DE1030700B - Stabilizer for hydraulic drives, especially for hydraulic steering systems - Google Patents

Description

Stabilisator für hydraulische Antriebe, insbesondere für hydraulische Lenkungen Die hydraulischen Anlagen, die unter immer wechselnden Bedingungen stoßartige und stark federnde Widerstände aufnehmen und beherrschen müssen, leiden häufig daran, daß die Wirkung der Druckkraft übermäßig scharf ist, wodurch die von der Anlage geforderten Aufgaben nicht erfüllt werden können.Stabilizer for hydraulic drives, in particular for hydraulic drives Steering The hydraulic systems that are jerky under ever changing conditions and have to absorb and control strongly resilient resistance, often suffer from that the effect of the pressure force is excessively sharp, thereby reducing the effect of the plant required tasks cannot be fulfilled.

An Stelle der gleichmäßig verlaufenden Arbeit entstehen plötzliche, erhebliche Störungen, die als Schwingungen, Stöße, Flattern usw. bekannt sind.Instead of the evenly running work, sudden, significant disturbances known as vibrations, bumps, flutter, etc.

Diese Erscheinung wirkt sich bei den hydraulischen Lenkungen besonders schädlich aus.This phenomenon has a particular effect on hydraulic steering systems harmful.

Durch rasche Zuleitung der hydraulischen Kraft wird das Flattern begünstigt, so daß bei Fahrzeugen, die infolge ihrer Bauart zum Flattern veranlagt sind, die Verwendung der hydraulischen Lenkung schwierig oder sogar unmöglich wird.The rapid supply of hydraulic power promotes fluttering, so that in vehicles that are prone to flutter due to their design, the Use of hydraulic steering becomes difficult or even impossible.

Es sind viele Vorrichtungen bekannt, um das Flattern zu bekämpfen bzw. zu dämpfen. Am wirksamsten ist das Bremsen der Druckflüssigkeit durch Verkleinerung des Querschnittes der Druckleitungen. Nach einem bekannten Vorschlag sind in der zum Arbeitszylinder von Lenkeinrichtungen führenden Druckmittelleitung Drosselstellen angeordnet, die unter Umständen durch temperaturempfindliche Einrichtungen regelbar ausgeführt sein können. Das aber kann gefährlich werden beim Versagen der Pumpe, da das Handlenken dabei sehr erschwert wird und der Fahrer sich außerordentlich anstrengen muß, um das Fahrzeug zu beherrschen. Um diese Gefahr zu vermeiden, sind auch schon einige Vorrichtungen bekanntgeworden, die durch jeweilige Verstellung von Hand den Kreislauf der Druckflüssigkeit frei machen können. Beim plötzlichen Versagen der Hydraulik ist aber nicht jeder Kraftfahrer imstande, eine solche Vorrichtung zu betätigen, so daß die Gefahr einer Katastrophe bestehen bleibt.Many devices are known to control flutter or to attenuate. The most effective way to brake the hydraulic fluid is to reduce it the cross-section of the pressure lines. According to a well-known proposal are in the Pressure medium line throttling points leading to the working cylinder of steering devices arranged, which can be regulated under certain circumstances by temperature-sensitive devices can be executed. But this can be dangerous if the pump fails, because the manual steering is very difficult and the driver is extraordinary must make an effort to control the vehicle. To avoid this danger are already some devices have become known, which by respective adjustment can clear the hydraulic fluid circuit by hand. At the sudden Failure of the hydraulics, however, not every driver is able to use such a device to operate, so that the danger of a catastrophe remains.

