DE2738483A1

DE2738483A1 - Steuereinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2738483A1
Application number: DE19772738483
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wagner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1979-03-01
Also published as: JPS5445037A; DK360778A; GB2003101A; GB2003101B

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Steuereinrichtungen dienen zur Verteilung des Drucköls auf zwei voneinander unabhängige Verbraucher. Dabei ist es üblich, daß ein Verbraucher vorrangig mit Drucköl versorgt wird. Bei bekannten Steuereinrichtungen für Kraftfahrzeuge wird im allgemeinen die Sefvolenkanlage mit Vorrang behandelt, während ein zweiter Verbraucher, beispielsweise eine Hubhydraulik, erst mit Drucköl versorgt wird, wenn ein für ein sicheres Lenken ausreichender ölstrom zur Lenkung gefördert wird.

Die Aufteilung des ölstroms auf die zwei Verbraucher erfolgte bisher durch eine Steuereinrichtung, die aus einem allgemein bekannten Stromteil- oder Stromregelventil bestand. Der Nachteil einer derartigen Einrichtung besteht darin, daß bei einer Leckage oder einem Rohrbruch im Hydraulikkreis des zweiten Verbrauchers die gesamte Anlage leer laufen kann, so daß eine Lenkung nicht mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung zu schaffen, durch die ein sicheres Lenken in allen Betriebszuständen, auch bei einem Leckverlust im zweiten Verbraucher, ermöglicht wird.

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Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem Hydraulikschema die erfindungsgemäße Steuereinrichtung in der Anordnung in der gesamten Hydraulikanlage,

Fig. 2 die Steuereinrichtung wie in Fig. 1, jedoch in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 die Steuereinrichtung wie in Fig. 1, jedoch in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 1 in Neutralstellung,

Fig. 5 den Querschnitt der Fig. 4, jedoch bei betätigter Steuereinrichtung,

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Fig. 6 einen Querschnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 2 in Neutralstellung,

Fig. 7 den Querschnitt der Fig. 6, jedoch bei betätigter Steuereinrichtung,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 3 in Neutralstellung,

Fig. 9 den Querschnitt der Fig. 8, jedoch bei betätigter Steuereinrichtung.

Eine Servopumpe 1 fördert öl aus einem ölbehälter 2 über ein Rückschlagventil 3 und ein Druckbegrenzungsventil 4 durch eine Druckleitung 5 zu einer Steuereinrichtung 6. Die Steuereinrichtung 6 besteht aus einem Stromteilventil 7 und einem Abschaltventil 8. Durch das Stromteilventil 7 wird in an sich bekannter Weise ein erster Verbraucher 9 bevorzugt über eine Druckleitung 10 mit Drucköl versorgt. Ein zweiter Verbraucher 11 ist mit der Steuereinrichtung 6 über eine Druckleitung 12 und eine Rücklaufleitung 13 verbunden. Eine Rücklaufleitung 14 verbindet die Steuereinrichtung 6 mit dem Ölbehälter 2 und eine Rücklaufleitung 15 verbindet den ersten Verbraucher 9 mit dem ölbehälter 2.

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Der erste Verbraucher 9 ist beispielsweise eine Lenkanlage, die als hydrostatische Lenkung dargestellt ist. Die Lenkanlage besteht im wesentlichen aus einer Handpumpe 16 und einem Steuerventil 17, die beide über ein nicht dargestelltes Lenkhandrad betätigbar sind, und aus einem Servomotor 18. Weitere zum Betrieb der Lenkanlage erforderliche Ventile, wie Nachsaug- und Schlauchsicherungsventile, sind nicht erfindungswesentlich und sind zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt.

Der zweite Verbraucher 11, der beispielsweise durch eine Hubhydraulik dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem von Hand betätigbaren Steuerventil 19 und einem Servomotor 20.

Das Abschaltventil 8 weist zwei Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung, die durch die Kraft einer Druckfeder 21 einschaltbar ist und im folgenden als Ausgangsstellung bezeichnet wird, sind beide Verbraucher 9 und 11 mit dem Stromteilventil 7 und dadurch mit der Servopumpe verbunden. Außerdem ist die Rücklaufleitung 13 vom zweiten Verbraucher 11 mit der Rücklaufleitung 14 zum ölbehälter 2 verbunden.

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Die zweite Schaltstellung des Abschaltventils 8 ist durch die Kraft eines Hubmagneten 22 einschaltbar. Der Hubmagnet 22 wird durch einen Niveau-Schalter 23 betätigt, der durch einen Schwimmerkontakt 24 geschlossen wird, wenn der ölspiegel im Ölbehälter 2 einen bestimmten Mindestwert erreicht hat. Dieser Zustand wird beispielsweise erreicht, wenn in dem Hydraulikkreis des zweiten Verbrauchers 11 eine Leckage auftritt und der ölspiegel im Ölbehälter 2 sinkt.

In der elektrischen Leitung 25, die von dem Niveau-Schalter 23 am Ölbehälter 2 zu dem Hubmagneten 22 des Abschaltventils 8 führt, ist eine Warnlampe 26 angeordnet. Diese Warnlampe 26 zeigt dem Fahrer des Kraftfahrzeuges an, daß der ölspiegel im Ölbehälter 2 beispielsweise durch eine Leckage im zweiten Verbraucher 11 auf einen bestimmten Mindestwert abgesunken ist. Der Fahrer kann dann rechtzeitig eine Werkstatt aufsuchen.

In der zweiten Schaltstellung des Abschaltventils 8 bleibt der erste Verbraucher 9 mit dem Stromteilventil 7 und dadurch mit der Servopumpe 1 verbunden. In dieser Schaltstellung ist der zweite Verbraucher 11 sowohl von der Servopumpe 1 als auch von dem Ölbehälter 2 getrennt. Dadurch wird bei allen Ausführungsbeispielen verhindert, daß bei einem Leck im Bereich des zweiten Verbrauchers 11 eine größere ölmenge ausströmt und der ölspiegel im Ölbehälter 2 weiter absinkt.

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In einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist in der zweiten Schaltstellung des Abschaltventils 8 der dem zweiten Verbraucher 11 zugeordnete Ausgang 27 des Stromteilventils 7 mit der Rücklaufleitung 14 zum ölbehälter 2 verbunden.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist in der zweiten Schaltstellung des Abschaltventils 28 der Ausgang 27 über das Abschaltventil 28 mit der zu dem ersten Verbraucher 9 führenden Druckleitung 10 verbunden. Die Rücklaufleitung 14 zum ölbehälter 2 ist dabei abgesperrt. Dadurch wird der gesamte Förderstrom der Servopumpe 1 dem ersten Verbraucher 9 zugeführt.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) der Steuereinrichtung 36 ist das Abschaltventil 38 derart ausgebildet, daß in seiner zweiten Schaltstellung sowohl der Ausgang 27 als auch die Rücklaufleitung 14 abgesperrt sind. Das ganze, von der Servopumpe 1 geförderte Drucköl wird dadurch über die Blendenöffnung des Stromteilventils 7 in die Druckleitung 10 zum ersten Verbraucher 9 geführt.

Im folgenden wird der konstruktive Aufbau und die Funktion der Steuereinrichtungen der drei Ausführungsformen nach Fig. 1 bis Fig. 3 anhand der Schnittzeichnungen nach Fig. 4 bis Fig. 9 beschrieben.

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In Fig. 4 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 40 das Stromteilventil 7 und das Abschaltventil 8 parallel zueinander angeordnet. Das Stromteilventil 7 enthält einen durch eine Druckfeder 41 in einer linken Ausgangsstellung gehaltenen Ventilkolben 42. Der dem Anschluß für die Druckleitung 5 entgegengesetzt angeordnete Federraum 43 ist über eine in dem Ventilkolben 42 angeordnete Blendenöffnung 44 und eine Dämpfungsbohrung 45 mit dem Anschluß für die Druckleitung 5 verbunden. Ein zwischen der Blendenöffnung 44 und der Dämpfungsbohrung 45 in dem Ventilkolben 42 liegender Innenraum 46 ist über Bohrungen 47 mit einer Kolbenringnut 48 verbunden. Mit der Kolbenringnut 48 wirkt eine erste Gehäuseringnut 49 zusammen. Durch eine mit anwachsendem, durch die Blendenöffnung 44 fließenden ölstrom ansteigende Druckdifferenz wird d'er Ventilkolben 42 gegen die Kraft der Druckfeder 41 verschoben, so daß der Anschluß für die Druckleitung 5 auch mit einer zweiten Gehäuseringnut 50 in Verbindung gebracht wird.

Das Abschaltventil 8 enthält einen durch eine Druckfeder 51 in einer linken Ausgangsstellung gehaltenen Abschaltkolben 52. Durch den Hubmagneten 22 ist der Abschaltkolben 52 in seine zweite Schaltstellung verschiebbar. Eine Gehäuseringnut 53 des Abschaltventils 8 ist mit dem an die Gehäuseringnut 50 des Stromteilventils 7 angeschlossenen AusAkte 5421

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gang 27 verbunden. Der Abschaltkolben 52 weist verschiedene, dem Fachmann geläufige Steuernuten und -bunde auf, die mit der Gehäuseringnut 53 und mit den einzelnen Anschlüssen wie folgt zusammenwirken:

In der Ausgangsstellung und in der zweiten Schaltstellung ist der Anschluß für die zum ersten Verbraucher 9 führende Druckleitung 10 mit der Ringnut 49 des Stromteilventils 7 und dadurch über die Blendenöffnung 44 und die Druckleitung 5 mit der Servopumpe 1 verbunden. Der Anschluß für die zum zweiten Verbraucher 11 führende Druckleitung 12 ist in der Ausgangsstellung mit dem Ausgang 27 über die Gehäuseringnut 53 verbunden. Der Anschluß für die Rücklaufleitung 13 vom zweiten Verbraucher II ist in dieser Schaltstellung mit dem Anschluß für die Rücklaufleitung 14 zum Behälter 2 verbunden. In der zweiten Schaltstellung, die in Fig. 5 dargestellt ist, sind die beiden Anschlüsse für die Druckleitung 12 und für die Rücklaufleitung 13 des zweiten Verbrauchers 11 abgesperrt. Der Ausgang 27 ist mit dem Anschluß für die Rücklaufleitung 14 zum Ölbehälter 2 verbunden.

Die Steuereinrichtung der Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der anhand von Fig. 4 beschriebenen Einrichtung durch die andere Ausbildung des Abschaltventils 28. Bei dem

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Abschaltkolben 62 sind die Steuerbunde und -nuten derart axtgeordnet, daß in der Ausgangsstellung die gleichen Verbindungen bestehen wie bei dem Abschaltventil 8. Der Unterschied besteht darin, daß in der zweiten Schaltstellung eine Verbindung hergestellt ist zwischen dem Ausgang 27 und dem Anschluß für die zum ersten Verbraucher 9 führende Druckleitung 10. Auch hier sind die beiden Anschlüsse für die Druckleitung 12 und die Rücklaufleitung 13 des zweiten Verbrauchers 11 abgesperrt. Der Anschluß für die Rücklaufleitung 14 zum Behälter 2 ist ebenfalls abgesperrt.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 und 9 ist der Abschaltkolben 82 des Abschaltventils 38 so ausgebildet, daß in der Ausgangsstellung die gleichen Verbindungen bestehen wie bei dem Abschaltventil 8. In der zweiten Schaltstellung sind dagegen außer der Verbindung von der Gehäuseringnut 49 zum Anschluß für die zum ersten Verbraucher 9 führende Druckleitung 10 alle Verbindungen zwischen dem Ausgang 27 und den Anschlüssen für die zum zweiten Verbraucher 11 führende Druckleitung 12, für die von dort kommende Rücklaufleitung 13 und für die Rücklaufleitung 14 zum Ölbehälter 2, abgesperrt.

Der Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Steuereinrichtung besteht darin, daß durch das den zweiten Verbraucher in Abhängigkeit vom Ölstand im ölbehälter abtrennende Ab-

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schaltventil das Austreten einer größeren ölmenge verhindert wird. Der Ölspiegel in dem ölbehälter kann also bei einem Leck in dem zweiten Verbraucher nicht unter einen bestimmten Wert absinken, so daß stets eine bestimmte, für eine sichere Lenkung des Fahrzeugs ausreichende ölmenge zur Verfügung steht.

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22.08.1977
T-PA fa-hg

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Claims

Patentansprüche

1./Steuereinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem ersten Verbraucher in der Form einer Lenkanlage mit hydraulischer Unterstützung und mit einem zweiten Verbraucher, die beide von einer gemeinsamen Servopumpe über ein Stromteilventil mit Drucköl versorgt werden, wobei der erste Verbraucher gegenüber dem zweiten Verbraucher Vorrang besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strömteilventil (7) ein zwei Schaltstellungen aufweisendes Abschaltventil (8, 28, 38) nachgeschaltet ist, in dessen erster, durch die Kraft einer Druckfeder (21) einschaltbarer SchaItstellung beide Verbraucher (9 und 11) mit der Servopumpe (1) verbunden sind und in dessen zweiter, in Abhängigkeit von der Höhe des ölspiegels im Ölbehälter (2) einstellbarer Schaltstellung der erste Verbraucher (9) mit der Servopumpe (1) verbunden ist, während der zweite Verbraucher (11) von der Servopumpe (1) und vom Ölbehälter (2) getrennt ist.

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2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß über das Abschaltventil (8) in dessen zweiter Schaltstellung der dem zweiten Verbraucher (11) zugeordnete Ausgang (27) des Stromteilventils (7) mit einer zu dem Ölbehälter (2) führenden Rücklaufleitung (14) verbunden ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß über das Abschaltventil (28) in dessen zweiter Schaltstellung der dem zweiten Verbraucher (11) zugeordnete Ausgang (27) mit der zu dem ersten Verbraucher (9) führenden Leitung (10) verbunden ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der zweiten Schaltstellung des Abschaltventils (38) der dem zweiten Verbraucher (11) zugeordnete Ausgang (27) abgesperrt ist.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltstellung des Abschaltventils (8) durch die Kraft eines Hubmagneten (22) über einen Niveauschalter (23) einstellbar ist.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromteilventil (7) und das Abschaltventil (8, 28, 38) in einem gemeinsamen Gehäuse (40) angeordnet sind.

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7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilkolben (42, 52) des Stromteilventils (7) und des Abschaltventils (8, 28, 38) parallel zueinander angeordnet sind.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, ' daß in der von dem Niveauschalter (23) am Ölbehälter (2) zu dem Hubmagneten (22) des Abschaltventils (8, 28, 38) führenden elektrischen Leitung (25) eine Warnlampe (26) angeordnet ist.

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