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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug und insbesondere auf Steuervorrichtungen
für ein Fahrzeug.
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Es
ist eine hydraulische Schalteinrichtung für Fluidverstärker
bekannt, die in Verbindung mit einer hydraulischen Steuervorrichtung
betrieben werden kann, wobei diese zwei identische Drei-Wege-Verstärkungs-Schieberventile
mit Gleit- bzw. Stellkolben in kontinuierlicher Funktion umfasst,
die mit Steuerleitungen an einem Endstück sowie mit vier
Drosseln verbunden sind, die an die gleitenden Längsbewegungen
der Stellkolben anpassbar sind. In den Ruhestellungen der Stellkolben
sind die Einlässe und Auslässe der Drosseln blockiert.
In der ersten Betriebsstellung ist ein Einlass der ersten Drossel
mit einem der Steuerleitungen verbunden, und ein Ausgang ist mit
einem der Leitungen des Zylinders verbunden und mit dem anderen
Anschlag des Stellkolbens über einen positiven Choke verbunden.
Ein Einlass der zweiten Drossel ist mit dem Ausgang der dritten Drossel
und dem anderen Stellkolben verbunden, wobei der Auslass der zweiten
Drossel auch mit einem der Leitungen des Zylinders verbunden ist.
Ein Einlass der dritten Drossel ist mit der Druckleitung verbunden,
und ein Auslass und ein Einlass der vierten Drossel sind in der
ersten Betriebsstellung blockiert. In der zweiten Betriebsstellung
ist der Einlass der ersten Drossel mit einer der Leitungen des Zylinders
verbunden, wobei der Auslass mit einem der Steuerleitungen und einem
Anschlag des Stellkolbens verbunden ist. Der Einlass der zweiten
Drossel ist mit der gleichen Leitung des Zylinders verbunden, und
der Auslass ist mit dem anderen Anschlag des gleitenden Kolbens
und mit dem Einlass der vierten Drossel verbunden. Der Ausgang dieser
vierten Drossel ist mit einer Abführleitung verbunden,
wobei der Einlass und der Auslass der dritten Drossel blockiert
sind; vgl. die
RU 2211165 .
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Es
gibt verschiedene Konstruktionen für diesen Fluidverstärker.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine konstruktive Anordnung
des an einem Flansch montierten Fluidverstärkers, der für
eine hydraulische Steuerung installiert werden kann, wobei diese eine
Steuervorrichtung für den Fluidverstärker an der Passfläche
auf Seiten der hydraulischen Zuführung ist.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmale des anhängenden Anspruchs
gelöst.
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Demgemäß ist
der Fluidverstärker in Form eines Monoblocks ausgeführt.
Eine Seite dieses Blocks liegt an den Passflächen von hydraulischen Zuleitungen
für die hydraulische Steuerung an, wobei die andere Seite
für eine Verbindung zu äußeren Hydroleitungen
der Steuervorrichtung ausgebildet ist. Der Monoblock weist zwei
durchgehende Löcher auf, die senkrecht zu der Anschlussfläche
liegen, um den Monoblock mithilfe von Schrauben mit der Passfläche
der hydraulischen Steuerung zu verbinden. Zwei identische Ventile
mit gleitenden Stellkolben sind parallel in dem Gehäuse
des Monoblocks gelegen, wobei die Kanäle in den Stellkolben
und Verteilerschlitze dieser Kanäle in dem Gehäuse
des Monoblocks vier Drosseln bilden, die entsprechend der Bewegung
der Stellkolben einstellbar sind, wobei jede Drossel in Form eines
oder mehrerer radialer Löcher ausgebildet ist, die in einer
gemeinsamen Ebene senkrecht zu einer axialen Achse des gleitenden
Stellkolbens gelegen sind. Die erste und die zweite Drossel sind
jeweils in Form von gepaarten Löchern ausgebildet, die in
zwei Ebenen gelegen sind, zwischen denen der Kanal des Zylinders
mit zwei Verteilerschlitzen gelegen ist. Ferner arbeitet die dritte
Drossel mit dem Verteilerschlitz des Abgabekanals und die vierte
Drossel mit dem Verteilerschlitz des Abführkanals zusammen.
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1 zeigt
das Schema der Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, das
aus dem Fluidverstärker, einem hydraulischen Steuerungszylinder
und einem hydraulischen Slave-Zylinder besteht, wobei eine Stellung
zur Demonstration der Funktion des Fluidverstärkers dargestellt
ist.
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2 und 3 stellen
die Konstruktion des Fluidverstärkers dar.
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Die
Bezugsziffern 1, 2 und 3 bezeichnen generelle
Elemente der Schaltung sowie konstruktive Merkmale.
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Eine
Steuervorrichtung für ein Fahrzeug umfasst eine hydraulische
Steuerung 1, einen hydraulischen Slave-Zylinder 2 und
einen Flansch für einen Fluidverstärker 3,
der mit der Passfläche von hydraulischen Zuleitungen einer
hydraulischen Steuerung mithilfe von zwei Schrauben 27 verbunden
ist und außerdem mit äußeren Hydroleitungen
verbunden ist, nämlich Druckleitungen 4, Abführleitungen 5 und
Zylinderleitungen 6 und 7.
