DE3733642A1 - Mengenregelventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mengenregelventil nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein bekanntes Mengenregelventil dieser Art (DE-OS 27 10 001) ist an eine Förderdruckleitung angeschlossen, die zu einem von Hand betätigbaren Lenksteuerventil mit sogenannter offener Mitte führt, das mit einem doppelt wirkenden Axial­ kolben-Servomotor zur Unterstützung einer Fahrzeuglenkung verbunden ist. Da auch bei kleinen Lenkausschlägen und niedrigeren Pumpendrehzahlen hohe Lenkkräfte auftreten können, stellt dieses bekannte Mengenregelventil bereits in Geradeausfahrt - bei der das Lenksteuerventil in seiner neutralen Mittelstellung steht - eine relativ große zeit­ liche Fördermenge ein, die über die offene Mitte des Lenksteuerventils und eine angeschlossene Rücklaufleitung in den Druckmittel-Vorratsbehälter gedrückt wird, aus dem die Konstant-Pumpe ansaugt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im we­ sentlichen darin, die zeitliche Fördermenge bei einem Mengenregelventil der eingangs genannten Art bei nicht arbeitendem Verbraucher klein zu halten.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vor­ teilhafter Weise gelöst.

Bei dem Mengenregelventil nach der Erfindung ist es vor­ teilhaft, daß der Abregeldruck bei nicht arbeitendem Ver­ braucher niedrig liegt und beispielsweise mit steigendem Arbeitsdruck erhöht werden kann.

Zur Änderung der Federspannung kann bei dem Mengenregel­ ventil nach der Erfindung in vorteilhafter Weise ein Ver­ stärkerkolben nach Patentanspruch 2 verwendet sein.

Eine insbesondere baulich vorteilhafte Verbindung zwischen Regel- und Verstärkerkolben ist bei dem Regelventil nach der Erfindung durch die Ausbildung nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4 ermöglicht.

Die Ausgestaltung des Mengenregelventiles nach der Erfindung insbesondere gemäß den Patentansprüchen 5 bis 8 ist vor allem im Hinblick darauf getroffen, die Erfindung bei einem bereits vorhandenen Mengenregelventil unter Gering­ haltung der baulich erforderlichen Änderungen anzuwenden.

Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 9 ergeben sich nur zwei Sollwerte für den zeitlichen Förderstrom bei von Null ansteigendem Arbeitsdruck.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher er­ läutert. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen die Ventilachse enthaltenden Längs­ schnitt durch ein Mengenregelventil nach der Erfindung, und

Fig. 2 ein Diagramm für den Verlauf der zeitlichen Förderstrommenge Q über der Pumpendrehzahl n.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind in einem Ventilgehäuse 11 eines Mengenregelventiles 3 zwei Ventilkammern 16 und 21 durch eine Gehäusezwischenwand 23 voneinander abgeteilt, von denen die eine durch einen Regelkolben 6 in zwei Druckkammern 13 und 22 sowie die andere Ventilkammer 16 durch einen Ver­ stärkerkolben 9 in zwei Druckkammern 10 und 24 unterteilt ist.

Eine in der Druckkammer 13 angeordnete Reglerfeder 8 stützt sich an einem Ende an einer korrespondierenden Ringfläche auf der angrenzenden Stirnseite 14 des Regel­ kolbens 8 und am anderen Ende an einer Widerlagerscheibe 10 ab, die durch ein die Gehäusezwischenwand 23 beweglich, jedoch druckfest durchsetzendes stangenförmiges Druckstück 12 mit dem Verstärkerkolben 9 bewegungsfest verbunden ist.

Die Druckkammer 13 steht sowohl über einen Ventilanschluß 25 des Ventilgehäuses 11 mit einer Steuerdruckleitung 27 als auch über einen in Druckstück 12 und Verstärkerkolben 9 ver­ laufenden Verbindungskanal 18 mit der Druckkammer 17 in Verbindung.

Die Steuerdruckleitung 27 ist durch eine Drossel 28 mit einer Speisedruckleitung 26 verbunden, welche durch eine Meßdrossel 7 mit einem weiteren Ventilanschluß 32 des Ventilgehäuses 11 verbunden ist.

Der Ventilanschluß 32 steht ebenso wie ein weiterer Ventil­ anschluß 33 des Ventilgehäuses 11 in offener Verbindung mit der Druckkammer 22 zur Beaufschlagung der anderen Stirn­ seite des Regelkolbens 6.

Der Ventilanschluß 33 ist durch eine Pumpendruckleitung 34 mit der Druckseite einer vom Antriebsmotor eines Kraftfahr­ zeuges ständig antreibbaren Konstantpumpe 4 verbunden, welche hydraulisches Druckmittel über eine Saugleitung 35 aus einem Druckmittel-Vorratsbehälter 31 ansaugt. In den Vorratsbehälter 31 mündet eine Rücklaufleitung 30 aus, welche zusammen mit der Speisedruckleitung 26 an das Lenksteuerventil mit offener Mitte der Hilfskraftlenkung 29 des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist, wie dies in der DE-OS 27 10 001 beschrieben und dargestellt ist.

Das Ventilgehäuse 11 weist einen einerseits ständig mit dem Vorratsbehälter 31 verbundenen Ventilanschluß 36 auf, welcher andererseits durch eine Steuerkante 37 des Regelkolbens 6 gegenüber der Druckkammer 22 absperrbar oder mit letzterer in mehr oder weniger gedrosselte Verbindung bringbar ist.

