DK154688B - Apparat til styring af en fluidumstroem til to forskellige hydrauliske kredsloeb - Google Patents

Apparat til styring af en fluidumstroem til to forskellige hydrauliske kredsloeb Download PDF

Info

Publication number
DK154688B
DK154688B DK075483A DK75483A DK154688B DK 154688 B DK154688 B DK 154688B DK 075483 A DK075483 A DK 075483A DK 75483 A DK75483 A DK 75483A DK 154688 B DK154688 B DK 154688B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
priority
valve
pressure
fluid
valve member
Prior art date
Application number
DK075483A
Other languages
English (en)
Other versions
DK75483D0 (da
DK75483A (da
DK154688C (da
Inventor
Jim Lee Rau
Original Assignee
Trw Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trw Inc filed Critical Trw Inc
Publication of DK75483D0 publication Critical patent/DK75483D0/da
Publication of DK75483A publication Critical patent/DK75483A/da
Publication of DK154688B publication Critical patent/DK154688B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK154688C publication Critical patent/DK154688C/da

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/07Supply of pressurised fluid for steering also supplying other consumers ; control thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/022Flow-dividers; Priority valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2514Self-proportioning flow systems
    • Y10T137/2521Flow comparison or differential response
    • Y10T137/2524Flow dividers [e.g., reversely acting controls]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/265Plural outflows
    • Y10T137/2657Flow rate responsive
    • Y10T137/266Primer valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

i
DK 154688 B
Opfindelsen angår et apparat til styring af en fluidumstrøm til to forskellige hydrauliske kredsløb. Opfindelsen angår især et prioritetsventil til styring af fluidumstrømmen til et hydraulisk hovedstyreanlæg og et hydraulisk 5 hjælpekredsløb i et hydrostatisk belastningsfølsomt styreanlæg til et køretøj.
Et hydrostatisk belastningsfølsomt anlæg til styring af et køretøj har ofte en prioritetsventil til styring af fluidumstrømmen fra en pumpe til et hovedstyringskredsløb 10 og et hydraulisk hjælpekredsløb. Denne pumpe har enten en fast eller en variabel fortrængning. Styrekredsløbet omfatter typisk en styremotor og et styreapparat, som reagerer over for bevægelse af et rat, således at der dirigeres en fluidumstrøm til styremotoren. Hjælpekredsløbet om-15 fatter andre hydraulisk drevne apparater, såsom bremser eller et redskab, såsom en gravemaskine. Når køretøjets operatør ikke drejer på rattet, dirigerer prioritetsventilen det meste af fluidumet fra pumpen til hjælpekredsløbet, hvor det enten ledes udenom til et reservoir eller 20 anvendes til at drive hjælpeapparaterne. En lille mængde af fluidumet passerer frem til styrekredsløbet for at opretholde et stand-by-fluidumtryk i styrekredsløbet og efterly Ide for eventuelt fluidumtab som følge af lækage.
Når rattet drejes rundt for at styre køretøjet, dirigerer 25 styreapparatet fluidumstrømmen til styremotoren og giver prioritetsventilen signal til at dirigere fluidumstrømmen fra pumpen til styrekredsløbet, fremfor til hjælpekreds-løbet, Den nøjagtige opdeling af fluidumstrømmen imellem styrekredsløbet og hjælpekredsløbet er en funktion af ope-30 ratørkravet og belastningen på styremotoren. Hvis f.eks.
køretøjets operatør drejer rattet hurtigt og over en stor drejningsvinkel, vil signalet fra styreapparatet indikere, at styrekredsløbet har et stort behov for fluidumstrøm og tryk, Når styrekredsløbet har et stort behov for fluidum-
DK 154688 B
2 strøm og tryk, skifter prioritetsventilen til en prioritetsstilling, i hvilken hele fluidumstrømmen fra pumpen dirigeres til styrekredsløbet, hvis pumpestrømmen er utilstrækkelig til at tilfredsstille dette behov- Hvis rattet drejes 5 mindre hurtigt og over en mindre drejningsvinkel, vil signalet fra styreapparatet indikere et mindre behov for en fluidumstrøm og tryk. Når den fluidumstrøm og det tryk, der dirigeres til styring, er tilstrækkelig til at tilfredsstille dette krav, kan prioritetsventilen skifte fra sin prio-10 ritetsposition og begynde at dirigere fluidumstrøm til hjælpekredsløbet. Hvis rattets bevægelse standses og/eller kravet til fluidumstrøm og tryk i styrekredsløbet er blevet tilfredsstillet, kan prioritetsventilen skifte til en hjælpeposition, i hvilken fluidummet leveres primært til hjælpe-15 kredsløbet.
Et specielt belastningsfølsomt hydrostatisk styreanlæg med en prioritetsventil er beskrevet og vist i U.S.A. patentansøgning nr. 243.497, som er overdraget til den foreliggende ansøgnings ansøger. I dette anlæg leder en prioritets-20 ventil strømmen udenom og frem til et hjælpekredsløb, hvis der ikke foregår nogen styring. Som reaktion på en operatørs igangsætning af en styring, produceres der et styre-tryksignal, som foregriber et styrebehov og forårsager hurtig bevægelse af prioritetsventilen til dens prioritets- 25 stilling. Under styremanøvren dirigeres fluidumstrømmen til styremotoren via en hovedstrømsstyreåbning i styreapparatet. Denne hovedstrømsstyreåbning varierer i areal i overensstemmelse med operatørens krav og styrebelastning. Strømmen igennem åbningen anvendes til at variere styre-30 trykssignalet og derved styre positionen af prioritetsventilen i overensstemmelse med operatørkravet og styrebelastningen.
I anlægget ifølge U.S.A. patentansøgning nr. 243.297 har prioritetsventilen en ventilspole, som styres af et flui=
DK 154688 B
3 dumtryk i en pilotstrøm, som forgrener sig fra prioritetsventilens prioritetsport. Pilotstrømmen dirigeres igennem en åbning med fast størrelse i prioritetsventilen og igennem styreapparatet til et reservoir, når der ikke foregår 5 nogen styring. Fluidumtrykket ved prioritetsporten bringes i forbindelse med den ene ende af ventilspolen. Fluidumtrykket ved nedstrømssiden af den faste åbning i pilotstrømmen står i forbindelse med den anden ende af prioritetsventilspolen. Trykkene får lov at påvirke lige store overflade-10 arealer ved enderne af ventilspolen. Forskellen imellem trykkene, der påvirker ventilspolen, frembringer en samlet kraft, der har tendens til at bevæge ventilspolen i én retning. Den totale trykkraft modvirkes af kraften af en forbelastningsfjeder, som virker på ventilspolen. Denne 15 forbelastningsfjeder virker i en sådan retning, at ventilspolen forbelastes i retning af dens prioritetsposition. Fjederens forbelastningskraft kan overvindes af en tilstrækkelig stor samlet trykkraft, der er et resultat af et stort trykdifferential hen over den faste åbning, og som bringes 20 til at påvirke ventilspolens modsatte ender.
Styreanlægget ifølge U.S.A. patentansøgning nr. 243.497 reagerer på igangsætning af styring, så at der tilvejebringes et tryksignal, som foregriber kravet om fluidumstrøm og tryk ved styrekredsløbet. Især ved igangsætningen 25 af en styremanøvre og lige netop før eller medens hovedstrøms styreåbningen i styreapparatet begynder at dirigere fluidumstrømmen til styring, begrænser anlægget styrestrøm-' men og ændrer brat og øjeblikkeligt det trykdifferential, der påvirker prioritetsventilens spole. En overgangstryk-30 stigning påføres ventilspolen og påvirker sammen med forbelastningsfjederen ventilspolen med en høj forbelastningskraft, som tvinger ventilspolen imod sin prioritetsposi-tipn. Det fluidlim, der leveres af pumpen, vil normalt ikke være tilstrækkelig til at afbalancere den høje forbelast-35 ningskraft, der forårsages af overgangstrykstigningen. Ven-
DK 154688 B
4 tilspolen bevæger sig således hurtigt imod sin prioritetsposition, før eller medens styreapparatet stiller krav om fluidumstrøm og tryk. X et anlæg, der anvender principperne ifølge U.S.A. ansøgning nr. 243.497, skulle stigende 5 fluidumstrøm og tryk til styrekredsløbet foregå samtidigt med eller gå forud for styrekredsløbets krav.
