DE7737334U1 - Ventilblock fuer eine servolenkung - Google Patents
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Description
David Brown Tractors Limited in Meltham, Huddersfield, West Yorkshire
/ Großbritannien
\ Ventilblock für eine Servolenkung /
Die Neuerung bezieht sich auf einen Ventilblock für eine Servolenkung
für Kraftfahrzeuge, wie Z.B.Traktoren, bei der mittels einer Pumpe Öl durch eine über ein Lenkrad gesteuerte hydrostatische Lenkeinheit
zu ein^m doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder geführt
wird, der einen Kolben mit Kolbenstange, die nur von einem Ende des Zylinders vorspringt, enthält, wobei das Öl von der Lenkeinheit über eine erste Leitung zu dem Ende des Zylinders, das von der Kolbenstange abgewandt ist, geführt wird, und über eine zweite Leitung zum Kolbenstangenende des Zylinders geführt wird.
wird, der einen Kolben mit Kolbenstange, die nur von einem Ende des Zylinders vorspringt, enthält, wobei das Öl von der Lenkeinheit über eine erste Leitung zu dem Ende des Zylinders, das von der Kolbenstange abgewandt ist, geführt wird, und über eine zweite Leitung zum Kolbenstangenende des Zylinders geführt wird.
Auf Grund der Unterschiede in der Oberfläche zwischen den beiden Stirnflächen des Kolbens haben solche Systeme bisher unter dem Nachteil
eines variablen Lenkungsverhältnisses gelitten.
Der Neuerung lag die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen
.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der
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Ventilblock ein Rückschlagventil enthält, das nur einen Ölfluß
von der Lenkeinheit über die zweite Leitung und eine dritte Leitung zur Kolbenstangenseite des hydraulischen Zylinders gestattet,
und weiterhin ein Sperrventil enthält, das durch eine Feder und auch durch den Druck in einer permanent mit der zweiten Leitung
in Verbindung stehenden Pilotbohrung in Verschlußstellung gedrückt wird, um einer» Ölfluß von der ersten Leitung zu den anderen Leitungen
zu verhindern, wenn Öl unter Druck der zweiten Leitung zugeführt wird, und um einen Ölfluß von der dritten Leitung zur ersten
Leitung zu gestatten, wenn Öl unter Druck der ersten Leitung zugeführt wird.
Eine bevorzugte neuerungsgema^e Ausführungsform wird nun anhand
der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Servolenkungssystems, einschließlich eines Axialschnitts durch einen Ventilblock
in Ruhestellung;
Fig. 2 den gleichen Schnitt durch den Ventilblock in einer Arbeitsstellung; und
Fig. 3 den gleichen Schnitt durch den Ventilblock in der anderen Arbeitsstellung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Servolenkungssystem für einen landwirtschaftlichen
Traktor eine vom Motor angetriebene Pumpe
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(10), die öl aus einem Sumpf (11) abzieht und dieses durch
Zuführ- und Rückführleitungen (12 bzw. 13) durch eine hydrostatische
Lenkeinheit (14), die durch ein Lenkrad (40) betätigt
wird, im Kreise führt. Diese Einheit kann von der sogenannten "Einmeßtype" sein, die bei Betätigung das öl
herausläßt, bevor das unter Druck stehende öl hereingelassen wird, oder sie kann von der sogenannten "Ausmeßtype" sein,die bed
Betäti ong unter Druck stehendes Öl hereinläßt, bevor sie Öl herausläßt.
