DK145639B - Hydrostatisk styreanordning - Google Patents

Description

1 145839

Opfindelsen angår en hydrostatisk styreanordning med en motordrevet pumpe, en styreventil og en styremotor, ved hvilken styreventilen på den ene side styres af en med et aktiveringsorgan, såsom et håndhjul, forsynet styrespindel 5 og på den anden side af en måleanordning, som gennemstrømmes af den til styremotoren strømmende trykvæske, og ved hvilken måleanordningen ved udfald af den motordrevne pumpe kan drives som manuel pumpe af styrespindelen.

Ved en kendt styreanordning af denne art (US-PS 2 984 215) 10 er styrespindelen lejret i en endevæg af ventilhuset og fast, fx ved svejsning, forbundet med et indre hylster af styreventilen. På den ydre ende af styrespindelen er styre-håndhjulet fastgjort med ringe afstand fra lejet. Styreventilen åbnes ved en drejning af styrespindelen. Den derpå til 15 styremotoren strømmende trykvæske ledes over måleanordningen, som atter lukker styreventilen, når styremotoren er blevet tilført en sådan trykvæskemængde, at styreudslaget svarer til styrespindeldrejningen. Mellem det indre hylster og et ydre hylster af styreventilen er der anbragt en kobling, som 20 udviser et så stort spil, at det af måleanordningen drevne ydre hylster i normaldrift kan følge det af styrespindelen drevne indre hylster, men at der ved udfald af den motordrevne pumpe optræder en kraftlogisk forbindelse mellem de to ventilhylstre, således at måleanordningen kan drives som 25 manuel pumpe. Over styrespindelen kan støj overføres til førerkabinen, hvad der er særligt generende, hvis kabinerne 2 145639 i øvrigt er lydisolerede. Fx frembringer de kørende hjul en støj i størrelsesordenen fra 50 hz. Fra trykvæskepumpen kan der udgå en støj i størrelsesordenen fra 500 hz. Trykfaldet ved styreventilens neutralstillingsåbninger frembringer en 5 meget generende støj i størrelsesordenen fra 5000 hz. Også det mekaniske spil mellem styreventil og styrespindel kan fremkalde støj.

Man kender endvidere en koblingsanordning for styrespindeler, som fører til et mekanisk styredrev, (DE-PS 923 640), 10 der har to afsnit, mellem hvilke dér er anbragt to parallelkoblede koblinger. Det drejer sig om et gummielastisk koblingselement og en dødgangskobling. Koblingsanordningen overlapper en spindelforlængelse, som er lejret i styredrevets hus. Et andet leje er ikke vist.

15 Opfindelsen har til hensigt at angive en hydrostatisk styreanordning af den i indledningen angivne art, ved hvilken den over styrespindelen overførte støj nedsættes under bibeholdelse af alle de funktioner, som skal opfyldes af styrespindelen.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at styrespindelen 20 består af to afsnit, imellem hvilke der er anbragt to parallelkoblede koblinger, nemlig en mindst et gummielastisk koblingselement opvisende elastisk kobling og en dødgangskobling, at det første styrespindelafsnit er vendt imod styreventilen, og det andet styrespindelafsnit bærer aktiveringsorga-25 net samt et leje, og at et styrespindelen omsluttende hus, som skal fastgøres til styreventilen, består af to afsnit, som over mindst et gummielastisk bufferelement er forbundet med hinanden, og af hvilke det første afsnit tjener til fastgørelse og det andet afsnit til optagelse af lejet.

30 Ved anvendelse af en første kobling med mindst et gummielastisk koblingselement sker der en betragtelig dæmpning af den over ventilspindelen overførte støj. Disse koblingselemen- 3 145639 ter kan imidlertid kun overføre forholdsvis små drejemomenter, fx i størrelsesordenen fra 0,5 kpm. Et sådant moment er ganske utilstrækkeligt for nødstyringsdrift, hvis den motordrevne pumpe er faldet ud. I dette tilfælde optræder der 5 meget høje drejemomenter. For denne driftsart er der som anden kobling anbragt en dødgangskobling, som tillader en umiddelbar mekanisk kraftoverførsel mellem de to styrespin-delafsnit, hvis det for normaldrift krævede drejemoment overskrides. Hvis dødgangskoblingen er således dimensioneret, 10 at den bliver virksom ved et drejemoment, som er dobbelt så stort som det i normaldrift optrædende drejemoment, er det sikret, at de gummielastiske koblingselementer heller ikke ødelægges ved højere drejemomenter. At lyddæmpningen bortfalder i nødstyringsdrift, kan man uden videre tage med i 15 købet.

