DK149536B - Hydrostatisk indstillingsindretning, isaer styreindretning for koeretoejer - Google Patents

Description

149536

Opfindelsen angår en hydrostatisk indstillingsindretning, især styreindretning for køretøjer, ved hvilken en indstil-lingsmotor er indstillelig vejproportionalt med et aktiveringsorgan, med en arbejdskreds, som indeholder indstil-5 lingsmotoren og en hermed over motorledninger forbundet, af aktiveringsorganet mekanisk indstillelig styreventil, og med . en hydrostatisk tilbagestillingskreds, hvis tryk, som gengiver indstillingsmotorens stilling, er bestemt af en overtryksventil, på hvis fjeder indstillingsmotoren virker i en-10 hver stilling, og påvirker styreventilen i modsat retning af aktiveringsorganet.

Ved en kendt hydrostatisk indstillingsindretning af denne art (FR-PS 1 163 246) styres styreventilens glider hydraulisk ved hjælp-af en hjælpeventil, som har en glider i sty-15 reventilgliderens boring. Denne hjælpeventilglider aktiveres ved hjælp af en styret arm. På denne angriber på den ene side en stempelstang af et af en regulator hydraulisk indstilleligt aktiveringsorgan og på den anden side en stempelstang af en hydraulisk indstillelig tilbagestillingskreds. Sidst-20 nævnte styres af en. tilbagestillingsventil, som på den ene side er påvirket af det af overtryksventilen bestemte tryk og på den anden side af kraften af en fjeder, hvis understøtning kan forskydes ved hjælp af tilbagestillingsindretningens stempelstang. Ved denne indretning kan der på grund 25 af den hydrostatiske tilbagestillingskreds opnås en næsten 2

U953G

afdriftsfri tilbagestilling. Mellem en indstilling af aktiveringsorganet og den tilsvarende indstilling af styreventilen må der dog tages visse forsinkelsestider med i købet.

Disse kan isar ikke accepteres ved en styreindretning for 5 køretøjer.

Endvidere kendes en hydrostatisk indstillingsindretning (DE-OS 28 44 055), ved hvilken det ved tidsafhængig aktivering af en for-styringsventil tilstræbes at bringe styreventilen i den ene eller anden endestilling og på denne måde at 10 indstille indstillingsmotoren kontinuerligt i hurtiggang, indtil en kulisse angriber en rulle på en .trykreguleringsventil og ved forandring af fjederspændingen formindsker det for-styringsventilen tilførte tryk, hvad der fører til en tilbagestilling af styreventilen og dermed til at indstil-15 lingsmotorens bevægelse bliver langsommere. At tilvejebringe en sammenhæng mellem en bestemt stilling af et aktiveringsorgan og en bestemt stilling af indstillingsmotoren er ikke tilstræbt.

Formålet med opfindelsen er at angive en hydrostatisk ind-20 stillingsindretning af den i indledningen beskrevne art, ved hvilken styreventilen og dermed også indstillingsmotoren hurtigere følger en indstilling af aktiveringsorganet.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at aktiveringsorganet over en fjeder virker mekanisk på styreventilen, og 25 fjederen virker modsat tilbagestillingskredsens tryk på en trykflade af styreventilen.

Ved denne konstruktion indtager styreventilen en ligevægtsstilling, som på den ene side afhænger af det hydrostatiske tilbagestillingstryk og på den anden side af fjederen, hvis 30 kraft er bestemt af aktiveringsorganets stilling. Ændres fjedelkraften ved en forskydning af aktiveringsorganet, indtager styreventilen omgående en ny ligevægtsstilling. Når 3 149536 tilbagestillingstrykket ændres efter den derpå følgende forskydning af indstillingsmotoren, vender styreventilen tilbage til sin oprindelige ligevægtsstilling, men på et andet henholdsvis tryk- og kraftniveau. Ved at styreventilen også 5 overtager funktionen som en kraftsammenligner, kan der gives afkald på en speciel tilbagestillingsventil, en af stangsystemet dannet summeringsindretning og en hjælpeventil til aktivering af styreventilen. Dette giver ikke kun en enkel opbygning, men også en hurtigere reaktion.

10 En særlig effektfattig dimensionering fås, når tilbagestillingskredsen og overtryksventilen er koblet mellem styreventilens udløbsside og tanken. Herved udnyttes trykvæsken dobbelt.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at sty-15 reventilen mellem til- og udløb har to seriekoblinger på hver to drosler, på hvis forbindelsespunkter arbejdslednin-gerne afgrener, hvorved droslerne inden for hver seriekobling og de ensartede drosler af hver seriekobling kan indstilles modsat hinanden. På denne måde er indstillingsmoto-20 rens stilling givet af en trykligevægt. Hver indstilling af styreventilen fører umiddelbart, altså uden dødgang, til en indstilling af indstillingsmotoren. Derudover står der på styreventilens udgang altid trykvæske på et tilstrækkeligt trykniveau til rådighed for at forsyne tilbagestillingskred-25 sen.

En særlig enkel udførelsesform får man, når styreventilen har et stempel, som er belastet på den ene endeflade af den tilhørende fjeder, og hvis anden endeflade danner den for trykket i tilbagestillingskredsen udsatte trykflade.

30 Gunstigt er det endvidere, at fjedrene på den mod henholdsvis indstillingsmotoren og aktiveringsorganet vendte side hviler på et støttestempel, som begrænser et med tilbage ' 4 149536 stillingskredsen forbundet kompensations-trykrum. På denne · måde forhindres, at tilbagestillingstrykket har nogen indflydelse på indstillingsmotorens stilling eller aktiveringsorganets stilling.

5 I videre udformning af opfindelsen kan aktiveringsorganet vare forbundet med en håndpumpe, hvis to tilslutninger hver over en hen imod en trykmiddelkilde åbnende kontraventil er forbundet med dennes trykside og med styreventilens tilløbs-side. Denne håndpumpe fører til, at aktiveringsorganet i 10 normaldrift kan indstilles næsten uden brug af kraft, fordi fra trykmiddelkilden leveret trykvæske strømmer over håndpumpen. Der fås dog en automatisk begrænsning af indstillingshastigheden, når trykmiddelkilden ikke mere kan levere tilstrækkelig trykvæske; i dette tilfælde skal der på akti-15 veringsorganet præsteres tilsvarende kræfter. I nøddrift kan håndpumpen derudover drives som nødpumpe.

En særlig gunstig dimensionering består i, at håndpumpen per vejenhed mindst fortrænger en lige så stor trykvæskemængde som indstillingsmotoren per vejenhed. På denne måde kan-nød-20 driften gennemføres,.hvorved endog tilbagestillingskredsen forbliver virksom.

Desuden anbefales det, at trykmiddelkildens trykside over en suge-kontraventil er forbundet med tanken. På denne måde shuntes denne af suge-kontraventilen ved bortfald af tryk-25 middelkilden.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel. Figuren viser skematisk et diagram af en indstillingsindretning ifølge opfindelsen.

30 En arbejdskreds O har en trykmiddelkilde 1 i form af en pumpe, en styreventil 2 og en indstillingsmotor 3. Pumpen suger 5 149536 trykvæske fra en tank 4 og transporterer den fra sin trykside over to par på hver to kontraventiler 6, 7 og 8, 9 til styreventilens 2 tilløbsside 10. Indstillingsmotoren har et i en cylinder 11 forskydeligt stempel 12, hvis stempelstang 5 13 virker på den indretning, der skal indstilles, fx de hjul, der skal styres. Stemplet adskiller to arbejdsrum 14 og 15 fra hinanden, som over motorledninger 16 og 17 er forbundet med styreventilens 2 motortilslutninger 18 og 19.

Styreventilens 2 udgangsside 20 er ikke direkte forbundet 10 med tanken 4, men derimod over en tilbagestillingskreds 21, en overtryksventil 22 og en tarlkledning 23. Tilbagestillingskredsen 21 har en trykmiddelledning 24, som forbinder et trykrum 25 og et trykrum 26 med hinanden. Overtryksventilen 22 har en glider 27, som på den ene side er belastet af 15 en fjeder 28, som understøttes på et med stempelstangen 13 forbundet støttestempel 29. Den venstre endeflade 30 danner sammen med et husfast ventilsæde 31 overtryksventilens 22 drosselsted. Glideren 27 indtager en ligevægtsstilling, som på den ene side er afhængig af indstillingsmotorens 3 stil-20 ling og den deraf afhængige sammentrykning af fjederen 28 og på den anden side af kraften P1, som er lig med størrelsen af endefladen 30 gange trykket p i tilbagestillingskredsen 21. Da dette tryk p indstilles af overtryksventilen 22, er dette tryk et nøjagtigt mål for indstillingsmotorens 3 stil-25 ling.

