DE2127786A1

DE2127786A1 - Lenkventil

Info

Publication number: DE2127786A1
Application number: DE19712127786
Authority: DE
Inventors: Günter 4044 Kaarst Strauff
Original assignee: Langen & Co, 4000 Düsseldorf
Priority date: 1971-06-04
Filing date: 1971-06-04
Publication date: 1972-12-14
Also published as: GB1392525A; FR2141769A1; IT955551B; FR2141769B1

Description

Patentanmeldung

Gegenstand: Lenkventil

Anmelderin: Firma LANGEN & CO.

4 - Düsseldorf, Klosterstr.49

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkventil für hydraulische Servolenkeinrichtungen mit Anschlüssen für eine Druckquelle, einen Servomotor und einen Ablauf, welches einen mit einem Teil einer zweigeteilten Lenkspindel oder dergleichen verbundenen Ventilkörper besitzt, in welchem Steuerkolben bezw. Reaktionskolben vorzugsweise quer und vorzugsweise aussermittig zur Achse des Ventilkörpers angeordnet sind und von einer relativ zum Ventilkörper um einen geringen Betrag drehbaren, mit dem anderen Teil der zweigeteilten Lenkspindel oder dergleichen verbundenen Betätigungseinrichtung betätigbar sind, wobei der Ventilkörper auf einem Teil seiner Länge in einem ortsfesten Anschlusskörper axial unverschiebbar aber drehbar angeordnet ist, derart, dass mit Hilfe von Bohrungen und Ringnuten die Zu- und Abfuhr von Druckmittel in den bezw. aus dem Ventilkörper unabhängig von der relativen Stellung von Anschlusskörper und Ventilkörper gewährleistet ist.

Üblicherweise besitzen der Ventilkörper und/oder der Anschlusskörper Ringnuten, die mit den Anschlüssen einerseits und dem oder den Steuerkolben andererseits verbunden sind. Weiterhin ist es üblich, Ventilkörper und Betätigungseinrichtung mindestens einmal ineinander zu lagern, wobei der dabei entstehende Spalt, Hohlraum oder dergleichen von einer dynamisch beanspruchten Dichtung nach aussenjhin abgesperrt wird. Da der Ventilkörper bekannter Ausführungen den Anschlusskörper durchdringt, werden auch hier zwei Dichtungen notwendig, die beid-

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seitig der Ringnuten angeordnet sind. Eine solche Anzahl von Dichtungen ist im Hinblick auf mögliche Leckagen und die Lebensdauer ungünstig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und ein Lenkventil der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass die möglichen Leckverluste verringert und die Lebensdauer erhöht werden. Dabei soll die Konstruktion so einfach wie möglich gehalten werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass der druckführen-P de Bereich des Anschlusskörper.s durch zwei Dichtungen abgedichtet wird, von denen die eine zwischen Anschlusskörper und Ventilkörper und die andere zwischen Anschlusskörper und Betätigungseinrichtung wirkt, wobei sonst keine weiteren dynamischen Dichtstellen vorhanden sind. Zweckmässigerweise besitzt der Anschlusskörper eine gestufte Bohrung, in deren Teil grösseren Durchmessers der Ventilkörper mindestens mit einem Teil seiner Länge geführt, ist und in deren Teil kleineren Durchmessers die Betätigungseinrichtung mit einem Teil ihrer Länge geführt ist. Der ^ Ausdruck "geführt" bedeutet nicht, dass unbedingt eine echte Lagerstelle vorhanden sein muss, sondern dass mindestens ein so enger Spalt vorhanden ist, dass er mit den üblichen Mitteln abgedichtet werden kann. Es ist nämlich durchaus möglich, die Betätigungseinrichtung in einen Hohlraum des Ventilkörpers hineinragen zu lassen und dort auch zu lagern. Eine der beiden Dichtungen kann eine Niederdruckdichtung sein, wenn die benachbarte Ringnut mit dem Ablauf verbunden ist. Die zweite Dichtung lässt sich dann zur Niederdruckdichtung machen, wenn man eine Hilfsringnut oder dergleichen vorsieht, welche dieser Dichtung benachbart und ebenfalls mit dem Ablauf verbunden ist.

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Anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Anordnung des Lenkventils und den zugehörigen hydraulischen Schaltplan.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das Lenkventil gemäss der Schnittlinie B-B in Figur 3, wobei in einem Teilschnitt ein Reaktionskolben zu erkennen ist.

Figur 3 zeigt einen Schnitt gemäss der Schnittlinie A-A in Figur 2.

Von einer Pumpe 1 wird Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 2 angesaugt und über eine L/eitung 3 zu einem Druckspeicher gefördert sowie über eine abzweigende Leitung 5 zu weiteren Leitungen 6 und 7. Weitere Verbraucher können gegebenenfalls an eine ebenso von der Leitung 3 abzweigende Leitung 8 angeschlossen werden. -Der Rücklauf erfolgt über eine Rücklaufleitung 9 und ein darin eingebautes Filter 10 in den Vorratsbehälter 2. Zwischen der Leitung 3 und der Rücklaufleitung 9 ist ein Sicherheitsventil 11 eingebaut. Die Leitung 7 führt zu einem Anschluss P eines Lenkventils 12, welches weiterhin einen Anschluss T für die Rücklaufleitung 9 sowie einen Anschluss A aufweist, der über eine Leitung 13 mit einem Anschluss Al eines Differentialzylinders 14 verbunden ist. Der Anschluss A1 führt zu einem Arbeitsraum 15, welcher der grösseren wirksamen Fläche F eines Kolbens 16 zugeordnet ist. Die Leitung 6 endet in einem Anschluss P1, welcher zu einem der kleineren wirksamen Fläche f zugeordneten Arbeitsraum 17 des »ifferentialzylinders 14 führt. Ein Lenkrad 18 ist mit einem crsteren Teil 1⁽) einer zweigeteil ten Lenkspindcl verbunden,

deren zweiter Teil 20 auf ein Lenkgetriebe 20' einwirkt, an dem auch der Differentialzylinder 14 angreift. Die Räder und das notwendige Gestänge sind der Einfachheit halber nicht gezeichnet. Teil 19 ist auf irgendeine Weise mit einem Ventil-

3.1 körper 21 verbunden.·Dieser Ventilkörper/besitzt eine längliche, zylindrische Partie 23, welche in einer Bohrung 24 eines Anschlusskörpers 25 drehbar gelagert ist, der in einer nicht näher dargestellten Weise am Wagenkasten drehfest und axial unverschieblich befestigt ist. Die zylindrische Partie 23 geht ausauserhalb' des Anschlusskörpers 25 in eine Partie 26 grösseren Durchmessers über. In der Partie 26 sind quer und aussermittig zur Achse C-C der Lenkspindel 19, 20 Bohrungen 27 und 28 verschiedenen Durchmessers angebracht, welche in ihrer Tiefe bis über die Mitte der Partie 26 bezw. die Achse C-C hinausreichen und in einem senkrecht zu ihren Achsen verlaufenden, schlitzförmigen Hohlraum 29 münden. Weiterhin ist eine koaxial zur Achse C-C verlaufende, der Tiefe des Hohlraumes 29 entsprechende Ansenkung 30 vorgesehen, welche sich in eine Bohrung 31 fortpflanzt. Die Bohrung 24 verjüngt sich zu einer koaxial verlaufenden Bohrung 32, die den gleichen Durchmesser hat wie die Bohrung 31. Die beiden Bohrungen 31, 32 dienen zur Führung bezw. Lagerung einer Welle 33, welche in die Ansenkung 30 hineinragt und dort mit einem Hebel 34 verbunden ist, welcher sich in dem Hohlraum 29 befindet und sich dort um einen gewissen Betrag relativ zum Ventilkörper 26 drehen kann. Der Hebel 34 wirkt beidseitig über Stössel 35 und 36 auf. Kolben 37 .und 38,_; welche in den Bohrungen 27 und 28 gleitbar angeordnet sind. Der Kolben kleineren Durchmessers dient als Steuerkolben, welcher die Funktion eines Drei -Wege-Ventilkolbens besitzt.. Hr besitzt zwei Ringnuten 30' und 40, zwischen denen sich eine Schulter 41 befindet. Zwei weitere Schultern 42 und Ί 3- beeren; en die

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Ringnuten 39 und 40 zu den Enden des Steuerkolbens 3 7 hin. Im Bereich der Schulter 41 mündet ein Kanal 44, der über einen Längskanal 45 in der Partie 23 sowie über eine Querbohrung 46 mit einer die Partie 23 umgebenden Ringnut 47 verbunden ist, welche ihrerseits mit dem Anschluss A in Verbindung steht. Im Bereich der Ringnut 39 mündet ein nicht dargestellter Kanal, welcher mit einer Ringnut 48 verbunden ist, die ebenfalls um die Partie 23 angeordnet ist und mit dem Anschluss P verbunden ist. Die Ringnut 40 schliesslich ist über einen Kanal 49 sowie eine Ringnut 50 mit dem Anschluss T verbunden. Der Kolben 38 wirkt nur als Reaktionskolben und besitzt daher nur einen inneren Kanal 51, welcher den Kanal 44 mit dem stirnseitigen Steuerraum 52 verbindet. In ähnlicher Weise ist die Ringnut 39 über einen Kanal 53 mit einem Steuerraum 54 verbunden. Der Spalt zwischen Welle 33 und Bohrung 32 wird durch eine Dichtung 55 abgedichtet. Die Abdichtung des Spaltes zwischen Anschluss-

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körpervund Ventilkörper 21, speziell der Partie 23, erfolgt durch eine Dichtung 56. Vor dieser Dichtung kann eine Hilfsringnut 57 angebracht sein, die über einen Kanal 58, welcher auch den Hohlraum 29 anschneidet, mit der Ringnut 50 verbunden ist. Es ist zu bemerken, dass der Ventilkörper 21 günstigerweise zweigeteilt ist, wodurch eine einfache, leichte Montage der Betätigungseinrichtung, nämlich Welle 33 und Hebel 34, möglich ist. Die beiden Teile 33, 34 können dann axial montiert werden. Die verbleibende öffnung lässt sich leicht verschliessen. Die Erfindung lässt sich auch für andere Einsatzfälle anwenden. So ist es möglich, die Welle 33 vom Lenkrad 18 her zu bewegen, wobei dann der Ventilkörper 21 _{den Abtrieb} übernimmt. Auch die Anzahl der Anschlüsse spielt keine Rolle. So kann man z.B. die Lenkventile auch als 4/3-Wegeventil ausbilden. Anstelle eines Steuerkolbens erhält man dann zwei, von denen jeder einen

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Anschluß Al oder Bl steuert und Reaktionsflächen besitzt. Der Ort der Anbringung des Lenkyentils ist frei wählbar, solange es zwischen zwei rotatorisch bewegten Teilen angeordnet ist.

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Claims

Patentansprüche;

I.j Lenkventil für hydraulische Servolenkeinrichtungen mit Anschlüssen für eine Druckquelle, einen Servomotor und einen Ablauf, welches einen mit einem Teil einer zweigeteilten Lenkspindel oder dergleichen verbundenen Ventilkörper besitzt, in welchem Steuerkolben bczw. Reaktionskolben vorzugsweise quer und vorzugsweise aussermittig zur Achse des Ventilkörpers angeordnet sind und von einer relativ zum Ventilkörper um einen geringen Betrag drehbaren, mit dem anderen Teil der zweigeteilten Lenkspindel oder dergleichen verbundenen Betätigungseinrichtung hetätigbar sind» wobei der Ventilkörper auf einen Teil seiier Länge in einem ortsfesten Anschlusskörper axial unverschiebbar» aber drehbar angeordnet ist, derart, dass mit Hilfe von Bohrungen und Ringnuten die Zu- und Abfuhr vom Druckmittel in den bezw. aus dem Ventilkörper unabhängig von der relativen Stellung von Anschltcsskörper and Ventilkörper gewährleistet ist, dadurch gelcemn zeichnet,, dass der druckführende Bereich (Ringnuten 47* 48* SQJ des Anschlusskörpers (Z) durch zwei Dichtungen C.5S, 56) abgedichtet wird, von denen die eine (56) zwischen Anschlusslcörper (25) und Ventilkörper (21): und die andere (55) zwischen Anschlusskörper (25) und Betätigungseinrichtung (Welle 33) wirkt,, wobei scmst keine weiteren dynamischen Dichtungen vorhanden sind.
2. Lenkventil nach Anspruch 1.)» dadurch gekennzeichnet, dass der- Anschluss! örper (25) eine gestufte Bohrung besitzt, in deren ''I eil (24) grös.s er en Durchmesser:; doi Vent ill örper f.'lj nit i:iii)(l(?.l<ns einem Teil (Part ie ?.">} soiner

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geführt ist, und in deren Teil (32) kleineren Durchmessers die Betätigungseinrichtung (33, 34) mit einem Teil (33) ihrer Länge geführt ist.
3. Lenkventil nach Anspruch 1.) oder 2.), dadurch gekennzeichnet, dass eine der Dichtungen (55) eine Niederdruckdichtung ist und die ihr benachbarte Ringnut (50) mit dem Ablauf (T, 9) verbunden ist.
4. Lenkventil nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ililfsringnut (57) vorgesehen ist, welche einer Dichtung (56) benachbart und über einen K/anal (58) mit jener mit dem Ab/lauf (T, 9) verbundenen Ringnut (50) verbunden ist.
5. Lenkventil nach Anspruch 4.), dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (58) von der kleineren Stirnseite des Ventilkörpers (21) ausgeht und in den Hohlraum (29) münde t.
6. Lenkventile nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (55) geringeren Umfanges dem Kenkrad zugewandt ist.

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