DE2508268C3 - Steuerkolben fur hydraulische Druckmittelfolgesteuerungen, insbesondere für ein Lenkventil einer Servolenkeinrichtung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerkolben für hydraulische Druckmittilsteuerungen, insbesondere für ein Lenkventil einer Servolenkeinrichtung von Fahrzeugen, mit mindestens zwei Steuerkanten zur stufenlosen Steuerung des Druckmittelflusses von einer Druckmittelquelle zu mindestens einem Arbeitsraum eines Servomotors bzw. des Druckmittelabflusses aus dem Arbeitsraum in einen Ablauf, sowie mit einer hydraulischen Nullstellung mit vorgegebener Lage der Steuerkanten zu einem den Steuerkolben umgebenden Gehäuse, ferner mit Ausnehmungen oder Durchbrüchen im Steuerkolben zum Eingreifen eines manuell verstellbaren Betätigungsmittels, insbesondere in Form eines Fingers, und weiterhin mit einer bei fehlenden äußeren Kräften wirksamen, mechanischen Zentrierung des Betätigungsmittels zum Erreichen einer mechanischen Nullstellung.

Hydraulische Druckmittelsteuerungen mit zwei durch ein gemeinsames Betätigungsmittel gegensinnig bewegbaren Steuerkolben sind bekannt Wenn nun das Betätigungsglied durch äußere, von den Steuerkolben unabhängige Kräfte zentriert wird, ist es äußerst schwierig, die Steuerkolben so an das Betätigungsglied anzubinden, daß die hydraulische Nullstellung der Steuerkolben mit der mechanischen Nullstellung des Betätigungsgliedes übereinstimmt Bei stirnseitig betätigten Steuerkolben hat man die Möglichkeit, auf einem Prüfstand mittels Steilschrauben zwischen Betätigungsglied und Steuerglied einen Abgleich herbeizuführen.

Diese Möglichkeit ist beispielsweise aus der DE-OS 22 61 872 ersichtlich. Sie ist jedoch nicht anwendbar, wenn die Betätigung über Finger erfolgt, die in Durchbrüche oder Ausnehmungen eingreifen, wie es beispielsweise in der DE-PS 11 33 642 dargestellt ist Bei der dort ersichtlichen Servolenkeinrichtung wird zur mechanischen Zentrierung ein Torsionsstab verwendet. Der Abgleich wird auf einem Prüfstand derart vorgenommen, daß zunächst die hydraulische Nullstellung ermittelt und dann der bis dahin nur einseitig befestigte Torsionsstab verbohrt wird. Dies erfordert in sehr aufwendiger, nachteiliger Weise eine sehr große Präzision der Einstellung und der nachfolgenden Bohrarbeit Außerdem besteht keine Möglichkeit, Verschleiß an den Steuerkanten oder dem Betätigungsmittel durch einen erneuten Abgleich zu kompensieren. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und Steuerkolben der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß in einfacher, billiger Weise ohne wesentliche Vergrößerung des Bauvolumens auch bei größeren Fertigungstoleranzen ein Anpassen der hydraulischen Nullstellung des Steuerkolbens an die mechanische Nullstellung des Betätigungsmittels ermöglicht wird. Das Anpassen soll bei Bedarf auf einfache Weise wiederholt werden können, so daß auch Verschleißerscheinungen an Steuerkanten usw. ausgeglichen werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Steuerkolben aus einem die Ausnehmung oder den Durchbruch aufweisenden Kolbenteil und mindestens einem mit den Steuerkanten versehenen Steuerteil besteht, wobei Kolbenteil und Steuerteil durch eine Schraubverbindung verbunden sind und der Abstand zwischen Steuerten und Kolbenteil ausgehend von einem mittleren Abstand mit Hilfe der Schraubverbindung einstellbar ist.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So besitzt zur Vermeidung von Doppelzentrierungen der Kolbenteil einen geringeren Durchmesser als der Steuerteil. Zweckmäßigerwei-

bo se hat der Kolbenteil einen zapfenartigen, mit Außengewinde versehenen Ansatz, der in eine mit Innengewinde versehene Bohrung des Steuerteils geschraubt ist.

