SE201309C1 - - Google Patents

Description

KLASS INTERNATIONELLSVENSK B62 d63 c:47 PATENT- OCH REGISTRERINGSVERKET Ans. 10 947/1962 inkom den 12/10 1962 utlagd den 12/4 196 INTERNATIONAL HARVESTER Co., CHICAGO, ILL. USA Manoverventil for hydrauliska servostyrniUgsanordningar Uppilinnare: D A Kries Prioritet begard freuz den 12 oktober 1961 (USA) Foreliggande uppfinning harder sig till servostyrning och avser en manliverventil for hydrauliska servostyrningsanordningar, forsedd med en vridslid, anordnad med en begransad vridningsvinkel i en hylsa, som fir fritt vridbar i ventilhuset, vilken vridslid fir forsedd med periferiella och axiella kanaler, vilka samverka med radiella hal i hylsan, vilka hal aro permanent f8rbundna med ringformiga urtagningar i ventilhusets innervagg, vilka urtagningar i sin tur aro forbundna med in- och utlopp.

Dar servostyrningsanordningar utnyttj as vid fordon, exempelvis traktorer, ligger egenfrekvensen for framhjulens vibrationer vid ungefar 8-9 hertz. Det har visat sig, att vid konventionella manoverventiler av angivet slag, som utnyttjas fOr styrning av sadana anordningar, uppkommer resonansvibration vid denna frekvens i ventilen, vilket astadkommer ett ojamnt och pulserande vatskeflode genom systemet, och denna vibration fortplantas och medf8r allvarliga hjulskakningar. En dampning av ventilelementens inbordes vibration till en frekvens av ungefar 3 hertz eliminerar denna olagenhet.

Andamalet med uppfinningen fir darfor att skapa en manoverventil for servostyrningsanordningar, vilken kompenserar for resonansvibrationer, som av hjulen astadkommas i servostyrningsanordningen under driftsforhallanden. Detta andamal uppnas med man8verventilen enligt uppfinningen darigenom att den erhallit de i patentanspraken angivna kannetecknen.

Uppfinningen beskrives narmare i det 101- jande med hanvisning till bifogade ritningar, dar fig. 1 visar schematiskt ett fordon med en manOverventil enligt uppfinningen, fig. 2 ar ett snitt, som visar manoverventilen i neutral- eller forbiledningslaget, fig. 3 Or ett snitt Ifings linjen 3-3 i fig. 2, fig. 4 fir ett snitt, som visar ventilen i dess delvis paverkande lage, fig. 5 Or ett snitt Hugs linj en 5-5 i fig. 4, fig. 6 visar i forstoring dampningskonstruktionen i detalj, varvid vissa delar visas i snitt och fig. 7 visar i Mrstoring en annan utforingsform av dampningskonstruktionen i detalj, varvid vissa delar visas i snitt.

Det i fig. 1 visade fordonet 10, som i detta fall utgores av en isaktor, uppvisar en framre axel 11 och en bakre axel 12, pa vilka framhjulen 13 och bakhjulen 14 aro monterade.

Parallellstangerna 15 stracka sig frau var sin an.de pa axeln 11 till en mellanliggande styrarm. 16, som skjuter ut frau sektorhjulet 17. I ingrepp med sektorhjulet 17 Jigger en skruv 18, som under formedling av styraxlarna 19 och manoverventilens 20 mekaniska element Or ansluten till styrratten 21.

Servokraft erhalles med hjalp av ett hydraulsystem, som innefattar en kolv-cylinderanordning 22, vilken är monterad mellan den fran. axeln 11 utskjutande konsolen 23 och styrarmen 16. Inloppssidan pa styrpumpen 24 star i forbindelse med en icke visad vatskebehallare. Pumpens utloppsledning 25 star under formedling av flodesdelaren 26 och ledningen 27 i forbindelse med manoverventilen 20. Ledningen 28 och ledningen 29 forbinda mantiverventilen 20 med var sin sida av kolvcylinderanordningen 22. Returledningen 2 leder fran manoverventilen 20 till vatskebehallaren.

Den i fig. 2-6 visade manOverventilen representerar en fOrbattring gentemot det amerikanska patentet 2 939 429. Den bestar av ett hus 31, en mellanliggande hylsa 32 och en vridslid 33. Inloppsporten, till vilken ledningen 27 dr ansluten, stracker sig genom huset och star i forbindelse med den ringformiga urtagningen 35, som stracker sig kring husets 31 hela insida. De mellanliggande portarna 36 och 38, till vilka ledningarna 28 resp. 29 arc anslutna, sta i forbindelse med de ringformiga urtagningarna 37 och 39. Pa motsvarande satt star utloppsporten 40, till vilken ledningen 30 är ansluten, i forbindelse med den ringf ormiga urtagningen 41.

