DK158291B - Hydrostatisk styreindretning til koeretoejer - Google Patents

Description

X

DK 158291 B

Den foreliggende opfindelse angår en hydrostatisk styreindretning til køretøjer og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Styreindretninger af denne art er fx beskrevet i 5 tysk patentskrift nr. 1.550.557 og det tyske offentliggørelsesskrift nr. 27 49 353.

På grund af den ensidigt udtrædende stempelstang foreligger der ulige store virksomme stempelflader for de to trykrum i arbejdscylinderen, hvorved denne virker som en diffe-10 rentialcylinder.

For at forhindre en kavitation i trykledningerne til arbejdscylinderen er der i almindelighed indbygget kontraventiler i disse ledninger, hvorved en efterfyldning med olie er mulig. Danner der sig nu i returledningen i neutralstil-15 lingen et spærretryk, fx på grund af trykket fra en sekundær forbruger eller en for stor returstrømmende oliemængde med en deraf følgende gennemstrømningsmodstandsforøgelse, så meddeler dette tryk sig også via disse kontraventiler til de til arbejdscylinderen førende trykledninger. Kontraventilen åbner.

20 På grund af arealforskellen på stemplet i arbejdscylinderen danner der sig nu en trykkraft i retning mod trykrummet med det mindre, virksomme stempelareal. Derved stiger trykket i den tilhørende trykledning, og den ligeledes tilhørende kontraventil lukker igen. Set på denne måde forøgede tryk driver nu 25 doseringspumpen som motor, således at voluminet i trykrummet med betjeningsstangen via doseringspumpen når frem til det større trykrum. Det herved fremkomne fejlvolumen suges herved tilbage via kontraventilen for det større stempelrum. Dermed bevæger de styrede køretøjsdele alt efter spærretrykket 30 i returledningen sig utilsigtet, eller chaufføren mærker på rattet i neutralstillingen pludselig en styrekraft, som han må kompensere med en tilsvarende modkraft.

Den opgave, som ligger til grund for den foreliggende opfindelse, er at tilvejebringe en hydrostatisk styreindret-35 ning af den indledningsvis nævnte art, ved hvilken de i ven-tilneutralstilling eventuelt forekommende spærretryk ikke kan forårsage en ukontrolleret drejning af akselen eller at der optræder ensidigt virkende kræfter i arbejdscylinderen.

DK 158291 8 2 I henhold til opfindelsen løses denne opgave ved at sty-reindretningen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

I henhold til opfindelsen afpasses differenstrykfladen 5 i ventilen således, at der dermed kan kompenseres for de forskellige stempelarealer i arbejdscylinderen. Når der ikke forekommer noget differenstryk over doseringspumpen, kan stemplet i arbejdscylinderen ikke forskydes. I ventilen gentages i modsat retning arealforskellene ved stemplet i arbejdscy-10 linderen.

På grund af kontraventilen opnås det, at oliestrømmen ved aktiv styring uhindret kan flyde til arbejdscylinderen.

De ønskede returløbsforhold ved fuldt hjuludslag til ligeud-kørsel påvirkes ikke ved ventilen ifølge opfindelsen. Dette 15 udligner nemlig kun arealforskellen, hvoraf tilbageføringskraften er uafhængig.

Det er alene nødvendigt at afstemme diameterforholdene på ringstemplet og fjedertrykket til hinanden. På denne måde er det så muligt at opnå en lighed af trykket i spærretryks-20 ledningen og i trykledningen, som fører fra trykrummet med det lille, virksomme stempelareal i arbejdscylinderen via styreventilen til doseringspumpen.

Andre fordele i henhold til opfindelsen og særlige udformninger fremgår af underkravene og skal i det føl-25 gende beskrives nærmere med henvisning til et i tegningen vist udførelseseksempel. På tegningen viser:

Fig. 1 et diagram over den hydrostatiske styreindretning ifølge opfindelsen, fig. 2 ventilen ifølge opfindelsen i neutralstilling, 30 fig. 3 ventilen ifølge fig. 2 medens en styring foregår, fig. 4 ventilen ifølge fig. 2 i funktion i tilfælde af et spærretryk, fig. 5 et snit langs V-V ifølge fig. 2, og fig. 6 et snit langs VI-VI ifølge fig. 2.

35 Den hydrostatiske styreindretning ifølge opfindelsen har som vist i fig. 1 en styreventil 1, som er forsynet med

DK 158291 B

3 en doseringspumpe 2, som er forbundet-med et rat 3. Pra styreventilen 1 udgår trykledninger 4 og 5 til trykrum 6 og 7 på en arbejdscylinder 8. Til.et stempel 9 i arbejdscylinderen 8 e: der fastgjort en ensidig stempelstang I0f som er forbundet med 5 akslen 11 til de styrende hjul 12 og 13. På grund af betjeningsstangen 10 er det virksomme stempelareal i trykrummet 6 mindre end i trykrummet 7. I trykledningerne 4 og 5 er der kontraventiler 13 og 14. Disse kontraventiler virker som tilbagesugningsventiler til undgåelse af kavitation.