Die Erfindung ist für alle Arten von Steuerventileinrichtungen anwendbar, sofern ein Abgleich zwischen einer hydraulischen und einer mechanischen Nullstellung notwendig ist. Dabei kann natürlich auch der Steuerteil einen mit Gewinde versehenen Zapfen

besitzen, der in eine entsprechende Gewindebohrung des zur Betätigung dienenden Kolbenteils geschraubt wird. Neben Steuerteilen mit zwei Steuerkanten sind auch solche mit vier denkbar. Die gegenseitige Lage der Steuerkolben zueinander spielt eine nur sintergeordnete Rolle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer den erfindungsgemäßen Steuerkolben aufweisenden Servolenkung mit einem Schnitt längs der Achse des Lenkventils.

Fig.2 zeigt einen Schnitt durch das Lenkventil gemäß der Schnittlinie C-D von F i g. 1.

Fig.3 zeigt einen ähnlichen Schnitt, jedoch für ein Lenkventil mit offener Mitte.

F i g. 4 zeigt in einem Teilausschnitt einen ähnlichen Steuerkolben wie in Fig.3, jedoch mit anderer Betätigung.

Eine Pumpe 1 saugt Druckmitte! aus einem Vorratsbehälter an und fördert es in eine Druckleitung 3, die über ein Rückschlagventil 4 mit einer Druckleitung 5 verbunden ist. Der Druck in der Druckleitung 3 wird durch ein Druckbegrenzungsventil 6 begrenzt. Weiterhin ist zwischen der Druckleitung 3 und dem Vorratsbehälter 2 ein Abschaltventil 7 angebracht, welches in Abhängigkeit vom Druck in der Druckleitung 5 über eine Steuerleitung 8 geschaltet wird. Die Druckleitung 5, an die ein Druckspeicher 9 angeschlossen ist, mündet innerhalb eines Anschlußkörpers 10 in einen nicht näher dargestellten Anschluß, der mit einer Ringnut P im Innern des Anschlußkörpers verbunden ist. Der Ringnut P benachbart befinden sich zwei weitere Ringnuten A und S, die mit ebenfalls nicht näher dargestellten Anschlüssen in Verbindung stehen, von denen Leitungen 11 und 12 zu Anschlüssen A\ und ßi eines Servomotors 13 führen. Der Einfachheit halber sind die Druckleitung 5 und die Leitungen 11 und 12 bis zu den Ringnuten P, A und ß gezeichnet.

Der Servomotor 13 besitzt in seinem Innern einen Servokolben 14, der mit beidseitigen Kolbenstangen 15 und 16 fest verbunden ist und so im Innern des Servomotors 13 Arbeitsräume 17 und 18 abteilt. In den Arbeitsraum mündet der Anschluß Ai, während der Anschluß B\ in den Arbeitsraum 18 mündet. Die Kolbenstange 16 steht mit den gelenkten Rädern in Wirkverbindung, von denen ein Rad 19 dargestellt ist. Die Wirkverbindung wird durch die strichpunktierte Linie 20 symbo'isch dargestellt. Den Ringnuten A. Bund P liegen Querbohrungen 21, 22 und 23 gegenüber, die sich in einer Büchse 24 befinden, die mit einem gewissen radialen Spiel im Innern des Anschlußkörpers 10 angeordnet ist, wobei der dadurch entstehende Spalt mittels Dichtungen 25 abgedichtet ist. Die Büchse 24 weist eine innere Bohrung 26 auf. Die Querbohrungen 21, 22 und 23 münden in konzentrisch zur Bohrung 26 angeordnete Ringnuten 27, 28 und 29. Die Büchse 24 wird mit einem sehr geringen radialen Spiel von einem Kraftausgangsglied 30 durchdrungen, welches den Anschlußkörper 10 nach außen überragt und dort als Ritzel 31 ausgebildet ist. Wie durch eine strichpunktierte Linie 32 angedeutet, wirkt d--n Ritzel 31 auf ein mit der Kolbenstange 15 verbundenes Zahnsegment 33 ein. Das Ritzel 31 pflanzt sich in einen Lagerzapfen 34 fort, der in einem nicht näher dargestellten Lager gelagert wird. Das Kraftausgangsglied 30 ist weiterhin mittels eines Lagers 35 im Anschlußkörper 10 gelagert In einer den Anschlußkörper 10 zur anderen Seite überragenden Partie 36 ist das Krafiausgangsglied 30 zur Aufnahme von zwei Steuerkolben 37 und 38 vorgesehen.

