DE2541487A1 - Steuergeraet fuer druckmittelbetaetigte vorrichtungen - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

8000 MÜNCHEN 83 ELFENSTRASSE 32 2541487

17. Se?. 1975

74-CLP-56

EATON CORPORATION 1OO Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.

Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen und insbesondere ein Steuergerät, das eine verbesserte Haupt-Folgeventilelementanordnung aufweist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist allgemein bei beliebigen Steuergeräten für druckmittelbetätigte Vorrichtungen geeignet, bei denen das Steuergerät mit einer Ventilkolben- oder -hülsenanordnung versehen ist; sie ist aber von besonderem Vorteil in Verbindung mit Steuergeräten für Servolenkeinrichtungen, wie sie bei geländegängigen Fahrzeugen eingesetzt werden. Die Erfindung wird infolgedessen in Verbindung mit einer solchen Anordnung näher erläutert. Während die Erfindung ferner an Hand von drehbaren Haupt-Folgeventilelementanordnungen beschrieben ist, versteht es sich, daS sie auch bei Ventilen anwendbar ist, die in Abhängigkeit von einer Axialverstellung arbeiten.

Ein Steuergerät fUr eine Servolenkanordnung der vorliegend betrachteten Art ist in der US-Reissue-PS 25126 beschrieben. Steuergeräte der dort offenbarten Ausbildung sind in der einschlägi-

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FERNSPRECHER: 019/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

gen Technik allgemein bekannt; sie weisen ein Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß sowie zwei Steuerdruckmittelanschlüssen auf, über die ein Servolenkzylinder mit Druckmittel beaufschlagt wird. Das Lenkrad des Fahrzeuges ist mit dem Steuergerät unmittelbar verbunden. Steht das Lenkrad in der Neutralstellung, kann Druckmittel vom Einlaß über das Ventil zum Auslaß gelangen (System mit offener Mittelstellung) oder wird das am Einlaß anstehende Druckmittel daran gehindert, das Ventil zu durchlaufen (System mit geschlossener Mittelstellung).

Wenn das Lenkrad in der einen Richtung aus der Neutralstellung herausgedreht wird, wird das Ventil verstellt. Druckmittel strömt vom Einlaß durch das Ventil hindurch zu der Dosiervorrichtung und dann zu einem der Steuerdruckmittelanschlüsse, um den Servolenkzylinder zu verstellen. Wenn das Lenkrad in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, dreht sich das Ventil gleichfalls in entgegengesetzter Richtung. Druckmittel strömt von dem Einlaßanschluß durch das Ventil hindurch und gelangt in entgegengesetzter Richtung über die Dosiervorrichtung zu dem anderen Steuerdruckmittelanschluß, um den Servolenkzylinder in entgegengesetzter Richtung zu verstellen.

Bei bekannten Steuergeräten der beschriebenen Art wurden mit Haupt- und Folgeventilelementen ausgestattete Drehschieber benutzt, um den Druckmittelstrom entsprechend der Drehstellung des Lenkrades vom Einlaßanschluß aus weiterzuleiten. Derartige Drehschieber sind allgemein mit einem Hauptventilelement, das unmit-

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telbar mit dem Lenkrad verbunden ist, und einem Folgeventilelement versehen, welches das Hauptventilelement umgibt. In Axialrichtung neben dem Haupt- und dem Folgeventilelement befindet sich eine Dosiervorrichtung, die im allgemeinen als Zahnradverdrängervorrichtung mit Inneneingriff ausgelegt ist und ein außenverzahntes Innenzahnrad aufweist, das innerhalb eines innenverzahnten Außenzahnrades kreist. Das Innenzahnrad ist mit einer Antriebswelle oder Gelenkwelle verkeilt, deren anderes Ende mit dem Folgeventilelement verbunden ist, beispielsweise mittels eines durchlaufenden Mitnehmerstiftes, Wenn das Hauptventilelement gedreht wird, kann Druckmittel zu der Dosiervorrichtung gelangen, wodurch das Innenzahnrad veranlaßt wird, eine Kreis- und Drehbewegung auszuführen. Über die Antriebswelle wird das Folgeventilelement zu einer Folgedrehbewegung veranlaßt. Das hülsenförmige Folgeventilelement ist mit mehreren radial durchgehenden Öffnungen versehen, während das kolbenförmige Hauptventilelement an seiner Außenfläche mehrere axial verlaufende Nuten trägt, die für eine Verbindung zwischen bestimmten Öffnungen des Folgeventilelements sorgen.

Eines der bei herkömmlichen Servolenkanordnungen und den dort verwendeten Steuergeräten auftretenden Probleme ist eine unerwünschte Präzessionsbewegung des Lenkrades, d. h. die der Neutralstellung des Steuergerätes entsprechende Stellung des Lenkrades bewegt sich während des Arbeitens der Anordnung langsam in der einen oder der anderen Richtung. Vermutlich wird dies in erster Linie durch eine Unsymmetrie der Strömungswege für das Druck-

