DK159256B - Drejeglider-ventilindretning for styreapparatet af en hydrostatisk styreindretning - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en drejeglider-ventilindretning for styre- apparatet af en hydrostatisk styreindretning ifølge indled ningen til krav 1.

i

DK 159256 B

Sådanne drejeglider-ventilindretninger er kendte DE-OS 5 27 55 939 (fig. 4a). I neutralstillingen er alle fire til slutninger spærrede. De aksiale noter har alle den samme bredde. Styreåbningerne består af boringer med større diameter og boringer med mindre diameter. Også ved yderst omhyggelig bearbejdning lykkes det ikke altid, at de to drosler 10 åbner samtidigt. Dette kan føre til en "afdrift", således at rattets ligeudkørselsstilling efter en vis driftstid ikke mere stemmer overens med ligeudstillingen af de hjul, der skal styres.

Formålet med opfindelsen er at angive en drejeglider-ventil-15 indretning af den i indledningen beskrevne art, som på enkel måde gør det muligt at undgå den beskrevne "afdrift".

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved den kendetegnende del i krav 1.

Ved den forskellige bredde af styrenoterne er det nøjagtigt 20 forudbestemt, hvilket af drosselstederne af hver af de to drosler der først åbner. Hvis de to drosler ikke skulle åbne samtidigt, ligger fejlen ved et ganske bestemt drosselsted, nemlig det, som har en bredere styrenot ved den drossel, der åbner senere. Ved en simpel efterbearbejdning af en af de 25 samvirkende kanter, formålstjenligt styrenotens kant, kan der opnås, at de to drosler åbner samtidigt. Da efterbearbejdningen skal ske på et ganske bestemt sted, kan den hurtigt gennemføres. Den er derfor egnet til seriefremstilling.

Den ringe breddeforskel mellem styrenoterne ifølge krav 2 er 30 tilstrækkelig, til at det ene drosselsted åbner tidligere; den er imidlertid tilstrækkelig lille til i øvrigt at lade droslens funktion være i stor udstrækning uforandret.

DK 159256B

2

Med udførelsen ifølge krav 3 kan der opnås specielle karakteristikker for den første og anden drossel.

Ved den videre udformning ifølge krav 4 kan den fra trykket i den bredere not hidrørende radialkraft på hylstrene for-5 ringes, hvad der formindsker faren for en øget friktion og klemning.

Krav 5 kendetegner en fremgangsmåde til fremstilling af en hydrostatisk styreindretning. Trykprøven, som herved skal skal udføres, og som fx kan gennemføres med luft, er en en-10 kel foranstaltning til at konstatere rækkefølgen af åbningen af droslerne ved en relativ drejning. Den kan straks konstatere, ved hvilket drosselsted der skal foretages en efterbearbejdning.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et 15 på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel, der viser i fig. 1 en skematisk fremstilling af en hydrostatisk styreindretning, fig. 2 et længdesnit gennem et styreapparat for denne 20 styreindretning, fig. 3 en udfoldning af det ydre hylsters indvendige omkreds, fig. 4 en udfoldning af det indre hylsters udvendige omkreds, 25 fig. 5 en variation af en bredere styrenot og fig. 6 i et diagram droslernes åbningsbredde over den relative drejevinkel mellem hylstrene.

DK 159256 B

3

Fig. 1 viser et styreapparat 1 til aktivering af en styremotor 2, som er forbundet med to styremotortilslutninger R, L.

En pumpetilslutning P er forbundet med en pumpe 3, en tanktilslutning T med en beholder 4. En i styreapparatet 1 inde-5 holdt drejeglider-ventilindretning påvirkes på den ene side af et rat 5 og på den anden side af en målemotor 6. Der findes i alt fem drosler, nemlig droslerne Al - A4 i fremløbet til styremotoren 2 og droslen A5 i tilbageløbet. De mange drosler er nødvendige, fordi der såvel i fremløbet som i 10 tilbageløbet skal drosles, fordi motortilslutningerne R og L

1 afhængighed af rattets 5 drejeretning skal forbindes med pumpetilslutningen P og tanktilslutningen T, og fordi også gennemstrømningsretningen af den til styremotoren 2 strømmende væske skal ske drejeretningsafhængigt gennem målemoto- 15 ren 6. Alle drosler A1 - A5 er lukkede i neutralstillingen.

