DE2825578C2 - Automatisches Zuschaltventil für Hydrauliksysteme - Google Patents

Description

— daß die . )rosselstelle aus einem Blendenring (36) und einem innenstück (37) besteht von denen das eine Teil mit dem Ventilkolben (18) und das andere Teil mit dem Gehäuse (10) fest verbunden ist

— daß das Innenstück (37) und/oder der Blendenring (36) zur Bildung unterschiedlicher Blendenquerschnitte abgestufte Außen- bzw. Innendurchmesser (24,44,54,40,41) aufweisen,

— daß eine weitere Blende mit in Abhängigkeit vom F^rderstrom der Hauptpumpe (3) veränderbarem Blendenquerschnitt gebildet ist zwischen dem Blendenrir"» (36) und einem relativ zu dem innenstück '37) verschiebbaren, federbelasteten Teller (43),

— daß der Durchflußquerschnitt der Drosselstelle durch einen ansteigenden Förderstrom der Hauptpumpe (3), ausgehend von einem Ausgangswert (a), zunächst bis auf Null verkleinerbar ist -jnd danach in Abhängigkeit von der Bewegung des Ventilkolbens (18) auf einen bestimmten Wert (c). bei dem ein stabiler Zustand des Ventils herrscht, unstetig vergrößerbar ist,

— daß nach dem Erreichen des stabilen Zustandes der Durchflußquerschnitt der mit dem Teller (43) gebildeten Blende eine solche Größe aufweis·, daß die den Teller (43) belastende Feder (45) die an dieser Stelle an dem Teller (43) bestehende Druckdifferenz überwindet und

— aaü bei ;n verschobener Stellung des Ventilkolbens (18) absinkendem Förderstrom der Hauptpumpe (3) der Durchflußquerschnitt zunächst auf dem bestimmten Wert (c) bleibt bis der sich verschiebende Ventilkolben (18) einen größeren DurcniiuBquerscnniu (f) der Drusseisieiie unstetig aufsteuert.

2. Zuschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da? nnenstück (37) in den Blendenrjng (36) greift und daß das Innenstück (37) aus einem Stift (38) besteht, auf dem eine Hülse (39) mit abgestuftem Hülsendurchmesser (24, 54) befestigt ist und der Teller (43) auf dem Stift (38) sitzt und gegen eine Feder (45), die an der Hülse (39) abgestützt ist, axial beweglich ist

3. Zuschaltventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß die Feder (45) im Verhältnis zu der den Ventilkolben (18) haltenden Feder (17) so ausgelegt ist, daß bei steigendem Hauptpumpenstrom zunächst der Teller (43) gegen die Feder (45) verschiebbar ist

4. Zuschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Außendurchmesser (44) des Tellers (43) größer ist als der kleine Innendurchmesser (40) des Blendenrmges (36).

5. Zuschaltventil nach Ansprach I, dadurch gekennzeichnet daß der Hülsendurchmesser (24,54) so abgestuft ist daß in der Umschaltstellung des Ventilkolbens (18) der Durchflußquerschnitt größer ist als in dem Schaltbereich zwischen Neutralstellung und Umschaltstellung.

6. Zuschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das von der Hauptpumpe (3) geförderte Druckmittel über die Ventileinrichtung (1) direkt bzw. über den Verbraucher (2) zu dem Tank (5) der Hauptpumpe (3) und das von der Reservepumpe (4) geförderte Druckmittel über die Ventileinrichtung (1) über den Verbraucher bzw. direkt zu dem Tank (6) der Reservepumpe (4) zurückfließt

Die Erfindung bezieht sich auf ein rjtomatisches Zuschaltventil für Hyurauliksysterne, insbesondere für hydraulische Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit Anschlüssen für je eine Haupt- und Reservepumpe, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Hydraulische Lenkeinrichtungen mit einer Reservepumpe werden vor allem zur Erhöhung der Betriebssicherheit einer Lenkanlage verwendet Ein automatisches Zuschaltventil soll beim Abfallen des Hauptpumpenförderstromes unter einem bestimmten Wert die Versorgung von Hydrauliksystemen durch die Reservepumpe sicherstellen.