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mittel verursacht, d. h. dadurch, daß das Druckmittel in der einen Lenkrichtung einen längeren Weg zurücklegen muß und/oder die Strömung stärker gedrosselt wird als in der anderen Richtung. Zu den weiteren Problemen, die mit Anordnungen und Steuergeräten der beschriebenen Art verbunden sind, gehören interne Leckvorgänge, und zwar in erster Linie zwischen dem dosierten Druckmittel und dem rücklaufenden Druckmittel. Unter dosiertem Druckmittel soll vorliegend Druckmittel verstanden werden, das mittels der Dosiervorrichtung dosiert wurde und dann dem Servolenkzylinder zugeführt wird. Unter rücklaufendem Druckmittel wird Druckmittel verstanden, das durch die Verstellung des Servolenkzylinders verdrängt wird, zu dem Ventil zurückströmt und zu dem Auslaßanschluß (oder Behälteranschluß) gelangt. Die vorstehenden Definitionen gelten genau genommen nur für ein Steuergerät, bei dem das Druckmittel nacheinander vom Einlaßanschluß zur Dosiervorrichtung, zum Zylinder und dann zum Auslaßanschluß gelangt. Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich jedoch in gleicher Weise auch fUr Steuergeräte mit anderer Strömungsführung, wie u. a. EinlaBanschluß - Zylinder - Dosiervorrichtung -· Auslaßanschluß·. Was die Definitionen dosiertes und rücklaufendes Druckmittel für ein bestimmtes Steuergerät anbelangt, so ist festzuhalten, daß das übrige durch das Ventil hindurchströmende Druckmittel im wesentlichen den gleichen Druck wie das dosierte Druckmittel hat, jedoch nicht dosiert wurde und damit als unter hohem Druck stehendes, nicht dosiertes Druckmittel bezeichnet werden kann.

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Bei vielen herkömmlichen Haupt-Folgeventilelementanordnungen sind die Öffnungen des Folgeventilelements, die zu den Steuerdruckmittelanschlüssen führen bzw. von dort kommen, und die damit in Verbindung stehenden Nuten des Hauptventilelements derart angeordnet, daß die dosiertes Druckmittel enthaltenden Nuten und die rücklaufendes Druckmittel aufnehmenden Nuten einander abwechseln, d. h. wechselweise aufeinanderfolgen, wodurch die Länge der Grenzfläche zwischen dosiertem und rücklaufendem Druckmittel sowie die Gefahr eines Leckens zwischen diesen Druckmittelströmen wesentlich erhöht wird (vergl. beispielsweise US-PS 3 819 3O7).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen sowie eine dafür bestimmte Ventilelementanordnung zu schaffen, mit denen die vorstehend erläuterten Probleme ausgeräumt werden. Es soll ein Steuergerät für eine Servolenkanordnung erhalten werden, bei der eine Lenkradpräzession durch eine verbesserte Auslegung des Hauptventilelements minimal gehalten ist. Insbesondere soll das Hauptventilelement des Steuergerätes für beide Drehrichtungen des Ventils im wesentlichen symmetrische Druckmittelströmungswege aufweisen. Mit der Ausbildung des Hauptventilelements des Steuergerätes sollen interne Leckvorgänge weitgehend vermindert werden, indem die Länge der Grenzfläche zwischen dosiertem und rücklaufendem Druckmittel herabgesetzt wird. Es soll eine Hauptventilelementausbil- dung geschaffen werden, bei der das dosierte und das rücklaufende Druckmittel in Axialrichtung voneinander getrennt gehalten

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werden. Ferner sollen ein Steuergerät und eine dafür bestimmte Hauptventilelementausbildung geschaffen werden, die es gleichzeitig erlauben, wahlweise für einen Betrieb mit offener Mittelstellung oder mit geschlossener Mittelstellung zu sorgen, ohne daß interne Abwandlungen des Steuergerätes oder des Haupt- und Folgeventilelement aufweisenden Ventils erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein verbessertes Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen gelöst. Das Steuergerät weist ein Gehäuse und eine innerhalb des Gehäuses untergebrachte Ventilanordnung mit einem drehbaren Hauptventilelement und einem damit zusammenwirkenden, gegenüber dem Hauptventilelement drehbaren Folgeventilelement auf, die eine gegenseitige Neutralstellung haben. Das Folgeventilelement ist mit dem Hauptventilelement derart gekoppelt, daß es eine begrenzte Bewegung mit Bezug auf die Neutralstellung ausführen kann. Das Steuergerät weist ferner eine Dosiervorrichtung mit einem Dosierorgan auf, das mit dem Folgeventilelement gekoppelt ist, um diesem eine Folgebewegung zu vermitteln. Das Steuergerät ist mit einem EinlaßanschluS, einem Auslaßanschluß sowie einem ersten und einem zweiten Steuerdruckmittelanschluß zur Verbindung mit einer Anordnung wie beispielsweise einem Lenkzylinder ausgestattet. Das Haupt- und das Folgeventilelement bilden zusammen mit dem Gehäuse eine erste und eine zweite Gruppe von Druckmitteldurchlässen, die den EinlaßanschluB mit dem ersten Steuerdruckmittelanschluß verbinden, wenn die Ventilelemente ausgehend von der Neutralstellung in der einen Richtung gegeneinander verstellt werden, und die

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den Einlaßanschluß mit dem zweiten Steuerdruckmittelanschluß verbinden, wenn die Ventilelemente ausgehend von der Neutralstellung in der anderen Richtung gegeneinander verstellt werden. Die beiden Gruppen von Druckmitteldurchlässen sind so ausgelegt, daS sie in beiden Verstellrichtungen der Ventilelemente aus der Neutralstellung Druckmittelströmungswege von im wesentlichen gleicher Länge zwischen dem Einlaßanschluß und dem betreffenden Steuerdruckmittelanschluß bilden und in beiden Richtungen ein gleichförmiges Ansprechverhalten erzielt wird, wodurch eine Lenkradpräzession kleinstmöglich gehalten wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die erste und die zweite Gruppe von Druckmitteldurchlässen, die von dem Gehäuse und den Ventilelementen gebildet werden, im wesentlichen spiegelbildlich zueinander mit Bezug auf eine gedachte Ebene angeordnet, die senkrecht zu den Drehachsen der Ventilelemente steht. Auf diese Weise werden im wesentlichen gleiche Strömungswege für das Druckmittel für beide Arbeitsrichtungen des Steuergerätes erhalten.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung bildet das Gehäuse des Steuergerätes eine mit dem Einlaß verbindbare Zulaufdurchlaßanordnung, erste und zweite Steuerdruckmitteldurchlässe zur Verbindung mit dem ersten und dem zweiten Steuerdruckmittelanschluß sowie erste und zweite Dosierd.urchlässe zum Anschluß an die Dosiervorrichtung. Die Ventilanordnung bildet erste und zweite Druckdurchlässe, die mit der Zulaufdurchlaßanordnung und