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Der
Fluidverstärker weist ein Gehäuse 10 mit zwei
identischen Stellkolben 11 und 12 auf, die in dem
Gehäuse parallel angeordnet sind und auf jeder Seite der
Schrauben gelegen sind, um den Verstärker an dem hydraulischen
Steuerungsflansch zu befestigen.
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Kanäle
in den Stellkolben und Verteilerschlitze 28, 29, 30, 31 (2)
dieser Kanäle in dem Gehäuse bilden vier Drosseln 18, 19, 20 und 21 (1), die
längs der Stellkolbenbewegung einstellbar sind. Darüber
hinaus ist die erste Drossel 18 in Form eines Paares von
Löchern 32 und 33 ausgeführt,
die durch die Verteilerschlitze 28 und 29 des
Zylinderkanals 34 geschlossen werden. Die zweite Drossel
ist in Form von mehreren Paaren von Löchern 35 und 36 ausgeführt,
die in einer und derselben Ebene mit den Löchern der ersten
Drossel gelegen sind und ebenfalls durch die Verteilerschlitze 28 und 29 des
Kanals 34 des Zylinders geschlossen werden können.
Die dritte Drossel 20 ist in Form von mehreren radialen
Löchern 37 ausgebildet, die in ein und derselben
Ebene gelegen sind und durch den Verteilerschlitz 30 des Druckkanals 39 geschlossen
werden können. Die vierte Drossel ist in Form von mehreren
radialen Löchern 40 ausgebildet, die in ein und
derselben Ebene gelegen sind und durch den Verteilerschlitz 31 des Abzugskanals 41 verschlossen
werden können. Darüber hinaus ist das Einlassloch 42 der
ersten Drossel 18 mit dem in der Zeichnung rechten Anschlag
des Stellkolbens verbunden und ist mit der Zuführleitung 44 für
den Zylinder der hydraulischen Steuerung mithilfe einer Leitung 43 verbunden;
die Einlasslöcher 45 aller anderen Drosseln sind
miteinander und mit dem in der Zeichnung gesehen linken Anschlag
des Stellkolbens verbunden.
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Im
Körper des Stellkolbens ist auch noch eine kleine Drossel 14 mit
gleichförmigem Querschnitt ausgebildet, die den Kanal 34 des
Zylinders mit dem linken Anschlag des Stellkolbens verbindet.
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In
der Ruhestellung sind die Stellkolben durch zentrierende Federn 26 und
Anschlagscheiben 46 fixiert. In der Druckleitung 39 ist
noch ein Drosseltor 13 ausgebildet.
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Die
Steuervorrichtung arbeitet wie folgt:
In der neutralen Position
der hydraulischen Steuerung befinden sich die Stellkolben 11 und 12 unter der
Aktion der zentrierenden Federn 26 in der Ruhestellung 15 (1, 2).
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Bei
der Rotationsbewegung der hydraulischen Steuerung 1 wird
eine der Funktionsleitungen, zum Beispiel die Leitung 8,
mit der Druckleitung 4 durch die hydraulische Steuerung
verbunden, wobei eine andere Steuerleitung 9 durch die
hydraulische Steuerung mit der Abzugsleitung 5 verbunden
wird.
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Ferner
bewegt sich unter der Wirkung des Druckes an dem Anschlag 22 des
Stellkolbens 11 dieser in die Position 16 (1),
d. h. nach links in der Zeichnung, wobei das Arbeitsfluid in die
aktive Kammer des Slave-Zylinders durch den Anschlag 24 über
die Drossel 14 gedrückt wird.
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Gleichzeitig
fließt eine Strömung in die gleiche Kammer von
der hydraulischen Steuerung durch die Steuerleitung 8 und
die erste Drossel 18 und ebenso aus der Druckleitung 4 durch
das Drosseltor 13, und zwar entsprechend durch die dritte
beziehungsweise zweite Drossel 20 beziehungsweise 19. Da
der Einlass der ersten Drossel 18 mit dem Anschlag 22 des
Stellkolbens 11 und der Einlass der zweiten Drossel 19 mit
dem gegenüber liegenden Anschlag 24 des Stellkolbens
verbunden sind, wird der Stellkolben automatisch in eine Position
gesetzt, in der der Druck an dem Einlass der zweiten Drossel gleich
dem Druck an dem Einlass der ersten Drossel ist, und zwar aufgrund
der automatischen Steuerung der offenen Öffnung der dritten
Drossel 20.
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Bei
Erhöhung der Frequenz der Rotation beziehungsweise Verschiebung
der hydraulischen Steuerung wird die Strömung in der Leitung 8 und auch
der Druck an dem Anschlag 22 des Stellkolbens erhöht,
und der Stellkolben bewegt sich auf die Seite erhöhten
Druckes an den offenen Öffnungen an allen Drosseln, bis
eine Gleichgewichtsposition des gleitenden Stellkolbens erreicht
ist.
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Aus
diesem Grunde werden die Differenzdrücke an den ersten
und zweiten Drosseln auf gleichem Niveau gehalten.