Ein derartiges automatisches Zuschaltventil zum Zuschalten der Reservepumpe Lu beispielsweise aus der DE-OS 23 29 328 bekannt Hierbei wird die Zuschaltung der Reservepumpe dadurch bewirkt daß zwischen zwei Druckräumen, die durch einen in einem Gehäuse verschiebbar angeordneten Ventilkolben getrennt sind, eine Einrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz vorgesehen ist.

Bei derartigen Ventileinrichtungen ist es jedoch möglich, daß bei teilausgefallener Hauptpumpe sich der Ventilkolben schleichend der Umschal'stellung nähert in der der Kolben bei entsprechendem Hauptpumpenfördersirorn stationär verharren kann. Da bezüglich der S'euerkantenauslegung die Umsteuerung der einzelnen Anschlüsse nur entweder mit Unter- oder mit Überdeckung erfolgen kann, ist im Falle der Unterdekkung eine stationäre Vermischung der beiden Ölströme

as und bei überdeckung ein siatiunätcs Absperren üci Druckleitung der Pumpen bzw. des Zu- und Rücklaufes des Verbrauchers möglich. Eine exakte Sicherstellung eines Mindeststromes zum Verbraucher ist nicht möglich,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Zuschaltventil zu schaffen, bei dem die Ölströme zweier Pumpen unabhängig vom Druck in Abhängigkeit von einem frei wählbaren Mindeste Istrom zum hydraulischen Verbraucher so gesteuert werden, daß beim Erreichen des Umschaltpunktes, in dem die Umsteuerung der einzelnen Ölströme erfolgt, der Ventilkolben auch gegen größere, der Umschaltung entgegenwirkende Kräfte (z, B. Strömungskräfte an den

Steuerkanten) mit einer minimalen Schalthysterese beschleunigt umschaltet und kein stationäres Verharren in einer Zwischenstellung möglich ist Dadurch soll die Trennung der beiden Pumpenkreise in jedem Betriebszustand sichergestellt sein. Außerdem soll die Umschaltung der einzelnen Anschlüsse ohne funktionelle Nachteile auch mit Unterdeckung möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspracnes 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist weiterhin ein integriertes Druckhalteventil, durch das verhindert wird, daß sich der Hauptpumoensirom bei z. B. verschlissener Hauptpumpe nach dem Abschalten vom Verbraucher durch einen damit verb-..«v.<:nen Druckabfall wieder erhöhen kann und das Steuerventil dadurch ständig hin- und herschaltet

Als weiterer Vorteil erweist sich c*^:-r Ύ erwendung des automatischen Zuschaltvenäls bei '.ahgen, bei denen ein hydraulischer Verbrauch'.' mit einem Mindestölstrom versorgt werden muS, d. h. <iie Umschaltung des Zuschaltventils erfolgt unabhängig vom Strom d~r Hauptpumps.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ventils für die Stromversorgung eines Verbrauchers durch eine Haupt- und eine Reservepumpe,

F i g. 2 eine Ausführungsform des Zuschaltventils,

Fig.3 einen Drosselraum des Zuschaltventils nach F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 Durchflußquerschnitte in verschiedenen Schaltstellungen des Ventiikoibens nach F i g. 2 und 3,

Fig.5 die Darstellung der Schalthysterese des Zuschaltventil nach F i g. 2 und 3.