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dem ersten Dosierdurchlaß verbindbar sind, wenn die Ventilanordnung aus der Neutralstellung heraus in eine erste SteuerstelXung gedreht wird, und die für eine Verbindung zwischen der Zulaufdurchlaßanordnung und dem zweiten Dosierdurchlaß sorgen, wenn die Ventilanordnung aus der Neutralstellung heraus in eine zweite Steuerstellung verstellt wird. Die ersten und zweiten Druckdurchlässe sind gegenüber der gedachten Bezugsebene entgegengesetzt und im wesentlichen gleich angeordnet. Die Ventilanordnung bildet ferner erste und zweite Arbeitsdurchlässe, mittels deren der erste Dosierdurchlaß und der erste Steuerdruckmitteldurchlaß miteinander verbindbar sind, wenn sich die Ventilanordnung in der zweiten Steuerstellung befindet, und über die der zweite DosierdurchlaB an den zweiten Steuerdruckmitteldurchlaß anschließbar ist, wenn die Ventilanordnung in der ersten Steuerstellung steht. Die ersten und zweiten Arbeitsdurchlässe sind gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Servolenkanordnung für Fahrzeuge und des zugehörigen Steuergerätes,

Figur 2 in grÖBerem Maßstab einen Axialschnitt des in Figur 1 schematisch veranschaulichten Steuergerätes,

Figuren 3 und 4 schematische übereinanderliegende Ansichten

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der Ventilelemente für eine Rechtsdrehung bzw. eine Linksdrehung,

Figuren 3A und 4A halbschematische Querschnitte entlang den Linien 3A-3A bzw. 4A-4A der Figuren 3 und 4,

Figur 5 eine Seitenansicht des Hauptventilelements

des Steuergerätes und

Figur 6 eine Seitenansicht des Folgeventilelements

des Steuergerätes.

In Figur 1 ist eine Servolenkanordnung für Kraftfahrzeuge dargestellt, für die sich das im folgenden näher erläuterte Steuergerät eignet. Derartige Servolenkanordnungen sind als solche bekannt. Dabei ist ein Lenkrad 11 mit einem Steuergerät 13, und zwar insbesondere mit einer Ventilanordnung 15 dieses Gerätes verbunden. Das Steuergerät 13 weist einen Einlaßanschluß 17 auf, über den dem Steuergerät 13 der volle Druckmittelstrom der Anordnung von einer Quelle, beispielsweise einer Pumpe 19, zufließt, die über eine Leitung 23 mit einem Behälter 21 verbunden ist. Das Steuergerät 13 ist ferner mit einem Auslaßanschluß 25 ausgestattet, der über eine Leitung 27 mit dem Behälter 21 verbunden ist. Dem Steuergerät ist eine Dosiervorrichtung 29 zugeordnet, die in Verbindung mit der Ventilanordnung 15 steht, um den Druckmittelstrom entsprechend der Drehbewegung des Lenkrades 11 und der Ventilanordnung 15 zu dosieren. Das Steuergerät

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weist ferner einen Anschluß 31 für Linksfahrt und einen Anschluß 33 für Rechtsfahrt auf, wobei dem Anschluß 31 Druckmittel über einen Strömungsweg 35 und dem Anschluß 33 Druckmittel über einen Strömungsweg 37 zugeführt wird. In Figur 1 ist die Anordnung für eine Rechtskurvenfahrt dargestellt, wobei der Strömungsweg 37 an die Dosiervorrichtung 29 angeschlossen ist. Ein Servolenkzylinder 39 wird von dem Steuergerät 13 über eine an den Anschluß 31 angeschlossene Leitung 41 und eine mit dem Anschluß 33 verbundene Leitung 43 mit Druckmittel beaufschlagt. Das Steuergerät 13 kann ferner gegebenenfalls mit einem Hilfsanschluß 45 ausgestattet sein, von dem aus Druckmittel einer Hilfsvorrichtung 47 über eine Leitung 49 zugeführt wird. Die Hilfsvorrichtung 47 ist ferner über eine Leitung 51 an den Behälter 21 angeschlossen.

Figur 2 stellt einen Axialschnitt des Steuergerätes 13 dar, der in einer Ebene verläuft, in der keiner der Anschlüsse 17, 25, 31 oder 33 sichtbar ist. Das Steuergerät 13 weist ein Gehäuse 53, eine Platte 55, die Dosiervorrichtung 29 und eine Abschlußplatte 57 auf. Diese Teile werden mittels Schrauben 59, die in nicht veranschaulichte Gewindebohrungen des Gehäuses 53 eingreifen, in dichtem Eingriff miteinander gehalten.

Die Dosiervorrichtung 29 ist mit einem innenverzahnten Außenzahnrad 61 versehen, das mittels der Schrauben 59 in fester Lage mit Bezug auf die Platte 55 und die Abschlußplatte 57 gehalten wird. Ein außenverzahntes Innenzahnrad 63, das eine mit einer Innen- keilverzahnung versehene Mittelöffnung 65 aufweist, sitzt exzen-

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trisch innerhalb des Außenzahnrades 61. Das Gehäuse 53 bildet eine im wesentlichen zylindrische, axial verlaufende Öffnung 67, innerhalb deren die Ventilanordnung 15 drehbar angeordnet ist. Am vorderen Ende des Gehäuses 53 befindet sich eine Ausnehmung 71, an der eine Abschlußkappe 73 anliegt, die mittels eines Sicherungsringes 75 festgehalten wird.

