DE2937153A1 - Anordnung zum steuern des betriebs von zwei stellgliedern - Google Patents

Anordnung zum steuern des betriebs von zwei stellgliedern

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DE2937153A1 DE19792937153 DE2937153A DE2937153A1 DE 2937153 A1 DE2937153 A1 DE 2937153A1 DE 19792937153 DE19792937153 DE 19792937153 DE 2937153 A DE2937153 A DE 2937153A DE 2937153 A1 DE2937153 A1 DE 2937153A1
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Description

Anordnung zum Steuern des Betriebs von zwei Stellgliedern
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Strömungsmittelsteueranordnung zum Steuern des Betriebs mehrerer strömungsmittelbetätigter Stellglieder; insbesondere bezieht sie sich auf eine besonders günstige Verwendung eines Hauptentlastungsschiebers in einer solchen Steueranordnung .
In einer Strömungsmittelsteueranordnung kann ein erstes hydraulisches Stellglied beispielsweise die Servolenkung eines Gelenkfahrzeugs steuern, und ein zweites Stellglied kann den Betrieb eines Arbeitsgeräts an dem Fahrzeug steuern. Zur Steuerung der Servolenkung wird ein Richtungssteuerschieber zusammen mit einem Druckausgleichsschieber benutzt, der der Servolenkung Vorrang gibt, wenn nur eine einzige Druckmittelquelle zur Betätigung der Servolenkung und des Arbeitsgeräts benutzt wird. In Anordnungen zum Steuern des Betriebs mehrerer strömungsmittelgespeister Vorrichtungen mit einer einzigen Strömungsmittelquelle ist es allgemein üblich, die Strömungsmittelquelle durch ein Hauptentlastungsventil auf der Zuströmseite eines ersten Richtungssteuerschiebers Schw/Ba zu schützen, wie in der US-PS 3 722 543 beschrieben ist,
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und den Betrieb eines zweiten Stellglieds im Falle eines Stillstandes eines ersten Stellglieds zu ermöglichen, indem ein Druckausgleichsorgan für das erste Stellglied gesteuert wird, wie in der US-PS 3 911 942 beschrieben ist. Es hat sich gezeigt, daß plötzliche Druckänderungen bei solchen Anordnungen insbesondere bei der Verwendung für eine Servolenkung Verschiebungen von Dosiersteuerflächen eJnes Ausgleichsschieberkörpers verursachen können, was eine unerwünschte plötzliche Änderung des Strömungsmittelflusses zur Folge hat.
Ganz allgemein ist nach der Erfindung eine Anordnung zum Steuern des Betriebs von zwei strömungsmittelbetätigten Stellgliedern mit einem Steuerschieber zum Steuern des Strömungsmitteldurchgangs aus einer Versorgungslei turg in eine Speiseleitung für das erste Stellglied und einem Druckausgleichsschieber zum Regeln der Strömung durch den Steuerschieber und zum Zuführen von überschüssigem Strömungsmittel zu einem Auslaß des Druckausgleichsschiebers zum Speisen des zweiten Stellglieds dadurch gekennzeichnet, daß an die Speiseleitung des ersten Stellglieds auf der Abströmseite eines Dosierabschnitts des Steuerschiebers ein Hauptentlastungsventil angeschlossen ist, das einen Stillstand des ersten Stellglieds feststellt und abhängig davon Strömungsmittel aus der Versorgungsleitung über den Dosierabschnitt des Steuerschiebers und über eine Entlastungsleitung einschließlich des Hauptentlastungsventils einem Tank zuführt, wobei die Durchflußmenge durch die Entlastungsleitung nur durch den Dosierabschnitt des Steuerschiebers eingeschränkt wird.
