DE3238781A1

DE3238781A1 - Stromteilventil

Info

Publication number: DE3238781A1
Application number: DE19823238781
Authority: DE
Inventors: Rolf Ing.(grad.) 7075 Mutlangen Fassbender; Karl-Heinz Ing.(grad.) 7070 Schwäbisch Gmünd Liebert; Werner Ing.(grad.) 7074 Möglingen Paul; Werner Ing.(grad.) 7071 Böbingen Tischer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1982-10-20
Filing date: 1982-10-20
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE3238781C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Stromteilventil nach dem Oberbe-
griff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Stromteilventil ist bekannt aus der DE-PS 12 98 801. Mit einem solchen Stromteilventil wird bei einem schnellen Anlenken der Lenkung der Zweitverbraucher zu langsam weggeschaltet bzw. gedrosselt. Die Lenkhandkraft wird durch Abfallen des Arbeitsstroms zur Lenkung kurzzeitig zu groß.
Bei einer anderen Hilfskraftlenkung (DE-OS 27 16 868) wird durch das Stromteilventil und das Steuerventil der Lenkung ein kleiner Pilotstrom geleitet. Ein kleiner Steuerweg am Stromteilventil wäre dabei vorteilhaft. Wegen der hohen Pumpenförderung von bis zu etwa 300 1/min, wird jedoch bei der Zuleitung zum Zweitverbraucher ein großer Steuerweg benötigt, um eine größere ölerwärmung zu verhindern. Da der Pilotstrom zur Lenkung als Erstverbraucher und der Hauptölstrom zum Zweitverbraucher durch dasselbe Ventil geregelt werden, kann kein für beide Ströme optimaler Steuerweg erreicht werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Stromteilventil zu schaffen, mit dem ein bevorzugt mit Druckmittel zu versorgender Verbraucher, z. B. eine Hilfskraftlenkung, bei einem plötzlich auftretenden Bedarf schnell und sicher mit Druckmittel versorgt werden kann. Dies bedeutet, daß der einen großen Druckmittelstrom brauchende Zweitverbraucher, z B. eine Arbeits- oder Hubhydraulik schnell abgeschaltet, bzw. der ihm zugeführte Strom schnell gedrosselt werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Durch die Anordnung der vierten Drosselstelle zwischen dem Zulaufanschluß und dem weiteren Anschluß für den Erstverbraucher entsteht bei einem in dem Erstverbraucher plötzlich auftretenden Druckmittelbedarf und dadurch bedingtem starken Strom ein starker Druckabfall an der vierten Drosselstelle. Dadurch wirkt über dem Regelkolben eine starke Druckdifferenz in einer die Federkraft verstärkenden Richtung. Der Regelkolben wird mit großer Geschwindigkeit verschoben, so daß der gesamte Druckmittelstrom der Hilfskraftlenkung schnell zur Verfügung steht. Dabei nimmt jedoch auch der Konstantstrom (Pilotstrom) zu. Um diese Zunahme zu begrenzen, wird die vierte Drosselstelle zweckmäßigerweise als Rückschlagdrossel mit einem steuerbaren Querschnitt ausgeführt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Stromteilventils in einer Stellung, in der sich die Lenkung in Neutralstellung befindet, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Stromteilventils in der gleichen Stellung wie in Fig. 1, Fig. 3 das Stromteilventil der Fig. 2, jedoch in einer Stellung, in der der Zweitverbraucher abgesperrt ist, Fig. 4 das Stromteilventil der Fig. 2, jedoch in einer Stellung, in der eine Arbeitsstromaufnahme bei beiden Verbrauchern erfolgt.
Das Stromteilventil besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem ein Regelschieber 2 verschiebbar geführt ist. Das Gehäuse weist einen Zulaufanschluß 3 aufi außerdem einen ersten Anschluß 4 für einen Erstverbraucher, einen weiteren Anschluß 5 für den Erstverbraucher und einen Anschluß 6 für einen Zweitverbraucher.
Der Regelschieber 2 ist durch eine Feder 7 in einer Richtung bis zu einem gehäusefesten Anschlag 8 verschiebbar. Der Regelschieber 2 weist eine Längsbohrung 9 mit abgestuften Durchmessern und Radialbohrungen 10, 11, und 12 auf, die das Innere des Regelschiebers mit den Anschlüssen 3 bzw. 4 bzw. 6 verbinden. An dem Regelschieber 2 und dem Gehäuse 1 sind Steuerkantenpaare 13 und 14 an entsprechenden Ringnuten des Regelschiebers 2 bzw. des Gehäuses 1 ausgebildet. In der Stellung, in der der Regelschieber 2 durch die Feder 7 an den Anschlag 8 angedrückt wird, ist das Steuerkantenpaar 13, das den Zulauf zu dem ersten Anschluß 4 für den Erstverbraucher steuert, geöffnet, während das Steuerkantenpaar 14, das den Zulauf zu dem Anschluß 6 für den Zweitverbraucher steuert, geschlossen ist.
