DE3106687A1

DE3106687A1 - Stroemungsteilerventilanordnung

Info

Publication number: DE3106687A1
Application number: DE19813106687
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Yokohama Kanagawa Inaba; Hideyori Funabashi Chiba Sato; Shigeru Tokyo Shinohara
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1981-11-26
Also published as: JPS56127405U; US4372335A

Description

ST-80-64-Ger

KABUSHIKI KAISHA. KOMATSU SEISAKUSHU, 3-6, 2-chome Akasaka, Minato-ku, Tokyo, Japan

Strömungsteilerventilanordnung

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Strömungsteilerventilanordnung für den Hydraulikkreis des Lenksystems von Baufahrzeugen.

Eine bevorzugte Strömungsteilerventilanordnung, die bisher bevorzugt in den hydraulischen Kreisen von Lenksystemen von Baufahrzeugen verwendet wurde, dient zur Lieferung eines Teils des Druckmittels, das durch eine Hydraulikpumpe mit gesteuertem Strömungsdurchsatz in den hydraulischen Kreis des Lenksystems geliefert wird, um hierdurch das Fahrzeug zu steuern und den verbleibenden Druckmittelstrom in den Hydraulikkreis des Werkzeugs zu liefern, um dieses hierdurch zu betätigen. Dieses bisherige Strömungsteilerventil ist jedoch dadurch nachteilig, dass bei niedrigem Pumpenausgangsdurchsatz, z. B. während der 'am Fahrzeug angebrachte Motor im Leerlauf läuft, der grösste Teil des von der Pumpe gelieferten Druckmittels in den Lenkkreis des Lenksystems strömt, so dass das Werkzeug während dieser Zeitdauer nicht betrieben werden kann.

Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Strömungsteilerventilanordnung, die einen Druckmittelstrom zu einer Überschusstromauslassöffnung richten kann, die selbst bei niedrigem Leerlauf eines Motors mit einer Hilfsvorrichtung, etwa einem Hydraulikzylinder für ein Werkzeug, verbindbar ist.

Eine iveitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Strömungsteilerventilanordnung, bei der der gesteuerte Strömungsdurchsatz zu einer mit einem Servolenksystem verbindbare

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Prioritätsstromauslassöffnung in Abhängigkeit von einer Zunahme des Strömungsdurchsatzes von einer Pumpe allmählich erhöht wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Strömungsteilerventilanordnung, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit einer mit einer Druckmittelquelle zu verbindenden Einlassöffnung, mit einer Prioritätsstromauslassöffnung, mit einer Überschussstromauslassöffnung und mit einer die Öffnungen verbindenden Ventilbohrung, durch einen in der Ventilbohrung axial verschiebbaren Ventilschieber mit einer axialen Bohrung für eine ständige Verbindung zwischen der Einlassöffnung und der Prioritätsstromauslassöffnung, durch eine Vorspanneinrichtung in der axialen Bohrung des Ventilschiebers zum Vorspannen des Ventilschiebers zur Mündung der Prioritätsstromauslassöffnung, durch eine erste Drosseleinrichtung zwischen der Einlassöffnung und der Prioritätsstromauslassöffnung zum einstellbaren Drosseln des Strömungsdurchsatzes, wodurch das Hindurchtreten eines gesteuerten Strömungsdurchsatzes ermöglich wird, und durch eine zweite Drosseleinrichtung zwischen der Einlassöffnung und der Überschusstromauslassöffnung zum einstellbaren Drosseln des Strömungsdurchsatzes, wobei die zweite Drosseleinrichtung eine allmähliche Erhöhung des gesteuerten Strömung sdur chsat ze s ermöglicht, wenn der Strömungsdurchsatz von der Einlassöffnung zur Überschusstromauslassöffnung zunimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

S¹Xg. 1 einen Querschnitt einer Strömungsteilerventilanordnung nach der Erfindung;

3?ig. 2 eine graphische Darstellung der Art, in der der gesteuerte Strömungsdurchsatz zu einer Prioritätsstromauslassöffnung in Abhängigkeit vom Pumpenausgangsströmung sdur chsat ζ erhöht wird.

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Fig. 1 zeigt ein Strömungsteilerventilgehäuse mit einer Einlassöffnung 2, die mit der Förderseite einer nicht gezeigten Hydraulikpumpe verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, dass ein Teil des in die Einlassöffnung 2 strömenden Druckmittels über einen Kanal 3 mit gesteuertem Strömungsdurchsatz in eine Öffnung 4 geliefert wird, während der Strömungsdurchsatz beim verbleibenden Druckmittel durch einen Ventilschieber 5a einer einstellbaren Drosselstelle 5 eingestellt und dann in eine Öffnung 6 geliefert wird. In einer Mündung an der Seite der Öffnung 4 des Kanals 3 befindet sich eine einstellbare Steuerdrosselstelle 7 mit einem darin angeordneten Ventilschieber 7a, der von der Aussenseite des Ventilgehäuses 1 so gedreht werden kann, dass der Strömungsdurchsatz der gesteuerten Strömung geregelt wird. Die Drosselung der Steuerdrosselstelle 7 ist so eingestellt, dass sie grosser als die Drosselung der Drosselstelle 5 ist. Die Öffnungen 4 und 6 sind im Umfang eines druckkompensierenden Ventilschiebers 8 ausgebildet, der in einer Bohrung des Ventilkörpers 1 aufgenommen ist. Die Überschusstromauslassöffnung 9 ist zwischen den Öffnungen 4 und 6 ausgebildet, während eine Prioritätsstromauslassöffnung