Styreventilen 2 har et stempel 32, som på den ene side er belastet af en fjeder 33, som understøttes på et støttestempel 34, der ved hjælp af et aktiveringsorgan 35 kan indstilles aksialt. På den anden side af stemplet 32 virker en 30 kraft P2, som er lig med størrelsen af endefladen 36 gange trykket p. Som følge heraf føres stillingen af indstillingsmotoren 3 som tryk p tilbage til styreventilen 2.

Bag støttestemplet 29 befinder der sig et kompensationsrum 149536 6 37, bag støttestemplet 34 befinder der sig et kompensationsrum 38. Begge er over en kompensationsledning 39 forbundet med tilbagestillingskredsen for at udelukke tilbagevirkninger af tilbagestillingstrykket p på indstillingsmotorens el-5 ler aktiveringsorganets stilling.

Styreventilens 2 motortilslutninger 18 og 19 udgår fra ringnoter 39 og 40. Stemplet har to bunde 41 og 42, som adskiller to ringnoter 43 og 44 på tilløbssiden fra en ringnot 45 på udløbssiden på stemplet. Som følge heraf fås to par i se-10 rie koblede drosler henholdsvis A, B og C, D, af hvilke droslerne A og D ved en indstilling af stemplet sammen andres i en retning, og droslerne B og C ændres sammen i den anden retning.

Aktiveringsorganet 35 er forbundet med en håndpumpe 46, som 15 har en cylinder 47, et stempel 48 og en stempelstang 49. Det ene trykrum 50 er forbundet med et punkt 51 mellem kontraventilerne 6 og 7, det andet trykrum 52 er forbundet med et punkt 53 mellem kontraventilerne 8 og 9. Desuden er trykmid-delkildens 1 trykside 5 over en kontraventil 54 forbundet 20 med tanken 4.

• Med denne indretning fås følgende driftsmåde.

Når indstillingsmotoren 3 i normaldrift forskydes vejen x1, fås en tilsvarende sammentrykning af fjederen 28. Dette fører til en ligevægtsstilling af glideren 27, ved hvilken 25 P1 = C1 . x1 hvorved C1 er fjederens 28 fjederkonstant. Da overtryksventilen 22 indstilles i denne ligevægtsstilling, hersker der i tilbagestillingskredsen 21 et med kraften P1 proportionalt tilbagestillingstryk p. Når man betegner indstillingsvejen 30 af aktiveringsorganet med x2, fås også en ligevægtsstilling af styteventilens 2 stempel 32 efter reglen 149536 7 P2 = C2 . x2 hvorved C2 er fjederens 33 fjederkonstant.

Forskydes stempelstangen 49 et stykke mod venstre af aktiveringsorganet 35, stiger trykket på motortilslutningen 19, 5 mens trykket på motortilslutningen 18 falder. Som følge heraf forskydes indstillingsmotorens 3 stempel mod venstre.

Dette fører til en sammentrykning af fjederen 28 og til en forhøjelse af tilbagestillingstrykket p. Herved føres styreventilens 2 stempel 32 mod fjederens 33 kraft igen tilbage 10 til midterstillingen. Tilsvarende gælder for en indstilling af aktiveringsorganet 35 mod højre. Vejændringerne retter sig efter anlæggets omsætningsforhold. I dette omsætningsforhold indgår fjedrenes 28 og 33 fjederkonstanter samt størrelserne af endefladerne 30 og 36. Nogle lækagetab i 15 tilbagestillingskredsen 21 er herved uden betydning.

Hvis man nu antager, at der udefra virker en generende kraft S på indstillingsmotoren 3, så forskydes stempelstangen 13 noget mod venstre. Som følge heraf stiger tilbagestillingstrykket p og forskyder stemplet 32 noget mod højre. Dette 20 har til følge, at trykket i arbejdsrummet 14 stiger, indtil den generende kraft S er udlignet. Hvis der herved sker en lækage langs stemplet 12, er dette uden betydning, fordi trykmiddelkilden 1 efterleverer tilsvarende væske, og tilbagestillingstrykket p påvirkes ikke herved. Når aktiverings-25 organet 35 indstilles, og en generende kraft S samtidig virker, overlejres de to førhen beskrevne funktioner på driftsmæssig rigtig måde.

Ved en indstilling af indstillingsmotoren 3 deler den leverede trykmiddelmængde sig op i en del, som fører direkte 30 over droslerne til udløbssiden 20, og i en anden del, som over indstillingsmotoren fører til udløbssiden. I alle tilfælde står der i tilbagestillingskredsen 21 tilstrækkeligt 169536 8 trykmiddel til rådighed til opnåelse af tilbagestillingstrykket p.