Vridsliden 33 omfattar fiven det rafflade kopplingsorganet 33a, som medelst en axel 33b ar forbundet med styrratten 21. Langs vridslidens 33 periferi stacker sig slitsen 42, vars uppgift beskrives sal) are. Vridsliden 33 är anordnad inuti hylsan 32 och uppvisar ett flertal tamligen korta, i langdriktningen orienterade och koncentriskt fordelade kanaler 43, av vilka en betecknats med 43a. Endast nagra air kanalerna 43 visas pa ritningarna. Mellan kanalerna 43 arc vaxelvis anordnade ett flertal tamligen lãnga, i langdriktningen orienterade och koncentriskt fordelade kanaler 44, av vilka endast en visas. Tvars genom vridsliden 33 stracker sig kanalen 45. Vid vardera av dennas hada andar Sr inford en kolv 46, som är nog-grant bearbetad for att glida i kanalen 45, varvid en fjader 47 paverkar kolvarna 46. Kolvarna 46 stada mot de som kamorgan verksamma vaggarna pa hylsans 32 urtagningar 48.

En • kanal 49 sammanhinder den tamligen korta, langsgaende kanalen 43a och kanalen 45 (fig. 6). I kanalen 49 fir anordnad en hylsa 50, som uppvisar ett ventilate 51 vid den ena anden och en inatriktad flans 52 vid den andra. En kula 53 är anordnad inuti hylsan 50 och pressas medelst fjadern 54 mot ventilsatet.

Till hylsan 32 Sr kopplad en tapp 55, som ãr fastsatt i den ena anden 19a pa axeln 19 och som samverkar med vridslidens 33 slits 42. Hylsan 32 uppvisar ett flertal radiella hal 56, av vilka endast nagra visas och vilka under formedling av den ringformiga urtagningen 35 forbinda inloppsporten 34 med kanalerna 43. Pa motsvarande sfitt arc ett flertal radiella hal 57 och 58, av vilka samtliga icke visas, anordnade att under formedling av de ringformiga urtagningarna 37 och 39 forbinda portarna 36 och 38 med kanalerna 43 och 44, nar vridsliden 33 vrides i forhallande till hylsan inom grfinserna for tappens 55 rorelse i slitsen 42. Vidare aro ett flertal hal 59, av vilka samtliga icke visas, anordnade att under formedling av den ringformiga urtagningen 41 forbinda utloppet 40 med de tamligen langa kanalerna 44. Ett av Mien 56 star standigt i forbindelse med den ringformiga urtagningen 35 och kanalen 43a, och star saledes i forbindelse med kanalen 45 via kanalen 49. Likasa. star ett av halen 59 standigt i forbindelse med den ringformiga urtagningen 41 och det omrade i hylsan 32, vilket begransas av vane urtagning 48.

Under normala arbetsforhallanden, asom nar fordonet framfores i en rak bana, intager manoverventilen 20 det i fig. 2 visade forbiledningslaget. Harvid strommar vatska genom inloppsporten 34, kring den ringformiga urtagningen 35, genom halen 56, langs de tamligen korta kanalerna 43 och 43a, forbi halen 57 och 58, vilka i detta lage overlappa kanalerna 43 och 44, langs kanalerna 44, genom Mien 59, kring den ringformiga urtagningen 41 och ut frail utloppsporten 40. Ventilkroppen 53 vilar mot satet 51, och flagon vatska kan icke stromma frau kanalen 43a till kanalen mot trycket hos den i kanalen 45 inneslutna vatskan. Kolvarna 46 pressas mot vaggarna pa. urtagningarna 48 for att bibehalla vridsliden 33 i neutralt lage i forhallande till hylsan 32.

Under normal forflyttning langs en rak bana utsattas framhjulen 13 f Or vibration, som uppkommer genom stotar fran vagbanan. Vibrationen fortplantas genom styrelementen 18, 19 och 19a samt tappen 55 till manoverventilens 20 hylsa 32 och fororsakar en inbordes rorelse mellan hylsan 32 och vridsliden 33. Det liar visat sig, att resonansvibration, som uppkommer i ventilen 20, fororsakar oscillation mellan det neutrala forbiledningslaget i fig. 2 och det hogra eller det vanstra, paverkande lfiget i fig. 4, i vilket halen 57 och 58 icke langre overlappa kanalerna 43 och 44. Harvid inkommer vatska i inloppet 34, passerar genom den ringformiga urtagningen 35, halm 56, kanalerna 43, Men 57, den ringformiga urtagningen 37 samt Mkt 36 till kolv-cylinderanordningens 22 ena sida. Vatska aterfores frail kolv-cylinderanordningens andra sida genom porten 38, den ringformiga urtagningen 39, Mien 58, kanalerna 44, halen 59, sparet 41 och ut genom porten 40 till behallaren. Denna momentana, icke onskvarda paverkan av ventilen fororsakar, cm den icke kompenseras, pulsation i vatskan..

Nfir kolvarna 46 glida Mugs vaggarna pa. urtagningarna 48, pressas de mot varandra mot vatskan i kanalen 45. Kolvamas noggranna passning i kanalen astadkommer en lackning av vatska under tryck frau kanalen 45 forbi kolvarna 46 med ett reglerat och forutbestamt flOde. Detta resulterar i en dampning 3 av frekvensen for vibrationen mellan hylsan 32 och vridsliden 33 forutom den dampning, som astadkommes genom kolvarnas 46 tryck mot urtagningarnas 48 vaggar. Det oregelbundna, mycket snabba oppnandet och slangandet av ventilen hammas tillrackligt for att vatskefliidet till kolv-cylinderanordningen 22 skall begransas och icke overfora hjulens 13 vibration till nagon mera betydande hjulskakning. Nar ventilen aterfores fran det i fig. 4 visade paverkande laget till det i fig. 2 visade neutrallaget, glida kolvarna 46 kings var sin urtagning 48 och avlasta trycket i kanalen 45.