Das an dem Anschluß 6 für den Zweitverbraucher liegende Steuerkantenpaar 14 stellt eine erste Drosselstelle 15 mit veränderbarem Querschnitt dar. Das den Zulauf zu dem ersten Anschluß 4 für den Erstverbraucher steuernde Steuerkantenpaar 13 stellt eine zweite Drosselstelle 16 mit veränderbarem Querschnitt dar. In der Längsbohrung 9 des Regelschiebers 2 ist im Strömungsweg zwischen dem Zulaufanschluß 3 und der Radialbohrung 10 einerseits und der Radialbohrung 11 und dem ersten Anschluß 4 für den Erstverbraucher eine dritte Drosselstelle 17 mit konstantem Querschnitt angeordnet.
Die zu dem Anschluß 6 für den Zweitverbraucher führende Radialbohrung 12 zweigt zwischen dem Zulaufanschluß 3 und der dritten Drosselstelle 17 von der Längsbohrung 9 ab.
An dem Regelschieber 2 ist eine vierte Drosselstelle 18 in der Form einer in der Längsbohrung 9 an deren der Feder 7 abgewandten Ende eingebauten Blende 19 angeordnet.
Zwischen dem Inneren des Regelkolbens 2 und einem die Feder 7 enthaltenden Raum 20 ist eine federbelastete Rückschlagdrossel 21 angeordnet. Mit dieser RAckschlagdrossel 21 wird die Bewegung des Regelkolbens 2 in einer Richtung gedämpft, während eine Bewegung in der anderen Richtung nicht behindert wird.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Blende 19 mit der vierten Drosselstelle 18, die einen konstanten Querschnitt aufweist, ersetzt durch eine Drosselstelle 22 mit veränderbarem Querschnitt. In diesem Ausführungsbeispiel ist diese vierte Drosselstelle durch ein fedérbelastetes Rückschlagventil 23 gebildet, das in Richtung auf den weiteren Anschluß 5 für den Erstverbraucher aufsteuerbar ist.
Im folgenden wird die Funktion des Stromteilventiis erläutert: In den Fig. 1 und 2 ist der Regelkolben in einer Stellung eingezeichnet, in der eine Verbindung von dem Zulaufanschluß 3 sowohl zu dem ersten Anschluß 4 für den Erstverbraucher als auch zu dem Anschluß 6 für den Zweitverbraucher besteht. Diese Lage des Regelschiebers 2 stellt sich dann ein, wenn das Steuerventil des Erstverbrauchers, in diesem Fall eine Hilfskraftlenkung, in Neutral-Stellung steht. Dabei fließt über den ersten Anschluß 4 für den Erstverbraucher lediglich ein konstanter Pilotstrom'zu der Lenkung.
Das Rückschlagventil 23 ist in diesem Fall geschlossen.
In Fig. 3 ist eine Stellung des Regelschiebers 2 dargestellt, in der dieser an dem Anschlag 8 anliegt. In dieser Stellung ist die Verbindung von dem Zulaufanschluß 3 zu dem Anschluß 6 für den Zweitverbraucher gesperrt, so daß der gesamte ölstrom über das geöffnete Rückschlagventil 23 zu dem Erstverbraucher strömen kann.
Diese Stellung nimmtder Regelschieber 2 dann ein, wenn bei großer Arbeitsgeschwindigkeit der Lenkanlage deren Arbeitsstrom den Förderstrom der Servopumpe erreicht. Die Verschiebung aus der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung des Regelschiebers 2 in die Stellung der Fig. 3 erfolgt mit einer hohen Geschwindigkeit, da bei einem in dem Erstverbraucher plötzlich auftretenden hohen Bedarf über der vierten Drosselstelle 18 bzw. 22 infolge der hohen Durchströmgeschwindigkeit ein starker Druckabfall auftritt und damit über dem Regelkolben 2 eine Druckdifferenz wirkt, die den Regelschieber 2 beschleunigt in der Kraftwirkungsrichtung der Feder 7 verschiebt.
In Fig. 4 befindet sich der Regelschieber 2 in einer Stellung, die ähnlich der Stellung der Fig. 1 und 2 ist. In dieser Fig. ist jedoch, im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 2 das Rückschlagventil 23 geöffnet. Dieser Zustand tritt dann ein, wenn sowohl der Erst- als auch der Zweitverbraucher d. h. wenn sowohl die Hilfskraftlenkung als auch die Arbeitshydraulik Arbeitsstrom aufnehmen.
Ein solcher Betriebszustand mit einer Arbeitsstromaufnahme von beiden Verbrauchern läßt für den Zweitverbraucher stets nur eine Arbeitsgeschwindigkeit zu, die dem Reststrom aus dem Förderstrom der Servopumpe abzüglich des Arbeitsstromes des Erstverbrauchers Lenkung entspricht.
Bezugszeichen 1 Gehäuse 2 Regelschieber 3 Zulaufanschluß 4 Erster Anschluß für Erstverbraucher 5 Weiterer Anschluß für Erstverbraucher 6 Anschluß für Zweitverbraucher 7 Feder 8 Anschlag 9 Längsbohrung 10 Radialbohrung 11 Radialbohrung 12 Radialbohrung 13 Steuerkantenpaar 14 Steuerkantenpaar 15 Erste Drosselstelle 16 Zweite Drosselstelle 17 Dritte Drosselstelle 18 Vierte Drosselstelle 19 Blende 20 Raum 21 Rückschlagdrossel 22 Vierte Drosselstelle 23 Rückschlagventil L e e r s e i t e