Aktiveringsorganets 35 bevægelse er understøttet af håndpumpen 46. Når stemplet 48 nemlig forskydes, efterleverer tryk-5 middelkilden 1 væske på sugesiden, mens håndpumpens 46 trykvæske på tryksiden når til styreventilens 2 trykside 10.

. Først når aktiveringsorganet 35 bevæges med så stor hastighed, at den af trykmiddelkilden 1 til rådighed stillede trykvæskemængde ikke mere er tilstrækkelig, belastes hånd-10 pumpen 46, og på aktiveringsorganet 35 kan der mærkes en forhøjet modstand. Herved får fx føreren af et køretøj en vigtig information om, at systemet indstilles for hurtigt.

Når nemlig håndpumpen fx ved en indstilling mod højre fortrænger en større trykvæskemængde, end trykmiddelkilden 1 15 kan levere, falder trykket på punktet 5 og i arbejdsrummet 50, mens trykket i arbejdsrummet 52 holdes på et af den ydre belastning af systemet forudbestemt tryk. Derfor er kontraventilerne 7 og 8 lukkede i denne situation. Falder herved trykket på punktet 5 under tanktrykket, så suges trykvæske 20 over kontraventilen 54.

Et særtilfælde af den sidst betragtede drift er nødstyringen, når nemlig trykmiddelkilden 1 overhovedet ingen trykvæske leverer mere. Håndpumpen 46 sørger nu for hele effekten.

Der suges trykvæske over kontraventilen 54 og afgives over 25 kontraventilen 7 og 9. For at tilbagestillingskredsen fungerer korrekt i denne situation skal håndpumpen fortrænge en sådan væskemængde, som er mindst lige så stor som den væskemængde, som indstillingsmotorens 3 stempel 12 skal fortrænge. På denne måde kan tilbagestillingsstyringen også i nød-30 drift i det mindste tilnærmelsesvis opretholdes.

På tegningen er indstillingsindretningen ifølge opfindelsen beskrevet i forbindelse med translationsbevægelser. Der kan imidlertid også benyttes konstruktioner, ved hvilke der op- 149536 9 trader rotationsbevægelser eller kombinationer af rotation og translation. Fx kan indstillingsmotoren virke på en styreindretnings styrestang, og overtryksventilen 22 er anbragt på den tilhørende drejetap, således at indstillingen sker 5 som drejning.

Der er også den mulighed at anbringe tilbagestillingskredsen 21 parallelt med arbejdskredsen 0, altså allerede at afgrene på styreventilens 2 trykside 10. Desuden kan tilbagestil-lingskrédsen 21 også forsynes med en egen pumpe.

TO Den beskrevne indstillingsindretning er ikke kun bestemt for styringen af køretøjer. Man kan også opnå en afdriftsfri tilbagestilling i andre fuldhydrauliske systemer.

Claims (4)

149536

1. Hydrostatisk indstillingsindretning, især styreindretning for køretøjer, ved hvilken en indstillingsmotor (3) er indstillelig vejproportionalt med et aktiveringsorgan (35), med en arbejdskreds (0), som indehol- 5 der indstillingsmotoren (3) og en hermed over motorled ninger (16, 17) forbundet, af aktiveringsorganet (35) mekanisk indstillelig styreventil (2), og med en hydrostatisk tilbagestillingskreds (21), hvis tryk, som gengiver indstillingsmotorens (3) stilling, er bestemt af 10 en overtryksventil (22), på hvis fjeder (28) indstil lingsmotoren (3) virker i enhver retning, og påvirker 'styreventilen (2) i modsat retning af aktiveringsorganet (35),kendetegnet ved, at aktiveringsorganet (35) over en fjeder (33) virker mekanisk på 15 styreventilen (2), og fjederen virker modsat tilbage stillingskredsens tryk (p) på en trykflade (36) af styreventilen.

2. Indstillingsindretning ifølge krav 1, kendetegne t v e d, at tilbagestillingskredsen (21) og over- 20 tryksventilen (22) er koblet mellem styreventilens (2) udløbsside (20) og tanken (4).

3. Indstillingsindretning ifølge et af kravene 1 eller 2,-kendetegnet ved, at styreventilen (2) mellem til- og udløb har to seriekoblinger på hver to 25 drosler (A, B? C, D), på hvis forbindelsespunkter ar- bejdsledningerne (16, 17) afgrener, hvorved droslerne inden for hver seriekobling og de ensartede drosler af hver seriekobling kan indstilles modsat hinanden.

4. Indstillingsindretning ifølge et af kravene 1-3, 30 kendetegnet ved, at styreventilen (2) har