Die vom Verstärkerkolben 9 und der Gehäusezwischenwand 23 eingeschlossene Druckkammer 24 ist über einen weiteren Ventilanschluß 38 des Ventilgehäuses 11 nach dem Vorrats­ behälter 31 im wesentlichen druckentlastet.

Schließlich ist noch ein Druckbegrenzungsventil 5 in Form eines federbelasteten Rückschlagventiles - wirkungsmäßig zwischen Druckkammer 13 und Vorratsbehälter 31 (über den Ventilanschluß 36) angeordnet - baulich in den Regelkolben 6 integriert. Anordnung und Funktion dieses Druckbegrenzungs­ ventiles 5 sind ebenfalls in der DE-OS 27 10 001 beschrieben und dargestellt.

Bei gegen Null gehendem Arbeitsdruck (bspw. in der Neutral­ stellung des Lenksteuerventiles) in der Speisedruckleitung 26 ist auch der Druck in der Druckkammer 17 niedrig, so daß der Verstärkerkolben in seiner rechten Endstellung 19 steht, in welcher die Regelfeder 8 einen niedrigen Soll­ wert 39 für den zeitlichen Förderstrom Q in der Speise­ druckleitung 26 einstellt. Dadurch regelt die Steuerkante 37 am Abregel-Ventilanschluß 36 einen Verlauf 41-42 des Förderstromes bei von Null ansteigender Drehzahl n des Antriebsmotores ein.

Wenn bei ansteigendem Arbeitsdruck in der Speisedrucklei­ tung 26 durch Auslenken des Lenksteuerventiles der Hilfs­ kraftlenkung 29 die am Verstärkerkolben 9 wirkende Differenz­ druckkraft - die aufgrund der größeren Kolbenfläche in der Druckkamer 17 in Richtung auf den Regelkolben 6 ge­ richtet ist - die Federkraft der Reglerfeder 8 überwindet, wird der Verstärkerkolben 9 in seine linke Hubendstellung 20 betätigt, so daß die Reglerfeder 8 einen größeren Soll­ wert 40 für den zeitlichen Förderstrom Q in der Speisedruck­ leitung 26 einstellt. Dadurch regelt die Steuerkante 37 am Abregel-Ventilanschluß 36 einen Verlauf 43-44 für den zeitlichen Förderstrom Q bei von Null ansteigender Dreh­ zahl n des Antriebsmotores ein.

Übersteigt der Druck in der Druckkammer 13 die Federvor­ spannung des Druckbegrenzungsventiles 5, so gibt letzteres eine mehr oder weniger gedrosselte Verbindung zwischen der Druckkammer 13 und dem Abregel-Ventilanschluß 36 frei.

Claims (9)

1. Mengenregelventil für den von einer ständig antreib­ baren Konstantpumpe einem intermittierend arbeitenden Verbraucher zugeleiteten Förderstrom eines hydraulischen Druckmittels, bei dem ein Regelkolben unter die Gleich­ gewichtsbedingung zwischen der Druckdifferenz einer in den Förderstrom eingeschalteten Meßdrossel einerseits und einer Reglerfeder andererseits setzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspannung der Reglerfeder (8) in Abhängigkeit von dem stromab zur Meßdrossel (7) sich einstellenden Arbeitsdruck (Speisedruckleitung 26) verstärkbar ist.

2. Mengenregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkerkolben (9) einerseits von einem vom Arbeitsdruck abhängigen Servodruck beaufschlagbar als auch direkt oder mittelbar an der Reglerfeder (8) in Eingriff bringbar ist.

3. Mengenregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Reglerfeder (8) abstützendes Widerlager (10) in einem den Regelkolben (6) aufnehmenden Ventilgehäuse (11) axial verlagerbar angeordnet und durch ein Druck­ stück (12) mit dem Verstärkerkolben (9) gekoppelt ist.

4. Mengenregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Regelkolben (6) und Verstärkerkolben (9) koaxial zu­ einander angeordnet sind.

5. Mengenregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (10) in einer unter einen zum Arbeits­ druck proportionalen Steuerdruck setzbaren Druckkammer (13) angeordnet ist, welche einerseits von dem einen Stirnende (14) des Regelkolbens (6) und andererseits von einer vom Druckstück (12) beweglich durchsetzten Stirnwand (15) des Ventilgehäuses (11) begrenzt ist.

6. Mengenregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der von dem Druckstück (12) durchsetzten Stirnwand (15) eine Ventilkammer (16) liegt, welche durch den Verstärkerkolben (9) in eine entgegengesetzt zum Regelkolben (6) liegende, unter einen zum Arbeitsdruck proportionalen Verstärkerdruck setzbare Druckkammer (17) und einer im wesentlichen druckentlastete Druckkammer (24) unterteilt ist.

7. Mengenregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Steuerdruck setzbare Druckkammer (13) und die unter Verstärkerdruck setzbare Druckkammer (17) mit­ einander verbunden sind.

8. Mengenregelventil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen im Verstärkerkolben (9) und im Druckstück (12) ver­ laufenden Verbindungskanal (18).

9. Mengenregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (9) zwei definierte Hubendstellun­ gen (19 und 20) aufweist.