Demgegenüber zeigt die Erfindung einen Stabilisator, wobei der Querschnitt der beiden durch das Stabilisatorgehäuse verlaufenden Druckkanäle des Stellmotors mittels flüssigkeitsdruckabhängig verstellbarer Sperr- bzw. Drosselorgane gesteuert wird. Nach der Erfindung wird also das Drossel- oder Sperrorgan von dem von der Pumpe erzeugten Umlauf- bzw. Rücklaufdruck verstellt, so daß die beiden Druckkanäle stark gedrosselt bzw. gesperrt sind, und zwar so lange, bis der Arbeitsdruck wirksam wird. Wird nach Drehen des Lenkrades einem der Druckkanäle das Druckmittel unter Arbeitsdruck zugeführt, so wird augenblicklich eine Fläche des Drossel- bzw. Sperrorgans in der dem Umlauf- bzw. Rücklaufdruck entgegengesetzten Richtung beaufschlagt, so daß dieses in eine Stellung gebracht wird, in der die beiden Druckkanäle geöffnet bleiben. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird noch vorgeschlagen, eine Feder zwischen dem Drosselorgan und dem Gehäuse anzuordnen, die die Aufgabe besitzt, bei ruhender Pumpe das Drossel- bzw. Sperrorgan in eine solche Stellung zu bringen, daß die Kanäle so weit geöffnet bleiben, daß eine Handlenkung ungehindert durchgeführt werden kann.In contrast, the invention shows a stabilizer, wherein the cross section of the two pressure channels of the servomotor running through the stabilizer housing controlled by means of locking or throttling devices that are adjustable depending on the fluid pressure will. According to the invention, therefore, the throttle or locking member of that of the Pump generated circulation or return pressure adjusted so that the two pressure channels are strongly throttled or blocked until the working pressure takes effect will. If after turning the steering wheel one of the pressure channels the pressure medium is under Working pressure is supplied, so an area of the throttle or blocking element is instantaneously applied in the direction opposite to the circulation or return pressure, see above that this is brought into a position in which the two pressure channels open stay. In a further embodiment of the invention, a spring is also proposed to be arranged between the throttle element and the housing, which has the task of to bring the throttle or blocking element into such a position when the pump is idle, that the channels remain open so wide that manual steering is carried out unhindered can be.

Es sind in diesem Zusammenhang auch schon Lenkeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen der Querschnitt der Drosselstellen in den zu dem Arbeitszylinder führenden Leitungen in Abhängigkeit von der Lenkradstellung geändert wird, also rein mechanisch und nicht abhängig von der Größe des Flüssigkeitsdruckes.In this context, steering devices have also become known, in which the cross section of the throttle points in the leading to the working cylinder Lines is changed depending on the steering wheel position, so purely mechanically and not dependent on the size of the fluid pressure.

Der Stabilisator für hydraulische Antriebe kann auf verschiedene Weise und mit verschiedenen Kolben bzw. Schiebern gebaut werden. Man kann z. B. die beiden Druckleitungen mit zwei getrennten Drossel-bzw. Sperrkolben versehen, und man kann sie nach Wunsch beliebig ausbilden und anordnen.The stabilizer for hydraulic drives can be used in several ways and can be built with different pistons or slides. You can z. B. the two Pressure lines with two separate throttle or. Locking piston provided, and you can train and arrange them as desired.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführung ist mit einem Stufenkolben versehen, der besonders kleine Gestaltung der ganzen Vorrichtung ermöglicht und herstellungsmäßig sehr bequem und billig ist. In Abb. 1 ist eine schematische Darstellung der Ein-Bauweise des Stabilisators in der Fahrzeuglenkung gezeigt. Die Bestandteile der hydraulischen Lenkung sind in diesem Schema nur symbolisch und klein gezeichnet. Die Druckleitungen sind durch Strich-Punkt- Linien angedeutet. Das Gehäuse des Stabilisators ist im Längsschnitt und größer gezeichnet. In Abb. 2 ist dasselbe Gehäuse dargestellt mit dem Unterschied, daß sich der Stufenkolben in der Freistellung befindet. In Abb. 3 ist ein Schema der konstruktiven Ausführung des Stabilisators mit dem mittels Manschetten abgedichteten Stufenkolben dargestellt. Der Stufenkolben ist in der Drosselstellung gezeigt.The version shown in the drawing is with a stepped piston provided, which enables particularly small design of the whole device and is very convenient and inexpensive to manufacture. In Fig. 1 is a schematic representation the installation of the stabilizer in the vehicle steering is shown. The parts the hydraulic steering are only shown symbolically and in small letters in this scheme. The pressure lines are marked by dash-dot Lines indicated. That The housing of the stabilizer is drawn in longitudinal section and larger. In Fig. 2 is the same housing shown with the difference that the stepped piston is in the Exemption is located. In Fig. 3 is a schematic of the structural design of the Stabilizer shown with the stepped piston sealed by means of sleeves. The stepped piston is shown in the throttle position.

Die schematische Darstellung in Abb. 1 zeigt, wie der Stabilisator in der hydraulischen Lenkung eingebaut ist.The schematic diagram in Fig. 1 shows how the stabilizer is built into the hydraulic steering.