Under styring - når hovedstrømsåbningen i styreapparatet begynder at dirigere fluidumstrøm til styring - fortsætter trykket med prioritetsventilens prioritetsport at virke på 10 den ene ende af prioritetsventilspolen, og trykket ved ned-strømssiden af hovedstrømsstyreåbningen bringes i forbindelse med den anden ende af ventilspolen. Overgangstrykforbe-lastningen spredes som følge af prioritetsventilens begyndende bevægelse til prioritetsstillingen. Medens hovedstrøms-15 styreåbningen i styreapparatet varierer med hensyn til strømningsareal i overensstemmelse med operatørens krav og styrebelastningen, vil under styringen trykdifferentialet, der påvirker prioritetsventilspolen, således variere. Når trykdifferentialet når et forudbestemt punkt (som indike-20 rer, at styrekravet tilfredsstilles), kan ventilspolen skifte væk fra dens prioritetsposition og imod dens hjælpeposition med henblik på at dirigere strøm til hjælpekredsløbet. Trykdifferentialet indstilles ved et forudbestemt tilstrækkeligt højt niveau,til at anlægget, når niveauet 25 nås, kan tilfredsstille et styrekrav, samtidigt med, at det tager højde for ledningstab, som vil forekomme i fluidumstrømmen imellem prioritetsventilen og styreapparatet.
Konstruktionen af prioritetsventilen ifølge U.S.A. patentansøgning nr. 243,497 vil også forårsage, at den forsøger 3Q at holde et forudbestemt minimalt tryk ved prioritetsporten, når der ikke forekommer nogen styring. Det trykdiffe-rential, som påvirker ventilspolen, forskyder ventilspolen væk fra dens prioritetsposition gg imod dens hjælpeposition, når det forudbestemte tryk nås ved prioritetsporten.
DK 154688 B
5
Det forudbestemte minimale tryk er direkte forbundet iried det trykdifferential, der er nødvendig for at tilfredsstille et styrekrav og overvinde ledningstab. Når ventilspolen skifter væk fra dens prioritetsposition og begynder 5 at dirigere strøm til hjælpekredsløbet, kan trykket ved prioritetsporten variere i overensstemmelse med variationer i hjælpekredsløbets tilstand. Især når hjælperedskabet er i funktion, forefindes der et modtryk ved prioritetsventilens hjælpeport. Dette modtryk øger trykket, ved hvilket der 10 skal leveres fluidum fra pumpen for at overvinde modtrykket. Trykket ved prioritetsporten vil herved overskride det forudbestemte minimale tryk, der kræves ved prioritetsporten.
Når hjælpekredsløbet påden anden side ikke er i funktion, men i stedet leder hele dets fluidumstrøm uden om og frem 15 til reservoiret, foreligger der kun et lille, hvis qver-hovedet noget modtryk ved prioritetsventilens hjælpeport. Trykket ved hjælpeporten holdes i så fald ved det forudbestemte tryk. Hvis der ikke foregår nogen styring og kun foreligger et lille eller intet modtryk ved hjælpeporten, 20 kunne det forudbestemte minimale tryk ved prioritetsporten teoretisk set reduceres. På grund af, at det forudbestemte tryk i anlægget ifølge U.S.A. ansøgning nr. 243.497 er forbundet med det trykdifferential, som skal påføres prioritetsventilspolen, for at tilfredsstille et styrekrav 25 og overvinde hermed forbundne ledningstab, er det forudbestemte tryk mere end tilstrækkeligt til at overvinde ledningstabene, der er forbundet med den lille pilotfluidum-strøm, der forekommer, når der ikke er noget styringskrav til fluidumstrømmen, og tryk. Det forudbestemte tryk kunne 30 således reduceres til et niveau, som lige netop frembringer tilstrækkeligt pilotfluidum til at sikre den overgangstrykstigning, som tvinger prioritetsyentilen hurtigt imod dens priaritetsposition. Omvendt kunne den fluidumstrøm og det tryk, der kræves fra pumpen for at holde det forudbestemte 35 tryk ved prioritetsporten, også reduceres. Hvis pumpetrykket 6
DK 154688 E
reduceres, vil der foreligge en energibesparelse på grund af, at effekten til at drive pumpen kan reduceres.
Opfindelsen er et hydrostatisk belastningsfølsomt styreanlæg, i hvilket prioritetsventilen er konstrueret til at 5 fungere mere effektivt end ventilen i styreanlægget ifølge U.S.A. patentansøgning nr. 243.497. Prioritetsventilen omfatter et ventilelement, som har (a) en prioritetsposition, i hvilken den dirigerer hele fluidumstrømmen fra en pumpe til styrekredsløbet, (b) en hjælpeposition, i hvilken den 10 tilvejebringer en forudbestemt maksimal strøm til hjælpekredsløbet og en forudbestemt minimal fluidumstrøm til styrekredsløbet, og (c) mellemliggende positioner, i hvilken den tilvejebringer (i) fluidumstrømme til styrekredsløbet, hvilke strømme, der ligger imellem den totale indgangsstrøm 15 og den forudbestemte minimale strøm, og (ii) fluidumstrømme til hjælpekredsløbet, hvilke strømme ligger imellem ingen strøm og den forudbestemte maksimale strøm. Opfindelsen sikrer, at der kræves et højt trykdifferentiale til at forskyde prioritetsventilelementet væk fra dets prioritetspo-20 sition, men tillader, at et lavere trykdifferentiale er i stand til at forskyde ventilelementet imellem en mellemliggende position og dets hjælpeposition. Under forhold, hvor (i) der ikke foregår nogen styring, (ii) prioritets-ventilen dirigerer fluidumstrøm til hjælpekredsløbet, og 25 (iii) der er et minimalt modtryk fra hjælpekredsløbet, kræves der således kun et forholdsvis lavt trykdifferential til at ændre ventilelementets position. Pumpen behøver endvidere kun at levere fluidum ved forholdsvis lavt tryk for at opretholde et forholdsvis lavt forudbestemt tryk ved 30 prioritetsventilens prioritetsport. Under disse forhold kan effekten til drivningen af pumpen reduceres, hvilket vil spare energi. Under forhold, hvorunder der styres, hvilket kræver, at ventilelementet befinder sig i dets priori-tetsposition, kræves der et højere trykdifferential til at 35 skubbe ventilelementet vask fra dets prioritetsposition. Det-
DK 154688 B
7 te højere trykdifferential opretholdes under kravet om styring og hurtige ændringer heraf. Trykdifferentialet hen over ventilelementet er således højere, medens ventilelementet befinder sig i°dets prioritetsposition, end 5 når det befinder sig i dets hjælpeposition. Det højere trykdifferential udgør en vedvarende del af overgangspilotstrømmens forbelastningstryk. Differentialtrykstigningen påvirker også pilotstrømmen.
I den foretrukne udførelsesform hidrører det fluidumtryk, 10 der påvirker den ene ende af prioritetsventilelementet fra den prioritetsport, som fører til styrekredsløbet. Når ventilelementet befinder sig ved en mellemliggende position eller imellem denne mellemliggende position og dets hjælpeposition, påvirker trykket fra prioritetsporten et stort 15 areal af ventilelementet. Det forholdsvis store areal betyder, at fluidumtrykket, der påvirker den ene ende af ventilelementet og det trykdifferential, der påvirker ventilelementet, kan være forholdsvis lavt og alligevel under assistance af pilotstrømmen, forskyde ventilelementet og sam-20 tidigt opretholde et forudbestemt tryk ved prioritetsporten, Når ventilelementet skifter til dets prioritetsposition, påvirker trykket fra prioritetsporten et mindre areal af ventilelementet. Dette mindre areal betyder, at fluidumtrykket, der påvirker den ene ende af ventilelementet,og 25 trykdifferentialet, der påvirker ventilelementet, skal stige for at forskyde ventilelementet. Det tryk, der kræves for at bevæge ventilelementet væk fra dets prioritetsposition, skal således være højere end det trykdifferential, der kræves, for at bevæge ventilelementet imellem den mellemlig-30 gende position og en hjælpepos;i,tion. Når ventilelementet befinder sig ved den mellemliggende position eller imellem den mellemliggende position og hjælpepositionen, kan strømmen og trykket fra pumpen følgelig blive reduceret, så l^nge den reducerede strøm og trykket fra pumpen stadigvæk 35 kan frembringe det lavere trykdifferential. Under styring
DK 154688 B
8 sikrer det højere trykdifferential, at strøm og tryk vil blive bragt til niveauer, som kan tilfredsstille kravene til trods for ledningstab i strømmen frem til styrekreds-løbet, før der kan forega nogen fluidumstrøm til hjælpe-5 kredsløbet.
