an der Meßblende 20
über die Meßblende 20 auf den Steuerschieber 26. Der Steuer
schieber 26 drosselt einen Prioritätsstrom 106 zum Vorrangmo
tor mit einer Steuerkante 104.
Der Steuerdruck in Richtung der Feder 40 des zweiten Steuer
schiebers 34 wird im Deckel 44 über eine Steuerleitung 100
nach der Meßblende 20 am ersten Versorgungskreis 14 abgegrif
fen.
10
Pumpe
12
Zulauf
14
Versorgungskreis
16
Versorgungskreis
18
Drosselstelle
20
Drosselstelle
22
Feder
24
Steuerschieber
26
Steuerschieber
28
Ausgangsstellung
30
Arbeitsstellung
32
Steuerschieber
34
Steuerschieber
36
Ausgangsstellung
38
Arbeitsstellung
40
Feder
42
Deckel
44
Deckel
46
Bohrung
48
Steuerleitung
50
Stirnseite
52
Stirnseite
54
Bohrung
56
Steuerleitung
58
Stirnseite
60
Stirnseite
62
Drosselstelle
64
Steuerkammer
66
Federkammer
68
Steuerkammer
70
Federkammer
72
Steuerkante
74
Steuerkante
76
Schieberbohrung
78
Schieberbohrung
80
Schraubverschluß
82
Schraubverschluß
84
Bohrung
86
Bohrung
88
Steuerkammer
90
Schieberfläche
92
Bohrung
94
Bohrung
96
Steuerkerbe
98
Bohrung
100
Steuerleitung
102
Steuerkerbe
104
Steuerkante
106
Prioritätsstrom
108
Reststrom
Claims (7)
1. Hydraulische Steuereinrichtung mit zumindest einer Pumpe
(10), die über einen Zulauf (12) einen ersten Versorgungs
kreis (14) für einen Vorrangmotor und einen zweiten Versor
gungskreis (16) für einen Zusatzmotor mit Druckmittel ver
sorgt, wobei in den ersten Versorgungskreis (14) des Vorrang
motors eine Drosselstelle (18, 20) geschaltet ist und eine an
dieser Drosselstelle (18, 20) abgreifbare Druckdifferenz ent
gegen einer Federkraft einer Feder (22) auf einen ersten im
ersten Versorgungskreis (14) angeordneten Steuerschieber (24,
26) wirkt, der von der Federkraft in Richtung einer Ausgangs
stellung (28) belastet ist, in der die Verbindung zum Vor
rangmotor aufgesteuert ist und von der Druckdifferenz in
Richtung einer Arbeitsstellung (30) belastbar ist, in der die
Verbindung zum Vorrangmotor zugesteuert ist und mit einem
zweiten Steuerschieber (32, 34), der zwischen der Pumpe (10)
und dem zweiten Versorgungskreis (16) angeordnet und von ei
ner Feder (40) mit einer Federkraft in Richtung einer Aus
gangsstellung (36) belastet ist, in der die Verbindung zum
Zusatzmotor zugesteuert ist und von einer Druckdifferenz ent
gegen der Federkraft in Richtung einer Arbeitsstellung (38)
belastbar ist, in der die Verbindung zum Zusatzmotor aufge
steuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den zweiten
Steuerschieber (32, 34) belastende Druckdifferenz im Zulauf
(12) und stromabwärts nach der im ersten Versorgungskreis
(14) angeordneten Drosselstelle (18, 20) abgegriffen ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die auf den zweiten Steuerschieber (32, 34) wirkende
Feder (40) stärker ausgelegt ist als die auf den ersten Steu
erschieber (24, 26) wirkende Feder (22).
3. Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
oder nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerschieber (24, 26, 32, 34) in einem
Deckel (42, 44) der Pumpe (10) angeordnet sind.
4. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Steuer
schieber (24, 26, 32, 34) in Richtung der Feder (22, 40) be
cherförmig ausgebildet ist.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Drosselstelle (20) im ersten Versor
gungskreis (14) im Deckel (44) angeordnet ist.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß beide Steuerschieber (32, 34) ko
axial zueinander und jeweils in sacklochartigen Schieberboh
rungen (76, 78) angeordnet sind, die zu entgegengesetzten Ge
häuseseiten des Deckels (42) hin offen sind.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß in jeder Schieberbohrung (76, 78) die den Steuer
schieber (32, 34) belastende Feder (22, 40) sich an einem die
Schieberbohrung (76, 78) absperrenden Verschlußstopfen (80,
82) abstützt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19912299A DE19912299A1 (de) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Hydraulische Steuereinrichtung |
EP99124451A EP1039144B1 (de) | 1999-03-19 | 1999-12-08 | Hydraulische Steuereinrichtung |
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8141 | Disposal/no request for examination |