DE2025964A1

DE2025964A1 - Hydraulic directional valve

Info

Publication number: DE2025964A1
Application number: DE19702025964
Authority: DE
Inventors: Johannes 3003 Ronnenberg Altmeppen
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1970-05-27
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1971-12-09

Description

Hydraulisches Wegeventil Die Erfindung betrifft ein an einen zur Betätigung eines Verbrauchers bzw. einer Gruppe von Verbrauchern dienenden Druckmittelkreislauf angeschlossenes hydraulisches Wegeventil.Hydraulic directional valve The invention relates to one for actuation a consumer or a group of consumers serving pressure medium circuit connected hydraulic directional valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, den Druckmittelkreislauf unter geringatmöglichem Energieverlust flir voneinander unabhängige, getrennt beaufsohlagbare Verbraucher verfügbar zu machen, von denen zumindest einer der Verbraucher unmittelbar ueber das Wegeventil in zwei Wirkungsrichtungen betätigbar ist.The invention is based on the object of creating a directional control valve with the help of which it is possible to reduce the pressure medium circuit under low possible Energy loss for independent consumers that can be charged separately to make available, of which at least one of the consumers directly over the directional control valve can be actuated in two directions of action.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wegeventil einen aus einer Mittelstellung in zwei entgegengesetzte Richtungen bewegbaren Steuersohieber aufweist, der mit je zwei epiegelbildlich zueinander angeordneten Steuerkanten versehen ist, die in Zusammenwirkung mit Je einer Steuerkammer des Wegeventils zugeordneten Steuerkanten eine zweikreisartige Zuschaltung eines wechselseitig beaufschlagbaren zweiten Verbrauchers ermöglichen. Diese Ausbildung des Wegeventils hat den Vorteil, daß im Gegensatz zu den bei unabhängig voneinander betriebenen Verbrauchern Ublicherweise verwendeten zwei ständig fließenden Druckmittelkreisen lediglich ein ständig fließender Kreislauf benötigt wird, der bei Bedarf angezapft wird, wobei alle Verbraucher erforderlichenfalls mit dem vollen Druck des Systems betrieben werden können. Auf diese Weise wird der ständige Energieverlust des Drucksystems erheblich herabgesetzt, wobei ohne Zwischenschaltung eines weiteren Steuerventils ein doppeltwirkender Verbraucher beaufschlagbar ist bzw.According to the invention, this object is achieved in that the directional control valve a control valve that can be moved from a central position in two opposite directions has, which is provided with two control edges arranged in mirror image to one another is assigned in cooperation with each control chamber of the directional control valve Control edges a two-circuit connection of a mutually acted upon enable second consumer. This design of the directional valve has the advantage that in contrast to the commonly operated consumers operated independently of one another only used two constantly flowing pressure medium circuits a constantly flowing cycle is required, which is tapped when necessary, whereby all consumers operated with the full pressure of the system if necessary can be. In this way, the constant loss of energy from the printing system considerably reduced, without the interposition of a further control valve a double-acting consumer can be acted upon or

vom Hauptkreislauf absperrbar ist.can be shut off from the main circuit.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Wegeventils für die Lenkkraftunterstützung eines Fahrzeuges.Further advantageous details of the invention are given below explained in more detail using an exemplary embodiment in the drawing. The figure shows a simplified representation of a directional control valve according to the invention for steering power assistance of a vehicle.

Das Wegeventil 1 weist fünf gesteuerte Anschlüsse 2, 3, 4, 5 und 6 auf. Der Anschluß 2 ist über eine Zuleitung 7 an eine Pumpe 8 angeschlossen, die durch ein Druckbegrenzungsventil 9 gesichert ist, während der Anschluß 3 mit einer Rücklaufleitung 10 in Verbindung steht. Die Anschlüsse 4 und 6 sind über Leitungen 11 bzw. 12 an zwei durch einen Kolben 13 voneinander getrennte Kammern 14 bzw. 15 eines doppeltwirkenden Betätigungszylinders 16 angeschloesen, dessen Kolben 13 über ein Gestänge 17 das Wegeventil 1 rückwirkend betätigt. Darüber hinaus wirkt der Kolben 13 auf nicht näher dargestellte Ubertragungselemente zur hydraulischen Lenkkraftunterstützung eines Fahrzeuges. Der Anschluß 5 steht über eine Leitung 17 mit einem nachgeschalteten Wegeventil 18 bekannter Art in Verbindung, das zur Steuerung und Betätigung eines weiteren bzw. einer Gruppe von weiteren nicht dargestellten Verbrauchern dient. Das Wegeventil 18 weist eine eigene Rücklaufleitung 19 auf, die entweder mit einer Arbeitsleitung 20 oder einer Arbeitsleitung 21 verbindbar ist.The directional control valve 1 has five controlled ports 2, 3, 4, 5 and 6 on. The connection 2 is connected via a feed line 7 to a pump 8, which is secured by a pressure relief valve 9, while the port 3 with a Return line 10 is in communication. The connections 4 and 6 are via lines 11 and 12 to two chambers 14 and 15, respectively, which are separated from one another by a piston 13 a double-acting actuating cylinder 16 connected, the piston 13 of which has a linkage 17 actuates the directional control valve 1 retroactively. In addition, the Piston 13 on transmission elements, not shown, for hydraulic steering assistance of a vehicle. The connection 5 is via a line 17 with a downstream Directional control valve 18 of known type in connection, which is used to control and actuate a further or a group of further consumers, not shown, is used. The directional control valve 18 has its own return line 19, either with a Work management 20 or a working line 21 can be connected.

Das Wegeventil 1 selbst ist mit einer Zylinderbohrung 22 versehen, in der ein axial verschiebbarer Steuerschieber 23 angeordnet ist. Der Steuerschieber 23 weist eine mit Gewinde versehene Axialbohrung 24 auf, die eine drehbare 13etätigungsspindel 25 aufnimmt, deren ebenfalls mit Gewinde versehener Betätigungskopf 26 in das Muttergewinde des Steuerschiebers 23 eingreift und Je nach Drehrichtung der Betätigungsspindel 25 eine nach links oder rechts gerichtete Verschiebung des Steuerschiebers 23 bewirkt.The directional control valve 1 itself is provided with a cylinder bore 22, in which an axially displaceable control slide 23 is arranged. The control slide 23 has a threaded axial bore 24 which has a rotatable actuating spindle 25 receives whose actuating head 26, which is also provided with a thread, into the nut thread of the control slide 23 engages and depending on the direction of rotation of the actuating spindle 25 causes a shift of the control slide 23 to the left or right.

Der Steuerschieber 23 weist je zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Regelkanten 27, 30 und 28, 29 auf, die in noch zu beschreibender Weise mit entsprechenden Regelkanten 31, 34 bzw. 32, 33 des Gehäuses 1 zusammenwirken, die Jeweils einer Steuerkammer 35, 36, 37 und 38 zugeordnet sind. Darüber hinaus ist zwischen den Steuerkammern 35, 36 bzw. 37, 38 Je eine Verteilerkammer 39 und 40 angeordnet, wobei die Verteilerkammer 39 dem Pumpenanschluß 2 zugeordnet ist und die Verteilerkammer 40 über einen Gehäusekanal 41 mit der Steuerkammer 36 in Verbindung steht. Die beiden Steuerkammern 35 und 38 sind an die Verbraucheranschlüsse 4 bzw. 6 des doppeltwirkenden Verbrauchers 16 angeschlossen, während die Steuerkammer 97 mit dem Verbraucheranschluß 5 des anderen Verbrauchers bzw. Gruppe von Verbrauchern verbunden ist. Die äußeren Steuerkammern 35 und 38 sind ferner mit Steuerkanten 42 bzw. 43 versehen, die mit äußeren Steuerkanf ten 44 und 45 des Steuerschiebers 23 zusammenwirken. Die äußeren Teile der Zylinderbohrung 22 sind als Rücklaufkammern 46 und 47 ausgebildet, die von Stirnflächen 48 und 49 des Steuerschiebers 23 begrenzt sind und über einen Gehäusekanal 50 miteinander in Verbindung stehen. Die Rücklaufkammer 46 ist darüber hinaus über den Anschluß 3 an die Rücklaufleitung 10 angeschlossen.The control slide 23 has two mirror images of each other Ruled edges 27, 30 and 28, 29, which in a manner to be described with corresponding Rule edges 31, 34 and 32, 33 of the housing 1 cooperate, each one Control chamber 35, 36, 37 and 38 are assigned. In addition, between the Control chambers 35, 36 and 37, 38 each have a distribution chamber 39 and 40, wherein the distribution chamber 39 is assigned to the pump connection 2 and the distribution chamber 40 is in communication with the control chamber 36 via a housing channel 41. The two Control chambers 35 and 38 are connected to the consumer ports 4 and 6 of the double-acting Connected consumer 16, while the control chamber 97 with the consumer connection 5 of the other consumer or group of consumers is connected. The outer Control chambers 35 and 38 are also provided with control edges 42 and 43, respectively, with outer Steuerkanf th 44 and 45 of the control slide 23 cooperate. The outer Parts of the cylinder bore 22 are used as return chambers 46 and 47 educated, which are limited by end faces 48 and 49 of the control slide 23 and via a Housing channel 50 are in communication with one another. The return chamber 46 is above also connected to the return line 10 via the connection 3.

Nachfolgend sei die Wirkungsweise des Wegeventils 1 näher erläutert: Bei dem in der Figur in der unbetätigten Mittelstellung gezeigten Steuerschieber 23 besteht ein Hauptkreislauf des Druckmittels von der Pumpe 8 zum Rücklauf 19 des nachgeschalteten Wegeventils 18 bzw. bei dessen Betätigung zu den dem Wegeventil 18 nachgeschalteten Verbrauchern. Die Pumpe 8 fördert dabei das Druckmitte) über den Anschluß 2 und die Verteilerkammer 39 ungedrosselt in die Steuerkammer 36 und von dort über den Gehäusekanal 41 in die Verteilerkammer 40 und weiter über die Steuerkammer 37 zum Verbraucheranschluß 5. Infolge Überdeckung der Steuerkanten 27, 31 bzw. 30, 34 des Steuerschiebers 23 und Ventilgehäuses 1 ist der Zutritt von Druckmittel in die äußeren Steuerkammern 35 und 38 abgesperrt, so daß der doppeltwirkende Zylinder 16 über den einen oder anderen der Anschlüsse 4 und 6 unbeaufschlagt bleibt.The mode of operation of the directional control valve 1 is explained in more detail below: In the case of the control slide shown in the figure in the unactuated middle position 23 there is a main circuit of the pressure medium from the pump 8 to the return 19 of the downstream directional control valve 18 or when it is actuated to the directional control valve 18 downstream consumers. The pump 8 conveys the pressure center) over the connection 2 and the distribution chamber 39 unthrottled in the control chamber 36 and from there via the housing channel 41 into the distribution chamber 40 and further via the Control chamber 37 to the consumer connection 5. As a result of overlapping of the control edges 27, 31 or 30, 34 of the control slide 23 and valve housing 1 is the access from Pressure medium blocked in the outer control chambers 35 and 38, so that the double-acting Cylinder 16 remains unaffected via one or the other of the connections 4 and 6.

Bei Betätigung der Spindel 25 in die eine oder andere Drehrichtung mittels eines nicht dargestellten Lenkrades wird der Steuerschieber 23 nach links oder rechts verschoben. Auf diese Weise geben entweder die Regelkanten 27, 31 oder die Regelkanten 30, 34 den Durchtritt in die Steuerkammern 35 bzw. 38 frei, wobei gleichzeitig die Steuerkanten 42, 44 bzw. 43, 45 die Verbindung zwischen der Steuerkammer 35 und der Rücklaufkammer 22 bzw. in der rechten Stellung des Steuerschiebers 23 die Verbindung zwischen der Steuerkammer 38 und der Rücklaufkammer 47 abschließen. Auf diese Weise gelangt das Druckmittel entweder über den Anschluß 4 und die Leitung 11 in die Zylinderkammer 14 oder über den Anschluß 6 und die Leitung 12 in die Zylinderkammer 15 des Verbrauchers 16 und wirkt in die eine oder andere Richtung im Sinne einer hydraulischen Lenkkraftunterstützung auf den Betätigungskolben 13 ein. Dieser vom Hauptkreislauf abgezweigte Kreislauf wird ausschließlich beim Betätigen der Lenkung geöffnet.When actuating the spindle 25 in one or the other direction of rotation by means of a steering wheel, not shown, the control slide 23 is moved to the left or shifted to the right. In this way, either the rule edges 27, 31 or the control edges 30, 34 free passage into the control chambers 35 and 38, respectively at the same time the control edges 42, 44 and 43, 45 the connection between the control chamber 35 and the return chamber 22 or in the right position of the control spool 23 complete the connection between the control chamber 38 and the return chamber 47. In this way, the pressure medium passes either via the connection 4 and the line 11 into the cylinder chamber 14 or via the connection 6 and the line 12 into the cylinder chamber 15 of the consumer 16 and acts in one direction or the other in the sense of a hydraulic steering power assistance on the actuating piston 13. This dated Main circuit branched circuit is only activated when the steering is operated opened.

Der Hub des Betätigungskolbens 13 wird gleichzeitig mit der Einwirkung auf das nicht dargestellte Lenkschub-Gestänge auf das Gestänge 17 übertragen, das auf das Wegeventil 1 in der jeweiligen Betätigungsrichtung des Steuerschiebers 23 einwirkt und solange wie der Steuerschieber 23 betätigt wird, eine Nachstellbewegung des Wegeventils 1 erreicht, bis sich der Steuerschieber 23 wieder in der den Verbraucher 16 vom Hauptkreislauf absperrenden Mittelstellung befindet. Auf diese Weise ist gewährleistet, däß lediglich für die Dauer der tatsächlichen Lenkbewegung eine hydraulische Lenkkraftunterstützung wirksam ist.The stroke of the actuating piston 13 is simultaneous with the action on the steering thrust linkage, not shown, transferred to the linkage 17, the on the directional valve 1 in the respective actuation direction of the control slide 23 acts and as long as the control slide 23 is actuated, an adjustment movement of the directional control valve 1 is reached until the control slide 23 is back in the consumer 16 from the main circuit shut-off middle position. That way is ensures that only a hydraulic one for the duration of the actual steering movement Power steering is effective.

Die Regelung des Druckmittelstromes bei der Zuschaltung des Verbrauchers 16 erfolgt in Abhängigkeit von den im Hauptkreislauf und dem zugeschalteten Kreislauf jeweils erforderlichen Drücken entweder mit Hilfe der zusammenwirkenden Regelkanten 27, 31 oder der Regelkanten 28, 32 bzw. bei entgegengesetzter Betätigung des Steuerschiebers 23 mit Hilfe der Regelkanten 30, 34 oder der Regelkanten 29, 33, und zwar auf -folgende Weise: Ist der für den Verbraucher 16 benötigte Druck höher als der Druck im Hauptkreislauf, dann erfolgt die Regelung des Druckmittelstromes über die Regelkanten 28, 32, bei einem höheren Druck im Hauptkreislauf hingegen sind die Regelkanten 27, 31 für die Regelung zuständig. Bei entgegengesetzter Betätigungsrichtung des Steuerschiebers 23 übernehmen sinngemäß die jeweils spiegelbildlich angeordneten Regelkanten 29, 33 bzw. 30, 34 die Regelung bzw. Druckverteilung des Druckmittelstromes.The regulation of the pressure medium flow when the consumer is switched on 16 takes place depending on the in the main circuit and the connected circuit pressures required in each case either with the aid of the interacting control edges 27, 31 or the regular edges 28, 32 or when operated in the opposite direction of Control slide 23 with the help of the control edges 30, 34 or the control edges 29, 33, in the following way: If the pressure required for the consumer 16 is higher than the pressure in the main circuit, the pressure medium flow is then regulated Via the control edges 28, 32, however, at a higher pressure in the main circuit the rule edges 27, 31 are responsible for the regulation. In the opposite direction of actuation of the control slide 23 take over those arranged in mirror image Control edges 29, 33 and 30, 34 control or pressure distribution of the pressure medium flow.

Ist die Betätigung des Steuerschiebers 23 in der einen oder anderen Richtung wieder mittels des Gestänges 17 durch eine Nachführbewegung des Gehäuses 1 ausgeglichen worden, d.h. der-Steuerschieber 23 wieder in die mittlere Sperrstellung für den Verbraucher 16 gelangt, dann ist infolge der nicht mehr überdeckten Steuerkanten 42, 44 die Verbindung von der Steuerkammer 35 zur Rücklaufkammer 46 bzw. über die Steuerkanten 43, 45 die Verbindung von der Steuerkammer 38 zur Rücklaufkammer 47 wieder hergestellt. Damit kann das Druckmittel direkt aus der Rücklaufkammer 46 in die Rücklaufleitung 10 bzw. aus der Rücklaufkammer 47 über den Gehäusekanal 50 auf gleiche Weise zurückströmen, wåhrend der Hauptkreislauf in jedem Pall aufrechterhalten wird.Is the actuation of the control slide 23 in one way or another Direction again by means of the linkage 17 by a tracking movement of the housing 1 has been compensated, i.e. the control slide 23 is back in the middle locking position reaches the consumer 16, then as a result of the no longer covered control edges 42, 44 the connection from the control chamber 35 to the return chamber 46 or via the Control edges 43, 45 connect the control chamber 38 to the return chamber 47 restored. In this way, the pressure medium can flow directly out of the return chamber 46 into the return line 10 or from the return chamber 47 via the housing channel 50 flow back in the same way while maintaining the main circuit in each pall will.

Durch die Absperrung des Nebenkreislaufes für den Verbraucher 16 bei nicht betätigter Lenkung werden die Energieverluste erheblich vermindert.By shutting off the secondary circuit for the consumer 16 at If the steering is not actuated, the energy losses are considerably reduced.

Claims

Patent or protection claims

S On to one to operate a consumer or a group Hydraulic directional valve connected by consumers serving pressure medium circuit, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the directional control valve (1) is one of a Central position movable control spool (23) in two opposite directions which has two regular edges (27, 30) and (28, 29) is provided, each of which interacts with a control chamber (35, 38, 36, 37) of the directional control valve assigned control edges (31, 34) or (32, 33) a two-circuit connection of a second consumer that can be acted upon alternately (16) enable.

2. Directional valve according to claim 1, characterized in that two of the Control chambers (35, 38) each have a connection point (4) or (6) for the second consumer (16), the third control chamber (37) a connection point (5) for the first consumer respectively.

Have group of consumers, and the fourth control chamber (36) is connected to a distribution chamber (40), while another distribution chamber (39) is connected to a pump connection (2).

3. Directional valve according to Claims 1 and 2, characterized in that that the distribution chambers (39, 40) are each two of the mirror images of each other Control chambers (35, 36) and (37, 38) are assigned.

4. Directional valve according to claim 1, characterized in that the directional control valve (1) two interconnected return chambers (46, 47) for the second consumer (16), each with one of the one consumer connection (4) or (6) having Control chambers (35) and (38) can be connected.

5. Directional valve according to claim 4, characterized in that the return chambers (46, 47) are delimited by the end faces (48) and (49) of the control slide (23).

6. Directional control valve according to claim 1, characterized in that the directional control valve (1) when the second consumer (16) is acted upon by one in the respective Actuating direction of the control slide (23) pointing the follow-up movement into the neutral position is traceable.

7. Directional valve according to claim 6, characterized in that the tracking movement of the directional control valve (1) by means of a linkage operated by the second consumer (16) (17) is achievable.