Die Ventilanordnung 15 weist ein kolben- oder hülsenförmiges Hauptventilelement 77 und ein damit zusammenwirkendes, relativ drehbares hülsenförmiges Folgeventilelement 79 auf. Das Hauptventilelement 77 läuft an seinem vorderen Ende in einem mit einer Innenkeilverzahnung versehenen Abschnitt 80 aus, in den eine nicht veranschaulichte, eine Außenkeilverzahnung tragende Welle eingreifen kann, die am Lenkrad 11 angebracht ist. Das Folgeventilelement 79 ist mit dem Hauptventilelement 77 über eine Gelenkwelle 81 verbunden, die an ihrem hinteren Ende einen balligen, keilverzahnten Kopf 83 trägt, der mit der keilverzahnten Mittelöffnung 65 des Innenzahnrades 63 in Eingriff steht, wobei die Gelenkwelle 81 an einer Axialbewegung gehindert wird. Dazu dient u. a. ein Abstandshalter 84, der zwischen dem Kopf 83 und der Abschlußplatte 57 sitzt. Am gegenüberliegenden Ende der Gelenkwelle 81 befindet sich ein gegabelter Endabschnitt 85, durch den ein querverlaufender Mitnehmerstift 87 hindurchreicht. Der Mitnehmerstift 87 erstreckt sich durch eine Öffnung des Hauptventilelements 77 und steht in an sich bekannter Weise mit dem Folgeventilelement 79 in Eingriff. Im wesentlichen rechtwinklig zum Mitnehmerstift 87 sind mehrere Blattfedern 88 angeordnet, die

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das Hauptventilelement 77 und das Folgeventilelement 79 in Richtung auf die Neutralstellung gegeneinander zu verstellen suchen. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Aufbaus und der Arbeitsweise eines solchen Steuergerätes, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, sei auf die US-Reissue-PS 25126 verwiesen.

Die Figuren 5 und 6 zeigen Seitenansichten des Hauptventilelements bzw. des Folgeventilelements in nahezu gleichem Maßstab wie in Figur 2. In beiden Figuren 5 und 6 ist eine Bezugsebene RP veranschaulicht, die senkrecht zu den Drehachsen von Hauptventilelement 77 und Folgeventilelement 79 verläuft und dem besseren Verständnis der vorliegend beschriebenen Anordnung dient.

Das Folgeventilelement 79 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Schlitzen 89 versehen, von denen in Figur 6 nur der eine gezeigt ist und die mit dem querverlaufenden Mitnehmerstift 87 in Eingriff kommen können. In ähnlicher Weise ist das Hauptventilelement 77 mit zwei diametral gegenüberliegenden Schlitzen 91 ausgestattet, von denen in Figur 5 nur der eine dargestellt ist und durch die sich der Mitnehmerstift 87 hindurcherstrecken kann, ohne, mit Ausnahme der Stellung maximaler Auslenkung, mit dem Hauptventilelement 77 in Eingriff zu kommen.

In Verbindung mit der folgenden Beschreibung der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Haupt- und Folgeventilelemente und der Erläuterung der Arbeitsweise an Hand der Figuren 3, 3A, 4 und 4A sei festgehalten, daß zahlreiche Öffnungen, Durchlässe und An-

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Schlüsse spiegelbildlich mit Bezug auf die Bezugsebene RP angeordnet sind. Sie sind mit einem Bezugszeichen versehen, dem der Buchstabe R oder L folgt, um anzuzeigen, daß sie auf der rechten bzw. der linken Seite der Bezugsebene RP liegen. Öffnungen, Durchlässe oder Anschlüsse, denen kein hinsichtlich der Bezugsebene RP entgegengesetzt angeordnetes Gegenstück zugeordnet ist, sind nur mit einem Bezugszeichen versehen.

In der Außenfläche des Folgeventilelements 79 ist eine mittig angeordnete Ringnut 93 ausgebildet, in die eine Gruppe von HiIfsanschlüssen 95 mündet. Auf gegenüberliegenden Seiten der Bezugsebene RP befinden sich Ringnuten 97L und 97R, die mit mehreren Druckanschlüssen 99L bzw. 99R in Verbindung stehen. Mehrere Dosieranschlüsse 1O1L und 1O1R liegen weiter in Abstand von der Bezugsebene RP. Schließlich ist das Folgeventilelement 79 mit Gruppen von Arbeitsanschlüssen 1O3L und 1O3R versehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben innerhalb jeder Gruppe von Anschlüssen die einzelnen Anschlüsse in Umfangsrichtung im wesentlichen den gleichen Abstand. Ferner umfaßt jede Gruppe von Anschlüssen jeweils sechs Anschlüsse, obwohl diese Anzahl variieren kann.