Yderligere træk og fordele ved opfindelsen vil blive be skrevet nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig, 1 skematisk viser et belastningsfølsomt styrekredsløb, som indeholder et prioritetsventilelement ifølge opfindel-10 sen, fig. 2 et langsgående snit igennem et hydrostatisk styreapparat til brug ved styringen af strømmen i det i fig. 1 viste styrekredsløb, fig, 3 et langsgående snit igennem en prioritetsventil 15 ifølge opfindelsen med ventilelementet anbragt i dets prioritetsposition, fig. 4 et snit igennem en prioritetsventil ifølge opfindelsen med ventilelementet anbragt i dets hjælpeposition, fig. 5 et brudstykke, set i snit af en del af prioritets-20 ventilhuset, og hvor der ses en del af de midler, som frembringer pilotstrømskredsløbet, og fig. 6 et snit igennem en prioritetsventil ifølge opfindelsen med ventilelementet anbragt i en mellemliggende position.
r 25 Den foreliggende opfindelse angår som nævnt en prioritetsventil, som er særlig anvendelig i et belastningsfølsomt hydrostatisk, styreanlæg til et køretøj. Fig. 1 viser skematisk et sådant belastningsfølsomt hydrostatisk styreanlæg.
DK 154688 B
9
Dette anlæg omfatter en pumpe 10, som drives ved hjælp af en motor eller maskine 12, samt en prioritetsventil 14, som leder fluidum fra pumpen til et styrekredsløb 16 og et eller flere hjælpekredsløb 18. Styrekredsløbet 16 omfatter 5 en styremotor 20, som er forbundet med køretøjets hjul, samt et hydrostatisk styreapparat 22, som dirigerer fluidum til styremotoren 20 med henblik på at styre køretøjet. Hjælpe-kredsløbet eller -kredsløbene 18 omfatter et eller flere apparater, som kan drives ved hjælp af fluidum, der ikke 10 kræves til styringen. F.eks. kan hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18 omfatte en redskabsmotor til drivning af en endelaster eller gravemaskine samt en styreventil til styring af fluidumstrømmen til redskabsmotoren. X hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18 vil styreventilen endvide-15 re lede strømmen udenom frem til et reservoir, hvis redskabet ikke anvendes.
Styreapparatet 22 drives ved hjælp af køretøjets rat 24 og omfatter en styreventil 26 samt en måleenhed 28. Styreapparatet 22 har en indstrømningsport 30, som står i for-20 bindelse med prioritetsventilen 14, et par arbejdsporte 32, 34, som står i forbindelse med modsatte kamre i styremotoren 20, en returport 36, der står i forbindelse med et reservoir 38 (via et filter 39) samt en belastningsfølsom port 4Q. Styreventilen 26 er fjederbelastet ind i en neutral 25 position, i hvilken den blokerer for strømning fra indstrømningsporten 30 til måleenheden 28. Som en reaktion på en styremanøvre forskydes styreventilen 26 væk fra den neutrale position og ind i en arbejdsposition, hvor den dirigerer fluidum fra indstrømningsporten 30 til måleenheden 3Q 28, dirigerer afmålt strøm til det ene kammer i styremotoren 2Q og dirigerer strømningen fra det andet kammer i styremotoren 2Q til returporten 36 og reservoiret 38.
PriO.rftetsventilen 14 styrer strømmen til styrekredsløbet 16 og til hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18, Den er 10
DK 154688 B
således konstrueret, at den sikrer, at al strøm bliver tilgængelig for styrekredsløbet 16 under styring. Kun når der ikke foregår nogen styring, eller når strømmen og trykket til styrekredsløbet 16 er tilstrækkeligt stort til at 5 opfylde styremanøvrekravet, ledes der strøm til hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18.
Under en styremanøvre tilvejebringer styreapparatet 22 et signal ved dets belastningsfølsomme port 40, hvilket signal indikerer et krav om strøm og tryk. Dette signal an-10 vendes til at forskyde prioritetsventilen 14 til dens prioritetsposition (og hvis pumpen 10 er af den variable fortrængningstype, til at variere pumpens 10 fortrængning) for at bringe strøm og tryk, der leveres til styreapparatet 22 op til niveauer, der er tilstrækkelig store til at opfylde 15 styrekravet. Når der ikke foregår nogen styring, forbelastes styreventilen i styreapparatet 22 ind i dens neutrale position, og trykket ved den belastningsfølsomme port 40 bevirker, at prioritetsventilen 14 (og pumpen 10) befinder sig i en tilstand, i hvilken den opretholder strøm og tryk ved 20 styreapparatets indstrømningsport 30 ved minimum-stand-by-niveauer og leverer overskydende strøm fra pumpen 10 til hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18.
Det hydrostatiske styreapparat 22 kan have forskellige former, men er fortrinsvis af den type, der er vist og 25 beskrevet i U.S.A. patentansøgning nr. 243.497. Som det fremgår af fig. 2, har det hydrostatiske styreapparat et indgangsorgan 50, som står i forbindelse med køretøjets rat 24. Måleenheden 28 og styreventilen 26 er begge anbragt inden i et hus 52. Indgangsorganet 50 strækker sig ind i 30 huset 52 og er drejeligt lejret omkring- en midterakse 54. Måleenheden 28 og styreventilen 26 er forbundet med ind-gangsorganet 5Q og drives rundt af indgangsorganet 50 omkring midteraksen 52, således som det vil blive beskrevet mere udførligt nedenfor.
11
DK 154688 B
Måleenheden 28 er konstrueret i overensstemmelse med de principper, der er beskrevet i U.S.A. patentskrift nr. 3.895.888, hvortil der henvises. Den omfatter en gerotor-tandhjulsmekanisme, som omfatter et ydre tandhjul 56 med 5 en række indvendige tænder samt et indvendigt tandhjul 58 med udvendige tænder i et antal på én mindre end antallet af indvendige tænder på det udvendige tandhjul 56. Det udvendige tandhjul 56 er boltet fast til en drivplade 60, som er fastgjort til indgangsorganet 50. Det ydre tandhjul 56 10 roterer således sammen med indgangsorganet 50 omkring midteraksen 54. Det indvendige tandhjul 58 er excentrisk mon“ teret i, forhold til det udvendige tandhjul 56 og er indrettet til at rotere omkring dets midterakse og foretage kredsende bevægelse i forhold til det udvendige tandhjul 15 56.
Det indvendige og det udvendige tandhjul 58 og 56 afgrænser udvidelige og sammentrækkelige fluidumlommer, som udvider sig og trækker sig sammen, efterhånden som tandhjulene roterer og kredser i forhold til hinanden. Et kommutations-20 ventilarrangement styrer strømmen til og fra de udvidelige og sammentrækkelige lommer i tidsafpasset relation med den relative roterende og kredsende bevægelse af tandhjulene.
I overensstemmelse med principperne ifølge U.S.A. patentskrift nr. 3.895.888 omfatter kommutationsventilen et ydre 25 organ 62, som er boltet fast til det udvendige tandhjul 56, og roterer sammen med dette, samt et indvendigt organ 64, som kan rotere sammen med den indvendige tandhjul 58.
Styreventilen 26 er konstrueret i overensstemmelse med principperne ifølge U.S.A. patentskrift nr. 3.895.888 og 30 U.S.A. patentansøgning nr. 243,497. Den omfatter en del af huset 52, et ventilorgan 66, som er fast forbundet med huset, samt et drejeligt styreyentilprgan 68. Det drejelige Styreventilorgan 68 er forbundet med det indvendige kommu-tatorventilorgan 64 (via et element 70), så at styreventil- 12
DK 154688 B
organet 68 og det indvendige kommutatorventilorgan 64 kan rotere sammen. Et vinkeldrivled 72 står således i forbindelse med det indre tandhjul 58, at dette kan rotere sammen med det indvendige kommutatorventilorgan 64, der 5 således også sammenkobler det indre tandhjul 58 på en sådan måde, at dette kan rotere sammen med det drejelige styreventilorgan 68.
En langsgående torsionsfjeder 74 forbelaster det drejelige styreventilorgan 68 ind i en neutral position. Tors^ons-10 fjederen 74 har en første ende, som står i forbindelse med det drejelige styreventilorgan 68,og en anden ende, som står i forbindelse med en prop 76, som er fastgjort i huset 52, Torsionsfjederen 74 omfatter fortrinsvis et par blade, der er konstrueret i overensstemmelse med princip-15 perne ifølge U.S.A. patentskrift nr. 3.918.856.