Die normale hydraulische Lenkung besteht aus einer vom Motor angetriebenen Hochdruckpumpe 19 mit Ölbehälter 20; Steuerorgan 16, einem Stellmotor 21 und einer mechanischen Handlenkung 15. Hochdruckpumpe 19 und Behälter 20 sind durch eine Druckleitung 17 und Rücklaufleitung 18 mit dem Steuerorgan 16 verbunden.The normal hydraulic steering consists of one driven by the engine High pressure pump 19 with oil tank 20; Control member 16, a servomotor 21 and one mechanical manual steering 15. High pressure pump 19 and container 20 are through a pressure line 17 and return line 18 are connected to the control element 16.

Das Steuerorgan 16 ist ferner durch die Druckleitungen 11 und 12 mit dem Stellmotor 21 verbunden. Stellmotor 21 und Steuerorgan 16 sind außerdem durch entsprechendes Gestänge mit dem Lenkhebel 23 verbunden.The control member 16 is also connected by the pressure lines 11 and 12 connected to the servomotor 21. Servomotor 21 and control element 16 are also through corresponding linkage is connected to the steering lever 23.

Der Stabilisator wird zwischen dem Steuerorgan 16 und Stellmotor 21 in die Druckleitungen 11 und 12 eingebaut.The stabilizer is located between the control element 16 and the servomotor 21 installed in the pressure lines 11 and 12.

Der Stabilisator arbeitet auf folgende Weise: Das Gehäuse 1 des Stabilisators ist in die Druckleitungen 11 und 12 zwischen dem Steuerorgan 16 und dem Stellmotor 21 derart eingebaut, daß die Druckleitung 11 durch die Kanäle 2 und 3 und die Druckleitung 12 durch die Kanäle 4 und 5 verläuft.The stabilizer works in the following way: The housing 1 of the stabilizer is in the pressure lines 11 and 12 between the control member 16 and the servomotor 21 installed in such a way that the pressure line 11 through the channels 2 and 3 and the pressure line 12 runs through channels 4 and 5.

Diese Kanäle überquert der Stufenkolben 6, der axial, in der Zeichnung nach rechts und links, verstellbar ist.These channels crossed by the stepped piston 6, axially, in the drawing to the right and left, is adjustable.

Durch Verstellen des Stufenkolbens nach rechts werden die Durchgänge von dem Kanal 2 zu dem Kanal 3 und von dem Kanal 4 zu dem Kanal 5 stark gedrosselt bzw. gesperrt, so daß die Bewegung des Kolbens 22 in dem Zylinder des Stellmotors 21 gehemmt bzw. ganz unmöglich gemacht wird.By moving the stepped piston to the right, the passages strongly throttled from channel 2 to channel 3 and from channel 4 to channel 5 or locked so that the movement of the piston 22 in the cylinder of the servomotor 21 is inhibited or made completely impossible.

Wird der Stufenkolben nach links verstellt, so entstehen freie Durchgänge für die Druckflüssigkeit, und der Kolben 22 erhält damit seine Bewegungsfreiheit wieder.If the stepped piston is moved to the left, free passages are created for the pressure fluid, and the piston 22 is thus given its freedom of movement again.

Die Verstellung des Stufenkolbens in die Drosselstellung, wie in Abb. 1 gezeigt, erfolgt nur bei laufender Pumpe.The adjustment of the stepped piston into the throttle position, as shown in Fig. 1 only takes place when the pump is running.

Durch die Pumpe 19 wird die Druckflüssigkeit über die Leitungen 17 und 18 in Umlauf versetzt, wodurch in den Leitungen 17, 18, 11 und 12, im Gehäuse 1 des Stabilisators und im Stellmotor 21 infolge der Reibung der Druckflüssigkeit ein Umlaufdruck entsteht.The pressure fluid is fed through the lines 17 by the pump 19 and 18 put into circulation, whereby in lines 17, 18, 11 and 12, in the housing 1 of the stabilizer and in the servomotor 21 due to the friction of the hydraulic fluid a circulation pressure is created.

Dieser Druck wirkt durch die Kanäle 2 und 4, Rückschlagventil 10 und Zuleitung 13 in dem Druckraum 14 auf die Druckfläche des Stufenkolbens 6 und verstellt ihn nach rechts in die Drosselstellung, wie es in den Abb. 1 und 3 gezeigt ist. In dieser Stellung kommen die Kanten 26 und 27 des Stufenkolbens gegen die Kanten der Überlaufkanäle 24 und 25 und drosseln damit die Strömung der Druckflüssigkeit.This pressure acts through channels 2 and 4, check valve 10 and Feed line 13 in the pressure chamber 14 on the pressure surface of the stepped piston 6 and adjusted turn it to the right into the throttle position, as shown in Figs. 1 and 3. In this position the edges 26 and 27 of the stepped piston come against the edges the overflow channels 24 and 25 and thus throttle the flow of the hydraulic fluid.