Das Hauptventilelement 77 trägt an seiner Außenfläche zwei als Ringnuten ausgebildete Dosiernuten 1O5L und 1O5R, die in gleichem Abstand auf entgegengesetzten Seiten der Bezugsebene RP angeordnet sind. Wenn das Folgeventilelement 79 auf das Hauptventilelement 77 aufgeschoben ist, haben die Ventilelemente 77, 79

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die gleiche axiale Relativlage wie in den Figuren 5 und 6, wobei die Bezugsebenen RP zusammenfallen. Die Dosier nuten 1O5L und 1O5R sind mit den Dosieranschlüssen 101L bzw. 1O1R axial ausgerichtet und stehen mit diesen Anschlüssen in Verbindung. Von den Dosiernuten 105L und 105R verlaufen mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Durchlässe 107L und 107R axial nach innen (in Richtung auf die Bezugsebene RP). Die Durchlässe 107L und 107R können mit den Druckanschlüssen 99L und 99R in Verbindung kommen, wenn das Hauptventilelement 77 und das Folgeventilelement 79 in der entsprechenden relativen Drehstellung stehen, wie dies weiter unten noch näher an Hand der Figuren 3 und 4 erläutert ist. Von den Dosiernuten 105L und 105R gehen mehrere Arbeitsdurchlässe 109L und 109R axial nach außen ab. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder Arbeitsdurchlaß 109L, 1O9R mit einem der Durchlässe 107L bzw. 1O7R axial ausgerichtet. Die Arbeitsdurchlässe 1O9L und 1O9R können mit den Arbeitsanschlüssen 103L bzw. 103R in Verbindung kommen, wenn das Hauptventilelement 77 und das Folgeventilelement 79 eine vorbestimmte relative Winkelstellung einnehmen. Ebenso wie im Falle des Folgeventilelements 79 haben die einzelnen Anschlüsse, die jede der vorstehend genannten Anschlußgruppen bilden, vorzugsweise in Umfangsrichtung einen gleichförmigen gegenseitigen Abstand,der vorzugsweise der gleiche wie der gegenseitige Abstand der Anschlüsse des Folgeventilelements 79 ist. In Axialrichtung zwischen den Dosiernuten 1O5L und 1O5R sowie in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Durchlässen 107L und 1O7R sind mehrere Paare von Durchlässen 111 und 113 angeordnet, wobei der Durchlaß 111

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für eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß 99L und dem HiIfsanschluß 95 sorgt, während über den Durchlaß 113 der Druckanschluß 99R mit dem Hilfsanschluß 95 in Verbindung gebracht werden kann, wenn das Hauptventilelement 77 und das Folgeventilelement 79 in der Neutralstellung mit Bezug aufeinander stehen. Zusätzlich zu den vorstehend genannten Durchlässen in der Außenfläche des Hauptventilelementes 77 sind eine Gruppe von Behälteranschlüssen 115L, die in Umfangsrichtung zwischen den Arbeitsdurchlässen 109L sitzen, sowie auf der gegenüberliegenden Seite der Bezugsebene RP eine Gruppe von Behälteranschlüssen 115R vorgesehen, die in Umfangsrichtung zwischen den Arbeitsdurchlässen 1O9R angeordnet sind. Jeder der Behälteranschlüsse 115L und 115R ist mit einem der Arbeitsanschlüsse 1O3L bzw. 1O3R ausgerichtet und verbunden.

Die Figuren 3 und 4 sowie die halbschematischen Querschnitte gemäß den Figuren 3A und 4A zeigen die Verhältnisse für eine Rechtsdrehung bzw. eine Linksdrehung des Steuergerätes 13 und der Ventilanordnung 15. In den sch.ematischen überlagerten Darstellungen nach den Figuren 3 und 4 sind jeweils ungefähr 180° des Hauptventilelements 77 und des Folgeventilelements 79 veranschaulicht, wobei die Ventilelemente 77 und 79 aus der Neutralstellung heraus um ungefähr 1O° gegeneinander verschoben sind, wie dies während des Lenkens des Fahrzeuges der Fall ist. Ausgezogene Linien stellen Anschlüsse dar, die von dem Folgeventilelement 79 gebildet werden, während mit gestrichelten Linien Anschlüsse oder Durchlässe des Hauptventilelementes 77 dargestellt sind, die von dem

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Folgeventilelement 79 überdeckt sind. Wie in den Figuren 3A und 4A schematisch angedeutet ist, bildet das Gehäuse 53 eine Mehrzahl von Durchlässen, die für eine Verbindung zwischen der Ventilanordnung 15 und den verschiedenen Anschlüssen wie dem Einlaßanschluß 17, den zu dem Servolenkzylinder führenden Anschlüssen 31 und 33 usw. sorgen. Zu den von dem Gehäuse 53 gebildeten Durchlässen gehören ein Hilfsdurchlaß 117 und zwei Zulaufdurchlässe 119L und 119R. Das Gehäuse 53 bildet ferner einander gegenüberliegende Dosierdurchlässe 121L und 121R sowie Arbeitsdurchlässe 123L und 123R. Wesentlich ist, daß nicht nur die von dem Hauptventilelement 77 und dem Folgeventilelement 79 gebildeten Anschlüsse und Durchlässe symmetrisch mit Bezug auf die Bezugsebene RP liegen, sondern auch die von dem Gehäuse 53 gebildeten Verbindungsdurchlässe symmetrisch gegenüber der Bezugsebene RP oder der Drehachse der Ventilanordnung 15 sein können. Mindestens sind diese Durchlässe so anzuordnen, daß der Gesamtströmungsweg für jede Arbeitsrichtung (d. h. entweder eine Linkswendung oder eine Rechtswendung) im wesentlichen die gleiche Länge und den gleichen Strömungswiderstand hat. Infolgedessen ist auch der Druckabfall entlang dem Strömungsweg in beiden Richtungen der gleiche. In den Figuren 3 und 4 sind die Ringnuten 93, 97L und 97R nicht veranschaulicht. Es versteht sich jedoch, daß über die Ringnuten 97L und 97R die Druckanschlüsse 99L und 99R unabhängig von der relativen Drehstellung von Hauptventilelement 77 und Folgeventilelement 79 ständig mit den Zulaufdurchlassen 119L bzw. 119R in Verbindung stehen.

