DE2334365C3 - Steuerventil - Google Patents

Steuerventil

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DE2334365C3
DE2334365C3 DE19732334365 DE2334365A DE2334365C3 DE 2334365 C3 DE2334365 C3 DE 2334365C3 DE 19732334365 DE19732334365 DE 19732334365 DE 2334365 A DE2334365 A DE 2334365A DE 2334365 C3 DE2334365 C3 DE 2334365C3
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DE19732334365
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DE2334365A1 (de
DE2334365B2 (de
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Armin 7070 Schwaebisch Gmuend Lang
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0708—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides comprising means to avoid jamming of the slide or means to modify the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used

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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für die Druckmittelsteuerung von hydrostatischen Lenkeinrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei bekannten hydrostatischen Lenkeinrichtungen dieser Art (DE-OS 17 55 792) treten dabei an den Steuerkanten zwischen dem Zulauf- und dem Rücklaufanschluß Umlenkungen des Druckmittels mit radialer Abströmung auf. Dieses radiale Abströmen des Druckmittels verursacht starke Pfeifgeräusche. 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 belästigt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen angegebea
Die Anordnung von Ringfasen und Abflachungen an Steuerkanten von Ventilkolben ist bekannt Diese Maßnahmen wurden jedoch bisher nur zur Beeinflussung der Steuercharakteristik von Ventilen angewendet
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in einer schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispjele näher erläutert Es zeigt
Fi g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuerventil mit sinnbildlicher Darstellung einer hydrostatischen Lenkeinrichtung,
F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 mit um 90° gedrehtenVentilkoiben,
F i g. 3 den Schnitt nach der Linie IH-IU der F i g. 2 in vergrößertem Maßstab
F i g. 4 eine weitere Ausführungsform eines Ventilkolbens.
In einer hydrostatischen Lenkanlage, die im wesentlichen aus einer Servopumpe 1, einer Steuerventileinrichtung 2, einer Steuerpumpe 3, einen Servomotor 4, einem Druckmittelbehälter 5 und zugehörigen Leitungen besteht, ist in einem Ventilgehäuse 6 ein Verteilerventilkolben 7 und ein Ventilkolben 8 axial verschiebbar gelagert
Die Verstellung des Ventilkolbens 8 erfolgt durch einen Betätigungsfinger 9. An dem Ventilkolben 8 sind 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 (F i g. 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 entspricht bekannten Ausbildungen.
Die inneren Steuerkanten 17 und 18 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 Abflachungen 24 und 25 angeordnet.
Die Länge der Abflachungen 24 und 25 entspricht in ihrer axialen Erstreckung zweckmäßigerweise 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 Zulauinut 19 bzw. 20 zur Rücklaufnut 21 nur noch Ober die durch die Abflachung 24 bzw. 25 gebildete zweite Drosselstelle mit relativ kleinem Drosselquerschnitt strömt
An der Ringfase 22 bzw. 23 der ersten Drosselstelle entstehen keine nennenswerten Strömungsgeräusche. Die Abflachung 24 bzw. 25 der zweiten Drosselstelle wird zwecksmäßigerweise zweistufig ausgebildet, die einen ersten, zur Achse des Ventilkolbens 8 parallelen Teil 26 und einen zweiten, zur Achse des Ventilkolbens 8 geneigten Teil 27 aufweist Dadurch wird das Druckmittel an dieser Steile schon bei Beginn der Auslenkung des Ventilkolbens 8 in eine axiale Strömungsrichtung gedrängt und wird bei größerer Auslenkung des Ventilkolbens 8, wenn die erste Drosselstelle geschlossen ist in nahezu axialer Richtung aus de. Steuernut 11 bzw. 10 in die zentrale Rücklaufnut 21 einströmen, so daß auch an dieser Drosselstelle eine unerwünschte Geräuschbildung vermieden wird.
Das Ende des zweiten geneigten Teils 27 der zweistufigen Abflachung 24 bzw. 25 wird zweckmäßigerweise mit radial verlaufenden Endfläche 28 versehen, i;m die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels nach dem Durchströmen der zweiten Drosselstelle durch Wirbelbildung möglichst rasch ·> abzubauen.
Anstelle der Abflachungen 24 und 25 ist auch eine entsprechende Anordnung von vorzugsweise gebrochenen Ringfasen 29 und 30 möglich (P i g. 4).
Der mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil erziel-■ bare 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.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Steuerventil für die Druckmittelsteuerung von hydrostatischen Lenkeinrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Ventilgehäuse axial verschiebbar gelagerten Verteilerventilkolben sowie einem Ventilkolben, der aus einer Neutralstellung nach zwei Richtungen in eine Arbeitsstellung verschiebbar ist und zwischen drei Steuerbunden zwei Steuernuten für die Druckanregelung der Lenkeinrichtung aufweist, wobei für jede Betätigungsrichtung des Steuerventils an den wirksamen Steuerkanten des Ventilkolbens zwei Drosselstellen für aus zwei Zulaufnuten in eine Rücklaufnut abfließendes Druckmittel gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, aaß deren erste, an der jeweils äußeren Steuerkante (17 bzw. 18) der einen Steuernut (10 bzw. 11) angeordnete Drosselstelle einen größeren Anfangsdrosselquerschnitt aufweist als die zweite, an der jeweils inneren Steuerkante (16 bzw 15) der anderen Steuernut (11 bzw. 10) angeordnete Drosselstelle.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Drosselstellen durch einfache Ringfasen (22, 23) und die zweiten Drosselstellen durch zweistufig ausgebildete Ringfasen (29,30) gebildet sind, wobei der in Druckmittelströmungsrichtung gesehen erste Teil der Ringfasen (29, 30) einen Zylinder und der an diesen anschließende zweite Teil einen Kegelstumpf darstellt
3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Drosselstellen durch Ringfasen (22, 23) und die zweiten Drosselstellen durch Abflachen (24,25) gebildet sind.
4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (24, 25) zweistufig ausgebildet sind, wobei deren in Druckmiltelströmungsrichtung gesehen erster Teil (26) eine zur Steuerventilachse parallele und der an diesen anschließende zweite Teil (27) eine zur Achse des Ventilkolbens (8) geneigte Grundfläche aufweist.
5. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (27) der Abflachungen (24, 25) mit einer radial verlaufenden Endfläche (28) versehen ist.
6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Ringfasen (29, 30) bzw. Abflachungen (24, 25) der zweiten Drosselstelle der doppelten axialen Erstrekkung der Ringfasen (22 und 23) der ersten Drosselstelle entspricht.
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