DE1270968B - Reihenschaltung mindestens einer hydrostatischen Lenkeinrichtung mit mindestens einem Steuerventil fuer ein weiteres hydraulisches Geraet - Google Patents

Reihenschaltung mindestens einer hydrostatischen Lenkeinrichtung mit mindestens einem Steuerventil fuer ein weiteres hydraulisches Geraet

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DE1270968B
DE1270968B DEP1270A DE1270968A DE1270968B DE 1270968 B DE1270968 B DE 1270968B DE P1270 A DEP1270 A DE P1270A DE 1270968 A DE1270968 A DE 1270968A DE 1270968 B DE1270968 B DE 1270968B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
B62d
Deutsche Kl.: 63 c-47
Nummer: 1270 968
Aktenzeichen: P 12 70 968.1-21
Anmeldetag: 5. März 1966
Auslegetag: 20. Juni 1968
Die Erfindung betrifft eine Reihenschaltung mindestens einer hydrostatischen Lenkeinrichtung mit mindestens einem Steuerventil für ein weiteres hydraulisches Gerät, z. B. für den hydraulischen Antrieb eines Arbeitsgeräts, wobei jeder Teil der Reihenschaltung durch ein Sicherheitsventil überbrückt ist.
Als weiteres hydraulisches Arbeitsgerät kann beispielsweise der hydraulische Antrieb eines Arbeitsgerätes vorgesehen sein.
Es ist bekannt, eine Schaltung dieser Art an eine Druckversorgungseinheit anzuschließen, z.B. eine Druckflüssigkeitspumpe, die in der Lage ist, die Druckflüssigkeit bis zu einem Druck zu liefern, der der Summe der Arbeitsdrücke aller Elemente der Reihenschaltung entspricht. Die Sicherheitsventile sind auf einen Wert eingestellt, der dem maximalen Arbeitsdruck des zugehörigen Elements der Reihenschaltung entspricht. Sie öffnen daher, wenn dieses Element blockiert, beispielsweise beim Erreichen der Endstellung, und erlauben ein ungehindertes Weiterarbeiten der übrigen Elemente der Reihenschaltung.
Bei einer solchen Reihenschaltung hat sich ein überraschender Nachteil gezeigt. Wenn zwei oder mehr Elemente der Reihenschaltung in Tätigkeit sind und ein Steuerventil in die Neutralstellung gebracht wird, d. h. das hydraulische Gerät aus der Reihenschaltung herausgenommen und statt dessen ein Kurzschlußpfad eingefügt wird, ergibt sich am Lenkhandrad der Lenkeinrichtung ein Schlag, der so stark sein kann, daß dem Fahrer das Lenkhandrad aus der Hand geschlagen wird. Der Ausdruck »hydrostatische Lenkeinrichtung« ist hier ganz allgemein zu verstehen; er umfaßt Fahrzeuglenkungen, Flugzeuglenkungen oder sonstige Steuerungen, bei denen die Stellung des Steuerorgans, z.B. des Lenkhandrades, über die Druckflüssigkeit mit dem Stellorgan, z.B. dem Lenkgestänge, verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, in der die störende schlagartige Betätigung der Lenkeinrichtung verhindert wird.