Die Lenkeinheit (14) arbeitet normalerweise als Drehventil mit offenem Zentrum und kann auch in bekannter Weise
als handbetätigte Notlenkpumpe für den Fall dienen, daß die vom Motor angetriebene Pumpe (1O) ausfällt. Die Zuführ- und
Rückführleitungen (12 bzw. 13) sind in bekannter Weise durch
ein sich bei hohem Druck öffnendes überdruckventil (15) miteinander
verbunden. Ein doppelt wirkender hydraulischer Zylinder (16) enthält einen Kolben (17) mit einer Kolbenstange
(18), die nur aus einem Ende des Zylinders (16) hervorspringt. Der innere Durchmesser des Zylinders (16) ist ~J2 mal dem äußeren
Durchmesser der Kolbenstange (18), so daß die effektive Oberfläche einer Endfläche des Kolbens (17) 2mal so groß ist
wie diejenige der anderen. Dasjenige Ende des Zylinders (16), das der Kolbenstange (18) abgewandt ist, ist mittels eines
Kugelgelenks (19) mit einem Rahmen (20) des Traktors verbunden, und das vorspringende Ende der Kolbenstange (18) ist
mittels eines Kugelgelenks (21) an einem Arm (22) eines Winkelhebels angelenkt, wobei letzterer auf einem Achszapfen (23)
sitzt, der einen Vorderachsschenkel (24) für eines der Vorderräder (25) des Traktors trägt. Eine Spurstange (26) ist mit
einem Ende über ein Kugelgelenk (27) am anderen Arm (28) des Winkelhebels angelenkt und ist außerdem mit seinem anderen
Ende über ein Kugelgelenk an einem Steuerarm angelenkt, der seinerseits mit einem anderen Achszapfen verbunden ist, der
einen Vorderachsschenkel für das andere Vorderrad des Traktors trägt. Dieses andere Vorderrad und die zugehörigen Teile sind
• ■ *
üblicher Bauart und nicht dargestellt. Eine erste Leitung (29) verbindet die Lenkeinheit (14) direkt mit dem Ende des Zylinders
(16) ,das der Kolbenstange (18) gegenüberliegt, und steht mittels einer Zweigleitung (30) mit einem Ventilblockkörper
(31) in Verbindung. Dieser Körper erhält eine abgestufte Bohrung (32) , die ein durch eine Druckschraubenfeder (34)
in Verschlußstellung gedrücktes kegelförmiges Rückschlagventil (33) und ein Kolbensperrventil (35) enthält, das zum Verschließen
der Zweigleitung (30) durch eine Druckschraubenfeder (36) und auch durch den Druck in Geschlossenstellung gedrückt
wird, der in einer Pilot-Bohrung (37) herrscht, welche permanent mit einer zweiten Leitung (38) in Verbindung steht, die
die Lenkeinheit (14) und den Ventilblock (31) verbindet. Eine dritte Leitung (39) verbindet den Ventilblock (31) mit
dem Kolbenstangenende des Zylinders (16) .
Wenn beim Betrieb das Lenkrad (40) in eine Richtung gedreht wird, dann liefert die Lenkeinheit (14) unter Druck stehendes
öl durch die Leitung (38), wodurch sich das Rückschlagventil (33) öffnet und das Kolbensperrventil (35) in Geschlossenstellung
gehalten wird, wie dies in Fig. 2 zu sehen ist. Dabei fließt öl von der Leitung (38) durch die Bohrung (32) und die
Leitung (39) zum Kolbenstangenende des Zylinders (16). Der Kolben (17) wird deshalb zu dem Ende des Zylinders (16) gedrückt,
das von der Kolbenstange (18) abgewandt ist, und wirkt über
die Kolbenstange (18) auf den Winkelhebel (22,28), die Spurstange (26) und den (nicht-gezeigten) Steuerarm, so daß die Vorderräder
des Traktors in die gewünschte Richtung gelenkt werden. Das aus dem Ende des Zylinders (16), das von der Kolbenstange
(18) abgewandt ist, verdrängte öl, dessen Volumen zweimal so groß ist wie das öl, das dem Kolbenstangenende dieses Zylinders
zugeführt wird, kehrt direkt durch die Leitung (29) zur Steuereinheit (14) und von dort durch die Leitung (13) zum Sumpf (11)
zurück. Wenn die Vorderräder des Traktors um einen Winkel ge-
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lenkt worden sind, der der winkelmäßigen Bewegung des Lenkrads
(40) entspricht, dann hört die Lenkeinheit (14) automatisch auf öl zuzuführen und abzulassen, weshalb der Ventilblock
in die Ruhestellung, wie in Fig. 1 gezeigt ist, zurückkehrt.