Det drejer sig altså om en styreenhed med lukket midtstilling. Droslerne A2 - A4 åbner før droslerne A1 og A5. Først efter åbningen af de sidstnævnte drosler sætter styremotoren 2 sig i bevægelse.

20 I systemet findes en lækagestrøm, som ganske vist løber gennem målemotoren 6, men - uden at strømme igennem styremotoren 2 - i området af droslerne A3 og A4 går over til tanksiden. Lækagestrømningens størrelse afhænger af det tryk, der er til stede mellem målemotor og styremotor. Dette tryk be-25 stemmes i det mindste ved små ratdrejninger i stor udstrækning af henholdsvis trykfaldene ved droslerne A1 og A5 og forholdet mellem disse trykfald, da trykfaldet ved styremotoren i sammenligning med pumpetrykket er lavt (fx 10 bar trykfald ved 125 bar pumpetryk), og droslerne A2, A3 og A4 30 sammenlignelsesvis er vidt åbne. Åbner droslerne A1 og A5 ikke samtidigt, så har den ene drossel i det øjeblik, i hvilket den anden drossel åbner, og styremotoren begynder at arbejde, allerede en af forspringsvinklen afhængig åbningsstilling. Da denne åbningsstilling kan være forskellig i 35 rattets to drejeretninger, er også lækagestrømmene forskel- 4

DK 159256 B

lige i det mindste ved små ratdrejninger. Dette fører ved gentaget rataktivering til en uønsket forskydning (afdrift) mellem rattets midtstilling og styremotorens midtstilling.

Der tilstræbes derfor at åbne droslerne Al og A5 samtidigt.

5 Det i fig. 2 viste styreapparat 1 har et hus 7 med påsat målemotor 6 og en endeplade 9. Der er anbragt en pumpetilslutning P og en tanktilslutning T. Målemotoren 6 består af en faststående tandring 10 med indvendig fortanding og et drejende og kredsende tandhjul 11 med udvendig fortanding, mel-10 lem hvilke der er dannet fortrængningskamre 12.

I en husboring 13 befinder der sig en drejeglider-ventilind-retning 14. I denne boring er der ved siden af hinanden anbragt: En ringnot 15, som er forbundet med tanktilslutningen T, en ringnot 16, som er forbundet med den ene motortilslut-15 ning L, en ringnot 17, som er forbundet med den anden motortilslutning R, en serie af styreåbninger 18, som hver over en aksialkanal 19 er forbundet med et fortrængningskammer 12, og en ringnot 20, som er forbundet med pumpetilslutningen P.

20 Ventilindretningen 14 har et ydre hylster 21 og et indre hylster 22. Det ydre hylster 21 er drejefast forbundet med målemotorens 6 tandhjul 11, nemlig over en ledaksel 23 og en stift 24. Det indre hylster 22 er forsynet med en kobling 25 til forbindelse med rattet og forbindes derfor drejefast med 25 dette. De to hylstre kan mod kraften af radiale bladfjedre 26 drejes en forudbestemt drejevinkel i forhold til hinanden i begge retninger ud fra en neutralstilling. Det ydre hylster har fra højre mod venstre i fig. 2 styreåbninger 27, styreåbninger 28, styreåbninger 29, styreåbninger 30, huller 30 31 til gennemføring af stiften 24 og forbindelsesåbninger 32. I den indre glider er der anbragt aksiale styrenoter 33, en omkredsnot 34, aksiale styrenoter 35, aksiale styrenoter 36, en omkredsnot 37, aksiale styrenoter 38, aksiale styre- 5

DK 159256B

noter 39 og gennembrud 40 for stiften 24. Til dannelse af et mellemrum 41 mellem de to hylstre 21 og 22 er de på hinanden liggende overflader rykket radialt tilbage i områder 42 og 43. Endelig har de to hylstre yderligere indsnit 44 og 45 5 til gennemføring af fjedrene 26.