Når det drejelige styreventilorgan 68 befinder sig i den neutrale position, blokerer den for forbindelsen imellem indstrømningsporten 30 og måleenheden 28. Der er således ingen strøm fra indstrømningsporten 30 igennem måleenheden 20 28 til styremotoren 20.
Det drejelige styreventilorgan 68 skiftes fra den neutrale position til en arbejdeposition ved drejning af indgangsorganet 50 i overensstemmelse med principperne ifølge U.S.A. patentskrift nr. 3.895.888. Som følge af indledende rota-25 tion af indgangsorganet 50 drejes det udvendige og det indvendige gerotortandhjul 58 og 56 også rundt. Rotationen af det indvendige gerotortandhjul 58 bringer styreventilor-ganet 68 til at rotere, så at styreventilorganet 68 forskydes væk fra dets neutrale position og ind i en arbejds-3Q position, i hvilken indstrømningsporten 30 står i forbindelse med den ene side af måleenheden 28, og den udvendige side af måleenheden 28 sættes i forbindelse med styremotoren 2Q. Det relative rotationsområde for styreventilor- 13
DK 154688 B
ganet 68 vask fra den neutrale position begrænses ved hjælp af en lap 78, som bæres af det indvendige kommutatorven-tilorgan 64, og som kan bevæges en begrænset udstrækning i en spalte 80, som er tildannet i huset 52.
5 Ligeledes i overensstemmelse med principperne ifølge U.S.A. patentskrift nr. 3.895.888 og U.S.A. patentansøgning nr. 243.497 styres fluidumstrømmen fra indstrømningsporten 30 til måleenheden 28 og fra måleenheden 28 til styremotoren 20 ved hjælp af styreventilen 26. Huset 52 i fig. 2 omfat-10 ter en ringformet rille 82, som står i forbindelse med indstrømningsporten 30, en anden ringformet rille 84, som står i forbindelse med returporten 36,. et par ringformede riller 86, 88, som står i forbindelse med arbejdsportene 32, 34,og en ringformet rille 90, som står i forbindelse med den be-15 lastningsfølsomme port 40. Det faste ventilorgan 66 omfatter flere langsgående riller 92, som strækker sig i dets indvendige overflade, og radiale passager 94, som forbinder disse riller med tilhørende ringformede riller 82, 84, 86, 88, 90 i huset. Det drejelige styreventilorgan 68 har også 20 flere langsgående riller 96, som strækker sig i dens ydre omkreds, samt en langsgående central passage 98, som står i forbindelse med visse af rillerne 96 via radiale passager 100,
Som følge af indgangsakselens 50 rotation i én retning 25 drejes styreventilorganet 68 væk fra den neutrale position og ind i en arbejdeposition. Når styreventilorganet 68 befinder sig i en arbejdsposition, står den ene side af måleenheden 28 i forbindelse med indstrømningsporten 30, og den anden side af måleenheden i forbindelse med den ene af 3Q arbejdsportene 32, 34, Denne forbindelse går gennem kommu- tatorventilen, øg enten (i) den centrale passage 98 i styreventilorganet 68, eller (ii) visse af de langsgående riller 96 i styreventilorganet 68. Den anden arbejdsport står i forbindelse med returporten 36 og dermed reservoiret 38.
14
DK 154688 B
Rotationen af det ydre gerotortandhjul 56 medfører, at det ydre kommutatorventilorgan 62 drejes rundt i forhold til det indre kommutatorventilorgan 64. Den relative rotation styrer den strøm, der dirigeres til og fra de ud-5 vidende og sammentrækkende lommer i gerotormåleenheden 28.
Prioritetsventilen 14 er vist skematisk i fig. 1 og mere detaljeret i fig. 3-6. I fig. 1 er prioritetsventilens prioritetsposition, mellemliggende position og hjælpeposition vist ved X, II henholdsvis III. Ventilen har et par 10 fluidumhulrum 15OA, 15OB ved den ene ende, og den måde, hvorpå fluidumet bringes i forbindelse med hulrummene 15QA og 15OB i ventilens prioritetsposition, mellemliggende position og hjælpeposition er vist ved I', II' henholdsvis III!.
15 Prioritetsventilen 14 omfatter et hus 103 med en indstrømningsport 108, som er forbundet med pumpen 10, en prioritetsport 109, som er forbundet med styreapparatet 22 og en hjælpeport 114, som er forbundet med hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18. En ventilspole 124 er ved hjælp af en 20 fjeder 101 forbelastet imod en prioritetsposition (vist ved I i fig. 1), i hvilken hele strømmen fra pumpen 1Q dirigeres til styrekredsløbet 16 via prioritetsporten 109. Hulrummet 150A ved den ene ende af ventilspolen 124 står via en trykaftapningsdel 102 i forbindelse med trykket ved 25 prioritetsporten 109. Trykket ved porten 1Q9 påvirker ventilspolen 124 i retning modsat forbelastningsfjederen 101.
En pilotledning 1Q4 dirigerer en pilotfluidumstrøm via et par åbninger 0-^, og en pilotport 111 frem til en fluidumledning 106, som fører til styreapparatets 22 belastnings-30 følsomme port 4Q. I styreapparatet dirigeres pilotstrømmen gennem en neutral udstrømningsåbning 0^ og frem til reservoiret 38, når styreapparatet befinder sig i neutral stilling, Trykket imellem åbningerne Q-j_, O2 sættes endvidere i forbindelse med det trykhnlrum 113, som indeholder fjederen 15
DK 154688 B
101. Trykket i hulrummet 113 virker på prioritetsventilelementet 124 samtidigt med fjederens 101 kraft.
I overensstemmelse med principperne fra U.S.A. patentansøgning nr. 243.497 begrænses pilotstrømmen igennem den 5 neutrale udstrømningsåbning 0^ til reservoiret, når styre-ventilelementet 68 forskydes væk fra den neutrale position. Resultatet heraf er en trykbølge i fluidumledningen 106.
Denne trykbølge bevæger sig tilbage til fjederhulrummet 113 i prioritetsventilen og bringer herved trykket i fjeder” 10 hulrummet 113 op til et niveau, der kan være større end trykket i ledningen 102. Trykket i ledningen 102 påvirker som nævnt hulrummet 150A ved enden af prioritetsventilspolen 124 modsat fjederhulrummet 113. Fluidumtrykkræfterne på spolen 124 bringes således øjeblikkeligt ud af balance, og 15 sammen med fjederen 101 presser de hurtigt prioritetsventilspolen 124 imod dens prioritetsposition (I, I1), i hvilken (i) hele strømmen dirigeres til styrekredsløbet 16, og (ii) hulrummet 150B også forbindes med ledningen 104 for at iværksætte højere arbejdsdifferentiale.
20 Når styreventilelementet 68 når en arbejdsposition, tilveje-bringer det en åbning 0^ med variabelt areal, i hvilket fluidumstrømbanen fører fra indstrømningsporten 30 til måleenheden 28. Nedstrømssiden af den variable åbning 0^ står i forbindelse med den belastningsfølsomme port 40 og dermed 25 med fluidumledningen 106. Under styringen reflekteres så ledes trykfaldet over åbningen 0^ med den variable størrelse i styreapparatet i fluidumtrykdifferentialet eller -faldet hen over prioritetsventilspqlen 124. Trykfaldet over ventilspolen 124 virker i retning af at placere yentilspolen 124 30. under styringen.
Fig, 3-6 viser detaljer af prioritetsventilen 14 konstrueret i overensstemmelse med principperne ifølge den foreliggende opfindelse. Som nævnt ovenfor omfatter ventilhuset 103 en 16
DK 154688 B
indstrømningsport 108, som er forbundet med pumpen 10, en prioritetsport 109, som står i forbindelse med styreappara-tet 22 og en hjælpeport 114, som står i forbindelse med hjælpekredsløbet eller -kredsløbene 18.
5 I prioritetsventilen ifølge fig. 3-6 dirigeres strømmen ved indstrømningsporten 108 til tre ringformede indstrømnings-hulrum 116, 118, 120 i ventilhuset 103. Hvert hulrum 116, 118, 120 står i forbindelse med en aksialt forløbende central boring 122 i huset 103, og ventilspolen 124 er aksi-10 alt glidbart lejret i den centrale boring 122. Et første ringformet udstrømningshulrum 117 er tilvejebragt inden i huset 103 imellem indstrømningshulrummene 116 og 118,og en første udstrømningspassage 119 danner forbindelse imellem det første ringformede udstrømningshulrum 117 og prio-15 ritetsporten 109. Et andet ringformet udstrømningshulrum 121 er tilvejebragt i huset 103 imellem indstrømningshulrummene 118 og 120, og en anden udstrømningspassage 123 danner forbindelse imellem det andet udstrømningshulrum 121 og hjælpeporten 114.