Wenn das Lenkrad (40) nun in die andere Richtung gedreht wird, dann liefert die Lenkeinheit (14) unter Druck stehendes Öl
uurch die Leitung (29) direkt zu dom Ende des Zylinders (16),
das von der Kolbenstange (18) abgewandt ist. Da die Leitung (38) nunmehr über die Lenkeinheit (14) und das Rohr (13) mit
dem Sumpf in Verbindung steht, wird das Rückschlagventil (33) geschlossen, wobei kein Druck j η der Pilot-Bohrung (37) vorhanden
ist, um die Schließwirkung der Feder (36) auf das Kolbensperrventil (3 5) zu erhöhen. Der Kolben (17) wird deshalb
zum Kolbenstangenende des Zylinders (16) bewegt und wirkt dabei
auf die Kolbenstange (18), den Winkelhebel (22, 28), die Spurstange (26) und den (nicht-gezeigten) Steuerarm, so daß die
Vorderräder des Traktors in die Richtung gelenkt werden, die der im vorhergehenden Absatz genannten Ricntung entgegengesetzt
ist. Das aus dem Kolbenstangenende des Zylinders (16) verdrängte Öl, welches die Hälfte des Ölvolumens aufweist, -las
dem Ende des Zylinders, welches von der Kolbenstange (18) abgewandt
ist, zugeführt werden muß, kann nicht über das Rückschlagventil (33) zurückkehren, sondern öffnet das Kolbensperrventil
(35) gegen die Wirkung der Feder (36) und fließt über die Zweigleitung (30) zur Leitung (29) , um durch ein zusätzliches
gleiches Volumen dasjenige ölvolumen zu vermehren, das von der Lenkeinheit (14) zu dem Ende des Zylinders (16), das
von der Kolbenstange (18) abgewandt ist, geführt wird. Der Ventilblock ist in diesem Zustand in Fig. 3 gezeigt. Die Lenkeinheit
(14) hört automatisch auf öl zuzuführen und abzulassen, weshalb der Ventilblock in die in Fig. 1 gezeigte Ruhelage
zurückkehrt, wenn die Vorderräder des Traktors um den erforderlichen Winkel gelenkt worden sind, der durch die Winkel-
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bewegung des Lenkrads (40) bestimmt wird.
Bei gegebenen gleichen Winkelbewegungen des Lenkrads (40) in beiden Richtungen erlaubt die Neuerung es, die Vorderräder des
Traktors um gleiche Winkel in die entsprechenden Richtungen zu lenken, und zwar mit im wesentlichen gleichen Kräften, trotz
ungleicher Stirnflächen des Kolbens (17).
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Claims (1)
- PatiHtanwtitBi*).-ing. 6. WeinhansenD-S München 22Widenmayeretraße 46
Tel. (O 89) 29 51 23C 77 37 334.3 - 9. AUG. 1978David Brown Tractors Ltd.SCHUTZANSPRUCHVentilblock für eine Servolenkung, bei der mittels einer Pumpe Öl durch eine über ein Lenkrad gesteuerte hydrostatische Lenkeinheit zu einem doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder geführt wird, der einen Kolben mit Kolbenstange, die nur von einem Ende des Zylinders vorspringt, enthält, wobei das Öl von der Lenkeinheit über eine erste Leitung zu dem Ende des Zylinders, das von der Kolbenstange abaewandt ist, geführt v.ird, und über eine zweite Leitung zum Kolbenstangenende des Zylinders geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilblock ein Rückschlagventil (33) enthält, das nur einen Ölfluß von der Lenkeinheit (14) über die zweite Leitung (38) und eine dritte Leitung (39) zur Kolbenstangenseite des hydraulischen Zylinders (16) gestattet und weiterhin ein Sperrventil (35) enthält, das durch eine Feder (36) und auch durch den Druck in einer permanent mit der zweiten Leitung (38) in Verbindung stehenden Pilotbohrung (37) in Verschlußstellung gedrückt wird, um einen Ölfluß von der ersten Leitung (29) zu den anderen Leitungen (38, 39) zu verhindern, wenn Öl unter Druck der zweiten Leitung (38) zugeführt wird, und um einen Ölfluß von der dritten Leitung (39) zur ersten Leitung (29) zu gestatten, wenn Öl unter Druck der ersten Leitung (29) zugeführt wird.7737334 07.12.78
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