DE924126C - Hydraulic vehicle steering, especially for heavy-duty vehicles - Google Patents

Description

Hydraulische Fahrzeuglenkung, insbesondere für Schwerlastfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Fahrzeuglenkung, insbesondere für Schwerlastfahrzeuge, die mindestens einen Lenkzylinder, je einen Steuerzylinder für jede Radeinheit sowie eine Vorrichtung zum Ausgleich von Lenkeinschlagveränderungen umfaßt. Bei den bekannten Fahrzeugen dieser Art korrigieren die Vorrichtungen zum Ausgleich der durch Kolbenversetzung entstandenen Lenkeinschlagveränderungen vorzugsweise bei Geradeausfahrt lediglich die Kolbenstellung der Steuerzylinder. Auch sind sie dadurch von verwickelter Bauart, daß sie aus einzelnen Steuerventilen zu einem gemeinsam betätigten Aggregat zusammengesetzt sind, das Druckmittel für den Ausgleich direkt aus einem Reservegefäß entnehmen und damit die Ursache einer Vielzahl von Störungsmöglichkeiten sind.Hydraulic vehicle steering, in particular for heavy goods vehicles The invention relates to hydraulic vehicle steering, in particular for Heavy-duty vehicles that have at least one steering cylinder, one control cylinder each for each wheel unit and a device to compensate for changes in the steering angle includes. In the known vehicles of this type, the devices correct for Compensation for the changes in the steering angle caused by the piston displacement preferably when driving straight ahead only the piston position of the control cylinder. They are too of intricate design in that they are made up of individual control valves to form one actuated unit are assembled, the pressure medium for the compensation directly take from a reserve vessel and thus the cause of a multitude of possible malfunctions are.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß zum Ausgleich der durch Kolbenversetzung entstandenen Veränderungen des Lenkeinschlages selbsttätig wirkende Vorrichtungen, z. B. Ventile, gegebenenfalls mit Umgehungsleitungen vorgesehen sind, welche die Druckflüssigkeit bis zum Ausgleich um die betreffenden Kolben herum- oder durch diese hindurchleiten. Die selbsttätigen Ausgleichventile sind dabei z. B. derart ausgebildet, daß sie sich nur bei Überdruck und/oder in der Totpunktlage des Kolbens bzw. nahe dieser Lage öffnen. Die Ventile können mechanisch oder hydraulisch, vorzugsweise mechanisch und hydraulisch betätigte überströmventile sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl der Lenkzylinder als auch die einzelnen Steuerzylinder mit den dichtenden selbsttätig wirkenden Ausgleichventilen der oben gekennzeichneten Art ausgestattet.According to the invention, these disadvantages are avoided in that for Compensation for changes in the steering angle caused by piston displacement self-acting devices, e.g. B. Valves, possibly with bypass lines are provided, which the hydraulic fluid to compensate for the relevant Guide the piston around or through it. The automatic equalizing valves are z. B. designed so that it is only at overpressure and / or in the dead center position of the piston or close to this position. The valves can be mechanical or hydraulically, preferably mechanically and hydraulically operated overflow valves be. In a preferred embodiment of the invention, both the steering cylinder as well as the individual control cylinders with the self-sealing compensating valves of the type indicated above.

Jedem Zylinder können entweder zwei einfache; vorzugsweise als Tellerventile ausgebildete, unabhängig von den Ventilen der übrigen Zylinder wirkende überströmventile oder ein Doppelventil zugeordnet sein. Sie sind am Zylinder derart angeordnet, daß jedes der beiden Einzelventile oder jedes der Teilventile eines Doppelventils, je nach der Richtung der Druckmittelbewegung, abwechselnd auf mechanischen oder hydraulischen Druck anspricht. Das Doppelüberströmventil setzt sich z. B. aus zwei Tellervertilen zusammen, dessen Schäfte ineinandergeführt und dessen Teller gegeneinander abgefedert sind.Each cylinder can have either two simple; preferably as poppet valves educated, independent from the valves of the remaining cylinders be assigned to acting overflow valves or a double valve. You're on the cylinder arranged such that each of the two individual valves or each of the partial valves of a double valve, depending on the direction of the pressure medium movement, alternately mechanical or hydraulic pressure responds. The double overflow valve sets z. B. composed of two plate valves, the shafts of which are inserted into one another and whose plates are cushioned against each other.