20 Ventilspolen 124 har fire ringformede felter 132, 134, 136, 138, som afgrænser tre ringformede riller 126, 128, 130, der er anbragt med indbyrdes afstand i aksial retning langs spolen 124, Ventilspolen 124 kan begrænse strømmen fra indstrømningsporten 108 til prioritetsporten 109 ved at be-25 grænse forbindelsen imellem indstrømningshulrummene 116, 118 og udstrømningshulrummet 117, Ventilspolen 124 kan også dirigere strøm til hjælpeporten 114 ved at dirigere strømmen fra indstrømningshulrummene 118, 120 igennem rillerne 128, 130 og udstrømningshulrummet 121.
3Q X fig. 3 er prioritetsventilspolen 124 vist i dens priori-tetsposition, hvilket også er den position, i hvilken den vil befinde sig, når pumpen 1Q starter. Forbelastningsfjederen 101 tvinger ventilspolen 124 imod den længst til 17
DK 154688 B
venstre beliggende position, hvor en endeflade 167 på spolen ligger an imod en endeflade 165 på en prop 140, som sidder fast i ventilhuset 103. I ventilspolens 124 prioritetsposition dirigeres hele strømmen fra indstrømningspor-5 ten 108 til prioritetsporten 109 via de ringformede indstrømningshulrum 116, 118 og igennem rillerne 126, 128 i ventilspolen 124. De ringformede hulrum 118, 120 er samtidigt blokeret for forbindelse med hjælpeporten 114 ved hjælp af felterne 136 og 138 på ventilspolen 124.
10 Når der ikke foregår nogen styring, kan ventilspolen 124 under nedenfor nærmere beskrevne betingelser bevæges ak-sialt væk fra dens prioritetsposition og imod en hjælpepo-sition, der er vist i fig. 4 (og også ved III, 1X1' i fig.
1). X hjælpepositionen er forbindelsen imellem de ringfor-15 mede indstrømningshulrum 116, 118 gg prioritetsporten 109 væsentligt begrænset. Den maksimale forbindelse forekommer imellem indstrømningsporten 108 og hjælpeporten 114.
Ventilspolen 124 har også mellemliggende positioner imellem prioritetspositionen og hjælpepositionen (vist ved II, II' 20 i fig. 1). I disse mellemliggende positioner for ventilspolen 124 opspaltes strømmen ved ventilens indstrømningsport 108 imellem prioritetsporten 109 og hjælpeporten 114. Som et eksempel herpå er ventilspolen 124 vist i én af dens mellemliggende positioner i fig. 6. I den i fig. 6 viste 25 position dirigerer ventilspolen 124 fluidumstrøm fra indstrømningsporten 108 til prioritetsporten 1Q9 gg hjælpeporten 114 via det ringformede indstrøroningshulrum 118 og via ventilspolens 124 rille 128, Strømmen til prioritetsporten 109 foregår hen over feltet 134, og strømmen 3Q til hjælpeporten 114 hen over feltet 136. Der forekgmmer ikke nogen strøm igennem de ringformede indstrømningshulrum 116 og 120.
Inden i prioritetsventilen afgrænses prioritetshulrummet 18
DK 154688 B
150A imellem proppen 140 og en cylindrisk forlængelse 152, som er tildannet på den venstre ende af ventilspolen 124. Denne cylindriske forlængelse 152 har en ringformet endeflade 153. Som vist i fig. 3 er der en lille udsparing 154 5 i den cylindriske forlængelse 152. Denne udsparing 154 danner forbindelse imellem trykhulrummet 150A og en ringformet rille 156 i huset 103. Den ringformede rille 156 i huset står selv i forbindelse med fjederhulrummet 113 ved den anden ende af ventilspolen via en passage 158 (fig. 5) i hu-10 set. (Passagen 158 svarer til ledningen 104, der er vist i fig. 1). Fjederhulrummet 113 står via åbning 160 i forbindelse med pilotporten 111 og derned i forbindelse med den belastningsfølsomme port 40 i styreapparatet 22. Udsparingen 154 i den cylindriske forlængelse 152 på ventilspolen 124 15 samvirker med husudsparingen 156 til dannelse af åbningen Q-L i det i fig. 1 viste anlæg. Åbningen 160 udgør tilsvarende åbningen C^. Prioritetsventilhuset 103 har en sikkerhedsport 161, som står i forbindelse med reservoiret 38. En sikkerhedsventil 163 er indrettet til at åbne mulighed for 20 udstrømning fra fjederhulrummet 113 til sikkerhedsporten 161 og reservoiret 38 i det tilfælde, at trykket i fjederhulrummet 113 overskrider et forudbestemt niveau.
X den i fig. 3 viste prioritetsposition yirker trykket fra prioritetsporten 109 kun på den ringformede endeflade 153 25 i hulrummet 150A, medens den resterende del af den radiale endeflade på spolen 124 (dvs, den endeflade 167, der danner en del af hulrummet 150B) kun udsættes for det reducerede tryk i rillen 156, Specielt strækker der sig et par diametralt overfor hinanden beliggende huller 162 radialt 30 igennem den cylindriske forlængelse 152 på ventilspolen 124, Disse huller 162 står i forbindelse med den ringformede rille 156 i huset, når ventilspolen 124 befinder sig i den i fig, 3 viste prioritetsposition« Når ventilspolen 124 befinder sig i prioritetspositionen, danner de radiale hul-35 ler 162 forbindelse imellem endefladen 167 og den ringforme-
DK 154688B
19 de rille 156 og dermed også med fjederhulrummet 113. Efter en vis bevægelse af ventilspolen 124 væk fra prioritets-positionen , udsættes hele endefladen på spolen (dvs. både fladerne 153 og 167 i hulrummene 150A og 150B) for trykket 5 fra prioritetsporten 109. Når ventilspolen 124 har bevæget sig hen til den i fig. 6 viste mellemliggende position, blokeres forbindelsen imellem den ringformede rille .156 og de radiale huller 162, medens en udsparing 164 i proppen 140 bringes i forbindelse med trykhulrummet 15OA. Udsparingen 10 164 strækker sig frem til proppens 140 endeflade 165 og danner forbindelse imellem trykhulrummet 15OA og endefladen 167 i hulrummet 150B. X denne mellemliggende position foreligger trykket fra prioritetsporteri 109 også i trykhulrummet 150A og påvirker forlængelsens 152 ringformede endeflade 15 153, såvel som den resterende endeflade 167 i hulrummet 150B ved ventilspolen. Dette tryk påvirker således hele den radiale endeflade på ventilspolen 124. Medens ventilspolen 124 bevæger sig imellem den mellemliggende position i fig.
6 og hjælpepositionen i fig. 4, opretholder udsparingen 164 20 forbindelsen imellem trykhulrummet 150A og endefladen 167, og trykket i hulrummet 150A virker på hele ventilspolens 124 tværsnitsendeflade (dvs. hulrummene 150A og 150B) på forudbestemt måde.
X overensstemmelse med U,S,A. patentansøgning nr. 243,497 25 frembringer forskellen imellem trykkene på de modsatte ender af prioritetsventilspolen 124 en total fluidumtrykkraft, som påvirker ventilspolen 124 imod fjederens 101 kraft. Når der ikke foreligger noget styringskrav,eller når styringskravet er blevet tilfredsstillet, kan spolen 124 bevæge sig 30 yæk fra dens prioritetsposition og imod dens hjælpeposition for at øge strømmen til hjælpekredsløbet eller -kredsløbene, når som helst den totale trykkraft overskrider fjederens 1Q1 kraft, ifølge de yderligere principper, der er beskrevet f en ansøgning tilhørende Charles Barker med benævnelsen 20
DK 154688 B
"Fluid Flow Control Apparatus" (U.S.A. patentansøgning nr........), øges strømmen til hjælpekredsløbet eller -kredsløbene trinvis, efterhånden som ventilspolen 124 bevæger sig væk fra dens prioritetsposition. Ved en ind-5 ledende grad af bevægelse tillader ventilspolen 124 især kun strømning fra indstrømningshulrummet 118 til hjælpeporten 114 via ventilfeltet 136. Efter en yderligere grad af bevægelse øger ventilspolen 124 strømmen til hjælpeporten 114 ved at tillade strømning fra indstrømningshulrum-10 met 120 hen over ventilfeltet 138.
