DE2048421C3

DE2048421C3 - Ventilanordnung für hydraulische Lenkvorrichtungen

Info

Publication number: DE2048421C3
Application number: DE2048421A
Authority: DE
Inventors: Thorkild Havnbjerg Christensen (Daenemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1979-08-09
Also published as: BE773334A; JPS5039240B1; CA929075A; DE2048421B2; FR2110909A5; DK141916C; AU3405471A; IT939909B; SE372069B; US3730207A; AU462281B2; GB1357129A; DK141916B; DE2048421A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. w)

Bei hydraulischen Lenkeinrichtungen ist der Arbeitsmotor über Druckmittelleitungen mit einem Steuergerät verbunden, welches es gestattet. Druckmittel wahlweise über die eine Leitung zu- und über die andere Leitung abzuführen. Gleichzeitig kann in der Regel die f"> Menge des am Arbeitsmotor zuzuführenden Druckmittels bestimmt werden. Außer diesem Steuergerät benötigt eine hydraulische Lenkeinrichtung aber noch weitere Zusatzeinrichtungen, um bestimmten Situationen gerecht zu werden.

Wenn beispielsweise das mit der Lenkeinrichtung versehene Fahrzeug als Anhänger benutzt wird oder abgeschleppt werden soll, ist ein Kurzschlußventil erforderlich, durch welches die beiden Druckräume des Arbeitsmotors unmittelbar miteinander verbunden werden können, so daß die zu lenkenden Räder einer äußeren Kraft ohne großen Widerstand zu folgen vermögen.

Wenn bei normaler Fahrt auf die Räder des Fahrzeuges starke Stöße ausgeübt werden, z. B. von einem auf der Straße liegenden Stein, kann es geschehen, daß der Kolben 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 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 auf die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Weise gelöst.

Bei einer solchen 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.

Zweckmäßigerweise ist dafür gesorgt, daß der Ventilschieber einen die Rückschlagventilsitze verbindenden koaxialen Kanal, in der Mitte einen Querkana! und am Umfang nach außen ragende Führungsrippen sowie im Bereich des Querkanals eine Ringnut aufweist. 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 im Gehäuse 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 angeordnet ist. Die Reibung zwischen

Schraubendruckfeder um Umfangswand ist groß genug, um eine Drehung der Hülse zu verhindern, reicht aber iMcht aus, um eine axiale Verstellung der Hülse zu unterbinden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das vereinfachte Schaltbild einer hydraulischen Lenkeinrichtung mit Kurzschluß- und Nachsaug-Rückschlagventilen und

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung.

In F i g. 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 Steuergerät 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 durch ein Betätigungsglied 16 manuell in eine Schaltstellung gebracht. werden kann, in der es eine direkte Verbindung zwischen den Zuleitungen 6 und 7 herstellt

Wenn das Steuergerät 4 in der Neutralstellung ist und das Kurzschlußventil 15 sich in der Durchflußsteilung befindet, kann der Kolben 9 des Arbeitsmotors 8 ohne große äußere Kräfte hin- und hergeschoben werden. Ist das Kurzschmßventil 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 und 12 zur Ausgleichsleitung 10 gelangen, während der Unterdruck auf der anderen Seite des Kolbens Druckmittel über die Saug-Rückschlagventile 13 und 14 nachsaugt.

Das Kurzschluß- sowie die Saug-Rückschlagventile sind in einem Gehäuse 17 zusammengefaßt. In diesem Gehäuse ist eine Bohrung 18 vorgesehen, in der sich ein Ventilschieber 19 befindet. Dieser liegt mit der einen konischen Stirnfläche 20 an einem festen Sitz 21 und mit der anderen konischen Stirnfläche 22 an einem verstellbaren Sitz 23 aa Der Ventilschieber weist ferner einen koaxialen Kanal 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-RückschJagventile 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 eine

ίο Ringnut35.

Der verstellbare Sitz 23 ist an einer Schraubhülse 36 ausgebildet, die mit einer Ringnut 37 und Radialbohrungen 38 versehen ist Die Schraubhülse mit einem axialen Gewinde auf einer Schraube 39, deren Kopf 40 mit Hilfe einer Schulter 41 und eines Sprengringes 42 im Gehäuse axial festgehalten ist Die Schraube trägt an ihrer aus dem Gehäuse herausragenden Stirnfläche einen Innensechskant 43. In einer Umfangsnut 44 der Hülse befindet sich eine Schraubendruckfeder 45, welche reibend an der Wandung der Bohrung 18 anliegt

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

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

Wenn mit Hilfe eines Werkzeuges die Schraube 39 gedreht wird, so daß in F i g. 2 die Schraubhülse 36 nach rechts verschoben wird, so ist der Ventilschieber 19 axial bewegbar. Ein Überdruck in der Zuleitung 7 beläßt den Ventilschieber 19 in der veranschaulichten Stellung. Druckflüssigkeit gelangt dann von der Zuleitung 7 über die Ringnut 35, zum Querkanal 26 und dem koaxialen Kanal 24 und fließt über das Saug-Rückschlagventil 13 zur Zuleitung 6 bzw. aus der Ausgleichsleitung 10. 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 die Ringnut 35 und den Querkanal 26 in den ■ koaxialen Kanal 24 und hebt das Rückschlagventil 14 ab, bzw. fließt in die Ausgleichsleitung 10 ab.

Das Gehäuse 17 ist vorzugsweise als Platte ausgeführt, die unmittelbar mit dem Steuergerät vereinigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventilanordnung für hydraulische Lenkeinrichtungen, bei denen die beiden Zuleitungen zu einem Arbeitsmotor mit einem Steuergerät verbunden sowie untereinander über ein manuell zu betätigendes Kurzschlußventil verbindbar und über zwei einander entgegengesetzt wirkende Saug-Rückschlagventile mit einer zu einem Tank führenden Ausgleichsleitung verbindbar sind, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß ein Gehäuse (17) eine Bohrung (18) aufweist, die die beiden Zuleitungen (6,

7) verbindet und mit deren Umfang zwischen den beiden Zuleitungen (6, 7) die Ausgleichsleitung (10) verbunden ist, daß in der Bohrung ein Ventilschieber (19) angeordnet ist, dessen eine Stirnseite (20) zur Bildung eines ersten Kurzschlußventils mit einem festen Sitz (21) und dessen andere Stirnseite (22) zur Bildung eines zweiten Kurzschlußventils mit einem Sitz (23) zusammenwirkt, der aus einer ersten axialen Stellung, in der beide Kurzschlußventile geschlossen sind, in eine zweite axiale Stellung, in der das der jeweils den höheren Druck führenden Zuleitung zugewandte Kurzschlußventil öffnet, manuell verstellbar ist, und in dessen beiden Stirnseiten· außerdem ein Sitz (27, 28) für das federbelastete Verschlußstück (29, 30) je eines der Saug-Rückschlagventile(13,14) vorgesehen ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (19) einen die Rückschlagventilsitze (27, 28) verbindenden koaxialen Kanal (24), in der Mitte einen Querkanal (26) und am Umfang nach außen ragende Führungsrippen (25) sowie im Bereich des Querkanals eine Ringnut (35) aufweist.

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.

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 im Gehäuse 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) angeordnet ist.

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