10 rechts von der Öffnung 4 ausgebildet ist. Auf einer Seite des Ventilschiebers 8 ist eine druckmitteldruckaufnehmende Kammer 11 ausgebildet, während auf der anderen Seite hiervon eine axiale Bohrung 12 ausgebildet ist, die mit der Prioritätsstromauslassöffnung 10 in Verbindung steht. In der axialen Bohrung 12 ist eine Druckfeder 13 aufgenommen, die den Ventilschieber 8 zur Kammer 11 drückt. Die Bohrung 12 steht über im Ventilschieber 8 ausgebildete Bohrungen 8a mit der Öffnung 4 in Verbindung. Ferner steht die Öffnung 6 über im Ventilschieber 8 ausgebildete VorSteuerbohrungen .8b mit der Kammer

11 in Verbindung. Ein Entlastungsventil 14 dient zum Auslassen des Druckmittels in eine Ablassöffnung 15» wenn der Druck des Druckmittels in der Prioritätsstromauslassöffnung 10 aussergewahnlich gross wird.

Der Betrieb der Strömungsteilerventilanordnung nach der Erfindung wird im folgenden beschrieben. Wenn die nicht gezeigte

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Hydraulikpumpe gestartet wird, um durch den Motor angetrieben zu werden, wird in die Einlassöffnung 2 eingeführtes unter Druck stehendes Druckmittel über den Kanal 3, die Öffnung 4, die axiale Bohrung 12 und die Prioritätsstromauslassöffnung in das nicht gezeigte Servolenksystem geliefert, wodurch dieses angetrieben wird. Das in die Einlassöffnung 2 eingeführte unter Druck gesetzte Druckmittel wird auch in die Öffnung 6 geliefert und strömt durch VorSteuerbohrungen 8b in die Kammer 11, um hierdurch den druck ausgleichenden 'Ventilschieber 8 gemäss der Zeichnung nach rechts gegen die Vorspannkraft der Feder 13 und den Druckmitteldruck in der Prioritätsstromauslassöffnung 10 zu drücken. Aus der graphischen Darstellung von Fig. 2 ist ersichtlich, dass der gesteuerte Strömungsdurchsatz durch die Prioritätsstromauslassöffnung 10 ^vmit der Zunahme der Pumpenauslasströmungsdurchsätze bis zum Punkt "Ii" geradlinig zunimmt. Dies beruht darauf, dass der Druckmittelstrom zur Überschusstromauslassöffnung 9 noch durch den Ventilschieber 8 blockiert ist, wobei Fig. 1 diesen Zustand zeigt. Wenn der Pumpenausgangsströmungsdurchsatz über den Punkt "H" in Fig. 2 hinaus zunimmt, wird der Druck in der Kammer 11 hoch genug, um den Ventilschieber 8 nach rechts zu drücken. Hierdurch kann das Druckmittel in die Überschusstromauslassöffnung 9 geliefert werden.

Wenn gemäss-Fig. 2 der die Hydraulikpumpe antreibende Motor sich in niedrigem Leerlaufzustand befindet, wird der Pumpenausgangsströmungsdurchsatz auf etwa 20 l/min gehalten. Aus der graphischen Darstellung von Fig. 2 ist ersichtlich, dass das unter Druck gesetzte Druckmittel in die Überschusstromauslassöffnung 9 geliefert werden kann, die selbst dann mit dem Hydraulikkreis des Werkzeugs verbunden ist, wenn der Motor sich im niedrigen Leerlaufzustand befindet.

Wenn der Strömungsdurchsatz des unter Druck stehenden Druckmittels in die Einlassöffnung 2 zunimmt, nimmt der durch die einstellbare Drosselstelle 5 verursachte Druckabfall des Druckmittels zu, wodurch der Druckmitteldruck in der Öffnung abnimmt. Daher nimmt der Druckmitteldruck in der Kammer 11

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mit der Zunahme des Strömungsdurchsatzes derart ab, dass der druckkompensierende Ventilschieber 8 durch die elastische Kraft der Druckfeder 13 und den Druckmitteldruck in der axialen Bohrung 12 nach links gedrückt wird. Hierdurch, wird der Druckmittelströmungsdurchsatz in die Überschusstromauslassöffnung verringert.