Som nævnt ovenfor er det ønskeligt for ventilspolen 124 at opretholde et forudbestemt tryk ved prioritetsporten 1Q9, når der ikke foreligger nogen styring. Den trinvise stigning af strømmen til hjælpeporten 114 muliggør, at ventfl-15 spolen 124 kan bevæge sig jævnt fra en prioritetsposition igennem en førstetrinsstrømning (lav) og en andentrinsstrømning (høj) til hjælpekredsløbet samtidigt med, at der opretholdes det forudbestemte tryk ved prioritetsporten 109. Den trinvise stigning af strømmen er især vigtig, hvis 20 hjælpekredsløbet leder hele strømmen af fluidum udenom og frem til reservoiret. Under sådanne omstændigheder producerer de variable åbninger, der er forbundet med de trinvis afpassede strømninger, et tilstrækkeligt stort trykfald i strømmen til hjælpekredsløbet til, at der opretholdes det 25 forudbestemte tryk ved prioritetsporten. Hvis hjælpekredsløbet arbejder, hjælper det modtryk, der tilvejebringes ved hjælpeporten, ventilspolen 124 i at opretholde det forudbestemte tryk ved prioritetsporten 109.
I overensstemmelse med opfindelsen er det effektive areal 3Q på ventilspolen 124, som påvirkes af trykket i hulrummet 15Q, forskelligt, når yentilspolen 124 befinder sig i dens p^ioritetsposition (fig, 3), end når ventilspolen befinder Sig i den mellemliggende position (fig, 6). eller imellem den mellemliggende position og dens hjælpeposition (fig. 4).
21
DK 154688 B
Det trykdifferential, der kræves for at bevæge ventilspolen 124 væk fra dens prioritetsposition, er derfor et andet end det trykdifferentiale, der kræves for at bevæge ventilspolen imellem den mellemliggende position ifølge fig. 6 og 5 hjælpepositionen ifølge fig. 4. Med ventilspolen 124 i dens prioritetsposition blokeres trykket i hulrummet 15OA overfor forbindelse med hulrummet 150B. Trykket i hulrummet 150A påvirker således kun den cylindriske forlængelses 152 ringformede endeflade 153. Når ventilspolen 124 befinder sig 10 i den mellemliggende position ifølge fig. 6 eller imellem den mellemliggende position og den i fig. 4 viste hjælpeposition, står trykket i hulrummet 15OA i forbindelse med endefladen 167 via udsparingen 164 og dermed i forbindelse med hulrummet 15OB ved ventilspolen 124. Trykket virker så-15 ledes imod hele ventilspolens 124 tværsnitsareal. Når ventilspolen 124 befinder sig i en mellemliggende position (fig, 6) er et forholdsvis lavt tryk, som påvirker ventilspolens 124 modsatte ender tilstrækkelig til at frembringe en total trykkraft, som vil sammentrykke fjederen 101 og 20 forskyde ventilspolen 124 imod dens hjælpeposition. Når ventilspolen 124 befinder sig i prioritetspositionen (fig.
3) er det nødvendigt med en forholdsvis høj forskel på de tryk, der virker på ventilspolens 124 modsatte ender for at frembringe en total trykkraft, som sammentrykker fjederen 25 101 og forskyder ventilspolen 124 væk fra priorftetsposi- tionen på grund af, at det kun er et lille areal af ventilspolen (dvs. den ringformede endeflade 153), der påvirkes af trykket i kammeret 15OA, Når ventilspolen 124 bevæges væk fra prioritetspositionen 30 til den mellemliggende position i fig. 6, omfatter det areal af ventilspolen 124, som påvirkes af trykket 15 (ΪΑ endefladen 153 i hulrummet 150A samt endefladen 167 i hulrummet 150B.
Den trykforskel, der kræves for at forskyde ventilspolen 124 fra den-mellemliggende position ifølge fig. .6 og yder-35 ligere imod dens hjælpeposition (fig. 4), er derfor for- 22
DK 154688 B
mindsket. Hvis det f.eks. antages, at fjederkraften svarer 2 til kraften af et fluidumtryk på 4,57 kp/cm , som påvirker hele ventilspolens areal. Antages det endvidere, at hele ventilspolens areal er dobbelt så stor som arealet af den 5 ringformede endeflade 153 af den cylindriske forlængelse 152. Hår ventilspolen 124 har bevæget sig til den mellemliggende position ifølge fig. 6, skal den trykforskel, der kræves for at forskyde ventilspolen 124 længere væk imod dens hjælpeposition (fig. 4), være nødt til at overvinde 10 fjederkraften (dvs. 4,57 kp/cm . Hvis på den anden side ventilspolen 154 er vendt tilbage til den i fig. 3 viste prioritetsposition, og trykket kun opretholdes i hulrummet 150A, der har et areal, der kun udgør det halve af hele ventilarealet, vil den trykforskel, der kræves for at oyer-15 vinde fjederkraften og forskyde ventilspolen væk fra dens prioritetsposition, være den dobbelte (dvs. 9,14 kp/cm ).
De nævnte foranstaltninger forbedrer hele virkningsgraden af et anlæg, såsom dét, der er vist i fig. 1. Anlægstrykket ved prioritetsventilens prioritetsport må til at begynde 20 med stige til en grad, der er nødvendig for at opnå den høje trykforskel, før ventilspolen 124 kan bevæge sig væk fra dens prioritetsposition. Når anlægstrykket er steget, og ventilspolen 124 har bevæget sig til den mellemliggende position ifølge fig, 6, falder den trykforskel, der kræves 25 for at bevæge ventilspolen yderligere imod dens hjælpeposition. Der kræves således kun den lavere trykdifferential ved anlægget for at bevæge ventilen yderligere i en retning, der Øger strømmen til hjælpekredsløbet. Med dette lavere differential er, når hjælpekredsløbet leder strømmen udenom 30 til reservoiret, den strøm og det tryk, som er nødvendig for at producere det lavere differential, og som hidrører fra pumpen IQ,. forholdsvis lavt, hvorfor pumpen kan nøjes jped at løbe yed en hastighed, der er nødvendig for at fremstille den minimumstrøm og det minimumtryk.
23
DK 154688 B
Når der forekommer styring, øges trykket i fjederhulrummet 113, og ventilspolen 124 bevæges hurtigt til dens prioritets' position (fig. 3). Da styreapparatet er lukket i midterstillingen (dvs., at der ikke forekommer nogen strøm fra 5 indstrømningsporten 30 i den neutrale stilling),, når ventilspolen 124 bevæger sig til dens prioritetsposition, falder trykkene ved indstrømningsporten 108 og ved prioritetsporten 109 til at begynde med. Det højere trykdifferential, der nu kræves for at forskyde ventilspolen væk Æra dens 10 prioritetsposition betyder, at trykket ved prioritetsporten 109 må stige til et niveau, der er tilstrækkeligt stort til at frembringe det højere trykdifferential-, før ventilspolen 124 kan forskyde sig væk fra prioritetspositionen. Dette hjælper med til at sikre, at anlægstrykket under styring, 15 selv med høje ledningstab i strømmen til styringen, vil forblive ved sådanne niveauer i styringskredsløbét,, at styringskravet kan tilfredsstilles, før. ventilspolen vil forskyde sig væk fra dens prioritetsposition.
Som følge heraf tilvejebringer den foreliggende opfindelse 20 nye og anvendelige træk til styring af strømmen til et hovedstyrekredsløb og et hjælpekredsløb.