Das Kraftausgangsglied 30 ist mit einer inneren Bohrung 39 versehen, in welche ein Torsionsstab 40 hineinragt, der mit Hilfe eines Querstiftes 41 mit dem Kraftausgangsglied 30 verbunden ist Der Torsionsstab 40 ist an seinem anderen Ende mit Hilfe eines Querstiftes 42 fest mit einem Krafteingangsglied 43 verbunden, welches mittels Lagern 44 und 45 innerhalb einer fest mit der Partie 36 verbundenen Büchse 46 gelagert ist In einem zwischen Büchse 46 und Partie 36 sich ausbildenden Hohlraum 47 ist das Krafteingangsglied 43 zu einem zweiseitigen Hebel 48 ausgebildet der an seinen Enden mit achsparallel gerichteten Fingern 49 und 50 versehen ist, die in noch näher zu beschreibender Weise in Ausnehmungen 51 und 52 innerhalb der Steuerkolben 37 und 38 mit Spiel eingreifen. Die Partie

36 sowie die Büchse 46 werden von einem topfförmigen Deckel 53 mit Abstand umschlossen, der abgedichtet am Anschlußkörper 10 befestigt ist und an seinem Boden 54 eine mittels einer Dichtung 55 abgedichtete Durchdringung 56 für das Krafteingangsglied 43 aufweist. Das Krafteingangsglied 43 ist mit einem Lenkrad 57 verbunden, wie durch eine Wirklinie 58 angedeutet ist. Der freie Raum innerhalb des Deckels 53 ist mit 59 bezeichnet und über eine von einem nicht näher dargestellten Anschluß ausgehende Leitung Γ mit dem Vorratsbenälter 2 verbunden. Die Steuerkolben 37 und 38 sind aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Der Steuerkolben 37 besitzt einen dicht in einer Bohrung 60 der Partie 36 gleitbar angeordneten Steuerteil 61, welcher zwei durch eine Ringnut 62 getrennte Schultern 63 und 64 aufweist. In seinem Innern besitzt der Steuerteil 61 eine Durchgangsbohrung 65, die zum Teil mit Gewinde versehen ist, in welches ein zapfenartiger Ansatz 66 eines Kolbenteils 67 geschraubt ist Zur Vermeidung von Doppelzentrierungen weist der Kolbenteil 67 gegenüber der ihn umgebenden Bohrung 60 ein gewisses Radialspiel auf und ist senkrecht zu seiner Achse mit der Ausnehmung 51 versehen, in welche mit allseitigem Spiel der Finger 50 eingreift. Auf seiner dem zapfenartigen Ansatz 66 abgewandten Stirnfläche kommt der Kolbenteil 67 in Kontakt mit einem als Reaktionskolben 68 bezeichneten Einzelteil des Steuerkolbens 37. Der Reaktionskolben 68 wird auf seiner freien Stirnfläche von einem Reaktionsraum 69 begrenzt, der gegenüber dem Raum 59 durch einen Dichtstopfen 70 abgedichtet wird, der durch eine verschraubte Abdeckplatte 71 in Position gehalten wird. Im Innern des Reaktionskolbens 68 ist ein Kolben 72 gleitbar angeordnet, der von einer Feder 73 belastet wird, deren anderes Ende sich am Kolbenteil 67 abstützt Im Innern des Kolbens 72 ist ein Entlastungskanal 74 angeordnet, der vom Reaktionsraum 69 ausgeht und sich nach einem gewissen Hub des Kolbens 72 in eine die Feder 73 aufnehmende Bohrung 75 öffnet, die ihrerseits mit dem Hohlraum 47 bzw. dem Raum 59 und damit der Leitung T in Verbindung pteht. In der Bohrung 65 ist eine Feder 76 angeordnet, die sich an einem gehäusefesten Widerlager 77 abstützt. Im Bereich der Ringnut 62 mündet ein Druckkanal 78, der über außerhalb der Zeichenebene liegende Kanäle 79 im Kraftausgangsglied 30 mit der Ringnut 29 und damit mit der Ringnut P in Verbindung steht. Zum besseren Verständnis wird auch der Druckkanal 78 zusätzlich mit P bezeichnet. In der Neutralstellung des Steuerkolbens

37 verschließt die Schulter 64 einen Kanal 80, der über ebenfalls nicht näher dargestellte Kanäle 81 im

K-raftausgangsglied 30 mit der Ringnut 27 und damit auch mit der Ringnut A in Verbindung steht. Der Kanal 81 ist daher zusätzlich mit A bezeichnet. Ein Kanal 82 verbindet den Kanal 80 mit dem Reaktionsraum 69. Das zwischen dem Finger 50 und der dem Reaktionskolben 68 zugewandten Seite der Ausnehmung 51 vorhandene Spiel wird mit χ bezeichnet, während das Spiel zwischen dem Finger 50 und der dem Steuerteil 61 zugewandten Seite der Ausnehmung 51 mit y bezeichnet wird. Die Kanten der Schulter 64 werden als Steuerkanten 83 und 84 bezeichnet, wobei die Steuerkante 83 der Ringnut 62 benachbart ist. Im Ansatz 66 ist eine Querbohrung 85 angebracht, welche zur Aufnahme eines Kunststoffstopfens 86 oder dergleichen dient. Der Kunststoffstopfen 86 erstreckt sich beidseitig bis in das Gewinde hinein und dient daher als Verdrehsicherung.

Der Steuerkolben 38 ist mit dem Steuerkolben 37 vollkommen identisch, so daß sich entsprechende Teile die gleichen, aber mit einem Strich versehenen Bezugszahlen erhalten. Der Kanal 78 bzw. P mündet demnach in eine Ringnut 62', während die Schulter 64' einen Kanal 80' in einer Neutralstellung verschließt, der über einen Kanal 81' mit der Ringnut 28 bzw. der Ringnut B verbunden ist. Der Einfachheit halber wird auch der Kanal 80' mit B bezeichnet.

Zur Erläuterung der Funktion sei zunächst angenommen, daß der Druckspeicher 9 entleert sei, die Pumpe 1 nicht fördere und keine äußeren Kräfte auf die gelenkten Räder 19 wirken. Da die Arbeitsräume 17 und 18 ebenso wie die Reaktionsräume 69 und 69' dann drucklos wären, würden die Federn 76 und 76' die Steuerkolben 37 und 38 soweit verschieben, bis sie an den Fingern 50 und 49 anstießen. In einer solchen Stellung wurden die Steuerkanten 83 und 83' die Verbindungen P-A und P-B hergestellt haben. Wenn nunmehr die Pumpe 1 zu fördern begänne, würde über diese Verbindungen Druckmittel in die Arbeitsräume 17 und 18 strömen und dort einen Druckanstieg hervorrufen, der sich unter anderem auch in die mit den Arbeitsräumen 17 und 18 kommunizierenden Reaktionsräume 69 und 69' forpflanzt. Dort bewirkt der Druckanstieg nach Überwindung der Vorspannungen der Federn 76 und 76' eine Verschiebung der Steuerkolben 37 und 38 gegen dip Kraft dieser Federn. Die Kraftübertragung erfolgt vom Reaktionskolben 68 bzw. 68' über den Kolbenteil 67 bzw. 67' mit dem zapfenartigen Ansatz 66 bzw. 66' auf die Feder 76 bzw. 76' und gleichzeitig auf den Steuerteil 61 bzw. 6Γ. Die Verschiebung der Steuerkolben 37 und 38 findet unter zunehmender Drosselung der Verbindungen P-A und P-B solange statt bis schließlich die Steuerkanten 83

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UItVl VyJ UIVOV. T V.I L/lllVlUllg VH UIIlVl Ut fcUltlL L/Vl nüJ" druck »unterbrechen« ist hier so zu verstehen, daß zwar keine große Strömung stattfindet, jedoch stromab von den Steuerkanten 83 und 83' auftretende Leckagen ersetzt werden, derart, daß der Druck in den Reaktionsräumen 69 und 69' konstant bleibt Diese Schaltstellung ist in F i g. 2 dargestellt. Der Druck ist der »Vordruck«. Wenn nunmehr das Lenkrad 57 im Uhrzeigersinn bewegt wird, bewegen sich auch das Krafteingangsglied 43 und der Hebel 48 mit den Fingern 49 und 50 im Uhrzeigersinn. Der Torsionsstab 40 wird dabei etwas gespannt, so daß eine Relativbewegung zwischen Krafteingangsglied 43 und Kraftausgangsglied 30 stattfindet Entsprechend dieser Relativbewegung bewegen sich auch die Finger 49 und 50 relativ zu den Kolbenteilen 67' und 67. Die Spiele x'und y werden dabei kleiner. Es sind nun zwei Fälle zu unterscheiden.

Beim ersten Fall sei angenommen, daß das Fahrzeug sich beispielsweise auf Glatteis bewege, so daß die zum Lenken benötigte Kraft sehr gering sei und die vorhandene Vorspannung des Torsionsstabes ausreicht um die Räder 19 und den Servokolben 14 zu bewegen, der dabei eine Bewegung nach links ausführen möge. Dabei vergrößert sich der Arbeitsraum 18, so daß der dort herrschende Druck sich zumindest kurzzeitig erniedrigt. Die Kraft im Reaktionsraum 69' wird daher ebenfalls etwas geringer, und die Feder 76' schiebt den Steuerkolben in eine Position, in welcher die Steuerkante 83' die Verbindung P-B etwas mehr öffnet. Es sei darauf hingewiesen, daß hierdurch keinerlei Verstärkung bewirkt wird, sondern nur der Abfall des Vordruckes ausgeglichen wird, in umgekehrter Weise verkleinert sich der Arbeitsraum 17, wodurch dort und im Raktionsraum 69 ein Druckanstieg entsteht. Dieser Druckanstieg bewirkt eine Verschiebung des Steuerkolbens 37 gegen die Kraft der Feder 76 solange, bis die Steuerkante 84 öffnet und die Verbindung A-Therstellt, so daß Druckmittel aus dem Arbeitsraum 17 zum Vorratsbehälter 2 zurückströmen kann. Der Steuerkolben 37 wirkt daher auch als Kolben eines Druckregelventils. Um nun zur Erklärung des zweiten Falles zu kommen, sei angenommen, daß die Spannung des Torsionsstabes 40 nicht ausreiche, um eine Bewegung der gelenkten Räder 19 zu erzielen. Die Finger 49 und 50 werden sich dann relativ zu den Kolbenteilen 67' und 67 solange bewegen, bis die Spiele x'und y verschwunden sind und ein mechanischer Kontakt stattgefunden hat Bei einer weiteren Bewegung der Finger 49 und 50 werden die Steuerkolben 37 und 38 dann zwangsweise mitgeschleppt. Dabei öffnet schließlich die Steuerkante 83' die Verbindung P-B. Druckmittel kann zum Arbeitsraum 18 hinströmen, dort Druck aufbauen und die beabsichtigte Verschiebung des Servokolbens bzw. die Bewegung der Räder 19 unterstützen. Da in dem System 18, B_u 12, B, 22, 28, 81', 80' (B) ein positiver Vordruck herrscht, findet das Überströmen von Druckmittel ohne Zischen oder sonstige Geräuschbildung statt Ebenso werden Luftausscheidungen verhindert, und der Servokolben 14 ist hydraulisch eingespannt Die Höhe des Druckanstieges richtet sich nach der am Lenkrad 57 aufgebrachten Kraft, welche von der im Reaktionsraum 69' oberhalb des Vordruckes aufgebrachten Reaktionskraft auf den Reaktionskolben 68' abhängt Der mechanische Kontakt zwischen dem Finger 50 und dem Kolbenteil 67 bewirkt eine Verschiebung des Steuerkolbens 37 derart daß die Steuerkante 84 die Verbindung vom Kanal 80 zur Bohrung 60 herstellt die in diesem Bereich mit dem

ausgedrückt der Arbeitsraum 17 wird mit der Leitung T verbunden, was der Verbindung A-T entspricht. Der Druckanstieg im Arbeitsraum 18 kann maximal bis zum Erreichen des Öffnungsdruckes des Druckbegrenzungsventils 6 ansteigen. Der Druckanstieg im Reaktionsraum 69' und damit die Reaktionskraft ist jedoch auf einen geringeren Wert begrenzt da bei diesem Wert der Kolben 72' relativ zum Reaktionskolben 68' soweit gegen die Kraft der Feder 73' verschoben ist, daß der Entlastungskanal 74' sich in die Bohrung 75' öffnet Da der Zufluß von Druckmittel aus dem Kanal 82' in den Reaktionsraum 69' gedrosselt stattfindet wird ein unerwünscht starkes Abströmen von Druckmittel verhindert Es sei schließlich noch darauf hingewiesen, daß das selbsttätige Rückstellen der gelenkten Räder in die Geradeausstellung ähnliche Vorgänge hervorruft.

wie das weiter oben beschriebene Lenken ohne hydraulische Verstärkung. Der einzige Unterschied liegt darin, daß einmal der Servokolben 14 durch das Kraftausgangsglied 30 bewegt wird und zum anderen durch an den Rädern wirkende äußere Kräfte. Die Möglichkeit des selbsttätigen Rückstellens ist insbesondere dann wichtig, wenn anstelle des Torsionsstabes 40 vorgespannte Verbindungsmittel verwendet werden. Um eine bestimmte Rückstellgeschwindigkeit zu ermöglichen, müssen die Spiele at und y'eine vorbestimmte Höhe besitzen, da von der Größe dieses Spiels der Durchflußquerschnitt von A nach T bzw. von B nach T abhängt Die Größe der Spiele y und y' richtet sich danach, welcher rein mechanische Kraftübertragungsanteil bis zum Einsetzen der hydraulischen Servounterstützung gewünscht wird. Die Spieie soiien nicht unnötig groß gemacht werden, da sie dann beim Ausfall der Hydraulik zu unsicherem Lenkverhalten führen können. Es ist klar, daß eine Drehung des Lenkrades 57 gegen den Uhrzeigersinn bzw. in anderer Richtung wirkende äußere Kräfte an den gelenkten Rädern 19 die gleichen Wirkungen jeweils für den anderen Steuerkolben hervorrufen. Es erübrigt sich daher eine ausführliche Beschreibung. Da es sich bei der Herstellung der Finger 49 und 50 sowie der Ausnehmungen 51 und 52 um die Herstellung zylindrischer Profile handelt, lassen sich auf relativ einfache Weise enge Toleranzen einhalten. Das bedeutet, daß auch das Gesamtspiel χ und y sehr genau toleriert werden kann. Es ist jedoch praktisch unmöglich, ohne Einstellmöglichkeit die richtigen Spiele χ und y und gleichzeitig die richtige Lage der Steuerkanten 83 und 84 zu erzielen. Mit Hilfe des Gewindes iti der Durchgangsbohrung 65 kann diese Schwierigkeit ausgeräumt werden. Der Torsionsstab 40 wird zweckmäßigerweise nach Zeichnungsmaßen gebohrt und verstiftet, während der Kolbenteil 67 und Steuerteil 61 ebenfalls zunächst zeichnungsgemäß verschraubt werden, was beispielsweise durch Einschieben einer Lehre zwischen Kolbenteil 67 und Schulter 64 geprüft werden kann. Der Kunststoffstopfen 86 verhindert dabei ein selbsttätiges Lösen nach der Montage bzw. während des Betriebes. Nach dem Einbau der Steuerteile 61 und 61' wird die gesamte Steuerventileinrichtung bei gelöstem Deckel 53 auf einem Prüfstand montiert, der die Simulation bestimmter Fahrzustände zuläßt Die Spiele χ und y werden nicht direkt gemessen und eingestellt, sondern ergeben sich aus den gemessenen Drücken und Drehmomenten. Wenn vorgegebene Sollwerte nicht erreicht werden, kann der Steuerteil 61 mit Hilfe eines Werkzeuges verdreht werden. Der Finger 50 dient dabei als Verdrehsicherung für den Kolbentei! 57. Bei cincir. solchen Einstellvorgang kann sich ganz geringfügig die Vorspannung der Feder 76 ändern. Im allgemeinen kann man dies in Kauf nehmen. Sollte die Vorspannungsänderung jedoch unerwünscht sein, empfiehlt es sich, die Feder 76 direkt auf den Steuerteil 61 wirken zu lassen, da dieser gegenüber dem Widerlager 77 eine feste Nullstellung einnimmt

In F i g. 3 ist der gleiche Schnitt wie in F i g. 2 dargestellt mit dem einzigen Unterschied, daß nunmehr Steuerkolben 37' und 38' eines Lenkventils mit offener Mitte dargestellt sind. Die Steuerteile 61" und 61'" besitzen Schultern 63" und 63'" sowie mit Steuerkanten 83" und 83'" bzw. 84" und 84'" versehene Schultern 64" und 64'". Die Schultern 64" und 64'" sind in ihrer axialen Ausdehnung so bemessen, daß sie in der Neutralstellung der Steuerkolben 37' und 38' die Kanäle 80 und 80' nicht ganz verschließen. Das über den Kanal 78 in die Ringnuten 62" und 62'" einströmende Druckmittel hat daher die Möglichkeit, unter Bildung eines gewissen Staudruckes in den Kanal 80 bzw. in den Kanal 80' einzuströmen, dort ebenfalls einen gewissen Staudruck aufzubauen und im übrigen an den Steuerkanten 84" und 84'" vorbei über den Hohlraum 47, den Raum 59 und die Leitung Tzum Vorratsbehälter 2 zurückzuströmen. Der Staudruck in den Kanälen 80 und 80' pflanzt

ίο sich auch in die Reaktionsräume 69 und 69' fort und wirkt dort gegen die Kraft der Federn 76 und 76' derart, daß unabhängig von der jeweiligen Viskosität des Druckmittels, dem Druck im Kanal 78 und den auftretenden Fertigungstoleranzen die Spalte an den Steuerkanten 83" und 83'" bzw. 84" und 84'" sich so einstellen, daß der Druck in den Kanälen SO und SO', oder anders ausgedrückt, der Vordruck konstant gehalten wird. Diese Druckregelung wird solange beibehalten, bis die Finger 50 und 49 die Kolbenteile 67 und 67' berühren. Wenn die Bewegung der Finger 49, und 50 dabei im Uhrzeigersinn erfolgt wird der Kolbenteil 67 nach unten bewegt, so daß der Spalt an der Steuerkante 83'" sich vergrößert und im Kanal 81' (B) der Druck anwächst, da gleichzeitig der Spalt an der Steuerkante 84'" sich verkleinert und damit den Abfluß von Druckmittel erschwert Gleichzeitig wird der Kolbenteil 67 nach oben bewegt, so daß der Spalt an der Steuerkante 83" sich verkleinert und der Zufluß von Druckmittel stärker gedrosselt wird. Dieser Verkleinerung entspricht eine Vergrößerung des Spaltes an der Steuerkante 84", so daß Druckmittel verstärkt aus dem Kanal 80 abfließen kann und dort einen geringen Druckabfall bewirkt Die Folge ist, daß im Arbeitsraum 18 ein Drückanstieg stattfindet in dem Arbeitsraum 17 der Druck aber abfällt Der Servokolben 14 bewegt sich daher nach links und unterstützt die vom Lenkrad 57 eingeleitete Bewegung. Eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bewirkt die gleichen Funktionen jeweils für den anderen Steuerkolben bzw. den anderen Arbeitsraum. Auch in diesem Fall erfolgt die Montage aller Teile zunächst nach den Zeichnungsmaßen. Die Einstellung des Steuerteiis 61" relativ zum Koibentcil 57 erfolgt hier wieder auf einem Prüfstand.

Die Fig.4 zeigt in einem Teilausschnitt einen Steuerkolben 138, der ähnlich wie der Steuerkolben 38' von Fig.3 aufgebaut ist Der Steuerkolben 138 ist jedoch nicht von einer Feder belastet, und der Finger 49 greift in Achsrichtung des Steuerkolbens 138 gesehen, spielfrei in eine Ausnehmung 152 ein, die jedoch quer zur Achsrichtung einen größeren Durchmesser als der Finger 49 besitzt Eine Durchgangsbohrung 165' innerhalb des Steuerteils 161' ist auf ihrer ganzen Länge mit Gewinde versehen. In den nicht vom Ansatz 66' ausgefüllten Teil der Durchgangsbohrung 165' ist ein Gewindestopfen 87' geschraubt, der zum Kontern dient Im Gegensatz zu der Ausführung nach F i g. 3 wirkt sich nunmehr jede Relativbewegung zwischen Krafteingangsglied 43 und Kraftausgangsglied 30 in einer dazu proportionalen Verstellung des Steuerkolbens 138 aus.

Da der Finger 49 in Achsrichtung des Steuerkolbens 138 gesehen beidseitig spielfrei anliegt, kann man von einer Zwangssteuerung sprechen. Da der Steuerkolben 138 dadurch keinerlei Möglichkeit hat, sich selbst in eine bestimmte Nullstellung zu bewegen, ohne gleichzeitig auf die mechanische Nullstellung rückzuwirken, ist eine Einstellmöglichkeit um so mehr erforderlich. Im Gegensatz zu den bekannten Lenkventilen wird die mechanische Mitte zuerst eingestellt wobei man

Fertigungstoleranzen in Kauf nimmt Nach Anschluß einer Druckquelle und entsprechender Meßgeräte wird dann durch Verdrehen des Steuerteils 161' gegenüber dem Kolbenteil 167' die hydraulische Nullstellung gesucht Der Gewindestopfen 87' ist dabei zunächst gelöst und wird nach erfolgter Einstellung zum Zwecke des Konterns angezogen Ein entsprechender Vorgang gilt für den zweiten, in Fig.4 nicht dargestellten

10

Steuerkolben. Schließlich wird der Deckel 53 dicht am Anschlußkörper 10 befestigt, und das Lenkventil ist einbaufertig. Selbstverständlich können Einstellarbeiten ebenso wie bei den vorigen Ausführungen auch im eingebauten Zustand durchgeführt werden, wobei es nur notwendig ist, nach Entfernen des Deckels 53 das in den Raum 59 austretende Lecköl und Ablauföl aufzufangen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steuerkolben für hydraulische Druckmittelsteuerungen, insbesondere für ein Lenkventil einer Servolenkeinrichtung von Fahrzeugen, mit mindestens zwei Steuerkanten zur stufenlosen Steuerung des Druckmittelflusses von einer Druckmittelquelle zu mindestens einem Arbeitsraum eines Servomotors bzw. des Druckmitlelabflusses aus dem Arbeitsraum in einen Ablauf, sowie mit einer hydraulischen Nullstellung mit vorgegebener Lage der Steuerkanten zu einem den Steuerkolben umgebenden Gehäuse, ferner mit Ausnehmungen oder Duichbrüchen im Steuerkolben zum Eingreifen eines manuell verstellbaren Betätigungsmittels, insbesondere in Form eines Fingers, und weiterhin mit einer bei fehlenden äußeren Kräften wirksamen, mechanischen Zentrierung des Betätigurigsmiuels zum Erreichen einer mechanischen Nullstellung, d a durch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (37; 38; 37'; 38'; 138) aus einem die Ausnehmung (51; 52; 152) oder den Durchbruch aufweisenden Kolbenteil (67; 67'; 167') und mindestens einem mit den Steuerkanten (83, 84; 83', 84'; 83", 84"; 83'", 84'") versehenen Steuerteil (61; 61'; 61"; 61"'; 161) besteht, wobei Kolbenteil (67; 67'; 167') und Steuerteil (61; 61'; 61"; 61"'; 16Γ) durch eine Schraubverbindung verbunden sind und der Abstand zwischen Steuerteil (61; 6Γ; 61"; 61'"; 161') und Kolbenteil (67; 67'; 167') ausgehend von einem mittleren Abstand mit Hilfe der Schraubverbindung einstellbar ist.

2. Steuerkolben nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenteil (67,67', 167') zur Vermeidung von Doppelzentrierungen einen geringeren Durchmesser hat als der Steuerteil (61, 6Γ, 61",6Γ", 161').

3. Steuerkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenteil (67, 67', 167') einen zapfenartigen, mit Außengewinde versehenen Ansatz (66,66') besitzt, der in eine mi; Innengewinde versehene Durchgangsbohrung (65, 65', 165') innerhalb des Steuerteils (61, 61', 61", 6Γ", 16Γ) geschraubt ist.

4. Steuerkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansatz (66, 66') eine Querbohrung (85, 85') angebracht ist, die zur Aufnahme eines als Verdrehsicherung dienenden Kunststoffstopfens (86, 86') oder dergleichen dient, der sich beidseitig bis in das Gewinde erstreckt.

5. Steuerkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Durchgangsbohrung (165') ein zum Kontern dienender Gewindestopfen (87') einschraubbar ist.