Bei den Fahrzeuglenkungen verwendet man nur Drosselung, weil der Kolben 22 in dem Zylinder 21 eine geringe Bewegungsfreiheit behalten muß, da die Lenkung sonst jedes Widerstandsgefühl verliert und eine normale Fahrweise unmöglich gemacht wird.With the vehicle steering you only use throttling, because the piston 22 in the cylinder 21 must keep a little freedom of movement, since the steering otherwise you lose any feeling of resistance and make normal driving impossible will.

Bei anderen Hilfsvorrichtungen, die an Stelle Drosselung eine vollkommene Absperrung der Druckflüssigkeit benötigen, läßt man die schließenden Kanten des Stufenkolbens dicht an die Kanten der Überlaufkanäle kommen, so daß die Strömung der Druckflüssigkeit ganz unterbrochen wird.With other auxiliary devices that instead of throttling a perfect Need shut-off of the hydraulic fluid, one leaves the closing edges of the Stepped piston come close to the edges of the overflow channels, so that the flow the hydraulic fluid is completely interrupted.

Bei der Betätigung des Lenkstockhebels 15 kommt das Steuerorgan 16 in Tätigkeit und leitet die Druckflüssigkeit z. B. in die Leitung 12. Sofort bildet sich in dieser Leitung, in Kanal 4 und Raum 28 ein Überdruck, der den Stufenkolben nach links verstellt und damit den Zugang der Druckflüssigkeit zu dem Zylinder des Stellmotors 21 frei macht.Upon actuation of the pitman arm 15, the control member 16 comes into action and directs the pressure fluid z. B. in the line 12. Immediately in this line, in channel 4 and space 28, an overpressure is generated, which moves the stepped piston to the left and thus makes the access of the hydraulic fluid to the cylinder of the servomotor 21 free.

Hierdurch wird der Kolben 22 betätigt und verstellt, dem Wunsch entsprechend, den Lenkhebel 23. Bleibt die Pumpe stehen, so verschwindet sofort jeder Überdruck in den Leitungen 11 und 12, den Kanälen 2 und 4 und auch in dem Druckraum 14.As a result, the piston 22 is actuated and adjusted, according to the request, the steering lever 23. If the pump stops, any excess pressure disappears immediately in the lines 11 and 12, the channels 2 and 4 and also in the pressure chamber 14.

Jetzt kommt die in dem Stufenkolben eingebaute Druckfeder 8 in Tätigkeit und verstellt ihn nach links in die Ausgangsstellung, bei der die Überlaufkanäle geöffnet bleiben, so daß das Handlenken ungehindert durchgeführt werden kann. Diese Druckfeder ist keine kräftige Feder. Sie darf nur so viel Federkraft entwickeln, daß die Reibung des Stufenkolbens mit Sicherheit überwunden wird.Now the compression spring 8 built into the stepped piston comes into action and moves it to the left in the starting position, in which the overflow channels remain open so that the hand steering can be carried out unhindered. These Compression spring is not a powerful spring. You may only develop so much spring force that the friction of the stepped piston is surely overcome.

Der beschriebene Stabilisator braucht nicht unbedingt als Sondervorrichtung, die zusätzlich montiert wird, gebaut zu sein. Er kann auch ohne weiteres organisch mit den entsprechenden Maschinenteilen vereinigt werden.The stabilizer described does not necessarily need as a special device, which is additionally assembled to be built. It can also easily be organic be combined with the corresponding machine parts.

Seine stabilisierende Wirkung in der hydraulischen Lenkung wird dadurch erzielt, daß während des Betriebes, z. B. bei Geradeausfahrt, der Stellmotor die gegebene Richtung hält. Die Widerstände der Straße sind immer bestrebt, die Lage der gelenkten Räder zu ändern. Die gelenkten Räder aber sind mit dem Kolben 22 des Stellmotors 21 mittels des Lenkhebels 23 und entsprechenden Gestänges gekuppelt, so daß durch jede Veränderung der Stellung der gelenkten Räder auch der Kolben 22 des Stellmotors 21 verstellt werden muß.Its stabilizing effect in the hydraulic steering is thereby achieved that during operation, for. B. when driving straight ahead, the servomotor the in the given direction. The resistances of the road always strive to the location to change the steered wheels. The steered wheels are with the piston 22 of the Servomotor 21 coupled by means of the steering lever 23 and corresponding linkage, so that with every change in the position of the steered wheels, the piston 22 of the servomotor 21 must be adjusted.