10 Til forsyning af styreindretningen med trykmedium tje ner en pumpe 15. En returbeholder eller tank 16 er via en re^-turledning 17 forbtmdet med styreindretningen.

Opbygningen og virkemåden af en sådan hydrostatisk styreindretning er almindelig kendt, af hvilken grund der i det 15 følgende ikke nærmere skal kommes ind på dens funktion.

I trykledningen 4 er der indbygget en ventil 18, som ved aktiv styring kan by-passes via en kontraventil 29 · Ventilen 18 er på fig. 1 kun angivet principmæssigt, medens der på fig. 2 - 4 er beskrevet en udførelsesform.

20 Opstår der i returledningen 17 et modtryk på grund af en drøvling 24, skal ventilen .18 træde i funktion. Formålet med ventilen er at forhindre, at der som følge af forskellige virksomme stempelarealer f og P kan komme til at virke et differenstryk over doseringspumpen, hvilket kan føre til, 25 at stemplet i arbejdscylinderen bevæger sig utilsigtet.

Ventilen 18 har til formål at sikre, at funktionen = konstant *2 30 er opfyldt, idet ~ trykket i trykrummet 6 ~ trykket i trykrummet 7.

Ved afstemningen af de forskellige diametre på stemplet 28 til stempelarealet og stempelstangstværsnittet på arbejdscylinderen, opnås det ovennævnte konstante trykforhold.

35

DK 158291 B

4

Herved opnås det endvidere, at i arbejdscylinderen 8 hersker en kraftligevægt, således at stemplet på trods af forskelligt areal på dets to sider og et statisk tryk i returledningen 17 ikke bevæger sig.

5 I figur 2 til 6 er der vist en fordelagtig konstruktiv udformning af ventilen 18, hvilken udformning er meget enkel i fremstilling og montage. Ventilen har et ventilhus 27 i hvilket der forskydeligt i aksial retning er placeret et ringstempel 28. I ventilhuset 27 er også kontraventilen 29 integreret.

10 Som ventillegeme anvendes en kugleventil 29, Kugleventilen 29 kan lukke denindvendige gennemgangsboring 30 i ringstemplet 28. Den virker i denne stilling som kontraventil 29.

Ved hjælp af gevindskruer 31 og 32 kan trykledningen 4 eller 4* være fast forbundet med ventilhuset.

15 Den udvendige diameter af ringstemplet 28 er ved den en de, hvormed den samarbejder med kugleventilen 29 mindre end ved den modsatte ende, der er åben i retning mod ledningen 4'. I området ved diameterforøgelsen udmunder ledningen 23, som er forbundet med returbeholderen 16. Ringstemplet 28 er for-20 spændt i retning mod kugleventilen 29 ved hjælp af en fjeder 34, som hviler mod ventilhuset 27 ved hjælp af en ring 33. Den anden ende af fjederen 34 hviler mod en indvendig afsats 35 i ringstemplet 28. Endefladen af ringstemplet 28 er på denne side forsynet med en ringvulst 35, der samvirker med et anslag 25 36 i ventilhuset 27.

Kugleventilen 29 er på sin bagside forsynet med en anslagsflade 37, der i det væsentlige har form som en trekant, hvilket muliggør en gennemstrømning af trykmediet, idet hjørnerne af anslagsfladen 37 samvirker med en anslagskant 38 i 30 ventilhuset 27. Formen af anslagsfladerne 37 fremgår af fig.

6, der viser et snit langs linien VI-VI ifølge fig. 2.

Kugleventilen 29 er endvidere forsynet med en stift 39, der er styret aksialt forskydelig i en centrumsboring i en holdering 40. Mellem holderingen 40 og anslagsfladen 37 35 er der indspændt en trykfjeder 41. Holderingen 40 er forsynet med flere aksiale gennemgangsåbninger 42 til gennemløb af tryk-. medium. Den er fastklemt mellem trykledningen 4 og en ansats

DK 158291 B

5 i ventilhuset 26. Opbygningen af holderingen 40 fremgår af fig. 5/ der viser et snit V-V ifølge fig. 2.

I fig. 2 er stillingen af ventilen 18 neutralstillingen, dvs. vist funktionsløs. Der forekommer ikke noget spærretryk 5 og kugleventilen 29 spærrer som kontraventil 29 trykledningen 4.