Die Ventile können im Kolben, am Zylinder oder in der Zuleitung angeordnet sein und sind untereinander durch eine Überbrückungsleitung verbunden. Diese kann entweder in der Zylinderwand bzw. außerhalb derselben angeordnet sein, oder sie entfällt bei Anordnung eines Doppelventils im Kolben. Die Ventile weisen einen ihrem Hub entsprechend vorragenden Ventilschaft auf, der durch Anschlag am Zylinderdeckel oder mittels einer am Kolben oder an der Kolbenstange angeordneten Nase od. dgl., vorzugsweise in der Totpunktlage, betätigt wird. Die überströmventile können mit einer zusätzlichen mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Steuerung versehen sein, die z. B. bei Reparaturen von einer zentralen Stelle betätigt wird.The valves can be arranged in the piston, on the cylinder or in the supply line and are interconnected by a bridging line. This can be arranged either in the cylinder wall or outside the same, or they not applicable if a double valve is arranged in the piston. The valves have theirs Lift the protruding valve stem corresponding to the stop on the cylinder cover or by means of a nose or the like arranged on the piston or on the piston rod, is preferably operated in the dead center position. The overflow valves can with an additional mechanical, pneumatic or hydraulic control be the z. B. is operated during repairs from a central point.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.In the drawing, the invention is in some exemplary embodiments shown.

Fig. I zeigt ein Anordnungsschema für Zylinder mit ihren im Kreislauf des Druckmittels liegenden Ventilen; Fig.2 zeigt einen längs geschnittenen Zylinder mit einem Doppelventil im Kolben; Fig.3 und 4 sind Längsschnitte von Zylindern mit zwei verschieden einfachen Ventilen; Fig. 5 zeigt einen weiteren Zylinder mit Ventilen in der Zuleitung.Fig. I shows an arrangement diagram for cylinders with their in the circuit the pressure medium lying valves; Fig.2 shows a longitudinally sectioned cylinder with a double valve in the piston; Fig.3 and 4 are longitudinal sections of cylinders with two different simple valves; Fig. 5 shows another cylinder with valves in the supply line.

Bei der Ausführungsform nach Fig. I ist der Lenkzylinder I mit den Steuerzylindern 2a, 2b, 2C mittels der Leitung 3 verbunden. Der von der Deichsel getriebene Kolben 4 des Lenkzylinders I drückt das öl durch die Leitung 3 in den Raum IO des Zylinders 2a und bewegt dadurch den Kolben 5, so daß das auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 5 befindliche öl in den nächsten Zylinder 2b fließt. Tritt nun eine Verschiebung des Kolbens 5 ein, so erreicht dieser bei der gestrichelt gezeichneten Stellung 7 des Lenkzylinderkolbens 4 und bei den ebenfalls gestrichelt gezeichneten Stellungen 9a und 9b der übrigen Steuerzylinderkolben 6a und 6b bereits seine Endstellung 8 und stößt am Zylinderdeckel an. Das in den Raum IO nachgedrückte Öl erzeugt infolge Stillstandes des Kolbens 5 in dessen Stellung 8 einen Überdruck im Raum i o. Durch diesen Überdruck und den Anschlag des Ventilschaftes 14 des im Kolben 5 eingebauten Doppelventils II am Zylinderdeckel 15 öffnet sich ein Durchgang durch den Kolben 5, so daß das Öl Weiterströmen und die Kolben 6a und 6b aus deren Stellungen 9a und 9b weitertreiben kann. Dieser Ausgleich der Kolbenverschiebung ist erst dann vollständig, wenn die Kolben 5, 6 und 7 mit ihren Ventilen II, 12a und I2b jeweils ihre Zylinderdeckel erreicht haben. Die Regulierung der Einstellung erfolgt also stets in der Totpunktlage der Kolben bzw. bei einem vollen Einschlag der Räder. Der gleiche Vorgang spielt sich auch bei einer entgegengesetzt gerichteten Bewegung des Öls im System ab, nur wird in diesem Fall der Schaft 16 an den Zylinderdeckel 17 anschlagen, um das Doppelventil II zu öffnen.In the embodiment of FIG. I, the steering cylinder I is with the Control cylinders 2a, 2b, 2C connected by means of the line 3. The one from the drawbar driven piston 4 of the steering cylinder I pushes the oil through the line 3 in the Space IO of the cylinder 2a and thereby moves the piston 5, so that the on the opposite Side of the piston 5 located oil flows into the next cylinder 2b. Kick now a displacement of the piston 5, this is achieved in the case of the dashed line Position 7 of the steering cylinder piston 4 and also shown in dashed lines Positions 9a and 9b of the remaining control cylinder pistons 6a and 6b are already in their end positions 8 and hits the cylinder cover. The oil pushed into the room IO generates as a result Standstill of the piston 5 in its position 8 an overpressure in the space i o. Through this overpressure and the stop of the valve stem 14 built into the piston 5 Double valve II on the cylinder cover 15 opens a passage through the piston 5, so that the oil continues to flow and the pistons 6a and 6b out of their positions 9a and 9b can continue. This compensation of the piston displacement is only then completely when the pistons 5, 6 and 7 with their valves II, 12a and I2b respectively have reached their cylinder covers. The adjustment of the setting takes place always in the dead center position of the pistons or with a full lock of the wheels. The same process also takes place with a movement in the opposite direction of the oil in the system, only in this case the shaft 16 is attached to the cylinder cover 17 to open the double valve II.

Nach den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 bis 5 werden je zwei einfache, mechanisch und hydraulisch zu betätigende überströmventile 18 bzw. I9 bzw. 24 für einen Zylinder verwendet. Diese werden entweder in die Deckel (Fig.3), in die Enden des Zylinders (Fig. 4) oder in die Leitung 3 (Fig. 5) eingebaut. Die mechanische Betätigung des Ventils 18 erfolgt durch Anschlag mit dem Kolben 5. Sofern auf der anderen Seite Überdruck vorhanden ist, öffnet sich das entgegengesetzt angeordnete Ventil, so daß das öl durch das Umgehungsrohr 36 fließen kann. Beim Ventil I9 erfolgt die mechanische Betätigung ebenfalls durch den Kolben 5, der mit Abschrägungen 23 den am Ende abgeschrägten Schaft 22 des Ventils verschiebt und das Ventil öffnet. Die Umgehungsleitung 2o befindet sich hier in der Zylinderwand. Die mechanische Betätigung des Ventils 24 erfolgt durch den Anschlag 25, der das vorstehende Ende des Ventilschaftes 26 verschiebt. Die Umgehungsleitung 21 verbindet die beiden Ventile 24. Die Wirkungsweise der Ventile 24 ist im wesentlichen die gleiche wie bei den Ventilen 18 und I9, und zwar wird jeweils eines der beiden Ventile mechanisch und das andere hydraulisch betätigt, so daß öl durch die Umgehungsleitung nur fließt, wenn beide Ventile offen sind.According to the embodiments of FIGS. 3 to 5, two simple, mechanically and hydraulically operated overflow valves 18 or I9 or 24 for used a cylinder. These are either in the lid (Fig. 3) or in the ends of the cylinder (Fig. 4) or installed in the line 3 (Fig. 5). The mechanical The valve 18 is actuated by a stop with the piston 5. If on the If there is overpressure on the other side, the opposite side opens Valve so that the oil can flow through the bypass pipe 36. With valve I9 takes place the mechanical actuation also by the piston 5, which is provided with bevels 23 moves the beveled shaft 22 of the valve at the end and opens the valve. The bypass line 2o is located here in the cylinder wall. The mechanical The valve 24 is actuated by the stop 25, which is the protruding end of the valve stem 26 moves. The bypass line 21 connects the two valves 24. The operation of the valves 24 is essentially the same as that of the Valves 18 and I9, one of the two valves is mechanical and the other hydraulically operated so that oil only flows through the bypass line when both valves are open.

Die in Fig.3 gezeichneten überströmventile bestehen im einzelnen aus einem Schaft 27 und einem Teller 28, an dem eine Gummiplatte 29 als Dichtung angeordnet ist. Mittels der Feder 30 wird der Teller 28 mit der Dichtung gegen die Ventilöffnung 31 gedrückt. Diese Feder ist so kräftig ausgebildet, daß sie nur bei hydraulischem Überdruck auf den Teller 28 nachgibt. Das Öl bewegt sich erst dann durch den Ventilraum 32 in die Umgehungsrohrleitung 36 zu dem in gleicher Weise ausgebildeten Gegenventil 18, wenn dieses mechanisch durch Druck auf den hervorstehenden Teil des Schaftes geöffnet worden ist. Ein Nachgeben der Feder 30 durch Überdruck kann ohne Mitwirkung des anderen Ventils allenfalls kurzzeitig nur dann eintreten, um einen etwaigen Druckunterschied zwischen Zylinderraum und Umgehungsleitung auszugleichen.The overflow valves shown in Fig.3 consist in detail of a shaft 27 and a plate 28 on which a rubber plate 29 is arranged as a seal is. By means of the spring 30, the plate 28 with the seal is pressed against the valve opening 31 pressed. This spring is so strong that it only works with hydraulic Overpressure on the plate 28 gives way. Only then does the oil move through the valve chamber 32 into the bypass pipeline 36 to the countervalve designed in the same way 18, if this is done mechanically by pressure on the protruding part of the shaft has been opened. A yielding of the spring 30 by overpressure can be without cooperation of the other valve at most briefly only occur to a possible Compensate for the pressure difference between the cylinder chamber and the bypass line.

Das in Fig.2 gezeichnete Doppelüberströmventil im Kolben 5 besteht aus den beiden mit ihren Schäften ineinandergeführten Tellerventilen 33 und 34, die gegeneinander durch die Druckfeder 35 abgestützt sind. Auf den Ventiltellern 33 und 34.sind Gummidichtungen 36 aufvulkanisiert. Die Ventilschäfte 14 und 16 treten aus dem Kolben 5 entsprechend dem Hub des Ventils heraus. Das Doppelüberströmventil tritt nur in Tätigkeit, wenn das Tellerventil auf der einen Hubseite durch Anschlag des Schaftendes 14 oder 16 an den Zylinderdeckel geöffnet und von der anderen Seite durch hydraulischen Überdruck die Feder 3 5 zusammengedrückt wird.The double overflow valve in the piston 5 shown in FIG from the two poppet valves 33 and 34, which are nested with their shafts, which are supported against one another by the compression spring 35. On the valve plates 33 and 34. Rubber seals 36 are vulcanized on. The valve stems 14 and 16 occur out of the piston 5 according to the stroke of the valve. The double overflow valve only comes into operation when the poppet valve has stopped on one side of the stroke of Shaft end 14 or 16 open to the cylinder cover and from the other side the spring 3 5 is compressed by hydraulic pressure.