Claims (8)

1. Hydrostatisk belastningsfølsomt anlæg omfattende en fluidumkilde (10), et styrekredsløb (16), der omfatter en styremotor (20) og et styreapparat (22) til styring af strømmen til styremotoren, et hjælpekredsløb (18) samt en 5 prioritetsventilindretning (14) til dirigering af fluidumstrøm fra kilden til styrekredsløbet og hjælpekredsløbet, hvilket styreapparat (22) er forbelastet ind i en neutral position og er indrettet til at kunne bevæges væk fra dets neutrale position og ind i en arbejdsposition som svar på 1Q en styremanøvre, så at der dirigeres fluidumstrøm til styremotoren med henblik på drivning af denne, hvilken prioritetsvent il indretning (14) har en prioritetsposition, i hvilken den dirigerer hele fluidumstrømmen fra kilden til styrekredsløbet (16), en mellemliggende position, i hvilken 15 den tilvejebringer en forudbestemt maksimal fluidumstrøm fra kilden til hjælpekredsløbet (18) og en forudbestemt minimal fluidumstrøm fra kilden til styrekredsløbet (16), samt mellemliggende positioner, i hvilke den tilvejebringer (i) fluidumstrømme fra kilden til styrekredsløbet beliggen-20 de imellem hele strømmen og den forudbestemte minimumstrøm, og (ii) fluidumstrømme fra kilden til hjælpekredsløbet beliggende imellem ingen strøm og den forudbestemte maksimumstrøm, og hvilken prioritetsventilindretning er indrettet til at kunne forskydes imellem disse positioner ved en æn-25 dring i et trykdifferential·, der påvirker denne prioritetsventilindretning, kendetegnet ved, at det har organer (1Q2, 104, 113, 150A, 150B, 152, 153, 154, 156, 158, 162, 164, 167), der reagerer oyer for forskydning af priori-tetsyentilindretningen imellem de nævnte positioner, så at 30 der sikres, at (il prioritetsventilindretningen skal påvirkes af et forholdsvis højt trykdifferential for at iværksætte bevægelse fra prioritetspositionen imod hjælpeposi-tionén, og (ii) et forholdsvis lavt trykdifferential' kan DK 154688B påføres prioritetsventilindretningen for at iværksætte bevægelse af prioritetsventilindretningen fra en mellemliggende position imod hjælpepositionen.
2, Hydrostatisk belastningsfølsomt anlæg ifølge krav 1, 5 kendetegnet ved, at prioritetsventilindret ningen omfatter et bevægeligt .ventilorgan (124},, et forbelastningsorgan (101) til forbelastning af det bevægelige ventilorgan ind i en position (I, fig. 1), der svarer til prioritetsventilindretningens prioritetsposition, og 10 et organ (102, 104) til dirigering af fluidumtryk fra området imellem prioritetsventilindretningen og styrekredsløbet imod ventilorganet, så at forbelastningsorganet modvirkes, og ventilorganet bevæges imellem positioner, der svarer til prioritetspositionen, de mellemliggende posi-15 tioner og hjælpepositionerne for prioritetsventilindret ningen, og hvor de nævnte organer, som er indrettet til at reagere over for forskydning af prioritetsventilindretningen imellem positionerne for at sikre, at prioritetsventilindretningen udsættes for de forholdsvis høje og lave tryk-20 differentialer, omfatter organer (150A, 150B, 1:54, 156, 158, 162, 164) til at sætte fluidumtrykket i forbindelse med et areal (153) på den ene ende af ventilorganet, når dette befinder sig i den position, der svarer til prioritet sventilindretningens pripritetsposition og til at sætte 25 fluidumtrykket i forbindelse med et yderligere areal (167) på den nævnte ende af ventilorganet, når dette ;befinder sig i én position, der svarer til en mellemliggende position af prioritetsventil indretningen,
3, Hydrostatisk belastningsfølsorat anlæg .ifølge krav 1, 3Q kendetegnet yéd, at prioritetsventilindretning- en omfatter et priaritetsyentflorgan (124), og yderligere omfatter organer iO^, 1G4, 02, lllf 106, 0^, 36, 39, 38) til at frembringe en pilotfluidumstrøm uden for styreappa-ratet og dirigere denne pilotsfrøm igennem styreapparatet, DK 154688 B når dette befinder sig i den neutrale position, og at de nævnte organer, som er indrettet til at forskyde prioritetsventilindretningen imellem positionerne for at sikre, at de forholdsvis høje og lave trykdifferentialer påføres hen 5 over prioritetsventilindretningen, omfatter organer (102, 104), der sætter fluidumtryk ved et første og et andet punkt (modsatte sider af O^) i pilotstrømmen i forbindelse med et første henholdsvis andet fluidumtrykhulrum (113, 150A, 15QB) på modsatte ender af prioritetsventilorganét, 10 hvor trykket ved det første punkt i pilotstrømmen (opstrøms i forhold til Q·^) er normalt større end trykket ved det andet punkt i pilotstrømmen (nedstrøms i forhold til 0^) og derved tilvejebringer et fluidumtrykdifferentiale, der påføres prioritetsventilindretningen, og omfatter organer 15 (154, 156, 158, 164, 167) til øgning af det areal af prio ritetsventilen, der påvirkes af trykket i i det mindste det ene (150Af 150B) af det første og det andet trykhulrum, når prioritetsventilen befinder sig i dens prioritetsposition, fra det forholdsvis lille areal af prioritetsventilen 20 (153), der påvirkes af trykket i trykhulrummet, når priori tetsventilen befinder sig i en mellemliggende position for at frembringe de forholdsvis høje og lave trykdifferentialer hen over prioritetsventilen,
4, Hydrostatisk belastningsfølsomt anlæg ifølge krav 3, 25 kendetegnet ved, at der i det andet trykhulrum (113) er tilvejebragt en forbelastningsfjeder (1Q1), hvilken forbelastningsfjeder og det fluidumtryk, der foreligger i det andet hulrum, presser prioritetsventilen imod prioritetspositionen, idet fluidumtrykket i det første 3Q trykhulrum (15 0A, 15OB) virker på prioritetsventilen i retning modsat den sammensatte kraft fra fjederen og trykket i det andet trykhulrum og i en retning for forskydning af prioritetsventilen væk fra dens priori.tetsposition og imod dens hjælpeposition, og at organerne tfl at sikre, at pri-35 oritetsventilindretningen udsættes for de forholdsvis høje DK 154688 B og lave trykdifferentialer omfatter organer (154, 156, 158, 162, 164) til tilvejebringelse af et forholdsvis stort areal på ventilelementet (153 & 167), som påvirkes af trykket i det andet trykhulrum (15QA), når prioritets-5 ventilen befinder sig i en mellemliggende position, og et forholdsvis lille areal på ventilelementet (153)., som påvirkes af trykket i det første trykhulrum (150A·)., når prioritetsventilen befinder sig i dens prioritetsposition.
5, Prioritetsventil til styring af fluidumstrømmen fra en 10 fluidumkilde til et styrekredsløb og et hjælpekredsløb, hvilken prioritetsventil omfatter et hus (103), som har en indstrømningsport til forbindelse med fluidumkilden, en prioritetsport (109) til forbindelse med styrekredsløbet samt en hjælpeport (114) til forbindelse med hjælpekreds-15 løbet, og hvilken prioritetsventil omfatter et hus, som har et fluidumkammer (122), som står i forbindelse med indstrømningsporten, og et ventilelement (124), der er indrettet til at kunne forskyde sig i aksial retning inden i fluidumkammeret med henblik på at styre strømmen imellem 20 indstrømningsporten, hjælpeporten og prioritetsporten, og hvor ventilelementet (124) er indrettet til at kunne he-væges imellem en prioritetsposition (I, fig. 1)-, i hvilken hele strømmen ved indstrømningsporten dirigeres til prio-ritetsporten, og en hjælpeposition (ill, fig. 1), i hvil-25 ken ventilelementet etablerer maksimumforbindelse imellem indstrømningsporten og hjælpeporten og minimumforbindelse imellem indstrømningsparten og prioritetsporten-, idet ventilelementet (124) har mellemliggende positioner (XI, fig, 1) imellem prioritetspositionen qg hjælpepøsitignen, 3Q og i hvilken ventilelementet forbinder indstrømningsporten med prioritetsporten og hjælpoportén, og hvilken prio-ritetsyentil har organer til tilvejebringelse af et tryk-differentiale ben over ventilelementet med henblik på at beyæge ventilelementet imellem dens prioritetsposition og 35 hjælpeposltidn, hvilke organer omfatter et forbelastnings- DK 154688 B organ (101) til forbelastning af ventilelementet ind i dets prioritetsposition og fluidumtrykorganer til at påføre ventilelementet en kraft i en retning til presning af ventilelementet imod hjælpepositionen, kendetegnet 5 ved, at fluidumtrykorganerne omfatter et første fluidumtryk-hulrum (150A) ved den ene ende af ventilelementet (124), organer (102, 104) til at forbinde fluidumtrykket med det første fluidumtrykhulrum, så at den ene ende af ventilelementet påvirkes til bevægelse af ventilelementet imellem 10 prioritetspositionen og hjælpepositionen, samt organer# som sætter fluidumtrykket i det første fluidumtrykhulrum (15QA) i forbindelse med et areal (153 & .167) på den ene ende af ventilelementét, når ventilelementet befinder sig i en mellemliggende position og organer, som sætter det første flui= 15 dumtryk i forbindelse med et andet areal (153) på den ene ende af ventilelementet for at ændre trykdifferentialet til at bevæge ventilelementet, når ventilelementet befinder sig i dets prioritetsposition,
6, Prioritetsventil ifølge krav 5, kendetegnet 20 ved, at forbelastningsorganet (1Q1) påvirker den anden ende af ventilelementet (124), så at trykket i det første flui= dumtrykhulrum (150A) påvirker ventilelementet i retning modsat forbelastningsorganet, idet fluidumtrykket i det første fluidumtrykhulrum sættes i forbindelse med et for-25 holdsvis stort areal af den nævnte ene ende af ventilelementet (153 & 157), når ventilelementet befinder sig i en mellemliggende position og et forholdsvis lille areal af den nævnte ene ende af ventilelementet (153), når ventilelementet befinder sig i prioritetspositionen, hvorved det 30 trykdifferential) der kræves for at bevæge ventilelementet, når ventilelementet befinder sig i en prioritetsposition, er større end det trykdifferentfal* der kræyés, når ventilelementet befinder sig i den mellemliggende position,
7, Prioritetsventil ifølge krav '6, kendetegnet DK 154688 E ved, at et andet fluidumtrykhulrum (113) er tilvejebragt ved den anden ende af ventilelementet, og at forbelastningsorganet omfatter en forbelastningsfjeder (101), som er anbragt i det andet fluidumtrykhulrum, at prioritetsventi-5 len omfatter organer (104, 02) til dirigering af en pilot-fluidumstrøm fra prioritetsporten igennem en åbning (0^, 154, 156) og frem til en pilotport (111) i huset samt organer (102, 156, 158) til at sætte tryk ved opstrømssiden af åbningen i forbindelse med det første fluidumtryk ved 10 nedstrømssiden af åbningen med det andet fluidumtrykhulrum.
