DE2048421A1

DE2048421A1 - Ventilanordnung fur hydraulische Lenk vorrichtungen

Info

Publication number: DE2048421A1
Application number: DE19702048421
Authority: DE
Inventors: Thorkild Havnbjerg Chnstensen (Danemark) P
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1972-04-06
Also published as: US3730207A; AU462281B2; JPS5039240B1; SE372069B; CA929075A; DK141916C; GB1357129A; AU3405471A; BE773334A; DE2048421B2; DE2048421C3; FR2110909A5; IT939909B; DK141916B

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Ventilanordnung für hydraulische Lenkvorrichtungen, bei denen die beiden Zuleitungen zu einem Arbeitsmotor mit einem Steuergerät sowie untereinander über ein manuell zu betätigendes Kurzschlußventil und zwei einander entgegengesetzt wirkende Saug-Rückschlagventile verbunden sind, zwischen denen eine Ausgleichsleitung abzweigt.

Bei hydraulischen Lenkvorrichtungen ist der-Arbeitsmotor über Druckmittelleitungen mit einem Steuergerät verbunden, welches es gestattet, wahlweise über die eine Leitung zu- und über die andere Leitung abzuführen oder umgekehrt. Gleichzeitig kann in der Regel die Menge des dem Arbeitsmotor zuzuführenden Druckmittels bestimmt werden. Außer diesem Steuergerät benötigt eine hydraulische Lenkvorrichtung aber noch weitere Zusatzeinrichtungen, um bestimmten Situationen gerecht zu werden.

Hierzu gehört ein Kurzschlußventil, welches die beiden Seiten des Arbeitsmotors direkt miteinander verbindet, so daß die zu lenkenden Räder einer äußeren Kraft ohne großen Widerstand folgen. Dieses Kurzschlußventil muß geöffnet werden, wenn das mit der Lenkvorrichtung versehene Fahrzeug als Anhänger benutzt wird oder abgeschleppt werden soll.

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Wenn bei normaler Fahrt auf die Räder des Fahrzeugs starke Stöße ausgeübt werden, z.B. von einem auf der Straße liegenden Stein, kann es geschehen, daß das bewegliche Element des Arbeitsmotors verlagert wird. Hierdurch wird auf der einen Seite Druckmittel verdrängt, während auf der anderen Seite ein Unterdruck entsteht, der bis zu Kavitationserscheinungen führen kann. Letzteres wird dadurch vermieden, daß Saug-Rückschlagventile vorhanden sind, über welche Druckmittel von einer Ausgleichsleitung in den Unterdruck-Raum des Arbeitsgeräts nachgesaugt werden kann. Die Ausgleichsleitung ist mit dem Tank und/oder über Überdruckventile mit den Zuleitungen zum Arbeitsmotor verbunden.

Die Vielzahl der erforderlichen Ventile mit den zugehörigen Leitungsverbindungen macht den Aufbau der Lenkvorrichtung kompliziert und teuer und fordert entsprechenden Platz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung anzugeben, mit deren Hilfe bei einer hydraulischen Lenkvorrichtung Platz, Arbeitsaufwand und Kosten gespart werden.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs erwähnten Ventilanordnung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Bohrung zwischen den beiden Zuleitungen ein Ventilschieber angeordnet ist, der mit der einen Stirnseite an einen festen Sitz und mit der anderen Stirnseite an einem manuell verstellbaren Sitz anliegt und an beiden Stirnseiten einen Sitz für das federbelastete Verschlußstück je eines der Saug-Rückschlagventile aufweist.

Bei dieser Anordnung sind die Funktionen der Saug-Rückschlagventile und des Kurzschlußventils zusammengefaßt. Wenn der verstellbare Sitz für den Schieber verlagert wird, ergibt sich die KurzSchlußfunktion. Hierbei bilden die Saugventile einen Teil des Kurzschlußpfades. Für das Kurzschlußventil werden keine speziellen Leitungen benötigt. Der Platzbedarf ist äußerst gering.

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Zweckmäßigerweise ist dafür gesorgt, daß der Ventilschieber einen koaxialen Kanal, an dessen Endendie Rückschlagventilsitze ausgebildet sind, am Umfang nach außen ragende Führungsrippen und in der Mitte einen Querkanal hat und daß am Bohrungsumfang in Höhe des Querkanals die Ausgleichsleitung abgeht. Im Normalbetrieb ist nur der koaxiale Kanal und der Querkanal wirksam. Bei manueller Betätigung des verstellbaren Ventilsitzes kann darüber hinaus Druckmittel längs des Umfangs des Schiebers strömen.