Ved mellemkobling af de nævnte koblinger bliver afstanden mellem styreventil og aktiveringsorgan dog nødvendigvis større. Dette har til følge, at alene blot på grund af styrespindelens vægt overføres utilladelige radiale kræfter til 20 styreventilens indre hylster. Disse hylstre skal nemlig af tæthedsgrunde være anbragt med meget lille spil og alligevel løbe muligst friktionsfattigt. Denne ulempe kan afhjælpes ved, at styrespindelen lejres i nærheden af aktiveringsorganet i et hus. Dette yderligere leje fører dog til det yder-25 ligere problem, at nu kan svingninger fra styreventilens hus over huset for styrespindelen overføres til aktiveringsorganet. Denne støj dæmpes ved, at der anvendes et todelt hus med mellemkoblede bufferelementer.

For styreanordningens udformning i enkeltheder findes der 30 forskellige gunstige konstruktionsmuligheder.

Fx kan det gummielastiske koblingselement være en ringskive, hvori fra den ene side med en flange af det første styre-spindelafsnit forbundne stifter og fra den anden side med en 145639 4 flange af det andet styrespindelafsnit forbundne stifter indgriber.

En anden mulighed består i, at styrespindelafsnittene i koblingsområdet koncentrisk omgiver hinanden, og at der 5 mellem dem er indspændt mindst et gummielastisk koblingselement.

Gunstigt er det endvidere, at styrespindelafsnittene i koblingsområdet har til hinanden tilsvarende rørafsnit, som fra to sider er indsat i et cylindrisk gummielastisk kob-10 lingselement. Herved kan styrespindelafsnittene med indvendige ribber gribe i det gummielastiske koblingselement, og dette være dannet af en hulcylinder med indsat, metallisk støttecylinder.

Med henblik på dødgangskoblingen udmærker en første udførel-15 sesfom sig ved, at styrespindelafsnittene i koblingsområdet koncentrisk omgiver hinanden, og at en på det ene styrespindelafsnit anbragt stift til dannelse af dødgangskoblingen griber ind i et gennembrud med større udstrækning hos det andet styrespindelafsnit.

20 En anden mulighed består i, at styrespindelafsnittene i koblingsområdet koncentrisk omgiver hinanden, og at til dannelse af dødgangskoblingen det ene bærer udad ragende ribber og det andet indad ragende ribber. Denne konstruktion egner sig især til overførsel af store drejemomenter.

25 Store drejemomenter kan også overføres med en dødgangskobling, ved hvilken mod hinanden vendte ender af styrespindelafsnit-tene er udformet rørformet og indgriber gaffelagtigt i hinanden.

' For ikke at lade diameteren blive for stor er det gunstigt 30 at anbringe elastisk kobling og dødgangskobling bag ved hinanden.

5 145639

Men der er også mulighed for at anbringe elastisk kobling og dødgangskobling koncentrisk i forhold til hinanden.

Dette kan især ske ved, at de indvendige ribber er anbragt på styrespindelafsnittenes gaffelformede ender.

5 Begge husafsnit kan bestå af plade, overlappe hinanden over mindst 25% af deres længde, og de gummielastiske bufferelementer kan være anbragt i det mindste i nærheden af enderne af overlapningsområdet. Dette bevirker på den ene side en god fastgørelse af husafsnittene på hinanden og på den anden 10 side en god dæmpning.

I alle tilfælde kan de gummielastiske koblingselementer og bufferelementer dæmpe ikke blot svingninger i radial retning, men også svingninger i aksial retning. Desuden dæmpes ikke blot støj, men også svingninger af mekanisk art.

15 Opfindelsen beskrives nærmere nedenfor under henvisning til på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i fig. 1 en skematisk fremstilling af en styreanordning, ved hvilken opfindelsen kan anvendes, 20 fig. 2, 4 og 6 længdesnit gennem tre forskellige udførelsesformer af en styrespindel med hus ifølge opfindelsen og fig. 3, 5 og 7 tværsnit langs linien A-A i udførelsesformerne 25 ifølge figur 2, 4 og 6, kun husets fastførelses flange er vist i figur 5.