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Für den in Figur 3 veranschaulichten Fall der Fahrt einer Rechtskurve gelangt am Einlaßanschluß 17 zugeleitetes Druckmittel über den Zulaufdurchlaß 119L und die Ringnut 97L in die Druckanschlüsse 99L. Wenn das Hauptventilelement 77 und das Folgeventilelement 79 in der in Figur 3 gezeigten Relativlage stehen, sind die Druckanschlüsse 99L jeweils mit einem der Durchlässe 1O7L ausgerichtet, so daß Druckmittel von dort zu der Dosiernut 1O5L und
über die Dosieranschlüsse 101L und den Dosierdurchlaß 121L zur
Dosiervorrichtung 29 gelangen kann. Nach der Dosierung des Druckmittels durch die Dosiervorrichtung 29 strömt das Druckmittel
durch den Dosierdurchlaß 121R und die Dosieranschlüsse 1O1R in
die Dosiernut 1O5R. Von der Dosiernut 1O5R gelangt das Druckmittel zu den Arbeitsdurchlassen 1O9R, die jetzt mit den Arbeitsanschlüssen 103R in Umfangsrichtung ausgerichtet sind, so daß das Druckmittel von dort über den Arbeitsdurchlaß 123R zu dem Anschluß 33 für Rechtsfahrt (Figur 1) gelangen kann. Vom Anschluß 33 aus strömt das Druckmittel über die Leitung 43 zum Servolenkzylinder 39. Das in den Servolenkzylinder 39 eingeleitete Druckmittel verschiebt den Kolben nach links, wodurch Druckmittel auf der linken Seite des Kolbens verdrängt und über die Leitung 41
zum Steuergerät zurückgeleitet wird. Dieses Druckmittel strömt
in das Steuergerät über den Anschluß 31 ein und gelangt über den Arbeitsdurchlaß 123L zur Ventilanordnung 15. Von dort strömt das rücklaufende (nicht dosierte) Druckmittel über die ArbeitsanschlUsse 103L und die damit in Umfangsrichtung ausgerichteten
Behälteranschlüsse 115L, um über den Innenraum des Hauptventilelements 77 zum Auslaßanschluß 25 zu gelangen.

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Bei dem in Figur 4 veranschaulichten, einer Linkskurvenfahrt entsprechenden Zustand sind das Hauptventilelement 77 und das Folgeventilelement 79 in entgegengesetzter Richtung gegeneinander verdreht, so daß sich ein Strömungsweg ausbilden kann, der im wesentlichen das Gegenstück des Strömungsweges für eine Rechtskurvenfahrt ist und praktisch die gleiche Länge hat. Druckmittel gelangt vom Einlaßanschluß 17 über den Zulaufdurchlaß 119R, die Ringnut 97R, die Gruppe der Druckanschlüsse 99R und die in Umfangsrichtung damit ausgerichteten Durchlässe 1O7R zur Dosiernut 1O5R. Von dort strömt das Druckmittel über die Dosieranschlüsse 1O1R und den Dosierdurchlaß 121R zur Dosiervorrichtung 29. Es gelangt von dort über Dosierdurchlaß 121L, den Dosieranschluß 1O1L und die Dosiernut 1O5L in Axialrichtung in die Arbeitsdurchlässe 1O9L. Von den Arbeitsdurchlässen 1O9L strömt Druckmittel nach außen durch die in Umfangsrichtung ausgerichteten Arbeitsanschlüsse 1O3L und den Arbeitsdurchlaß 123L zum Anschluß 31 für i.inksfahrt, um von dort über die Leitung 41 zum Servolenkzylinder 39 zu gelangen. Am gegenüberliegenden Ende des Servolenkzylinders 39 verdrängtes Druckmittel strömt über die Leitung 43 zum Anschluß 33 zurück und gelangt über den Arbeitsdurchlaß 123R zur Ventilanordnung 15 und dann über die Arbeitsanschlüsse 1O3R, die Behälteranschlüsse 115R und den Innenraum des Hauptventilelements 77 zum Auslaßanschluß 25.

Für beide Arbeitsrichtungen (d. h. sowohl für Rechts- als auch für Linkskurvenfahrt} sind nicht nur die Strömungswege symmetrisch und damit bezüglich ihrer Länge ausgeglichen, sondern

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werden auch das dosierte Druckmittel und das rücklaufende Druckmittel in Axialrichtung voneinander getrennt gehalten. Aus den Figuren 3 und 3A ist zu erkennen, daß die Dosiernut 1O5R sowie die Durchlässe 1O7R und 1O9R dosiertes Druckmittel enthalten, während rücklaufendes Druckmittel am entgegengesetzten Ende der Ventilanordnung über die Arbeitsanschlüsse 1O3L und die Behälteranschlüsse 115L strömt. Dazwischen liegen die Durchlässe 1O9L, 1O7L, 111 und 113, die Dosiernut 1O5L und die Anschlüsse 1O1L, 99L, 95 und 99R, die sämtlich unter hohem Druck stehendes, nicht dosiertes Druckmittel führen, das als Puffer zwischen dem dosierten und dem rücklaufenden Druckmittel dient, wodurch die Neigung zu einem Lecken minimal gehalten wird. Eine entsprechende, jedoch entgegengesetzte Anordnung von dosiertem Druckmittel, rUcklaufendem Druckmittel und unter hohem Druck stehendem, nicht dosiertem Druckmittel ergibt sich aus den Figuren 4 und 4A.

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Claims (8)

1. - 2O -

   Ansprüche

   [1.j Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, eine innerhalb des Gehäuses untergebrachte Ventilanordnung mit einem drehbaren Hauptventilelement und einem damit zusammenwirkenden, gegenüber dem Hauptventilelement drehbaren Folgeventilelement, die mit Bezug aufeinander eine Neutralstellung haben und mit im wesentlichen zusammenfallenden Drehachsen versehen sind, eine Mitnehmeranordnung, die das Folgeventilelement mit dem Hauptventilelement für eine begrenzte Bewegung mit Bezug auf die Neutralstellung und für eine gemeinsame Drehbewegung koppelt, eine Dosiervorrichtung mit einem bewegbaren Dosierorgan zum Dosieren des durchströmenden Druckmittelvolumens und durch eine Mitnehmeranordnung, die das Dosierorgan mit dem Folgeventilelement koppelt, um diesem in Abhängigkeit von einer Verstellung des Dosierorgans eine Folgebewegung zu vermitteln, wobei das Steuergerät einen Einlaßanschluß, einen Auslaßanschluß sowie erste und zweite Steuerdruckmittelanschlüsse zur Verbindung mit einer druckmittelbetätigten Vorrichtung aufweist, wobei das Haupt- und das Folgeventilelement zusammen mit dem Gehäuse eine erste Gruppe von Druckmitteldurchlässen, die den Einlaßanschluß über die Dosiervorrichtung mit dem ersten Steuerdruckmittelanschluß verbinden, wenn die Ventilelemente ausgehend von der Neutralstellung in der einen Richtung gegeneinander verstellt sind, sowie eine zweite Gruppe

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   von Druckmitteldurchlässen bilden, die den Einlaßanschluß über die Dosiervorrichtung mit dem zweiten Steuerdruckmittelanschluß verbinden, wenn die Ventilelemente ausgehend von der Neutralstellung in der anderen Richtung gegeneinander verstellt sind, und wobei die beiden Gruppen von Druckmitteldurchlässen derart ausgelegt und angeordnet sind, daß sie in beiden Verstellrichtungen der Ventilelemente aus der Neutralstellung über die Dosiervorrichtung führende Druckmittelströmungswege von im wesentlichen gleicher Länge zwischen dem Einlaßanschluß und den Steuerdruckmittelanschlüssen bilden und das Steuergerät in beiden Richtungen der Relativverstellung der Ventilelemente aus der Neutralstellung ein gleichförmiges Ansprechverhalten hat.
2. 2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über bestimmte Druckmitteldurchlässe der ersten Druckmitteldurchlaßgruppe der zweite Steuerdruckmittelanschluß mit dem Auslaßanschluö verbindbar ist, wenn die Ventilelemente aus der Neutralstellung in der einen Richtung gegeneinander verstellt sind, der erste Steuerdruckmittelanschluß mit dem Auslaßanschluß verbindbar ist, wenn die Ventilelemente aus der Neutralstellung in der einen Richtung gegeneinander verstellt sind, und der erste Steuerdruckmittelanschluß mit dem Auslaßanschluß verbindbar ist, wenn die Ventilelemente aus der Neutraistellung in der anderen Richtung gegeneinander verstellt sind.

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3. 3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe von Druckmitteldurchlässen, die von dem Gehäuse und den Ventilelementen zwecks Verbindung des Einlaßanschlusses mit dem ersten und dem zweiten Steuerdruckmittelanschluß über die Dosiervorrichtung gebildet sind, im wesentlichen spiegelbildlich zueinander mit Bezug auf eine gedachte Ebene angeordnet sind, die senkrecht zu den Drehachsen der Ventilelemente steht.
4. 4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe von Druckmitteldurchlässen dosiertes Druckmittel und rücklaufendes Druckmittel enthalten, wobei das dosierte Druckmittel und das rücklaufende Druckmittel auf entgegengesetzten Seiten der gedachten Ebene .geführt sind.
5. 5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe von Druckmitteldurchlässen unter hohem Druck stehendes, nicht dosiertes Druckmittel aufnehmen, das im wesentlichen zwischen dem dosierten Druckmittel und dem rücklaufenden Druckmittel geführt ist.
6. 6. Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen mit einem Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß sowie einen ersten und einen zweiten Steuerdruckmittelanschluß aufweist, die an eine druckmittelbetätigte Vorrichtung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilanordnung mit einem drehbaren Hauptventilelement und einem damit zusammenwirkenden,

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   relativ drehbaren Folgeventilelement vorgesehen ist, die mit Bezug aufeinander eine Neutralstellung definieren und im wesentlichen zusammenfallende Drehachsen aufweisen, daß das FoI-geventilelemeht mit dem Hauptventilelement für eine begrenzte Bewegung unabhängig vom Hauptventilelement sowie für eine gemeinsame Bewegung mit dem Hauptventilelement gekoppelt ist, daß eine Dosiervorrichtung mit einem bewegbaren Organ vorgesehen ist, das mit dem Folgeventilelement gekoppelt ist, um diesem in Abhängigkeit von einer Verstellung des Hauptventilelements eine Folgebewegung zu vermitteln, daß das Steuergerät eine mit dem Einlaß verbindbare Zulaufdurchlaßanordnung, erste und zweite Steuerdruckmitteldurchlässe zur Verbindung mit dem ersten und dem zweiten Steuerdruckmittelanschluß sowie erste und zweite Dosierdurchlässe zum Anschluß an die Dosiervorrichtung aufweist, daß das Folgeventilelement eine im wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen stehende Bezugsebene bildet und mit ersten und zweiten Druckanschlüssen ausgestattet ist, die mit der Zulaufdurchlaßanordnung in im wesentlichen ständiger offener Verbindung stehen und gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet sind, daß das Folgeventilelement ferner einen mit dem Auslaß in Verbindung bringbaren Behälteranschluß, erste und zweite Dosieranschlüsse, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Dosierdurchlaß verbindbar und gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt sowie nahezu gleich angeordnet sind, und erste und zweigte Arbeitsanschlüsse aufweist, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Steuerdruckmitteldurchlaß in im wesentlichen ständiger

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   offener Verbindung stehen und gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet sind, daß das Hauptventilelement einen ersten Druckmitteldurchlaß, über den eine Verbindung zwischen dem ersten Druckanschluß und dem ersten Dosieranschluß in Abhängigkeit von einer Relativverstellung der Ventilelemente aus der Neutralstellung in der einen Richtung herstellbar ist, sowie einen zweiten Druckmitteldurchlaß bildet, Über den eine Verbindung zwischen dem zweiten Druckanschluß und dem zweiten Dosieranschluß in Abhängigkeit von einer Relativverstellung der Ventilelemente aus der Neutralstellung in der anderen Richtung herstellbar ist, sowie daß ein erster Arbeitsdurchlaß, übe.r den eine Verbindung zwischen dem ersten Dosieranschluß und dem ersten Arbeitsanschluß in Abhängigkeit von einer Relativverstellung der Ventilelemente aus der Neutralstellung in der anderen Richtung herstellbar ist, und ein zweiter Arbeitsdurchlaß vorgesehen sind, über den eine Verbindung zwischen dem zweiten Dosieranschluß und dem zweiten Arbeitsanschluß in Abhängigkeit von einer Relativverstellung der Ventilelemente aus der Neutralstellung in der einen Richtung herstellbar ist.
7. 7. Steuergerät fUr druckmittelbetätigte Vorrichtungen mit einem Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß sowie einen ersten und einen zweiten Steuerdruckmittelanschluß aufweist, die an eine druckmittelbetätigte Vorrichtung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät ein Gehäuse mit einer eine Längsachse aufweisenden Mittelbohrung, eine inner-

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   halb der Bohrung untergebrachte Ventilanordnung, die eine Neutralstellung und eine im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse stehende Bezugsebene bildet, sowie eine dem Gehäuse zugeordnete Dosiervorrichtung aufweist, daß das Gehäuse mit einer an den Einlaß anschließbaren Zulaufdurchlaßanordnung, ersten und zweiten Steuerdruckmitteldurchlässen zur Verbindung mit dem ersten und zweiten Steuerdruckmittelanschluß sowie mit ersten und zweiten Dosierdurchlässen zum Anschluß an die Dosiervorrichtung versehen ist, daß die Ventilanordnung erste und zweite Druckdurchlässe bildet, die mit der Zulaufdurchlaßanordnung und dem ersten Dosierdurchlaß verbindbar sind, wenn die Ventilanordnung aus der Neutralstellung heraus in eine erste Steuerstellung gedreht wird, und die für eine Verbindung zwischen der Zulaufdurchlaßanordnung und dem zweiten Dosierdurchlaß sorgen, wenn die Ventilanordnung aus der Neutralstellung heraus in eine zweite Steuerstellung verstellt wird, wobei die ersten und zweiten Druckdurchlässe gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet sind, sowie daß die Ventilanordnung erste und zweite Arbeitsdurchlässe bildet, mittels deren der erste Dosierdurchlaß und der erste Steuerdruckmitteldurchlaß miteinander verbindbar sind, wenn sich die Ventilanordnung in der zweiten Steuerstellung befindet, und über die der zweite Dosierdurchlaß an den zweiten Steuerdruckmitteldurchlaß anschließbar ist, wenn die Ventilanordnung in der ersten Steuerstellung steht, wobei die ersten und zweiten Arbeitsdurchlässe gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet sind.

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8. 8. Steuergerät für druckmittelbetätigte Vorrichtungen mit einem Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß sowie einen ersten und einen zweiten Steuerdruckmittelanschluß aufweist, die an eine druckmittelbetätigte Vorrichtung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät ein Gehäuse mit einer eine Längsachse aufweisenden Mittelbohrung, eine innerhalb der Bohrung untergebrachte Ventilanordnung, die eine Neutralstellung und eine im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse stehende Bezugsebene bildet, sowie eine dem Gehäuse zugeordnete Dosiervorrichtung aufweist, daß das Gehäuse mit einer an den Einlaß anschließbaren Zulaufdurchlaßanordnung, ersten und zweiten Steuerdruckmitteldurchlässen zur Verbindung mit dem ersten und zweiten Steuerdruckmittelanschluß sowie mit ersten und zweiten Dosierdurchlässen zum Anschluß an die Dosiervorrichtung versehen ist, daß die Ventilanordnung erste und zweite Druckdurchlässe bildet, die mit der Zulaufdurchlaßanordnung und dem ersten Dosierdurchlaß verbindbar sind, wenn die Ventilanordnung aus der Neutralstellung heraus in eine erste Steuerstellung gebracht wird, und die für eine Verbindung zwischen der Zulaufdurchlaßanordnung und dem zweiten Dosierdurchlaß sorgen, wenn die Ventilanordnung aus der Neutralstellung heraus in eine zweite Steuerstellung verstellt wird, wobei die ersten und zweiten Druckdurchlässe gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet sind, sowie daß die Ventilanordnung erste und zweite Arbeitsdurchlässe bildet, mittels deren der erste Dosierdurchlaß und der erste Steuerdruckmitteldurchlaß miteinander verbindbar sind, wenn sich die

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   Ventilanordnung in der zweiten Steuerstellung befindet, und über die der zweite Dosierdurchlaß an den zweiten Steuerdruckmitteldurchlaß anschließbar ist, wenn die Ventilanordnung in der ersten Steuerstellung steht, wobei die ersten und zweiten Arbeitsdurchlässe gegenüber der Bezugsebene entgegengesetzt und nahezu gleich angeordnet sind.

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