Som man ved fælles betragtning af fig. 3 og 4 kan se, danner styreåbningerne 27 og styrenoterne 33 droslen A1, styrenoterne 35 i forbindelse med hver anden styreåbning 28 droslen A2, styrenoterne 36 i forbindelse med de andre styreåbninger 10 28 droslen A3, styrenoterne 38 omdrejningstalafhængigt med styreåbningerne 29 eller 30 droslen A4, og styrenoterne 39 danner i forbindelse med de andre styreåbninger 30 og 29 droslen A5. Styreåbningerne 27 står nemlig over ringnoten 20 i forbindelse med pumpetilslutningen P. Styreåbningerne 28, 15 som forefindes i det dobbelte antal af tandhjulets 11 tænder, danner sammen med styreåbningerne 18, som forefindes i et antal svarende til antallet af tænder i tandringen 10, en fordelerventil for målemotoren 6. Styreåbningerne 29 og 30 står i forbindelse med en styremotortilslutning R og L. Sty-20 renoterne 39 er over mellemrummet 41 og forbindelsesåbningerne 32 forbundet med tanktilslutningen T.

Droslen A1 består af tre parallelkoblede drosselsteder. Til drosselstedet A1 hører de aksiale styrenoter 33, 33a og 33b.

De derimellem liggende styrenoter er uvirksomme. Styrenoten 25 33b har en større bredde b1 end de to andre styrenoters 33 og 33a bredde b2. Ved en relativ drejning af de to hylstre 21 og 22 kommer derfor denne styrenot 33b først i overlapning med en af de to tilhørende styreåbninger 27.

Ved de øvrige drosler A2 - A5 er der anbragt seks parallelle 30 drosselsteder. Således fås ved droslen A5 de aksiale styrenoter 39, 39a, 39b, 39c, 39d og 39e. Styrenoten 39d har en større bredde d1 end styrenoternes 39 og 39b bredde d2, og denne er igen større end styrenoternes 39a, 39c og 39e bred-

DK 159256B

6 de d3. Også her er der sørget for, at den bredeste styrenot 39d kommer tidligere i overlapning med de tilhørende styreåbninger 29 og 30 end de andre styrenoter.

Hylstrene 21 og 22 er dimensioneret således, at for hver 5 drejeretning åbner drosselstedet, som dannes af styrenoten 33b og den tilhørende styreåbning 27, og drosselstedet, som dannes af styrenoten 39d og den tilhørende styreåbning 29 og 30, samtidigt. For at opnå dette stikkes de to hylstre 21 og 22 ind i hinanden, hvorved trykluft på den ene side tilføres 10 over styreåbningerne 27 og på den anden side over styreåbningerne 29 og 30. Så snart trykluft strømmer ud af styreåbningerne 28 eller over mellemrummet 41, ved man, at den anden drossel åbner senere. Det er derfor kun nødvendigt at efterbearbejde den bredeste styrenots kant af denne forsin-15 ket åbnende drossel med et slibeværktøj, indtil begge drosler åbner præcis samtidigt. Denne fremgangsmåde gennemføres for begge drejeretninger.

I fig. 5 er vist en varieret, bredere styrenot 139d. Dens bredde d1 defineres af kanterne af to udvidelser 150 og 151, 20 som slutter sig til en not 152 med ringere bredde i styreåbningens 29 og 30 område. Udvidelsen 150 strækker sig i retning af nabo-styreåbningen 30 og udvidelsen 151 i retning af nabo-styreåbningen 29. Fordi notfladen er mindre, er også radialkræfterne, som udøves på hylstrene 21 og 22, mindre, 25 således at faren for uens trykbelastning, en forøget friktion og en klemning undgås. 1 diagrammet er vist droslernes A1 - A5 åbningstværsnit A over den relative drejevinkel mellem de to hylstre 21 og 22. Man ser, at ved en relativ drejning åbner først de med 30 målemotoren 6 forbundne drosler A2 og A3, som har den samme karakteristik. Derefter følger droslen A4. Droslerne A1 og A5 åbner ved den samme drejevinkel og har i området af den lille drejevinkel en praktisk taget identisk karakteristik.