Der Ventilschieber kann beidseitig konisch ausgebildet sein, um eine besonders gute Abdichtung mit den zugehörigen Sitzen zu ergeben.

Die Verschlußstücke der Rückschlagventile sind zweckmäßigerweise in stirnseitigen Vertiefungen des VentilSchiebers untergebracht. Hier liegen sie geschützt. Außerdem ergibt sich eine axial kurze Baulänge.

Des weiteren kann der verstellbare Ventilsitz an einer gegen Drehung gesicherten Schraubhülse ausgebildet sein, die auf einer axial festgehaltenen, von außen drehbaren Schraube sitzt. Durch eine einfache Drehung der Schraube wird der Ventilsitz verstellt.

Es erleichtert die Herstellung, wenn in einer Umfangsnut der Schraubhülse eine an der Umfangswand der Bohrung mit Reibung anliegende Schraubendruckfeder angebracht ist. Die Reibung zwischen Schraubendruckfeder und Umfangswand ist groß genug, um eine Drehung der Hülse zu verhindern, reicht aber nicht aus, um eine axiale Verstellung der Hülse zu unterbinden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 das vereinfachte Schaltbild einer hydraulischen Lenkvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung.

In Fig. 1 fördert eine Pumpe 1 aus einem Tank 2 Druckflüssigkeit über eine Pumpenleitung 3 zu einem Steuergerät 4. In der Neutralstellung dieses Geräts wird die Druckflüssigkeit über die Tankleitung 5 direkt in den Tank zurückgeführt. Das Steuergerät 4·ist über zwei Zuleitungen 6 und 7 mit einem Arbeitsmotor 8 verbunden, dessen Kolben 9 auf das Lenkgestänge wirkt. Je nach der Stellung des Steuergeräts 4 kann Druckflüssigkeit über die Zuleitung 6 zum Arbeitsmotor 8 geführt und über die Zuleitung 7 abströmende Flüssigkeit zum Tank geleitet werden oder umgekehrt.

Mit der Tankleitung 5 ist eine Ausgleichsleitung 10 verbunden. Diese steht mit beiden Zuleitungen 6 und 7 über je ein Überdruckventil 11 und 12 in Verbindung. Sie steht ferner mit den beiden Zuleitungen über je ein Saug-Rückschlagventil 13 und 14 in Verbindung. Außerdem ist zwischen die beiden Zuleitungen ein Kurzschlußventil 15 geschaltet, das mit einem Betätigungsglied 16 manuell verstellt werden kann und dann eine direkte Verbindung zwischen den Zuleitungen 6 und 7 herstellt.

Wenn das Steuergerät 4 in der Neutralstellung ist und das Kurzschlußventil 15 geöffnet wird, kann der Kolben 9 des Arbeitsmotors 8 ohne große äußere Kräfte hin-und hergeschoben werden. Ist das Kurzschlußventil dagegen geschlossen und erfährt das Lenkgestänge einen Stoß, durch den der Kolben 9 zwangsweise verlagert wird, so kann das verdrängte Druckmittel über ein Überdruckventil 11 oder 12 zur Ausgleichsleitung 10 gelangen, während der Unterdruck auf der anderen Seite des Kolbens Druckmittel über die Saug-Rückschlagventile 13 oder 14 ansaugt.

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Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist in einer Baueinheit 17 untergebracht, die in Fig. 2 im Schnitt und in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. In dieser Baueinheit ist eine Bohrung 18 vorgesehen, in der sich ein Ventilschieber 19 befindet. Dieser liegt mit der einen schrägen Stirnfläche 20 an einem festen Ventilsitz 21 und mit der anderen schrägen Stirnfläche 22 an einem verstellbaren Sitz 23 an. Der Ventilschieber weist ferner einen koaxialen Längskanal 24 und am Umfang Führungsrippen 25 sowie einen Querkanal 26 auf. An den Stirnseiten des koaxialen Kanals 24 befinden sich Sitze 27 und 28 für die als Kugeln 29 und 30 ausgebildeten Verschlußkörper der Saug-Rückschlagventile 13 und 14. Diese Kugeln sind durch Federn 31 und 32 belastet. Sie befinden sich in Vertiefungen 33 und 34 der Stirnfläche des Schiebers 19. Zwischen Schieber und Bohrung 18 verbleibt ein Umfangskanal 35.

Der verstellbare Ventilsitz 23 ist an einer Schraubhülse 36 ausgebildet, die mit einer Umfangsaussparung 37 und Radialbohrungen 38 versehen ist. Die Hülse besitzt Innengewinde und ist auf einer Schraube 39 gehalten, deren Kopf 40 mit Hilfe einer Schulter 41 und eines Sprengringes 42 axial festgehalten ist. Die Schraube hat zum Verstellen einen Innensechskant 43. In einer Umfangsnut 44 der Hülse befindet sich eine Schraubendruckfeder 45, welche reibend an der Bohrung 18 anliegt.

Von den als Bohrungen ausgeführten Leitungen 6) 7 und 10 gehen Querbohrungen 46, 47 und 48 zur Bohrung 18, wo sie außerhalb der beiden Stirnenden des Schiebers 19 bzw. im Bereich seiner Mittelbohrung 26 münden.

In der dargestellten Lage wirkt die Ventilanordnung als doppeltes Saug-Rückschlagventil. Ein Unterdruck in der Leitung 6 öffnet das Rückschlagventil 13, ein Unterdruck in der Leitung 7 öffnet das Rückschlagventil 14, so daß Druckmittel aus der Ausgleichsleitung 10 zuströmen kann.

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Wenn mit Hilfe eines Werkzeugs die Schraube 39 gedreht wird, wandert die Schraubbuchse 36 nach' rechts. Nunmehr ist der Ventilschieber 19 axial bewegbar. Ein Überdruck in der Leitung 7 beläßt den Schieber 19 in der veranschaulichten Stellung. Druckflüssigkeit gelangt von der Leitung 7 über den Umfangskanal 35, den Querkanal 26 und den koaxialen Kanal 24 zum Rückschlagventil 13 und hebt dieses ab, so daß die unmittelbare Verbindung zwischen den Zuleitungen 7 und 6 hergestellt ist. Wenn umgekehrt Überdruck in der Zuleitung 6 herrscht, wird der Schieber 19 nach rechts bis an den Sitz 28 geschoben. Dann strömt Druckflüssigkeit wiederum über den Umfangskanal 35, den Querkanal 26 und den koaxialen Kanal 24 und hebt das Rückschlagventil 14 ab, so daß die direkte Verbindung zwischen den Kanälen 6 und 7 hergestellt ist.

Die Baueinheit 17 ist vorzugsweise als Platte ausgeführt, die unmittelbar mit dem Steuergerät vereinigt ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Ventilanordnung für hydraulische Lenkvorrichtungen, bei denen ^ die beiden Zuleitungen zu einem Arbeitsmotor mit einem Steuergerät sowie untereinander über ein manuell zu betätigendes Kurzschlußventil und zwei einander entgegengesetzt wirkende Saug-Rückschlagventile verbunden sind, zwischen denen eine Ausgleichsleitung abzweigt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bohrung (18) zwischen den beiden Zuleitungen (6, 7) ein Ventilschieber (19) angeordnet ist, der mit der einen Stirnseite. (20) an einem festen Sitz (21) und mit der anderen Stirnseite (22) an einem manuell verstellbaren Sitz (23) anliegt und an beiden Stirnseiten einen Sitz (27, 28) für das federbelastete Verschlußstück (29, 30) je eines der Saug-Rückschlagventile (13, 14) aufweist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (19) einen koaxialen Kanal (24), an dessen Enden die Rückschlagventilsitze (27, 28) ausgebildet sind, am Umfang nach außen ragende Führungsrippen (25) und in der Mitte einen Querkanal (26) hat und daß am Bohrungsumfang in Höhe des Querkanals die Ausgleichsleitung (48) abgeht.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (19) beidseitig konisch ausgebildet ist.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstücke (29, 30) der Rückschlagventile (13, 14) in stirnseitigen Vertiefungen (33, 34) des Ventilschiebers (19) liegen.

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5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Ventilsitz (23) an einer gegen Drehung gesicherten Schraubhülse (36) ausgebildet ist, die auf einer axial festgehaltenen, von außen drehbaren Schraube (39) sitzt.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Umfangsnut (44) der Schraubhülse (36) eine an der Umfangswand der Bohrung (18) mit Reibung anliegende Schraubendruckfeder (45) angebracht ist.

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