8, Prioritetsventil ifølge krav· 6 eller 7, kendetegnet ved, at den nævnte ene ende af ventilelementet omfatter to forskellige overfladearealdele (153 & 167), at ventilelementet (124) og huset (103) samvirker således, 15 at kun den ene (153) a.f de nævnte overfladearealdele udsættes for fluidumtrykket i det første fluidumtrykhulrum, når ventilelementet befinder sig i dets prioritetsposition, medens begge overfladearealdelene udsættes for fluidumtrykket i det første fluidumtrykhulrum, når ventilelementet befin-20 der sig i den mellemliggende position.
DK075483A 1982-04-23 1983-02-22 Apparat til styring af en fluidumstroem til to forskellige hydrauliske kredsloeb DK154688C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/371,260 US4488569A (en) 1982-04-23 1982-04-23 Apparatus with staged pressure differential for controlling fluid flow
US37126082 1982-04-23

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK75483D0 DK75483D0 (da) 1983-02-22
DK75483A DK75483A (da) 1983-10-24
DK154688B true DK154688B (da) 1988-12-12
DK154688C DK154688C (da) 1989-05-01

Family

ID=23463205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK075483A DK154688C (da) 1982-04-23 1983-02-22 Apparat til styring af en fluidumstroem til to forskellige hydrauliske kredsloeb

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4488569A (da)
EP (1) EP0092637B1 (da)
BR (1) BR8300849A (da)
DE (1) DE3362368D1 (da)
DK (1) DK154688C (da)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566477A (en) * 1982-03-25 1986-01-28 Trw Inc. Fluid flow control apparatus
US4616671A (en) * 1984-01-27 1986-10-14 Trw Inc. Valve with flow force compensator
US6021641A (en) * 1995-03-09 2000-02-08 Buschur; Jeffrey J. Hydraulically powered fan system for vehicles
US5881630A (en) * 1995-03-09 1999-03-16 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Apparatus and method of controlling fluid flow between a plurality of vehicle components
US5960628A (en) * 1995-03-09 1999-10-05 Valeo Electrical Systems, Inc. Hydraulically powered fan and power steering in vehicle
US5535845A (en) * 1995-03-09 1996-07-16 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Automotive hydraulic system and method
US5778693A (en) * 1996-12-20 1998-07-14 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Automotive hydraulic engine cooling system with thermostatic control by hydraulic actuation
US5946911A (en) * 1997-01-07 1999-09-07 Valeo Electrical Systems, Inc. Fluid control system for powering vehicle accessories
US6629411B2 (en) 2001-05-09 2003-10-07 Valeo Electrical Systems, Inc. Dual displacement motor control
JP4441386B2 (ja) * 2004-11-08 2010-03-31 株式会社豊田自動織機 流量切換型フローディバイダ
JP4685412B2 (ja) * 2004-11-08 2011-05-18 株式会社豊田自動織機 フローディバイダ
EP2201254B1 (en) * 2007-06-26 2011-08-10 Walvoil S.p.A. Load sensing directional control valve with an element having priority under saturation conditions
ITUB20153574A1 (it) * 2015-09-11 2017-03-11 Studio Tecnico 6M Srl Dispositivo di controllo load sensing per valvole prioritarie
IT201800020131A1 (it) * 2018-12-18 2020-06-18 Cnh Ind Italia Spa Disposizione idraulica per veicolo da lavoro comprendente una valvola di priorita’

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3385311A (en) * 1965-12-22 1968-05-28 Fawick Corp Hydraulic flow divider
US3895888A (en) * 1973-10-19 1975-07-22 Trw Inc Hydrostatic control unit
US3918856A (en) * 1974-02-19 1975-11-11 Trw Inc Gerotor fluid controller with twistable blade energy storing means
US3979908A (en) * 1975-09-29 1976-09-14 The Cessna Aircraft Company Priority flow valve
US3996742A (en) * 1976-03-04 1976-12-14 Trw Inc. Fluid flow control apparatus
IT1077304B (it) * 1976-06-23 1985-05-04 Eaton Corp Regolatore per dispositivi azionati dalla pressione di un fluido
DE2738483A1 (de) * 1977-08-26 1979-03-01 Zahnradfabrik Friedrichshafen Steuereinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US4167893A (en) * 1978-02-06 1979-09-18 Eaton Corporation Load sensing valve
US4215720A (en) * 1978-10-02 1980-08-05 General Signal Corporation Fluid control valve system
US4253382A (en) * 1979-09-07 1981-03-03 Eaton Corporation Steering valve assembly for steering and brake system
JPS56127405U (da) * 1980-02-29 1981-09-28
US4665695A (en) * 1981-03-13 1987-05-19 Trw Inc. Hydrostatic load sense steering system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0092637A2 (en) 1983-11-02
DK75483D0 (da) 1983-02-22
DK75483A (da) 1983-10-24
BR8300849A (pt) 1984-04-17
DK154688C (da) 1989-05-01
EP0092637A3 (en) 1984-03-21
EP0092637B1 (en) 1986-03-05
US4488569A (en) 1984-12-18
DE3362368D1 (en) 1986-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK154688B (da) Apparat til styring af en fluidumstroem til to forskellige hydrauliske kredsloeb
US3819307A (en) Stability means for a controller for fluid pressure operated devices
US4079805A (en) Vehicle steering system
US4096883A (en) Closed-center controller and neutral bypass arrangement therefor
US3250227A (en) Torque control apparatus for hydraulic power units
US3481147A (en) Hydraulic power system
US3584537A (en) Hydrostatic steering system
US3996742A (en) Fluid flow control apparatus
JPH0659835B2 (ja) 液圧式パワ−ステアリング装置
GB1294700A (en) Improvements in or relating to hydraulically operated servo systems, particularly for vehicle power steering systems
US2443333A (en) Rotary valve actuating device
US3795109A (en) Hydrostatic transmission drive system
US2630681A (en) Rotary pump and motor hydraulic drive having a substantially constant output speed
US3301138A (en) Hydraulic system for reciprocating a rotating shaft
US3391538A (en) Hydraulic intensifiers
US4454716A (en) Load sense hydrostatic vehicle steering system
US2528645A (en) Hydraulic power transmission apparatus
US3020890A (en) Pump control valve with bypass
US6131687A (en) Process for actuating the steering cylinders of mobile plant and steering system therefor
US6772671B2 (en) Electrohydraulic motor and hydraulic driving method
US3855792A (en) Hydrostatic transmission drive system
US3333416A (en) Hydraulic steering system
US3394545A (en) Hydraulic steering system
US4164892A (en) Control apparatus
US3446021A (en) Power steering unit with poppet directional control valves

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired