DE2334365A1

DE2334365A1 - Steuerventil

Info

Publication number: DE2334365A1
Application number: DE19732334365
Authority: DE
Inventors: Armin Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1973-07-06
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1975-01-23
Also published as: DE2334365B2; DE2334365C3

Description

ZAHNRADFABRIK FäIEDSICHSHAFEN Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Steuerventil

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für die Druckmitte!steuerung von hydrostatischen Lenkeinrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem, zwei Steuernuten für die Druckanregelung und entsprechende Steuerbunde aufweisenden, in einem Ventilgehäuse axial verschiebbar gelagerten Ventilkolben, mit einer Neutralstellung und zwei Arbeitsstellungen.

Es sind Steuerventile in anderen hydraulischen Arbeitskreisen bekannt, bei denen für die Druckanregelung für jede Betätigungsrichtung je eine Schalt- und eine Drosselkante angeordnet sind. Zur stetigen Drucksteigerung an den Steuerkanten werden diese mit Ringfasen oder mit Facetten versehen, die den Drosselquerschnitt in Abhängigkeit vom Weg des Ventilkolbens verändern. Der Druckmittelstrom wird in Neutralstellung über beide Steuerkanten geführt, während bei beginnender Auslenkung die Schaltkante den Durchfluß absperrt und das Druckmittel nur noch über die Drosselstelle geführt werden kann. Durch radiale Anordnung der Begrenzungsflächen der Steuernuten wird das

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Druckmittel bei beginnender Schließung der Drosselkante in radialer Richtung in das Ventilgehäuse umgelenkt.

Auch bei bekannten hydrostatischen Lenkeinrichtungen treten derartige ümlenkungen mit radialer Abströmung vor allem an den Steuerkanten zwischen dem Zulauf- und dem Rücklaufanschluß auf (DT-OS 1 755 792). Dieses radiale Abströmen des Druckmittels bringt unzulässig starke Pfeif-Geräusche mit sich. Derartige Geräusche sind an hydrostatischen Lenkeinrichtungen nicht erwünscht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil der oben erwähnten Art für hydrostatische Lenkeinrichtungen zu schaffen, das so geräuscharm arbeitet, daß der Fahrer eines Kraftfahrzeuges durch die an dem Steuerventil entstehenden Strömungsgeräusche nicht in unzulässiger Weise belästigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung

darin, daß für jede Betätigungsrichtung des Steuerventils

an an den Steuerkanten des Ventilkolbens für die Druckregelung zwei Drosselstellen angeordnet sind', deren erste, an der äußeren Steuerkante der einen Steuernut angeordnete Drossel-

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stelle einen relativ großen Drosselquerschnitt aufweist und deren zweite, an der inneren Steuerkante der anderen Steuernut angeordnete Drosselstelle einen relativ kleinen Drosselquerschnitt aufweist.

Die Erfindung und ihre weiteren Merkmale werden nachstehend anhand zweier in einer schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

- -Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein' erfindungsge- - ' ·■ mäßes Steuerventil mit sinnbildlicher Darstellung einer hydrostatischen Lenkeinrichtung ,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit um 90 ° gedrehtem Ventilkolben,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine weitere Ausfuhrungsform der Fig. 2.

In einer hydrostatischen Lenkanlage, die im wesentlichen aus einer Servopumpe 1, einer Steuerventileinrichtung 2, einer Steuerpumpe 3, einem Servomotor 4, einem Druckmittelbehälter 5 und zugehörigen Leitungen

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besteht, ist in einem Ventilgehäuse 6 außer einem Verteilerventilkolben 7 ein Steuerventilkolben 8 (im folgenden kurz Ventilkolben 8 genannt) axial„verschiebbar gelagert. Die weiteren Einzelheiten der hydrostatischen Lenkeinrichtung, bei der das erfindungsgemäße Steuerventil beispielsweise Verwendung findet, sind aus der DT-OS 1 755 792 zu entnehmen, in der sie ausführlich beschrieben und dargestellt sind.

Die Verstellung des Ventilkolbens 8 erfolgt durch einen·Betatigungsfinger 9. An dem Ventilkolben 8 sand-· " für die Druckanregelung zwei Steuernuten 10 und 11, ein zentraler Steuerbund 12 und zwei äußere Steuerbunde 13 und 14 angeordnet. Der zentrale Steuerbund 12 weist zwei Steuerkanten 15 und 16 auf (Fig. 2). Die an den Steuernuten 10 und 11 liegenden inneren Steuerkanten der äußeren Steuerbunde 13 und 14 sind mit 17 und 18 bezeichnet.

In dem Ventilgehäuse 6 sind zwei mit der Druckseite der Servopumpe 1 verbundene Zulaufnuten 19 und 20 und eine mit dem Druckmittelbehälter 5 verbundene Rücklaufnut 21 angeordnet. Die weitere Ausgestaltung des Steuerventils ist als nicht erfindungswesentlich nicht beschrieben und ist beispielsweise aus der oben genannten Offenlegungsschrift ersichtlich.

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Die inneren Steuerkanten 17 und 13 der äußeren Steuerbunde 13 und 14 sind mit Drosselstellen von relativ großem Drosselquerschnitt in Form von Ringfasen 22 und 23 versehen, die über die ganze Länge ihrer axialen Erstreckung einen konstanten Kegelwinkel oder mehrere Abschnitte mit
verschiedenen Kegelwinkeln aufweisen und dadurch als einfache oder gebrochene Ringfasen ausgebildet sind. An den
Steuerkanten 15 und 16 des zentralen Steuerbundes 12 sind Drosselstellen mit einem relativ kleinen Drosselquerschnitt in Form von Facetten 24 und 25 angeordnet.

Die Länge der Facetten 24 und 25 entspricht in
ihrer axialen Erstreckung zweckmäßigerv/eise der doppelten Länge der Ringfasen 22 und 23. Dadurch wird erreicht,
daß bei Beginn der Auslenkung des Ventilkolbens 8 vorwiegend die erste Drosselstelle in Form der Ringfase 22
bzw. 23 in Funktion tritt. Hat der Ventilkolben 8 die
Hälfte seines Hubes zurückgelegt, so wird die erste Drosselstelle geschlossen, so daß Druckmittel von der Zulaufnut 19 bzw. 20 zur Rücklaufnut 21 nur noch über die durch die Facette 24 bzw. 25 gebildete zweite Drosselstelle mit relativ kleinem Drosselquerschnitt strömt.

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An der Ringfase 22 bEW. 23 der ersten Drosselstelle entstehen keine nennenswerten Strömungsgeräusche. Die Facette 24 bzw. 25 der zweiten Drosselstelle wird zweckmäßigerweise als zweistufige Facette ausgebildet, die einen ersten? zur Achse des Ventilkolbens 8 parallelen Teil 26 und einen zweiten, sur Achse des Ventilkolbens geneigten Teil 27 aufweist»

Dadurch wird das Druckmittel an dieser Stelle schon bei Beginn der Auslenkung des Ventilkolbens 8 in eine axiale Strömungsrichtung gedrängt und wird bei größerer Auslenkung des VentilkolberiS 8, v/enn die erste Drosselstelle geschlossen ist,- in nahezu axialer Richtung aus der Steuernut 11 bzw. IO in die zentrale Rücklaufnut 21 einströmen, so daß auch an dieser Drosselstelle eine unzulässige Geräuschbildung vermieden wird.

Das Ende des geneigten Teils 27 der zweistufigen Facette 24 bzw. 25 wird zweckmäßigerweise mit einer radial verlaufenden Endfläche 28 versehen, um die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels nach dem Durchströmen der zweiten Drosselstelle durch Wirbelbildung möglichst rasch abzubauen.

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Anstelle der Facetten 24 und 25 ist eine entsprechende Anordnung von vorzugsweise gebrochenen Ringfasen 29 und möglich (Fig. 4).

Der mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil erzielbare Vorteil besteht darin, daß durch die Aufteilung des Druckmittelstromes auf zwei Drosselstellen und eine dadurch verbesserte Strömungsführung ein nahezu geräuschloses Arbeiten des Steuerventils ermöglicht wird.

Akte 5164

27.6.1973
T-PA fa-hg

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Claims

Patentansprüche

I., Steuerventil für die Druckmitte!steuerung von hydrostatischen Lenkeinrichtaagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem,- swei Steuernuten für die Druckanregelung und entsprechende Steuerbunde aufweisenden, in einem Ventilgehäuse axial verschiebbar gelagerten Ventilkolben, mit einer Neutralstellung und zwei Arbeitsstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Betätigungsrichtung des Steuerventils an den Steuerkanten (17 und 16; 18 und 15) des Ventilkölbens (S) zwei Drosselscellen 'angeordnet sind, deren erste, an der äußeren Steuerkante (17 bzw. 18) der einen Steuernut (10 bzw, 11) angeordnete Drosselstelle einen relativ großen Drosselquerschnitt aufweist und deren zweite, an der inneren Steuerkante (16 bzw. 15) der anderen Steuernut (11 bzw. 10) angeordnete Drosselstelle einen relativ kleinen Drosselquerschnitt aufweist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen durch vorzugsweise gebrochene Ring fasen (22 und 23; 29 und 30) gebildet werden.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Drosselstellen durch einfache oder gebrochene Ringfasen (22 und 23) und die zweiten Drosselstellen jeweils durch eine oder mehrere Facetten (24 bzw. 25) gebildet werden,

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4. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten (24 und 25) zweistufig ausgebildet sind, wobei der erste Teil (26) der Facetten (24 und 25) parallel und der zweite Teil (27) geneigt zur Achse des Ventilkolbens (8) angeordnet ist.

5. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Achse des Ventilkolbens (8) geneigte Teil (27) der Facetten (24 und 25) mit einer radial verlaufenden Endfläche (28) versehen ist.

6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Facetten (24 und 25) der zweiten Drosselstelle in der axialen Erstreckung der doppelten Länge der Ringfasen (22 und 23) der ersten Drosselstelle entspricht.

Akte 5164

27.6.1973
T-PA fa-hg

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