DE3814508A1 - Hydrostatische lenkeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Lenk­ einrichtung, deren Steuergerät von einer Pumpe über ein Prioritätsventil mit Druckflüssigkeit versorgbar ist, ein Lenkorgan, wie Handrad, sowie eine Durch­ fluß-Meßvorrichtung aufweist und in Abhängigkeit von deren Betätigung den Durchfluß der Druckflüssigkeit zu einem Lenkmotor steuert, wobei eine Lastdruckleitung vom steuergeräteseitigen Ausgang des Prioritätsventils zu einem Knotenpunkt im Steuergerät führt, der über eine erste Zulaufdrossel und ein erstes Rückschlagventil mit dem Zulaufanschluß, über eine zweite Zulaufdrossel mit der Meßvorrichtung und über eine sich im Neutral­ stellungsbereich öffnende Ablaufdrossel mit dem Behälter­ anschluß verbindbar ist, und zwei Druckteilerdrosseln und einen dazwischenliegenden Abgriff aufweist, an dem ein dynamischer Lastdruck zur Betätigung des Prioritäts­ ventils abgenommen wird.

Eine solche hydrostatische Lenkeinrichtung mit dynami­ scher, lastabhängiger Steuerung ist aus US-PS 46 20 416 bekannt. Im Gegensatz zu einer statischen lastabhängigen Steuerung ist bei jedem Betriebszustand eine Strömung durch die Lastdruckleitung vorhanden, die bei einer Lenkaussteuerung über die Meßvorrichtung zum Lenkmotor und im Bereich der Neutralstellung über die Ablaufdrossel zum Behälter geht. Diese Strömung führt dazu, daß das Prioritätsventil nicht nur beim Lenkbetrieb geöffnet ist, sondern auch in der Neutralstellung geringfügig offensteht, weil eine kleine Druckmittelmenge von der Pumpe her über den steuergeräteseitigen Ausgang des Prioritätsventils und die Lastdruckleitung fließt. Aus diesem Grund arbeitet eine solche Lenkeinrichtung schnel­ ler, und es ergeben sich keine Probleme, wenn das Öl in den Zuleitungen oder in der Lastdruckleitung kalt ist. Im Betrieb hat es sich gezeigt, daß gelegentlich Schläge am Lenkorgan (kick back) auftreten. Dies wird von der lenkenden Person als sehr unangenehm empfunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrosta­ tische Lenkeinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der solche Rückschläge am Lenkorgan weit­ gehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Lastdruckleitung zwischen Abgriff und Knotenpunkt ein zu letzterem hin öffendes zweites Rückschlagventil vorgesehen ist.

Es wurde gefunden, daß die Rückschläge am Lenkorgan darauf beruhen, daß unter ungünstigen Druckverhältnissen eine Rückströmung der Druckflüssigkeit durch die Meßvor­ richtung und weiter durch die Lastdruckleitung entgegen ihrer normalen Durchflußrichtung erfolgt. Diese Rück­ strömung betätigt die Meßeinrichtung, die ihrerseits über Neutralstellungsfedern mit dem Lenkorgan gekuppelt ist, was zu dem störenden Rückschlag führt. Solche ungün­ stigen Druckverhältnisse treten auf, wenn nach Beendi­ gung der Aussteuerung auf der Seite des Lenkmotors ein Überdruck entsteht, beispielsweise wenn der Lenkmotor von außen belastet ist, vor allem wenn dabei die zum Lenkmotor führenden Schläuche eine gewisse Elastizität haben und daher wie ein Druckakkumulator wirken. Bei erneuter Betätigung der Lenkeinrichtung baut sich der Überdruck über die Lastdruckleitung ab. Ein anderer Fall unerwünschter Druckverhältnisse tritt auf, wenn der Lenkmotor bis an den Anschlag verlagert worden ist und gleichzeitig das Prioritätsventil auch den weiteren Verbraucher versorgt. Wird nämlich dieser Verbraucher abgeschaltet, also der zugehörige Ausgang des Prioritäts­ ventils mit dem Behälter verbunden, sinkt der Pumpendruck rapide ab. Dies führt zu einer entsprechenden Druckab­ senkung am steuergeräteseitigen Anschluß des Prioritäts­ ventils, bis dieses den Verbraucherpfad entsprechend gedrosselt hat. Da das zweite Rückschlagventil die Last­ druckleitung gegen eine Rückströmung sperrt, wird der Rückschlag am Lenkorgan vermieden.