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Insbesondere wird eine Strömungsmittelsteueranordnung geschaffen, mit deren Hilfe der Betrieb von zwei Stellgliedern gesteuert werden kann, die beispielsweise eine Servolenkung und ein Arbeitsgerät an einem Gelenkfahrzeug aus einer einzigen Strömungsmittelquelle steuern. Die Strömungsmittelsteueranordnung weist einen dosierenden Richtungssteuerschieber auf, der den Durchfluß des Strömungsmittels aus einer Versorgungsleitung zu einer Speiseleitung für das erste Stellglied steuert, und sie weist ein Druckausgleichsventil auf, das die Strömung durch den Richtungssteuerschieber regelt und überschüssiges Strömungsmittel für den Betrieb des zweiten Stellglieds einem Auslaß eines Ausgleichsschiebers zuführt. Ein Hauptentlastungsventil ist an die Speiseleitung des ersten Stellglieds auf der Abströmseite eines Dosierabschnitts des Richtungssteuerschiebers zur Feststellung des Stillstandes des ersten Stellglieds angeschlossen. Das Hauptentlastungsventil steuert beim Feststellen eines Stillstandes den Strömungsmittelfluß aus der Versorgungsleitung über den Dosierabschnitt des Richtungssteuerschiebers und eine Entlastungsleitung zu einem Tank. Die Strömungsmenge durch die Entlastungsleitung wird nur durch den Dosierabschnitt des Richtungssteuerschiebers eingeschränkt.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert, deren einzige Figur ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Strömungsmittelsteueranordnung enthält ein erstes Stellglied 10, ein zweites Stellglied 11 und einen Steuerschieber 12, der abhängig von der durch einen Richtungssteuerschieber 16 angegebenen
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Steuerrtchtung den Strömungsmitteldurchfluß aus einer Versorgungsleitung 13 zur Speiseleitung 14 oder zur Speiseleitung 15 des ersten Stellglieds steuert. Es ist ein Ausgleichsschieber 17 vorgesehen, der den Strömungsmittelfluß durch den Richtungssteuerschieber 16 regelt und überschüssiges Strömungsmittel einem Ausgleichsschieberauslaß 18 für den Betrieb des zweiten Stellglieds 11 zuführt.
Wenn der Richtungssteuerschieber 16 in eine auf der linken Seite liegende Betriebsstellung gebracht wird, ist ein Hauptentlastungsventil 19 an die Speiseleitung 14 des ersten Stellglieds auf der Abströmseite eines Dosierabschnitts 20 des Richtungssteuerschiebers 16 angeschlossen. Wenn das Hauptentlastungsventil 19 von hohem Druck in der Speiseleitung 14 geöffnet wird, entlastet es den hohen Druck durch Abgabe von Strömungsmittel an einen Tank T mit einer Strömungsmenge, die vom Dosierabschnitt 20 des Richtungssteuerschiebers 16 begrenzt ist.
Der Ausgleichsschieber 17 wird entsprechend einer Druckdifferenz an den gegenüberliegenden Seiten der Dosierdrossel 20 des Richtungssteuerschiebers 16 betätigt, die über die Leitungen 21 und 22 sowie über die Drosselstellen 23 und 24 abgegriffen wird. Die Drücke in den Leitungen 21 und 22 werden an die beiden Enden eines Schieberkörpers im Ausgleichsschieber 17 angelegt, damit die Strömung durch die Dosierdrossel des Richtungssteuerschiebers 16 entsprechend der üblichen Praxis geregelt wird.
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Nachdem nun die Hauptbestandteile und ihre Arbeitsweise betrachtet worden sind, wird nun die Anordnung in Bezug au| typische Betriebsbedingungen genauer betrachtet. Die Anordnung ist in ihrem Ruhezustand dargestellt, bei dem kein Strömungsmitteldruck an ihr anliegt und bei dem der Richtungssteuerschieber 16 in der Mittelstellung gehalten ist. In dieser Stellung ist die Federkammer des rechten Endes des Ausgleichsschiebers über die Drosselstelle 24, die Leitungen 22 und 31, den in der Mittelstellung befindlichen Richtungssteuerschieber 16 und die Tankleitung 25 mit dem Tank T verbunden. Die Feder 26 hat den Schiebelkörper des Ausgleichsschiebers 17 in seine linke Stellung verschoben, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.
Wenn der Anordnung von einer Pumpe P Druck zugeführt wird, wird «ine Kammer am linken Ende des Ausgleichsschiebers 17 über die Leitung 21 und die Drosselstelle mit Versorgungsdruck beaufschlagt. Der Ausgleichsschieber 17 bewegt sich unmittelbar darauf in seine rechte Stellung, so daß Druck aus der Versorgungsleitung 13 über eine Drosselstelle 27 und eine Leitung 28 einem geschlossenen Mittelabschnitt des Richtungssteuerschiebers 16 zugeführt wird. Ein Nebenstrom des Versorgungsströmungsmittels wird über die Leitung 29 des Ausgleichsschiebers 17 einem Auslaß 18 zugeführt, damit er über die Leitung 30 der Einheit aus dem Arbeitsgerätschieber und dem Stellglied 11 zugeführt wird. Dadurch können das Lenkstellglied 10 und/oder das Arbeitsgerätstellglied 11 betätigt werden, wobei dieses einen eigenen Steuerschieber und einen Überlastungsschutz entsprechend den Erfordernissen der Praxis aufweist.