Claims

Stromteilventil A n s p r ü c h e ½) Stromteilventil für einen vorrangig mit Druckmittel zu versorgenden ersten Verbraucher, insbesondere eine Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeuges, und einen Zweitverbraucher, insbesondere eine Arbeitshydraulik des Kraftfahrzeuges, - mit einem Zulaufanschluß, - mit einem Anschluß für den Erstverbraucher, - mit einem Anschluß für den zweitverbraucher - mit einem in einem Gehäuse verschiebbar geführten Regelschieber, der mit dem Gehäuse zwei Drosselstellen mit veränderlichem Querschnitt bildet, von denen die erste im Stromweg vom Zulaufanschluß zum Anschluß für den Zweitverbraucher und die zweite im Stromweg vom Zulaufanschluß zum Anschluß für den Erstverbraucher liegt und deren Querschnittsveränderungen mit dem Regelweg des Regelschiebers gegenläufig erfolgen, - mit einer Feder, durch die der Regelschieber in eine Stellung verschiebbar ist, in der der Anschluß für den Zweitverbraucher abgesperrt ist, - mit einer dritten, in dem Stromweg zwischen dem Zulaufanschluß und dem Anschluß für den Erstverbraucher angeordneten Drosselstelle mit konstantem Querschnitt, - wobei der Anschluß für den Zweitverbraucher im Stromweg von dem Zulaufanschluß vor der dritten Drosselstelle liegt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t - daß ein weiterer Anschluß (S) für den Arbeitsstrom zum Erstverbraucher an dem Gehäuse (1) angeordnet ist und - daß zwischen dem Zulaufanschluß (3) und dem weiteren Anschluß (5) eine zu der dritten Drosselstelle (17) in entgegengesetzter Richtung durchströmte vierte Drosselstelle (18 bzw. 22) angeordnet ist.
2. Stromteilventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der weitere Anschluß (5) für den Erstverbraucher an dem Gehäuse (1) an dem in axialer Richtung zu der Feder (7) entgegengesetzten Ende des Regelschiebers (2) derart angeordnet ist, daß die Längsbohrung (9) des Regelschiebers (2) einen in der Kraftrichtung der Feder (7) durchströmten, direkten Stromweg vom Zulaufanschluß (3) zu dem weiteren Anschluß (5) bildet und in der Längsbohrung (9) des Regelschiebers (2) die vierte Drosselstelle (18 bzw. 22) angeordnet ist.
3. Stromteilventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die vierte Drosselstelle (22) einen veränderbaren Querschnitt aufweist.
4. Stromteilventil nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die vierte Drosselstelle (22) aus einem federbelasteten, in Richtung auf den weiteren Anschluß (5) des Erstverbrauchers aufsteuerbaren Rückschlagventil (23) besteht.