Bei der bekannten Lenkeinrichtung ist in einer von der Lastdruckleitung abzweigenden und zum Behälter führenden Entlastungsleitung ein Überdruckventil vorgesehen. Die­ ses begrenzt den Lastdruck und damit den dem Steuergerät zuzuführenden Druck. Bei Verwendung eines solchen Über­ druckventils ist erfindungsgemäß darauf zu achten, daß das zweite Rückschlagventil zwischen Abzweigstelle und Knotenpunkt angeordnet ist. Dies hat zur Folge, daß auch dann keine Rückwärtsströmung durch die Lastdruck­ leitung erfolgt, wenn bei einem erneuten Lenkvorgang im Lenkmotor ein höherer Druck herrscht als der Einstell­ druck des Überdruckventils. Auch unter diesen Umständen erfolgt daher kein Rückschlag am Lenkorgan.

Besonders günstig ist es, daß die Abzweigstelle zwischen den Druckteilerdrosseln und dem Knotenpunkt angeordnet ist. Hierdurch wird ein großer Freiheitsgrad hinsichtlich der Anbringung des Überdruckventils erreicht. Insbeson­ dere kann man es unabhängig vom Prioritätsventil unter­ bringen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das erste Rückschlagventil und/oder das zweite Rückschlagventil und/oder das Überdruckventil sich im Steuergerät befin­ den. Dies ergibt nicht nur einen platzsparenden und einfachen Aufbau. Die Lage des Überdruckventils erlaubt es auch, ohne zusätzliche Behälterleitung auszukommen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindunsgemäßen Lenkeinrich­ tung und

Fig. 2 eine Abwandlung hiervon.

Bei der Ausführungsform der Fig. 1 fördert eine Pumpe 1 aus einem Behälter 2 Druckflüssigkeit zu dem pumpenseiti­ gen Eingang 3 eines Prioritätsventils 4. Dessen Ausgang 5 ist mit dem zuflußseitigen Eingang P eines Steuerge­ räts 6 verbunden, während der zweite Ausgang 7 des Prio­ ritätsventils 4 mit einer Verbraucherleitung 8 verbunden ist. Diese führt zu einem Verbraucher 9, zum Beispiel einem rotierenden Motor oder einer Kolben-Zylinder-An­ ordnung, der im Nichtbetriebsfall einen zum Behälter 2 führenden Kurzschlußpfad aufweist und durch eine Lei­ tung 11 mit Überdruckventil 12 überbrückt ist.

Das Steuergerät besitzt außer dem zuflußseitigen Anschluß P einen behälterseitigen Anschluß T sowie zwei motor­ seitige Anschlüsse L und R, die über je eine Motorleitung 13 bzw. 14 mit einem Lenkmotor 15 verbunden sind. Zwi­ schen dem zuflußseitigen Anschluß P und einem der Motor­ anschlüsse befinden sich in Reihe hintereinander ein Rückschlagventil 16, das zum Lenkmotor hin öffnet, sowie vier Zuflußdrosseln A 1, A 2, A 3 und A 4. Der andere Motor­ anschluß ist mit dem Behälteranschluß T über eine Rück­ flußdrossel A 5 verbunden. Eine weitere Ablaufdrossel A 6 befindet sich zwischen einem Knotenpunkt 17, der zwischen der ersten Zulaufdrossel A 1 und der zweiten Zulaufdrossel A 2 liegt, und dem behälterseitigen Anschluß T. In der Neutralstellung sind die Drosseln A 1 bis A 5 geschlossen, während die Drossel A 6 geöffnet ist. Wenn bei einem Lenkvorgang die Drosseln aus der Neutralstel­ lung heraus verstellt werden, schließt zunächst die Drossel A 6, und kurz vor Erreichen des Schließzustandes beginnen die Drosseln A 1 bis A 5 zu öffnen.

Zur Lenkverstellung dient ein Lenkorgan 18, das die einzelnen Drosseln verstellt. Eine zwischen die zweite Zulaufdrossel A 2 und die dritte Zulaufdrossel A 3 geschal­ tete Durchfluß-Meßvorrichtung 19 stellt die Drosseln in Abhängigkeit vom Durchfluß wieder zurück.