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Des
Weiteren summieren sich die Strömungen durch die erste
und zweite Drossel 18 beziehungsweise 19, wobei
der Verstärkungskoeffizient des Fluidverstärkers
durch folgenden Ausdruck bestimmt wird: K = (F1 + F2)/F1,wobei
- F1
- die Durchflussfläche
der ersten Drossel 18 ist;
- F2
- die Durchflussfläche
der zweiten Drossel 19 ist.
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Eine
volumetrische Kapazität der Steuervorrichtung, die charakterisiert
ist durch das Volumen des Arbeitsfluides, das in den Slave-Hydrozylinder bei
einer einzigen Umdrehung der hydraulischen Steuerwelle gedrückt
wird, wird sowie durch die folgende Gleichung bestimmt: qs.d. = K·qh.s.
wobei qh.s. die
volumetrische Kapazität der hydraulischen Steuerung ist;
wobei
qs.d. die volumetrische Kapazität
der Steuervorrichtung ist.
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Des
Weiteren bewegt sich der Stellkolben des Slave-Hydrozylinders und
drückt das Arbeitsfluid aus der Reaktionskammer in die
Zylinderleitung 7, wodurch der Druck an dem Anschlag 25 des
Stellkolbens 12 erhöht wird und sich dieser in
die Position 17 (1) bewegt,
d. h. in der Zeichnung gesehen nach rechts, da der Anschlag 23 des
Stellkolbens mit der Abzugsleitung 5 über die
hydraulische Steuerung 1 verbunden ist. Da in der Position 17 die
Einlässe der ersten Drossel 18 und der zweiten
Drossle 19 mit der Zylinderleitung 7 verbunden
sind und der Auslass der ersten Drossel mit der Steuerleitung 9 der
hydraulischen Steuerung 1 und dem Anschlag 25 des
Stellkolbens 12 verbunden ist, und ferner der Auslass der zweiten
Drossel 19 mit dem gegenüber liegenden Anschlag 25 des
Stellkolbens 19 verbunden ist, wird der Stellkolben 12 automatisch
in eine Position gesetzt, in der der Druck an dem Auslass der zweiten Drossel 18 gleich
dem Druck an dem Auslass der ersten Drossel 19 wird, und
zwar aufgrund der automatischen Steuerung der freien Öffnung
der vierten Drossel 21.
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Bei
einem Anstieg der Frequenz der Rotationsbewegung der hydraulischen
Steuerung fließt die Strömung in der Leitung 9 durch
die hydraulische Steuerung 1 in die Abzugsleitung 5 in
erhöhtem Maße, und der Druck an dem Anschlag 23 des
Stellkolbens nimmt ab, und der Stellkolben bewegt sich auf die Seite
des Druckanstiegs der freien Öffnungen aller drei Drosseln
(18, 19 und 20), wobei die Strömung aus
der Zylinderleitung 7 in die Abzugsleitung 5 durch die
Drossel 21 bis zu dem Moment einer Gleichgewichtsstellung
des Stellkolbens umgangen wird. Daher werden die Differenzdrucke
an der ersten und der zweiten Drossel gleichgehalten. Zudem werden
die Strömungen durch die erste und die zweite Drossel 18 beziehungsweise 19 aufgetrennt
und der Teilungsfaktor des Fluidverstärkers wird durch
die folgende Beziehung bestimmt: Kd =
K = (F1 + F2)/F1 wobei
- Kd
- der Teilungsfaktor
des Fluidverstärkers ist.
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Bei
der Rotationsbewegung der hydraulischen Steuerung in entgegen gesetzter
Richtung und beim Zuführen des Fluids von der hydraulischen Steuerung 1 durch
die Steuerleitung 9 erfolgt der Bewegungsprozess des Stellkolbens
des Slave-Hydrozylinders entsprechend.
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Ein
Drosseltor 13 dient dazu, um eine unerwartete Bewegung
des Stellkolbens des Slave-Hydrozylinders unter der Wirkung einer
externen Belastung zu verhindern.
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Da
beim Betrieb des Fahrzeuges ein hoher Druck in den Kammern des Slave-Hydrozylinders
erscheint, um einen plötzlichen Druckabfall in der Abzugsleitung
zu vermeiden, wird mit dem neuen Fluidverstärker automatisch
eine kontrollierte entsprechende Strömungsaufteilung an
der Steuervorrichtung realisiert. Dies sichert eine harmonische
Arbeit des Fahrzeugbetriebes.
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Da
die Konstruktion beider verstärkender Stellkolben die gleiche
ist, ist eine leichte Ausführbarkeit der Konstruktion des
Fluidverstärkers gewährleistet.
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Auf
diese Weise sichert der Fluidverstärker einen harmonischen
Betrieb der Steuervorrichtung in beiden Richtungen und eine Portabilität.
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Die
technischen und wirtschaftlichen Vorteile bei einem Betrieb des
Fluidverstärkers in Fahrzeugen besteht in dem Anheben der
Arbeitskapazität aufgrund der verbesserten Steuerbarkeit
und auch aufgrund der Reduzierung der Herstellungskosten des Fluidverstärkers.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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