Der Einbau dieser Doppelüberströmventile 33, 34 ermöglicht es auch bei äußerer bzw. innerer Totpunktlage der Kolben 5, d. h. bei größtem Deichseleinschlag, einerseits die Hydraulikkreise der vier Rädergruppen vor der ersten Inbetriebnahme über nur je ein Absperrventil und eine gemeinsame Leitung bequem und zuverlässig mit Hydraulikflüssigkeit aufzufüllen und zu entlüften und andererseits durch Anbringen eines Vorratsbehälters mit unter erhöhten Druck gesetzter Druckflüssigkeit über Anschläge, z. B. an den Steuerzylindern, deren Kolbenstangen oder an der Deichsel, und geeignete Überströmorgane erforderlichenfalls auch während der Fahrt eine selbsttätige Druckauffüllung der Hydraulikkreise vorzunehmen.The installation of these double overflow valves 33, 34 also makes it possible with the outer or inner dead center position of the piston 5, d. H. at the greatest angle of the drawbar, on the one hand, the hydraulic circuits of the four wheel groups before the first start-up convenient and reliable via just one shut-off valve and one common line to be filled with hydraulic fluid and vented and on the other hand by attaching a storage container with pressurized fluid under increased pressure Stops, e.g. B. on the control cylinders, their piston rods or on the drawbar, and suitable overflow devices, if necessary, an automatic one even while driving To carry out pressure filling of the hydraulic circuits.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Hydraulische Fahrzeuglenkung, insbesondere für Schwerlastfahrzeuge, mit Lenkzylinder und Steuerzylindern für die Radeinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der. durch Kolbenversetzung entstandenen Veränderungen des Lenkeinschlages selbsttätig wirkende Vorrichtungen, z. B. Ventile, gegebenenfalls mit Umgehungsleitungen vorgesehen sind, welche die Druckflüssigkeit bis zum Ausgleich um die betreffenden Kolben herum- oder durch diese hindurchleiten. a. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichventile dadurch selbsttätig wirken, daß sie z. B. durch Überdruck und/oder durch Anschlag des Kolbens am Zylinderende geöffnet werden. 3. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach den Ansprüchen I und z, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Lenkzylinder als auch Steuerzylinder mit selbsttätig wirkenden Ausgleichventilen ausgestattet sind. 4. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichventile mechanisch oder hydraulisch, vorzugsweise mechanisch und hydraulisch betätigte überströmventile sind. 5. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Zylinder zwei einfache, vorzugsweise als Tellerventile ausgebildete, unabhängig von den Ventilen der übrigen Zylinder wirkende überströmventile oder ein Doppelventil zugeordnet sind. 6. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile am Zylinder derart angeordnet sind, daß jedes der beiden Einzelventile oder -jedes der Teilventile eines Doppelventils, je nach der Richtung der Druckmittelbewegung, abwechselnd auf mechanischen oder hydraulischen Druck anspricht. 7. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelüberströmventil sich aus zwei Teilventilen zusammensetzt, dessen Schäfte ineinandergeführt und dessen Teller gegeneinander abgefedert sind. B. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche z bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile im Kolben, am Zylinder oder in der Zuleitung angeordnet und durch eine überbrückungsleitung miteinander verbunden sind. 9. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsleitung in der Zylinderwand oder außerhalb derselben angeordnet ist. i o. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche z bis g, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft der Ventile über die Kolbenfläche vorragt, so daß das Ventil durch Anschlag mit dem Zylinderdeckel oder mit einer am Kolben oder an der Kolbenstange angeordneten Nase od. dgl., vorzugsweise in der Totpunktlage, betätigt wird. i i. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 4 bis i o, dadurch gekennzeichnet, daß die überströmventile mit einer zusätzlichen mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Steuerung versehen sind, die von einer zentralen Stelle, z. B. bei Reparaturen, betätigt werden kann. 12. Hydraulische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auffüllung und Entlüftung der Druckflüssigkeit ein Vorratsbehälter so angeordnet ist, daß die Druckflüssigkeit über eine für alle Rädergruppen gemeinsame Leitung zugeführt wird und gegebenenfalls auch während der Fahrt durch Anschlagbetätigung selbsttätig nachfüllbar ist.PATENT CLAIMS: I. Hydraulic vehicle steering, especially for Heavy duty vehicles, with steering cylinders and control cylinders for the wheel units, characterized in that to compensate for the. caused by piston displacement Changes in the steering angle automatically acting devices such. B. Valves, if necessary with bypass lines are provided, which the hydraulic fluid Pass around or through the pistons in question until they are compensated. a. Hydraulic vehicle steering system according to Claim I, characterized in that the Compensating valves act automatically in that they z. B. by overpressure and / or can be opened by stopping the piston at the end of the cylinder. 3. Hydraulic vehicle steering according to claims I and z, characterized in that both steering cylinders as control cylinders are also equipped with automatically acting equalizing valves. 4. Hydraulic vehicle steering according to Claims I to 3, characterized in that that the equalizing valves mechanically or hydraulically, preferably mechanically and are hydraulically operated overflow valves. 5. Hydraulic vehicle steering according to Claim 4, characterized in that each cylinder has two simple, preferably designed as poppet valves, independent of the valves of the other cylinders acting overflow valves or a double valve are assigned. 6. Hydraulic Vehicle steering system according to Claim 5, characterized in that the valves on the cylinder are arranged such that each of the two individual valves or each of the partial valves of a double valve, depending on the direction of the pressure medium movement, alternately mechanical or hydraulic pressure responds. 7. Hydraulic vehicle steering according to claim 5 or 6, characterized in that the double overflow valve composed of two partial valves, whose shafts are inserted into one another and whose Plates are cushioned against each other. B. Hydraulic vehicle steering after a of claims z to 7, characterized in that the valves in the piston, on the cylinder or arranged in the supply line and connected to one another by a bridging line are connected. 9. Hydraulic vehicle steering system according to claim 8, characterized in that that the bypass line is arranged in the cylinder wall or outside the same is. i o. Hydraulic vehicle steering according to one of claims z to g, characterized characterized in that the stem of the valves protrudes beyond the piston surface, so that the valve by stopping with the cylinder cover or with one on the piston or on The nose or the like arranged on the piston rod, preferably in the dead center position, is actuated will. i i. Hydraulic vehicle steering according to one of Claims 4 to 10, characterized characterized in that the overflow valves with an additional mechanical, pneumatic or hydraulic control are provided, which from a central point, z. B. during repairs, can be operated. 12. Hydraulic vehicle steering after a of claims i to i i, characterized in that for filling and venting the pressure fluid, a reservoir is arranged so that the pressure fluid is supplied via a line common to all groups of wheels and, if necessary can also be refilled automatically while driving by actuating the stop.