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Es wird nun angenommen, daß eine Bedienungsperson des Fahrzeugs eine Steuerung für den Betrieb des Lenkstellglieds 10 bestimmt, indem sie den Richtungssteuerschieber 16 nach links bewegt. Dadurch wird die Versorgungsleitung 28 über die Dosierdrossel 20 mit der Speiseleitung 14 verbunden. Die Speiseleitung 14 steht über die Leitung 31 auch mit dem Hauptentlastungsventil 19 und über die Leitungen 31 und sowie die Drosselstelle 24 «it der am rechten Ende des Ausgleichsschiebers 17 liegenden Federkammer in Verbindung. Die am rechten Ende des Ausgleichsschiebers 17 liegende Federkammer empfangt über die Leitung 30, die Drosselstelle 27, die Leitung 21, und die Drosselstelle 23 hohen Druck. Durch die Differenz des Eingangsdrucks und des Ausgangsdrucks am Dosierabschnitt 20 des Richtungssteuerschiebers 16 wird der Ausgleichsschieber 17 so betätigt, daß er den Strömungsmittelfluß zum Lenkstellglied 10 regelt.
Entlastungsventile 32 und 33 sind in Leitungen eingefügt, die zwischen den Servolenkungs-Speiseleitungen 14 und 15 und dem Tank T über das in der Mittelstellung befindliche Richtungssteuerventil 16 und über die Leitung 25 verlaufen. Diese Ventile können so eingestellt sein, daß sie sich bei einem Druck öffnen, der etwa um 35 Bar (500 psi) über der Einstellung des Hauptentlastungsventils 19 liegt. Diese Entlastungsventile 32 und 33 dienen der Entlastung von RückfUhrungsdrUcken aus dem Stellglied 10,wenn das Fahrzeug beispielsweise über ein unebenes Gelände fährt und der RichtungsSteuerschieber 16 die Mittelstellung einnimmt.Sie werden durch Betätigen des Richtungssteuerschiebers 16 aus seiner Mittelposition unwirksam gemacht. Das Haupt-
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entlastungsventil 19 ist jedoch in eine offene Stellung nur über die Dosierdrossel 20 betätigbar, wenn der Richtungssteuerschieber 16 eine außerhalb seiner Mittelstellung befindliche Stellung einnimmt.
Anticavitationevehtile 34 und 35 sind parallel zu den Entlastungsventilen 32 und 33 mit zu diesen entgegengesetzten Wirkungsrichtungen entsprechend der üblichen Praxis geschaltet.
Nachdem also die Betriebsart betrachtet worden ist, bei der an die Speiseleitung 14 zum Betätigen des Servolenkstellglieds 10 in einer Richtung Druck angelegt wird, ist ohne weiteres erkennbar, daß eine ebensolche Betriebsart das Betätigen des Servolenkstellglieds 10 in der entgegengesetzten Richtung durch einen Strömungsmitteldruck in der Speiseleitung 15 entsprechend einer Betätigung des Richtungssteuerschiebers 16 in eine rechtsliegende Stellung bewirkt.
Das Hauptentlastungsventil 19 neigt im betätigten Zustand dazu, die Strömung durch den Dosierabschnitt 20 aufrechtzuerhalten, so daß es unerwünschte schnelle Strömungsänderungen im Steuerschieber, die von schnellen Druckänderungen im Stellglied 10 hervorgerufen werden, sowie schnelle Änderungen der Position der Steuerflächen des Ausgleichsschiebers 17 für eine gegebene Lage des Schieberkörpers im Steuerschieber 16 verhindert. Wenn das Hauptentlastungsventil 19 seine betätigte Stellung einnimmt, strömt Strömungsmittel aus der Speiseleitung 28 durch die Dosierdrossel 20, und die Leitung 31» das Hauptentlastungsventil 19, die Leitung 35, das Niederdruck-Entlastungsventil 36 und die Leitung 37.