Bei der nach links gerichteten Bewegung des Ventilschiebers 8 nimmt der zur Prioritätsstromauslassöffnung 10 gerichtete gesteuerte Strömungsdurchsatz zu. In diesem Augenblick nimmt der Druckabfall des Druckmittels auf Grund der Steuerdrosselstelle 7 ebenfalls zu und ist der Verlauf des gesteuerten Strömungsdurchsatzes über den Pumpenausgangsströmungsdurchsätaen der in Fig. 2 gezeigte. Kurz zusammengefasst wird, wenn der Pumpenausgangsströmungsdurchsatz ziemlich, klein ist und der Druckabfall des Druckmittels in der einstellbaren Drosselstelle 5 gegenüber demjenigen in der Steuerdrosselstelle 7 (d. h. in dem bei A angegebenen Teil von Fig. 2) vernachlässigbar klein ist, der gesteuerte Strömungsdurchsatz hauptsächlich, durch die Steuerdrosselstelle 7 bestimmt. Wenn aber der Pumpenausgangsströmungsdurchsatz weiter zunimmt in Verbindung mit einer resultierenden Zunahme des Druckabfalls an der einstellbaren Drosselstelle 5» der, verglichen mit dem Druckabfall in der Steuerdrosselstelle 7 (d. h. in dem durch B in Fig. 2 gezeigten Teil)»nicht vernachlässigbar klein ist, nimmt der Verlauf des gesteuerten Strömungsdurchsatzes allmählich zu unter dem grossen Einfluss des Druckabfalls an der einstellbaren Drosselstelle 5» wobei deren Zunahmerate durch Einstellen der einstellbaren Drosselstelle 5 nach Wunsch gesteuert werden kann

Wie im einzelnen oben beschrieben, kann erfindungsgemäss, selbst wenn der Pumpenausgangsströmungsdurchsatz niedrig ist, ein Überschussdruckmittelstromdurchsatz sichergestellt werden, wodurch die Verwendung des Werkzeugs ermöglich wird. Da der gesteuerte Strömungsdurchsatz, der durch die einstellbare Drosselstelle auf einen gewünschten Wert festgelegt werden kann, allmählich und ruckfrei zunimmt, ist eine Verbesserung des

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Lenkverhaltens erzielbar, so dass ein unnatürliches Gefühl beim Lenken des Fahrzeugs vollständig beseitigt werden kann.

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Leerseite

Claims

PAIhNiAhWAUt ™- BROSI .T

D-8023 München-Pullach. Wiener Str 2; Tel. (089) 7 33 30 71; Telex C 212 K7 bros"£. Cables: «Patentibus» München

' Diplom ¹ Ingenieure

.PP-80-64-Ger ^ra9 ²3- Februar 1981

Your ref Date:

KABUSHEKI KAISHA KOMAISU SEI SAKUSHO

3-6, 2-chome Akasaka, Minato-ku, Tokyo, Japan

Patentansprüche

Strömungsteilerventilanordnung, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse (1) mit einer mit einer Druckmittelquelle zu verbindenden Einlassöffnung (2), mit einer Prioritätsstromauslassöffnung (10), mit einer Überschusstromauslassöffnung (9) und mit einer die Öffnungen <£,9,10) verbindenden Ventilbohrung, durch einen in der Ventilbohrung axial verschiebbaren Ventilschieber (8) mit einer axialen Bohrung (12) für eine ständige Verbindung zwischen .der Einlassöffnung (2) und der Prioritätsstromauslassöffnung (10), durch eine Vorspanneinrichtung (13) in der axialen Bohrung (12) des Ventilschiebers (8) zum Vorspannen des Ventil-. Schiebers (8) zur Mündung der Prioritätsstromauslass-Öffnung (10), durch eine erste Drosseleinrichtung zwischen der Einlassöffnung (2) und der Prioritätsstrom auslassöffnung (10) zum einstellbaren Drosseln

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des Strömungsdurchsatzes, wodurch, das Hin durchtreten eines gesteuerten Strömungsdurchsatzes ermöglicht wird, und durch eine zweite Drosseleinrichtung (5) zwischen der Einlassöffnung (2) und der Überschusstromauslassöffnung (9) zum einstellbaren Drosseln des Strömungsdurchsatzes, wobei die zweite Drosseleinrichtung (5) eine allmähliche Erhöhung des gesteuerten Strömungsdurchsatzes ermöglicht, wenn der Strömungsdurchsatz von der Einlassöffnung (2) zur Überschusstromauslassöffnung (9) zunimmt.
2. Anordnung nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ein Ende der Ventilbohrung schliessenden ersten Stopfen zur Bildung einer Druckmitteldruckaufnahmekammer (11) zwischen dem ersten Stopfen und einem Ende des Ventilschiebers (8), und durch einen das andere Ende der Ventilbohrung schliessenden zweiten Stopfen, wobei zwischen dem anderen Ende des Ventilschiebers (8) und dem zweiten Stopfen eine sich durch die axiale Bohrung des Ventilschiebers (8) erstreckende Vorspanneinricb-tung (13) angeordnet ist.
3. Anordnung nach. Anspruch 1 oder 2_V dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselung der ersten Drosseleinricntung (7) grosser als die Drosselung der zweiten Drosseleinrichtung (5) ist.

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