Fig.l zeigt schematisch das Zuschaltventil 1 zur Steuerung der Stromversorgung eines hydraulischen Verbrauchers 2, wie beispielsweise einer Lenkeinrichtung, durch ei~e Hauptpumpe 3 und eine Reservepumpe 4, wobei durch den Verlauf des durch den Hauptpumpenstrom erzeugten Differenzdruckes in beiden Schaltrichtungen ein Kippverhalten des Zuschaltventils 1 gewährleistet ist

Das Zuschaltventil ! bf !eht aus einem 7/2-Wegeventil. In der in F i g. I gezeigten Neutralstellung des Zuschaltventils 1 fließt das Pumpmediun der Reservepumpe 4 zum Verbraucher 2 und wird, von dort zurückkommend, durch das Zuschaltventil 1 in einen Tank 6 der Reservepumpe 4 gesteuert Ein in dieser Schaltstellung fließender Strom der Hauptpumpe 3 wird durch das Zuschaltventil 1 unter Umgehung des Verbrauchers ? und über ein Druckhalteventil 7 in einen Tank 5 der Hauptpumpe 3 gesteuert. Durch dieses Druckhalteventil 7 wird bewirkt, daß die Hauptpumpe 3 in ipHisrn Rj"tri*»hc7ijctanH σρορη pinpn Driirli in Hrihp des Verbraucherdruckes arbeiten muß. Dadurch wird verhindert daß sich der Hauptpumpenstrom bei z. B. verschlissener Hauptpumpe nach dem Abschalten vom Verbraucher durch einen damit verbundenen Druckabfall wieder erhöhen kann und das Zuschaltventil 1 dadurch ständig hin- und herschaltet Ein Druckabsicherungsventil 8 öffnet, bei Druckspitzen und schützt so den hydraulischen Verbraucher 2.

In der anderen Schaltsteiiung fließt das Pumpmedium der Hauptpumpe 3 über den Verbraucher 2 und wird, von dort zurückkommeriP. durch das Zuschaltventil i in den Tank 5 der Hauptpumpe 3 gesteuert Der ölstrom der Reservepumpe 3 fließt in dieser Schaltstellung direkt in den Tank 6 der Reservepumpe 4 zurück.

F i g. 2 ze^;gt ein Ausführungsbeispiei des Zuschaltven tiles 1 mit zwei stationären Γ-tellungen und einem dynamischen Kippverhalten beim Übergang von einer Stellung in die andere. Das Zuschaltventil 1 besteht aus einem Gehäuse 10 mit einem Anschluß 11 für die Hauptpumpe 3, einem Anschluß 12 für die Reservepumpe 4, einem Anschluß 13 für den Verbraucher 2, einem Anschluß 14 für den Tank 5 der Hauptpumpe 3 und

in einem Anschluß 15 für den Tank 6 der Reservepumpe 4. Der Rücklauf von dem Verbraucher 2 führt zu einen Anschluß 16.

Die Umsteuerung der einzelnen Anschlüsse erfolgt durch einen mit einer Feder 17 belasteten Ventilkolben

η 18, der in einer Bohrung 20 des Gehäuses 10 axial verschiebbar gelagert ist Eine Stirnseite des Zuschaltventils 1 ist durch eine aufschraubbare Verschlußkappe 21 verschlossen, an deren Innenseite sich die Feder 17 abstützt und durch die ein Federraum 22 begrenzt wird.

An der anderen Stirnseite des Zuschaltventüs 1 ist ein Einschraubstutzen 23 mit einer Innenb- rung für den Anschluß 11 angeordnet Die Anschlüsse 13 14 und 15 stehen mit drei in der Bohrung 20 des Gehäuses 10 angeordneten Steuernuten 25,26 und 27 in Verbindung.

Der Anschluß 11 für die Hauptpumpe 3 ist über einen Drosselraur ■ 31, der eine Einrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz enthält und eine radiale Bohrung 19 sowie eine Ringnut 28 im Ventilkolben 18 und nachgeordnete Bohrungen 32,33 und 34 im Gehäuse 10 mit dem Federraum 22 verbunden. Der Veiitilkolben 18 enthält im Federraum 22 Schlitze 35, durch die Pumpmedium in der in F i g. 2 gezeigten Neutralstellung vorn Feuerraum 22 in die StcUcmut 26 zum Anschluß 14 strömen kann.

Im Bereich der Anschlüsse 12 und 16 weist der Ventilkolben 18 Ringnuten 29 und 30 auf. Die Steuernuten 25, 26 und 27 des Gehäuses 10 bilden mi· den Ringnuten 28, 29 und 30 und den Schlitzen 35 des Ventiikoibens 18 Steuerkantenpaare A, B. C. D, £unu F.