Ved styreanordningen ifølge figur 1 forsyner en motordrevet trykvæskepumpe 1 fra en tank 2 trykvæske over en styreventil 6 145639 3 til en styremotor 4, hvis stempel 5 over et stangsystem 6 forskyder hjul 7, som skal styres. Styreventilen 3 kan forskydes ved hjælp af en styrespindel 8, hvortil der er fastgjort et styrehåndhjul 9. Styreventilen 3 står endvidere 5 i forbindelse med en måleanordning 10, som gennemstrømmes af den over styreventilen til styremotoren strømmende trykvæske, og som ligeledes påvirker styreventilen 3. I afhængighed af styrespindelbevægelsens drejeretning bringes den ene eller den anden side af arbejdsmotoren 4 i forbindelse med trykvæ-10 skepumpen 1. Så snart hjulene 7 er svinget en til styrespin-deldrejningen svarende vinkel, lukkes styreventilen igen af måleanordningen 10.

Med styrespindelen 8 er en første ventildel 11 og med måleanordningen 10 en anden ventildel 12 drejefast forbundet. En i 15 ventildelen 11 fastgjort koblingsstift 13 gennemtrænger huller 14 med større udstrækning i ventildelen 12. Dette bevirker en dødgangskobling, som muliggør den normale ventilstyring, men som ved udfald af den motordrevne trykvæskepumpe 1 lader styrespindelen 8 virke på måleanordningen 10, som da 20 arbejder som manuel hjælpepumpe.

Ifølge opfindelsen er styrespindelen 8 opdelt i to afsnit 15 og 16, som over to parallelkoblede koblinger, nemlig en elastisk kobling 17 og en dødgangskobling 18, er forbundet med hinanden.

25 Ved udførelsesformen ifølge figur 2 og 3 består det første styrespindelafsnit 15 af et akselstykke 19, som har et fortandet hoved 20 til forbindelse med ventildelen 11 og en boring 21. Det andet styrespindelafsnit 16 har et rør 22, som er forbundet med en tap 23 og et endestykke 24 til 30 påsætning af styrehåndhjulet 9. På endestykket 24 griber et leje 25.

Den elastiske kobling 17 har to ringe 26 af gummielastisk 7 145639 materiale, som er indspændt mellem indervæggen af det første styrespindelafsnits 19 boring 21 og omkredsen af det andet styrespindelafsnits 16 tap 23. Dødgangskoblingen 18 har en gennemgående stift 27, som er fastgjort i det andet styrespin-5 delafsnits 16 rør 22, og som gennem huller 28 med større udstrækning griber i akselstykket 19.

Et hus 29 har et første afsnit 30 med en flange 31 til fastgørelse på styreventilen 3 og et andet afsnit 32, som omfatter lejet 25. Begge overlapper hinanden med en betragtelig 10 del af deres længde. I overlapningsområdet er der anbragt et cylindrisk bufferlegeme 33 af gummielastisk materiale.

Ved et lille drejemoment overføres styrekraften fra styrehånd-hjulet 9 over de gummielastiske koblingselementer 26 til styreventilen. Ved større drejemomenter, som er nødvendige 15 ved nødstyringen, lægger stiften 27 sig kraftlogisk mod boringens 28 væg. De gummielastiske koblingselementer 26 forhindrer, at lydsvingninger og mekaniske svingninger fra styreventilens 3 bevægelige dele overføres til styrehåndhju-let 9; det gummielastiske bufferlegeme 33 forhindrer, at 20 sådanne svingninger fra styreventilens 3 faststående del overføres til styrehåndhjulet 9.

Ved udførelseseksemplerne ifølge henholdsvis figur 4 og 5 eller 6 og 7 anvendes der for samme eller tilsvarende dele henvisningsbetegnelser, der i forhold til udførelseseksemplet 25 i figur 2 og 3 er forhøjet med 100.

Ved udførelseseksemplerne ifølge figur 4 og 5 er det gummielastiske koblingselement 126 af den elastiske kobling 117 en hulcylinder, som indvendigt er afstøttet af en metallisk støttecylinder 123. Den omsluttes udvendigt af den røragtige 30 del 134 af det første styrespindelafsnit 115 og af et rør 135 med samme diameter, som fører til det andet styrespindelaf snit 116. Begge dele indgriber hver med to gaffelagtige 145639 δ ender 136 og 137 under frigivelse af et spillerum 138 i hinanden, hvorved dødgangskoblingen 118 dannes. På disse gaffelagtige ender er der anbragt indvendige ribber 139, som indgriber i det gummielastiske koblingselement 126 og ved en 5 drejning af styrespindelafsnittene imod hinanden omformer det mellemliggende gummielastiske materiale i omkredsretning.

Ved udførelsesformen ifølge figur 6 og 7 er det første styrespindelafsnit 215 forsynet med en flange 234 med stifter 235, og det andet styrespindelafsnit 216 er forsynet med en 10 flange 236 med stifter 237. Disse stifter griber fra modsatte sider ind i en ringformet skive 238 af gummielastisk materiale, som tjener som koblingselement. Gennembrud 239 i flangerne muliggør montage af den elastiske kobling 217. Dødgangskoblingen 218 dannes ved, at det første styrespindelafsnit 215 15 har et tapafsnit 239 med udvendige ribber 240, og det andet styrespindelafsnit 216 har et rørafsnit 241 med indvendige ribber 242, som efter et vist drejespillerum kraftlogisk .kommer til anlæg mod hinanden. Som figur 7 viser, er tre indvendige ribber og tre udvendige ribber, som hver er 20 forskudt 120°, tilstrækkelige.

Som gummielastisk materiale egner sig fx en kunststof-elastomer, fx en fluor-elastomer.

Claims (8)

145639

1. Hydrostatisk styreanordning med en motordrevet pumpe, en styreventil og en styremotor, ved hvilken styreventilen på den ene side styres af en med et aktiveringsorgan, såsom et håndhjul, forsynet styrespindel og på den 5 anden side af en måleanordning, som gennemstrømmes af den til styremotoren strømmende trykvæske, og ved hvilken måleanordningen ved udfald af den motordrevne pumpe kan drives som manuel pumpe af styrespindelen, kendetegnet ved, at styrespindelen (8) 10 består af to afsnit (15, 115, 215; 16, 116, 216), imellem hvilke der er anbragt to parallelkoblede koblinger, nemlig en mindst et gummielastisk koblingselement (26, 126, 238) opvisende elastisk kobling (17, 117, 217. og en dødgangskobling (18, 118, 218), at det 15 første styrespindelafsnit (15, 115, 215) er vendt imod styreventilen (3), og det andet styrespindelafsnit (16, 116, 216) bærer aktiveringsorganet (9) samt et leje (25, 125, 225), og at et styrespindelen (8) omsluttende hus (29, 129, 229), som skal fastgøres til styreventilen 20 (3), består af to afsnit (30, 130, 230; 32, 132, 232), som over mindst et gummielastisk bufferelement (33, 133, 233) er forbundet med hinanden, og af hvilke det første afsnit (30, 130, 230) tjener til fastgørelse og det andet afsnit (32, 132, 232) til optagelse af lejet 25 (25, 125, 225).

2. Styreanordning ifølge krav 1, kendetegnet v e d, at det gummielastiske koblingselement (238) er en ringskive, hvori fra den ene side med en flange (234) af det første styrespindelafsnit (215) forbundne 30 stifter (235) og fra den anden side med en flange (236) af det andet styrespindelafsnit (216) forbundne stifter (237) indgriber. 145639 ίο

3. Styreanordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styrespindelafsnittene (15, 16) i koblingsområdet koncentrisk omgiver hinanden, og at der mellem dem er indspændt mindst et gummielastisk koblingselement 5 (26) .

4. Styreanordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styrespindelafsnittene (115, 116) i koblingsområdet har til hinanden tilsvarende rørafsnit (134, 135), som fra to sider er indsat i et cylindrisk gummi- 10 elastisk koblingselement (126).

5. Styreanordning ifølge krav 4, kendetegnet ved, at styrespindelafsnittene med indvendige ribber (139) griber i det gummielastiske koblingselement (126), og at dette er dannet af en hulcylinder med 15 indsat, metallisk støttecylinder (123).

6. Styreanordning ifølge krav 1 og 3,kendetegnet v é d, at styrespindelafsnittene (15, 16) i koblingsområdet koncentrisk omgiver hinanden, og at en på det ene styrespindelafsnit anbragt stift (27) til 20 dannelse af dødgangskoblingen (18) griber ind i et gennembrud (28) med større udstrækning hos det andet styrespindelafsnit.

7. Styreanordning ifølge krav 1 og 2, kendetegnet v e d, at styrespindelafsnittene (215, 216) i 25 koblingsområdet koncentrisk omgiver hinanden, og at til dannnelse af dødgangskoblingen (218) det ene bærer udad ragende ribber (240) og det andet indad ragende ribber (242).

8. Styreanodning ifølge et af kravene 1, 4 og 5, ken- 30 detegnet ved, at de mod hinanden vendte ender af styrespindelafsnittene (115, 116) er udformet rørfor-