Nar ratten 21 vrides, astadkommes en normal svangning genom att vatskestromning finales, sasom beskrivits i det foreghende. Ratten 21 wider under formedling av elementen 33a och 33b till att bOrja med vridsliden 33 i forhallande till hylsan 32 fran det i fig. 2 visade neutrallaget till det i fig 4 visade forbiledningslaget thorn de granser, som tillatas genom tappens 55 rorelse i slitsen 42. Nar tap-pen 55 natt slitsens 42 Linde, vridas vridsliden 33 och hylsan 32 darefter tillsammans i forhallande till huset 31 i detta helt paverkande lilge (icke visat) hos ventilen 20, varvid hylsans 32 hal orienteras sa i forhallande till vridsliden 33, att maximalt flode till kolvcylinderanordningen 22 -Mates. Nar ventilen 20 aterfores till det i fig. 2 visade laget, avlastas trycket i cylindern och svangningen avslutas.

En alternativ utforingsform visas i fig. 7. Vardera kolven 46 ãr fOrsedd med en taming 60 for att forhindra stromning fran kanalen 40 kring kolvarna 46, ndr dessa glida langs urtagningens 48 vaggar. Hylsan 0 fir avlagsnad frail kanalen 40, och i stallet for en overstromningsventil ãr en propp 61 inford i borrningen. Proppen 61 uppvisar ett hal 62, i vilket en metalltrad 63 ár anordnad. Yalskelackningen genom halet 61 ãr kritisk och maste regleras noggrant. Det har visat sig, att en stromningsvag med en tvarsnittsyta pa 0,075 mm2, som erhallits genom att en trad med 0,97 mm diameter inforts i ett hal med 1,02 mm diameter giver ett tillfredsstallande vatskeflode. Nar kolvarna 46 pressas mot varandra, strommar vatskan mot verkan av pumptrycket fran kanalen 45 genom halet 62 med detta noggrant reglerade node till kanalen 43a. Nar kolvarna 46 glida kings vaggarna i urtagningarna 48, strommar vatska under pumptryck fran kanalen 43a, genom halet 62 och tillbaka till kanalen 45. Traden 63 forhindrar aven att frammande foremal tappa till halet 62. Det torde inses, att Liget och kolvtatningarna kunna anordnas f8rutom och icke endast i stallet for iiverstromningsventilen f8r att, om sà erfordras, astadkomma ytterligare reglering.

Det torde a.ven inses, att modifikationer och detaljandringar kunna forekomma inom ramen f Or uppfinningstanken.

Claims (5)

Patentansprak:

1. Manoverventil for hydrauliska servostyrningsanordningar, forsedd med en. vridslid (33), anordnad med en begransad vridningsvinkel i en hylsa (32) som Si fritt vridbar i ventilhuset (31), vilken vridslid Sr forsedd med periferiella och axiella kanaler (43, 44), vilka samverka med radiella hal (56-59) i hylsan, vilka hal aro permanent forbundna med ringformiga urtagningar (35, 37, 39, 41) I ventilhusets innervagg, vilka urtagningar i sin tur aro forbundna med in- och utlopp (34, 36, 38, 40), kannetecknad av att en dampare Sr anordnad att dampa de relativa vibrationerna i vridningsriktningen mellan slid och hylsa, vilken dampare bestar av tva kolvar (46), som aro forskjutbart anordnade i en tvarkanal (45) i vridsliden (33) och anordnade att anligga mot, som kamorgan verksamma innervaggar (48) i hylsan (32) me-deist en en fjader (47).

2. Manoverventil enligt patentanspraket 1, kannetecknad av att i vridsliden (33) Sr anordnad en kanal (49), som forbinder tvarkanalen (45) med atminstone en av de axiella kanalerna (43a) och genom vilken vatskevolymen i utrymmet mellan kolvarna (46) kan regleras.

3. Manoverventil enligt patentanspraket 2, kannetecknad av att flodet fran och till tvarkanalen (45) Sr anordnat att regleras av en overstromningsventil (50-53) och av kolvpassningen mot vaggarna i tvarkanalen (45).

4. Manoverventil enligt patentanspraket 2, kannetecknad av att flodet frail och till tv-arkanalen (45) Sr anordnat att regleras av en strypventil (61-63) och att tatningsorgan (60) mellan kolvarna (46) och tvarkanalens (45) vagg forefinnas.

5. Manoverventil enligt patentanspraket 4, kannetecknad av att strypventilen utgores av en fast propp (61) med ett axiellt hal (62), i vilket en pinne eller trad (63) är rorligt anordnad. Anfiirda publikationer: Patentskrifter frdn Tyskland 927 616, 939 071, 940 094.