In der in F i g. 2 gezeigten Neutralstellung des Vantilkolbens 18. die durch die Feder 17 eingestellt wird, strömt von der Reservepumpe 4 gefördertes Pumpme dium über den Anschluß IZ das offene Steurrkantenpaar B zum Anschluß 13 für den Verbraucher 2. Der Rücklauf von dem Verbraucher 2 führt über den Anschluß 16 und das geöffnete Steuerkantenpaar D zum Anschluß \5 für den Tank 6 der Reservepumpe 4. Das von der Hauptpumpe 3 geförderte Pumpmedium strömt vom Anschluß 11 über den Drosselraum 31, die Bohrungen 32, 33 und 34, den Federraum 22 und das geöffnete Steuerkantenpaar Fzum Anschluß 14 für den Tank der Hauptpumpe 3. Die Steuerkantenpaare A. C und fs.nd geschlossen.

Im folgenden wird das Zuschaltventil 1 nach F i g. 2

ίί und 3 in meinem wpileren Aufbau und in ssiner Funktion beschrieben.

Die Umsteuerung der einzelnen Anschlüsse durch den Ventilkolben l^a erfolgt mittels einer Einrichtung zur Erzeugung eines Differenzdruckes in dem Drosselraum 31, die im wesentlichen aus einem ßiendenring 36 und einem Innenstück 37 besteht. Der Blendenring 36 ist abgestuft und weist einen kleineren und einen größeren Blendeninnendurchmesser 40 und 41 auf. Das Innenstück 37 besteht aus e'nem Stift 38, über dem eine Hülse 39 mit ein»*m Hülsendurchmesser 24 befestigt ist Der Stift 38 sitzt auf einer sternförmigen Scheibe 42, die fest mit dem Gehäuse 10 verbunden ist Ein auf dem Stift 38 axial verschiebbarer Teller 43 mit einem Außendurch-

messer 44 wird von einer Feder 45, die sich an der Innenseite der Hülse 39 abstützt, gegen die sternförmige Scheibe 42 gedrückt.

Der Schaltvorgang des Ventils läuft wie folgt Ho: Bei von Null ansteigendem Strom der Hauptpumpe 3 fließt das Pumpmedium, vom Anschluß 11 kommend, über den aus dem gießen Bfendeninnendurchmesser 41 des Blendenringes 36 und dem Außendurchmesser 44 des Te'Jers 43 gebildeten Durchftußquerschnitt Die an dieser Drosselstelle entstehende Druckdifferenz wirkt sowohl auf die beiden Stirnseiten 46 und 47 des Tellers 43 als auch auf die Stirnseite 48 des Ventilkolbens 18 und über die Bohrungen 32, 33 und 34 auf die Stirnseite 49 des Ventilkolbens 18. Die Federn 17 und 45 sind so ausgelegt, daß bei einem Oberschreiten 1er aus der Tellerfläche der Stirnseite 46. multipliziert mit der aus der Druckdifferenz resultierenden Kraft über die Vorspannkraft der Feder 45. zunächst der Teller 43 gegen die Feder 45 verschoben wird, während der Ventilkolben 18 hierbei noch durch die entsprechend stärkere Feder 17 in der gezeichneten Neutrallage gehalten wird.

Nähert sich die Stirnseite 46 des Tellers 43 dem Blendenring 36 mi einer seitlichen Planfläche 50, so wird die Verkleinerung des Durchflußquerschnittes zwischen der Planfläche 50 und dem Teller 43 die Druckdifferenz über dem Teller 43 weiter erhöhen. Da aber eine Erhöhung der Druckdifferenz Ober dem Teller 43 zu einer weiteren Annäherung des Tellers 43 an die Planfläche 50 des Blendenringes 36 führt und diese wiederum eine weitere Erhöhung der Druckdifferenz zur Folge hat. so wird die Lage des Tellers 43 instabil, d. h. er kippt beschleunigt in Richtung der Planfläche des Blenoenringes 36. Der Differenzdruck über dem Teller 4s steig! hierbei steil an. Da der Differenzdruck über dem Teller 43 durch die Bohrungen 32,33 und 34 auch über dem Ventilkolben 18 steht, kippt beim Oberschreiten der aus dem Differenzdruck resultierenden Kraft auf den Ventilkolben 18 über die vOrspannkraft der Feder 17 auch der Ventilkolben 18 gegen die Feder 17 durch.