Als Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der hydrostatischen Lenkeinrichtung ein in der normalen Strömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil vorgeschaltet ist und dieses zusammen mit der Lenkeinrichtung vom zugehörigen Sicherheitsventil überbrückt wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Druckflüssigkeit bei den hier auftretenden Drücken kompressibel ist. Die Druckeinwirkung ändert sich aber je nach der Zahl der in Betrieb genommenen Elemente der Reihenschaltung. Ist beispielsweise die Reihenschaltung mindestens
einer hydrostatischen Lenkeinrichtung
mit mindestens einem Steuerventil
für ein weiteres hydraulisches Gerät
Anmelder:
Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark)
Vertreter:
Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Kühhornshofweg 10
Als Erfinder benannt:
Vagn Steen Larsen Bender, Mosevang, Nordborg (Dänemark)
Lenkeinrichtung mit nur einem Steuerventil für ein weiteres hydraulisches Gerät in Reihe geschaltet und die Lenkeinrichtung für 40 atü und das hydraulische Gerät für 90 atü ausgelegt, so steht — wenn beide Elemente in Betrieb sind — die Druckflüssigkeit im Arbeitszylinder des Lenksystems unter einem Druck von etwa 130 atü. Wird das Steuerventil des hydraulischen Geräts in die Neutralstellung gebracht, erniedrigt sich dieser Druck auf 40 atü. Diese Druckabsenkung erfolgt wegen der Konstruktion der Steuerventile sehr plötzlich.
Die Druckflüssigkeit dehnt sich dementsprechend aus und die dem Volumenzuwachs entsprechende Menge versucht abzufließen. Der hinter dem Kolben des Arbeitszylinders des Lenksystems befindliche Druckflüssigkeitsüberschuß kann direkt in den Sumpf der Druckflüssigkeitsversorgungseinheit abfließen. Der vor dem Kolben befindliche Druckflüssigkeitsüberschuß kann einerseits sich durch Verschieben des Kolbens Platz schaffen und andererseits über das Sicherheitsventil ebenfalls in den Sumpf abfließen. Da aber die mit dem Kolben verbundene Masse nicht in kurzer Zeit beschleunigt werden kann, erfolgt der Ausgleich im wesentlichen vollständig auf die an zweiter Stelle genannte Weise. Der so abfließende Flüssigkeitsüberschuß durchströmt in der eigentlichen Lenkeinrichtung den mit dem Lenkhandrad verbundenen und normalerweise druckseitig angeordneten Meßmotor entgegen der durch die Pumpe vorgegebenen Strömungsrichtung. Diese rückströmende Menge erzeugt daher den eingangs erwähnten Schlag auf das Lenkhandrad.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Rückschlagventil verhindert ein Rückströmen dieser Menge. Daher kann auch kein Schlag auftreten. Der Ausgleich erfolgt vielmehr durch eine geringfügige Verschiebung des Kolbens.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt.
Eine Druckflüssigkeitsversorgungseinheit 1, die eine Pumpe 2 und einen Ölbehälter 3 aufweist, in welchen das Saugrohr 4 der Pumpe hineinragt, speist Drucköl in eine Leitung 5. Diese führt zu einer hydrostatischen Lenkeinrichtung 6, weiter über eine Leitung 7 zu einem Steuerventil 8 und über eine Leitung 9 zurück in den Behälter 3.
Die Lenkeinrichtung ist Teil eines Lenksystems, zu dem ein über Kanäle 10 und 11 angeschlossener Arbeitszylinder 12 mit Kolben 13 zum Betätigen eines Lenkgestänges 14 gehört. Die Lenkeinrichtung 6 wird durch ein Lenkhandrad 15 bedient. Beim Verstellen des Handrades 15 wird ein Kurzschlußkanal 16 unterbrachen und eine Zufluß- und Abflußverbindung zu den Kanälen 10 und 11 hergestellt. Hierbei befindet sich auf der Druckseite ein Meßmotor, der das dem Arbeitszylinder 12 zugeleitete Drucköl mißt. Der Meßmotor ist mit dem Handrad 15 direkt oder indirekt verbunden, so daß die Stellung des Handrades 15 der Stellung des Lenkgestänges 14 entspricht.
An das Steuerventil 8 ist über Kanal 17 ein Arbeitszylinder 18 mit Kolben 19 und Kolbenstange 20 für ein weiteres hydraulisches Arbeitsgerät angeschlossen. Insbesondere eignet sich die Schaltung für servogelenkte Fahrzeuge, die noch andere Arbeitsgeräte tragen, beispielsweise landwirtschaftliche Maschinen, wie Mähdrescher und Schlepper, Transportfahrzeuge, Gabelstapler usw. In der gezeichneten Stellung ist ein Kurzschlußpfad 21 des Steuerventils 8 eingeschaltet. Durch Verschieben dieses Ventils kann der Kolben 19 in der einen oder in der anderen Richtung von der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden.
Beide Teile der Reihenschaltung, also die Lenkeinrichtung 6 und das Steuerventil 8, sind durch ein Sicherheitsventil 22 bzw. 23 überbrückt. Die Sicherheitsventile sind auf den maximalen Arbeitsdruck der zugehörigen Elemente eingestellt; z.B. kann das Sicherheitsventil 22 auf 40 atü und das Sicherheitsventil 23 auf 90 atü eingestellt sein. Wird angenommen, daß der Kolben 19 in einer Endstellung blockiert ist, spricht das Sicherheitsventil 23 an, so daß die Funktion der Lenkeinrichtung nicht beeinträchtigt wird. Außerdem, ist ein Sicherheitsventil 24 vorgesehen, das die Pumpe 2 überbrückt. Dieses Sicherheitsventil, das auch fehlen kann, ist zweckmäßigerweise auf 130 bis 140 atü eingestellt.
Ein Rückschlagventil 25 ist der hydrostatischen Lenkeinrichtung 6 vorgeschaltet, und zwar derart, daß das Sicherheitsventil 22 sowohl das Rückschlagventil 25 als auch die Lenkeinrichtung 6 überbrückt. Dieses Rückschlagventil 25 führt zu folgendem Effekt:
Wenn beide Arbeitszylinder 12 und 18 eingeschaltet sind und das Steuerventil 8 in die neutrale Stellung zurückgeführt wird, sinkt die Druckbelastung der Druckflüssigkeit im Arbeitszylinder 12 plötzlich um einen sehr erheblichen Wert ab, da auf der Abflußseite der atmosphärische Druck eingestellt wird. Die komprimierte Druckflüssigkeit dehnt sich etwas aus, und der Überschuß der Druckflüssigkeit versucht zum Behälter 3 abzufließen. Die Überschußmenge hinter dem Kolben 13 kann über die Leitungen 7, 21 und 9 einfach abfließen. Die Überschußmenge vor dem Kolben 13 würde, wenn das Rückschlagventil 25 nicht vorhanden wäre, über die Leitung 5 und das Sicherheitsventil 22 ebenfalls in die Leitung 7 gelangen und abfließen. Durch die rückströmende Druckflüssigkeit wird der Meßmotor entgegen der Arbeitsrichtung bewegt, wodurch das Steuerrad 15 einen entsprechenden Schlag erhält. Dies verhindert das Rückschlagventil 25, welches den Rückfluß der Überschußmenge unterbindet. Dementsprechend tritt kein Schlag auf, das Steuerrad wird dem Fahrer nicht aus der Hand geschlagen.
Bei alledem wird die Funktion des Sicherheitsventils 22 nicht beeinträchtigt, denn wenn der Druckabfall an der hydrostatischen Lenkeinrichtung größer wird als der eingestellte Ansprechwert, öffnet das Sicherheitsventil, und die Druckflüssigkeit fließt über dieses Ventil und die Leitungen 7 und 9 zurück in den Behälter 3.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Reihenschaltung mindestens einer hydrostatischen Lenkeinrichtung mit mindestens einem Steuerventil für ein weiteres hydraulisches Gerät, wobei jeder Teil der Reihenschaltung durch ein Sicherheitsventil überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatischen Lenkeinrichtung (6) ein in der normalen Strömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil (25) vorgeschaltet und dieses zusammen mit der Lenkeinrichtung vom zugehörigen Sicherheitsventil (22) überbrückt ist.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    809 560/292 6.68 © Bundesdruckerei Berlin
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