Das Prioritätsventil 4 besitzt einen Schieber 20, der an seiner Stirnseite 21 vom Druck am steuergeräteseiti­ gen Ausgang 5 beaufschlagt wird, während die gegenüber­ liegende Stirnseite 22 einerseits unter der Kraft einer Feder und andererseits unter dem Druck an einem Abgriff 24 einer Lastdruckleitung 25 steht. Diese Lastdrucklei­ tung geht vom steuergeräteseitigen Ausgang 5 des Priori­ tätsventils 4 zum Knotenpunkt 17 im Steuergerät 6. Sie weist zwei Druckteilerdrosseln 26 und 27 auf, zwischen denen sich der Abgriff 24 befindet. Die Lastdruckleitung 25 tritt an einem Anschluß LS in das Steuergerät 6 ein, in welchem sich eine Entlastungsleitung 28 mit einem Überdruckventil 29 zwischen einer Abzweigstelle 30 und dem Behälteranschluß T erstreckt. Ein zum Lenkmotor 15 hin öffnendes Rückschlagventil 31 ist in der Last­ druckleitung 25 zwischen der Abzweigstelle 30 und dem Knotenpunkt 17 angeordnet.

Ferner befinden sich im Steuergerät 6 in an sich bekann­ ter Weise zwei Nachsaugventile 32 und 33 sowie zwei Überdruckventile 34 und 35, welche je eine der Motor­ leitungen 13 bzw. 14 mit dem Behälteranschluß T verbin­ den.

Das Lenkorgan 18 ist in beiden Drehrichtungen verstell­ bar. Hierbei wirken je nach Drehrichtung die Motorlei­ tung 13 oder die Motorleitung 14 als Zuflußleitungen für den Lenkmotor 15. Die Meßvorrichtung 19 bleibt jeweils auf der Zuflußseite.

Wenn im Betrieb das Steuergerät die Neutralstellung einnimmt und beispielsweise die Motorleitung 13 infolge einer von außen auf den Lenkmotor 15 wirkenden Kraft einen höheren Druck führt, kann sich dieser bei einem erneuten Lenkvorgang nicht durch eine einen Rückschlag des Lenkorgans 18 bewirkende Rückströmung ausgleichen, weil dies durch das Rückschlagventil 16 in der Zufluß­ leitung und durch das Rückschlagventil 31 in der Last­ druckleitung 25 verhindert wird. Die gleiche Sperrwir­ kung gilt auch, wenn aufgrund einer plötzlichen Druck­ entlastung in der Verbraucherleitung 8 der Pumpendruck abnimmt und unter den Druck am Knotenpunkt 17 fällt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 werden für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen und für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Der wesent­ liche Unterschied besteht darin, daß die Entlastungslei­ tung 128 mit dem Überdruckventil 129 sich außerhalb des Steuergeräts 106 befindet und eine zusätzliche Be­ hälterleitung 136 vorgesehen werden muß.

Claims (6)

1. Hydrostatische Lenkeinrichtung, deren Steuergerät von einer Pumpe über ein Prioritätsventil mit Druck­ flüssigkeit versorgbar ist, ein Lenkorgan, wie Hand­ rad, sowie eine Durchfluß-Meßvorrichtung aufweist und in Abhängigkeit von deren Betätigung den Durch­ fluß der Druckflüssigkeit zu einem Lenkmotor steuert, wobei eine Lastdruckleitung vom steuergeräteseitigen Ausgang des Prioritätsventils zu einem Knotenpunkt im Steuergerät führt, der über eine erste Zulaufdros­ sel und ein erstes Rückschlagventil mit dem Zulaufan­ anschluß, über eine zweite Zulaufdrossel mit der Meßvorrichtung und über eine sich im Neutralstellungs­ bereich öffnende Ablaufdrossel mit dem Behälter­ anschluß verbindbar ist, und zwei Druckteilerdrosseln und einen dazwischenliegenden Abgriff aufweist, an dem ein dynamischer Lastdruck zur Betätigung des Prioritätsventils abgenommen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Lastdruckleitung (25) zwischen Abgriff (24) und Knotenpunkt (17) ein zu letzterem hin öffnendes zweites Rückschlagventil (31) vorge­ sehen ist.

2. Lenkeinrichtung, bei der von der Lastdruckleitung eine mit einem Überdruckventil versehene Entlastungs­ leitung zum Behälter abzweigt, nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (31) zwischen Abzweigstelle (30; 130) und Knotenpunkt (17) angeordnet ist.

3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abzweigstelle (30; 130) zwischen den Druckteilerdrosseln (26, 27) und dem Knotenpunkt (17) angeordnet ist.

4. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das erste Rückschlag­ ventil (16) im Steuergerät (6) befindet.

5. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite Rück­ schlagventil (31) im Steuergerät (6) befindet.

6. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Überdruckventil (29; 129) im Steuergerät (6) befindet.