Für die Überwindung etwaiger Widerstände, beispielsweise durch Strömungskräfte, die einer Verschiebung des Ventilkolbens 18 in Richtung der Feder 17 entgegenstehen, steht im Bedarfsfälle der volle Hauptpumpendruck zur Verfugung, da der Durchflußquerschnitt bei Anlage der Stirnseite 46 des Teilers 43 an der P' ifläche 50 des BlenJenringes 36 Null beträgt bddurch wird ein sicheres und schnelles Durchschalten des Ventilkolbens *8 gegen die Feder 17 ei zwungen.

Nach einem bestimmten Weg, den der Teller 43 und der Ventrikolben IS gegen die Feder 45 bzw. 17 gemeinsam zurücklegen, stößt der Teller 43 auf eine Stirnfläche 52 der Hülse 3S auf. Der kleine Blendeninnenduichmesser 40 kommt hierbei bereits in einen Ber.ich der Hülse 39 mit einer ringförmigen Erhebung mit einem großen Hülsendurchmesser 54. Der Durchflußquerschnitt, der sich zwischen dem kleinen Blendeninnendurchmesser 40 und dem großen Hülsendurchmesser 54 bildet, ist etwas kleiner als der zwischen dem Außendurchmesser 44 des Tellers 43 und dem großen Blendeninnendurchmesser 41 gebildete. Dadurch wird der Ventilkolben 18 trotz des durch die Federkennlinie unvermeidbaren Kraftanstiegs der Feder 17 so weit gegen die Feder 17 durchgeschaltet, bis der kleine Biendeninnendurchmesser 4C in den Bereich des Oberganges zwischen dem großen Hülsendurchmesser 54 und dem kleineren Hülsendurchmesser 24 kommt Hier hat der Ventilkolben 18 wieder einen stabilen Zustand erreicht. Die Verkleinerung des großen Hülsendurchmessers 54 auf den kleinen HüUendurchmesser 24 ist aus Gründen des Durchflußwiderstandes zweckmäßig. Bei weiter ansteigendem Strom der s Hauptp'umpe vergrößert sich der minimale Durchflußquerschnitt, der dann aus dem ktsinen Biendeninnendurchmesser 40 und dem kleinen Hülsendurchmesser 24 gebildet wird, mit zunehmendem Weg des Ventilkolbens 18 in Richtung der Feder 17.

ίο Wichtig für die Funktion des Ventils ist die Lage des Überganges zwischen dem großen Hülsendurchmesser 54 und dem kleinen Hülsendurchmesser 24. Er ist so gelegt, daß der Ventilkolben 18 so weit gegen die Feder 17 kippt, daß der Außendurchmesser 44 des Tellers 43 beim Anliegen des Tellers 43 an der Stirnfläche 52 der Hülse 39 in den Bereich des Ventilkolbeninnendurchmesserii 56 kommt. Der Dfferenzdruck über dem Teller 43 wird dann durch den U jrchflußquerschnitt zwischen dem Außendurchmesser 44 des Tellers 43 und dem Ventilkolhcninnendurchmesser 56 bestimmt Dieser Ietztgeiid!.... e Differenzdruck muß so klein sein, daß die aus der Druckdifferenz und dem Tellerquerschnitt resultierende Kraft kleiner ist als die Vorspannkraft der Feder 45. Die Feder 45 schiebt dann den Teller 43 wieder in seine Ausgangslage zurück, d. h. der Teller 54 liegt dann an der sternförmigen Scheibe 42 an. Der Ventilkolfc η 18 wird, unbeeinflußt von diesem Vorgang, durch den Differenzd!-™- zr. tzx zwischen dem kleinen Biendeninnendurchmesser 40 und dem kleinen Hülsendurchmesser 24 gebildeten Drosselstelle in der durchgeschalteten Stellung gehalten.