03001 W07QS
Die Verwendung des Niederdruck-Entlastungsventils 36 im Strömungskreis gewährleistet, daß zumindest ein gewisser Betriebsdruck in der Anordnung bei einem Ausfall des Hauptentlastungsventils 19 aufrechterhalten wird, der dieses Ventil veranlassen könnte, in seiner betätigten Stellung zu verbleiben.
Die Erfindung ist hier im Zusammenhang mit einem speziellen Ausführungsbeispiel beschrieben worden, doch ist für den Fachmann erkennbar, daß im Rahmen der Erfindung ohne weiteres Änderungen möglich sind.
080014/0705
ORJGINAL INSPECTED
Al
Leerseite

Claims (5)

  1. Patentanwälte
    Dipl -Ing Dipl.-Chem. Dipl -Ing £,<jol I O V
    E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
    F r Μ?,hei (|im st r ;issii I?)
    8 München 60
    Unser Zeichen; G 1458 13.September 1979
    GENERAL SIGNAL CORPORATION
    High Ridge Park
    Stamford, Conn.06904/V.St.A.
    Patentansprüche
    /Anordnung zum Steuern des Betriebs von zwei strömungsmittelbetätigten Stellgliedern mit einem Steuerschieber zum Steuern des Strömungsmitteldurchgangs aus einer Versorgungsleitung in eine Speiseleitung für das erste Stellglied und einem Druckausgleichsschieber zum Regeln der Strömung durch den Steuerschieber und zum Zuführen von überschüssigem Strömungsmittel zu einem Auslaß des Druckausgleichsschiebers zum Speisen des zweiten Stellglieds, dadurch gekennzeichnet, daß an die Speiseleitung (14) des ersten Stellglieds (10) auf der Abströmseite eines Dosierabschnitts (20) des Steuerschiebers (16) ein Hauptentlastungsventil (19) angeschlossen ist, das einen Stillstand des ersten Stellglieds feststellt und abhängig davon Strömungsmittel aus der Versorgungsleitung (13) über den Dosierabschnitt (20) des Steuerschiebers (16) und über eine Entlastungsleitung (35, 37) einschließlich des Hauptentlastungsventils (19) einem Tank (T) zuführt, wobei die Durchflußmenge durch die Entlastungsleitung (35, 37) nur durch den Schw/Ba
    0300U/07QS
    ORIGINAL INSPECTED
    Doslerabschnitt (20) des Steuerschiebers (16) eingeschränkt wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zum Hauptentlastungsventil (19) und zum Tank (T) ein auf einen relativ niedrigen Druck ansprechendes Entlastungsventil (36) geschaltet ist, das einen Minimumbetriebsdruck in der Anordnung aufrechterhält, falls sich das Hauptentlastungsventil (19) nicht schließen sollte.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptentlastungsventil (19) einen Einlaß aufweist, der in auswählbarer Weise abhängig davon, ob sich der Steuerschieber in einer Betriebsstellung oder in einer Mittelstellung befindet, mit der Abströmspeiseleitung (14) oder mit dem Tank (T) verbunden ist, und daß das Hauptentlastungsvent11 (19) einen mit dem Tank (T) verbundenen Auslaß aufweist.
  4. 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsschieber (17) in Abhängigkeit von einander entgegenwirkenden Vorsteuerdrücken arbeitet, die an Ihn angelegt sind, wobei einer der einander entgegenwirkenden Vorsteuerdrücke aus einer mit einer Strömungsdrossel (24) ausgestatteten Vorsteuerleitung (22) abgeleitet ist, die in einer Betriebsstellung des Steuerschiebers (16) an die Speiseleitung (14) an der Abströmseite des Dosierabschnitts (20) des Steuerschiebers (16) angeschlossen ist, und die in einer Mittelstellung des Steuerschiebers (16) an den Tank(T) angeschlossen ist.
    03001 A/0705
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerleitung (22) an einen Einlaß des Hauptentlastungsventils (19) angeschlossen ist.
    00U/0705
DE2937153A 1978-10-02 1979-09-13 Anordnung zum Steuern des Betriebs von zwei strömungsmittelbetätigten Stellgliedern Expired DE2937153C2 (de)

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