Die Kanäle 11 und 12 sind aber durch den Stabilisator stark gedrosselt, so daß der Kolben 22 nur ganz langsam zu bewegen ist.The channels 11 and 12 are strongly throttled by the stabilizer, so that the piston 22 can only be moved very slowly.

Die stoßartig wirkenden Widerstände sind deshalb nicht imstande, den Kolben 22 des Stellmotors so weit zu verstellen, daß das Steuerorgan 16 betätigt wird.The jerky resistors are therefore not able to To adjust the piston 22 of the servomotor so far that the control member 16 is actuated will.

Bei langsamwirkenden Widerständen dagegen, wie z. B. Wölbung der Straße, können sich die gelenkten Räder so weit verstellen, daß das Steuerorgan 16 betätigt wird und die hydraulische Lenkung auf bekannte Weise arbeitet.With slow-acting resistances, however, such. B. Curvature of the road, the steered wheels can be adjusted so far that the control element 16 is actuated and the hydraulic steering works in a known manner.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stabilisator für hydraulische Antriebe, insbesondere für hydraulische Lenkungen, der aus in den zum Arbeitszylinder führenden Druckmittel-Leitungen vorgesehenen Drosselstellen besteht, deren Querschnitt selbsttätig verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der beiden durch das Stabilisatorgehäuse (1) verlaufenden Druckkanäle (2, 4) des Stellmotors (21) mittels flüssigkeitsdruckabhängig verstellbarer Sperr- bzw. Drosselorgane (6) gesteuert wird. PATENT CLAIMS: 1. Stabilizer for hydraulic drives, in particular for hydraulic steering from the pressure medium lines leading to the working cylinder provided throttle points, the cross-section of which are changed automatically can, characterized in that the cross section of the two through the stabilizer housing (1) running pressure channels (2, 4) of the servomotor (21) by means of fluid pressure-dependent adjustable locking or throttle elements (6) is controlled. 2. Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Drossel- bzw. Sperrorgane (6) unter der ständigen Wirkung einer Federkraft stehen, die sie in der Freistellung zu erhalten sucht und durch die vom Rücklauf bzw. Umlaufdruck herrührende Kraft, die der Federkraft entgegengerichtet ist, in die Drosselstellung verstellt und in dieser so lange gehalten werden, wie kein Arbeitsdruck vorhanden ist. 2. Stabilizer after Claim 1, characterized in that its throttle or blocking elements (6) under the constant action of a spring force that they get in the exemption seeks and through the force resulting from the return or circulation pressure that of the spring force is opposite, adjusted to the throttle position and in this be held as long as there is no working pressure. 3. Stabilisator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drossel- bzw. Sperrorgane (6) in einem Stück vereinigt sind. 3. Stabilizer after Claim 1 and 2, characterized in that the two throttle or blocking elements (6) are united in one piece. 4. Stabilisator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel- bzw. Sperrorgan als Kolben bzw. Schieber ausgebildet ist. 4. Stabilizer according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the throttle or locking member is designed as a piston or slide is. 5. Stabilisator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel- bzw. Sperrorgan als ein Stufenkolben (6) ausgebildet ist. 5. Stabilizer according to claim 1 to 4, characterized in that the throttle or locking member is designed as a stepped piston (6). 6. Stabilisator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rück- bzw. Umlaufdruck der beiden Druckkanäle (2, 4) dem Drossel- bzw. Sperrkolben (6) mittels eines doppelt wirkenden Rückschlagventils (10) zugeführt wird. 6. Stabilizer according to claim 1 to 5, characterized in that the return or circulation pressure of the two pressure channels (2, 4) the throttle or locking piston (6) by means of a double-acting check valve (10) is supplied. 7. Stabilisator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufdruck zur Verstellung des Stufenkolbens (6) mittels einer Sonderleitung (13) direkt von der Rücklaufleitung abgeleitet und dem Stufenkolben (6) zugeleitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 937 333; deutsche Auslegeschrift G 9139 II163 c (bekanntgemacht am 16. 2. 1956).7. Stabilizer according to claim 1 to 5, characterized in that that the return pressure for adjusting the stepped piston (6) by means of a special line (13) derived directly from the return line and fed to the stepped piston (6) will. Documents considered: German Patent No. 937 333; German Interpretation document G 9139 II163 c (published on February 16, 1956).