Der Strom der Hauptpumpe 3 fließt in dieser Ventilkolbenstellung vom Anschluß 11 über diese Drossehtelle, die radiale Bohrung 19 und über das geöffnete Steuerkantenpaar A zum Anschluß 13, der zum Verbraucher 2 führt Das vom Verbraucher 2 zurückfließende Pumpmedium strömt über den Anschluß 16. das geöffnete Steuerkantenpaar E zum Anschluß 14. der zum Tank 5 der Hauptpumpe 3 führt Das von der Reservepumpe 4 geförderte Pumpmedium fließt über den Anschluß IZ das geöffnete Steuerkantenpaar C zum Anschluß 15, der zum Tank 6 der Reservepumpe 4 führt In dieser Schaltstellung sind die Steuerkantenpaare B. D und Fgeschlosren.

Bei abnehmendem Hauptpumpenstrom erfolgt das Zurückschalten des Ventilkolbens 18 in die in Fig.3 dargestellte Stellung wie folgt:

Mit kleiner werdendem Hauptpumpenstrom bewegt sich der Ventilkolben 18, abhängig vom Hauptpur .penstrom, so lange in Richtung zu der sternförmigen Scheibe 42, bis der kleine Biendeninnendurchmesser 40 den Übergang vom großen Hülsendurchmesser 54 zum kleineren Hülsendurchmesser 24 erreicht hat An dieser Stelle tritt eine Vergrößerung des Durchflußquerschnittes ein. Die Vergrößerung des Durchflußquerschnittes führt zu einem raschen Abfallen des Differenzdruckes und der Ventilkolben 18 kippt in die in Fig.3

dargestellte Ausgangslage zurück!

Schernatisch dargestellt ergeben sich für das Schalten des Ventiikolbens 18 die in Fig.4 dargestellten Durchflußquerschnitte. Die Stelle a symbolisiert den Durchflußquerschnitt, welcher zwischen dem großen Biendeninnendurchmesser 41 und dem Außendurchmesser 44 des Tellers 43 gebildet wird Dieser Durchflußquerschnitt ist maßgebend für denjenigen Hauptpumpenstrom, bei dessen Überschreitung der Ventilkolben 18 gegen die Feder 17 durchschaltet da sich der Teller 43 der Planfläche 50 nähert und der

Durchflußquerschnitt, wie Fig.4 zeigt, gegen Null gehen kann. An der Stelle b der F ί g. 4 ist der Teller 43 bereits auf die Stirnfläche 52 der Hülse 39 aufgelaufen. Der Außendurchmesser 44 des Tellers 43 befindet sich noch im Bereich des großen Blendeninnendurchmessers 41 und der kleine Blendeninnendurchmesser 40 ist bereits Ober dem großen Hülsendurchmesser 54, Dadurch sind zwei Blenden in Reihe geschaltet und es ergibt sich ein wirksamer Durchflußquerschnitt entsprechend dem Punkt b in Fig.4. Nachdem eier TeHeV 43 von der Feder 45 wieder in seine Ausgangslage zunjckgedrüekt wurde, ergibt sich als Durchflußquerschnitt der freie Querschnitt zwischen dem großen Hülsendurchmesser 54 und dem kleinen Blendeninnendurchmesser 40 (Stelle c in F i g. 4). Der Wegbereich des Ventilkolbens 18 vom Punkt a zum Punkt c ist stabil, d. h. der Ventilkolben 18 kippt von Punkt a zu Punkt c Bei weiter ansteigendem Hauptpumpenstrom vergrößert sich der Querschnitt zur Begrenzung des Durchflußwiderstandes bis zum Punkt t/und ist ab hier unabhängig vom Kolbenweg. Der Durchflußquerschnitt entspricht dann der Fläche zwischen dem kleinen Blendeninnendurchmesser 40 und dem kleinen Hülsendurchmesser 24. Nimmt der Hauptpumpenstrom wieder ab, dann verringert sich der Durchflußquerschnitt von Punkt d bis zum Punkt c Innerhalb des Kolbenwegbereiches zwischen den Punkten cund e bleibt der Durchflußquerschnitt konstant Er entspricht hierbei der Fläche zwischen dem kleinen Blendeninnendurchmesser 40 und dem grrßen Hülsendurchmesser 54. Bei noch weiter abnehmendem Hauptpumpenstrom vergrößert sich der Durchflußquerschnitt auf den freien Querschnitt zwischen dem kleinen Blendeninnendurchmesser 40 und dem kleinen Hülsendurchmesser 24 (Punkt β Dadurch vird die Lage des Ventilkolbens 18 ab dem Punkt e instabil, d.h. der Ventilkolben 18 kippt zum Punkt a zurück.