I fig. 3 er ventilen 18 vist under aktiv styring. Kugleventilen 29 er åben og ringstemplet 28 ligger med sin ring-vulst 35 an mod anslaget i ventilhuset 27. Anslagsfladen 37 10 har hævet sig fra anslagskanten 38 i ventilhuset 27. På denne måde er der uhindret trykmediumsgennemstrømning gennem ventilen 18. Det er alene nødvendigt at sørge for, at slaget af ringstemplet 28 indtil det ligger an mod anslaget 36 er mindre end åbningsslaget for kugleventilen 29.

15 I fig. 4 er ventilen 18 vist i den funktionsstilling, hvor der optræder et spærretryk i styringens neutralstilling. Svarende til de herskende trykforhold, diameterforholdene på ringstemplet 28, trykkene på fjedrene 41 og 34 og det i ledningen 23 herskende tryk indstiller ringstemplet 28 sig frit 20 mellem anslaget 36 og ringen 33. Samtidig ligger kugleventilen 29 med sin anslagsflade 37 an mod anslaget 38 på ventilhuset 27. Herunder er det for funktionsmåden af vigtighed, at den maksimale slaglængde af kugleventilen 29 er mindre end slaglængden for ringstemplet 28 i samme retning, således at der 25 kan forblive en ringspalte 43 til drøvlirig mellem kugleventilen 29 og den tilhørende endeflade af ringstemplet 28, dvs. at der kan ske et indløb af trykmedium i gennemgangsboringen 30.

På denne måde har kugleventilen 29 en dobbeltfunktion.

30 For det første overtager den opgaven for kontraventilen 29 ifølge fig. 1 (funktionsmåde svarende til fig. 2), og for det andet overtager den opgaven at afspærre ventilen fra trykledningen 4.

Kugleventilen 29 og den dermed samarbejdende endeflade 35 af ringstemplet 28 danner en styret drøvling ©g reducerer trykket P^ til trykket P2

DK 158291 B

6

Ventilen 18 virker i praksis som kompensationsventil for differentialcylindere 8 til udligning af de ulige store stempelarealer.

Claims (7)

1. Hydrostatisk styreindretning til køretøjer og med en styreventil, en med et rat forbundet doseringspumpe med en tilbageløbsbeholder, samt med en via styreventilen og nogle 5 trykledninger med trykmedium forsynet arbejdscylinder med ensidigt udtrædende stempelstang, kendetegnet ved, at der i den til trykrummet (6) med den med stempelstangs-tværsnittet reducerede stempelflade (f) førende trykledning (4) i et hus (27;) er placeret em i' strømningsretningen mod 10 trykrummet (6.) åbnende første kontra ventil (29) , som er indrettet til at kumme oms trømmes ved hjælp af en ventil (18) , der er åben i den modsatte strømningsretning, og som er dannet af et i huset (27) aksialt forskydeligt, rørformet stempel ¢28), hvis yderdiameter varierer trinsvis i aksial 15 retning, idet der mellem to trin er placeret et aflastnings-rium (26), der er forbundet med tilbageløbsbeholderen (16) via en returledning (23), og hvor de ringformede endeflader af stemplet (28) har et sådant arealforhold, at det svarer til forholdet mellem den mindre flade (f) af tryk-20 rummet (6) og den større flade (F) af trykrummet (7) i ar-bejdscylinderen (8), og hvor den aksiale boring (30) af stemplet (28) er indrettet til at blive aflukket ved den mindre endeflade af den første kontraventil (29), og hvor tryk-25 ledningen (4) via en anden kontraventil (13) er forbundet med returledningen (17), idet den første kontraventil (29) ved hjælp af en fjeder (41) kommer til anlæg med en anslagsflade (37) mod en anlægskant (38) i huset, og stemplet ved hjælp af en fjeder (34) er belastet i retning mod den første kon-30 traventiis (29) ventillegeme.

2. Styreindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lukkelegemet for. den første kontraventil (29) er forskydeligt fastgjort i en med aksiale gennemgangsåbninger (42) forsynet holdering (40), der er fastholdt i ventilhuset 35 (27) .

3. Styreindretning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at holderingen (40) er fastklemt mellem enden af tryk- DK 158291B 8 ledningen (4) og et anslag i ventilhuset (27) .

4. Styreindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at anslagsfladen (37) set fra ventilens bagside har omtrent trekantsform, idet hjørnerne er indrettet til at brin- 5 ges til anlægmod anlægskanten (38) i ventilhuset (27).

5. Styreindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kontraventilen er udformet som kugleventil (29).

6. Styreindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ringstemplet (28) til slagbegrænsning på den ende- 10 flade, som vender bort fra kontraventilen (29) er forsynet med en ringvulst (35), der samvirker med et anslag (36) i ventilhuset.

7. Styreindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de to trykledninger (4,4*) er forbundet med ventilen 15 ved hjælp af rørforskruninger (32,33).