DK 159256 B

7 I udførelseseksemplet går dette fælles forløb til en åbningsbredde på 2 mm2. I dette tidspunkt er de andre drosler betydeligt mere åbne. Derfor er det for lækagestrømmen bestemmende tryk i droslernes A3 og A4 område i stor udstræk-5 ning bestemt af trykfaldet ved droslerne A1 og A5. Fordi kun et drosselsted ved droslerne A1 og A5 er åbent i begyndelsen, har karakteristikken et mere fladt forløb end hidtil.

Dette tillader en meget mere nøjagtig positionering og giver en større stabilitet.

10 Alt i alt får man dermed et styreapparat, ved hvis hjælp der opnås en meget nøjagtig samvirkning mellem ratstillingen og styremotorstillingen.

Styrenoternes bredde behøver kun at afvige ubetydeligt fra hinanden. Forskelle på 0,5 mm er tilstrækkelige. Trykprøven 15 kan også gennemføres med væske.

Den i fig. 5 viste udformning af styrenoten 139d kan også anvendes ved den bredere styrenot 33b i fig. 4, skønt dette har en mere begrænset effekt dér på grund af styrenotens kortere længde.

Claims (5)

1. Drejeglider-ventilindretning for styreapparatet (1) af en hydrostatisk styreindretning, med to i hinanden anbragte ventilhylstre (21, 22), af hvilke det ene er drejefast forbundet med et rat (5) og det andet med en 5 målemotor (6), og som sammen i det mindste danner en første indstillelig drossel i tilløbet til styremotoren (2) og en anden indstillelig drossel i tilbageløbet fra styremotoren (2), hvilke drosler er lukkede i ventil-neutralstillingen og består af flere parallelkoblede 10 drosselsteder, der fremkommer ved samvirkning mellem to sæt styretværsnit, nemlig aksiale styrenoter (33, 35, 36, 38, 39) på det ene hylster (22) og styreåbninger (27, 28, 29, 30) på det andet hylster (21), hvorved styretværsnittene af det ene sæt i omkredsretning har 15 forskellig bredde, kendetegnet ved, at ved de to drosler (Al, A5) har en (33b, 39d) af styrenoterne en noget større bredde (bl, d1) end de øvrige styrenoter (33, 33a; 39, 39a, 39b, 39c, 39e) af den pågældende drossel, og at en af de samvirkende kanter af 20 styrenot (33b, 39d) og styreåbning (27; 29, 30) har en sådan efterbearbejdning til opnåelse af en breddeforøgelse af henholdsvis denne not og åbning, at de af de bredere styrenoter dannede drosselsteder af de to drosler åbner ved samme relative drejevinkel af drejegli-25 derhylstrene (21, 22).

2. Drejeglider-ventilindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den bredere styrenot (33b, 39d) er ca. 0,5 mm bredere end styrenoterne med den næstfølgende ringere bredde af den samme drossel.

3. Drejeglider-ventilindretning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at en drossels styrenoter 9 DK 159256 B (39, 39a, 39b, 39c, 39d, 39e) har tre forskellige bredder.

4. Drejeglider-ventilindretning ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den bredere styrenot 5 (139d) består af en not med ringere bredde, som kun i områderne af de med den samvirkende styreåbninger har en udvidelse på den mod styreåbningen vendte side.

5. Fremgangsmåde til fremstilling af en hydrostatisk styreindretning ifølge et af kravene 1-4, kende- 10 tegnet ved, at hylstrene sammenbygges, og at det for begge drejeretninger ved hjælp af en trykprøve konstateres, om den første eller anden drossel først åbner, hvorpå der for begge styreretninger foretages en efterbearbejdning på det den bredere styrenot indehol- 15 dende drosselsted af den forsinket åbnende drossel.