Die Differenzen zwischen den verschiedenen Durchflußquerschnitten zwischen dem Punkt e und dem Punkt a bestimmen hierbei die Stromhysterese, mit der das Ventif schaltet

Fig.5 zeigt eine Kennlinie der hier beschriebenen Ventileinrichtung. Bei einem gewissen Hauptpumpenstrom (entspricht Punkt a in Fig.4) schaltet das Ventil durch (entspricht Punkt c in Fig.4). Nimmt der Hauptpumpenstrom ab; dann geht der Ventilkolben 18

ίο zuerst schleichend zurück (entspricht Punkt e in F i g. 4), um von dort in die Ausgangslage zu kippen.

Um Druckspritzen beim Umschalten zu vermeiden, können sämtliche Anschlüsse mit Unterdeckung umgesteuert werden, d. h. die Nuten am Gehäuse und Kolben sind breiter als die dazwischenliegenden Stege. Die Unterdeckung hat den Vorteil, daß für die Haupt- 3 und Reservepumpe 4 nur eine in der Verbraucherleitung installierte Druckabsicherung 8 erforderlich ist. Durch das Kippverhalten können die Steuerkantenabstände relativ grob toleriert werden, da sie die Funktion des Ventils in weiten Grenzen nicht beeinflussen.

Eine exakte Trennung der beiden Pumpenkreise sowie eine ständige Druckmittelversorgung des Verbrauchers ist trotz der Unterdeckung durch das schnelle Schalten (Kippen) des Kolbens gewährleistet.

Weitere Ausführungsformen der Einrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz im Drosselraum 31 für ein beschleunigtes Umschalten des Zuschaltventils 1 sind möglich. Dabei muß jedoch die Blende 36 und/oder das Innenstück 37 so ausgeführt sein, daß beim Erreichen des Umschaltpunktes der Drosselquerschnitt zunächst verkleinert wird, um so die Druckdifferenz zu erhöhen und ein sicheres, beschleunigtes Umschalten zu ermöglichen. Dabei sind auch Systeme möglich, bei denen die Blende fest mit dem Gehäuse verbunden ist und das Innenstück auf dem zu schaltenden Ventilkolben sitzt oder umgekehrt, wie im Ausführungsbeispiel.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Automatisches Zuschaltventil für Hydrauliksysteme, insbesondere für hydraulische Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit einem in einem Gehäuse verschiebbar angeordneten Ventilkolben, mit Anschlüssen für eine Hauptpumpe, eine Reservepumpe, einen Verbraucher sowie für Druckmittelbehälter, mit zwei Druckräumen, von denen der eine mit dem Anschluß für die Hauptpumpe verbunden ist und andere eine Feder für die Rückführung des Ventilkolbens in dessen Neutralstellung enthält, wobei zwischen den Druckräumen eine Drosselstelle angeordnet ist deren Durchflußquerschnitt vom Förderstrom der Hauptpumpe und von der Bewegung des Ventilkolbens abhängig ist dadurch gekennzeichnet,