DK168917B1 - Styreapparat for en hydrostatisk styreindretning eller lignende - Google Patents

Description

i DK 168917 B1

Opfindelsen angår et styreapparat for en hydrostatisk sty-reindretning eller lignende som angivet i den indledende del af krav 1.

5 Et styreapparat af denne art med bypass-drossel er kendt fra US-PS 4 096 883. Drejegliderindretningen har ved dette apparat et ydre og et indre hylster. Styreåbningerne dannes af de i de to hylstres omkredsflader liggende tværsnit af boringer, noter og lignende. Bag den første drossel 10 udgår en lasttrykledning. Det aktuelle lasttryk tjener til at styre pumpetrykket lastafhængigt og at aktivere en prioritetsventil .

Styreapparatet er i det væsentlige af "closed-center"-ty-15 pen og afviger kun herfra ved, at i neutralstillingen ledes en af bypass-droslen begrænset trykvæskemængde, fx 5% af den maksimale gennemstrømningsmængde, gennem styreapparatet. Herved holdes styreapparatets dele på en passende temperatur. Det er derfor ikke muligt, at der optræder 20 sammenklemninger, når drejegliderindretningen opvarmes hurtigere end huset ved en idrifttagelse efter en længere afkølingsperiode. Den stadige strømning gennem styreapparatet har den yderligere fordel, at glideren i prioritetsventilen holder den til styreapparatet førende, styrede 25 åbning minimalt åben. Systemet er derfor straks parat til at regulere, når styreapparatets drejeglider-ventilindret-ning forskydes ud af neutralstillingen. Der optræder følgelig ingen dødgang, der af kunden fornemmes ubehageligt som såkaldt "hårdt punkt" ved drejning af styreapparatet.

30 I det kendte tilfælde realiseres bypass-droslen af to styreåbninger, som er dannet af mundingerne af en skråboring i det ydre hylster og en radialboring i det indre hylster. Allerede i neutralstillingen optræder generende støj. Da 35 de til frembringelse af disse boringer nødvendige bor skal have en bestemt mindste diameter, fås en forholdsvis stor 2 DK 168917 Bl bredde af styreåbningerne i omkredsretning. Derfor står bypass-droslen endnu åben, når den første drossel i tilløbet til sbyremotoren allerede har åbnet. Ved lastafhængigt styret pumpetryk stiger derfor lasttrykket og med det pum-5 petrykket, så længe bypass-droslen endnu ikke er lukket.

Det højere tryk fører til kraftig støj. Desuden kræves der en forholdsvis stor drejevinkel for at lukke bypass-dros-len.

10 Endvidere er et styreapparat kendt (DE-PS 28 35 815), ved hvilket en drej eglider, som udvendigt er forsynet med sty-renoter, virker sammen med en husboring, som på den indvendige side er forsynet roed styrenoter. I neutralstillingen er den i tilløbet liggende første drossel og den i 15 tilbageløbet liggende anden drossel åben, og en kortslutningsledning forbinder pumpetilslutningen med beholdertilslutningen. Efter drejning ud af neutralstillingen lukkes kortslutningsledningen, og i tilbageløbsvejen indkobles serieforbindelsen af to drosler, som hver er dannet af en 20 boring. Herved kan hvislelyde på styrekanterne formindskes.

Formålet med opfindelsen er at angive et styreapparat af den i indledningen beskrevne art, ved hvilket - ens dros-25 selforhold forudsat - støjdannelsen er mindre, og lukningen allerede sker efter en mindre drejevinkel.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen som angivet i den kendetegnende del af krav l.

30

Ved at koble de to drosselsteder efter hinanden fås ved den samme drosselmodstand en betydelig nedsættelse af støjdannelsen. Konstruktionen tillader også at lukke bypass-droslen fuldstændigt allerede efter en meget lille 35 drejning ud af neutralstillingen. For her kommer det kun an på bredden af det shuntende rum og bredden af afsnittet 3 DK 168917 B1 mellem de mod hinanden forskudte styrenoter. Fremstillingen af styrenoterne og det shuntende rum kan ske med stor præcision. Hvis det ønskes, kan bypass-droslens drosselmodstand også forøges, således at gennemstrømningsmængden 5 gennem styreapparatet kan reduceres ved et givet pumpetryk.

Især er det ifølge krav 2 muligt at foretage lukningen, før den første og i givet fald den anden drossel åbner, og 10 pumpetrykket stiger. Også dette forringer støjdannelsen.

Ved udførelsesformen ifølge krav 3 er yderligere plads ikke nødvendig for den største del af den første styrenot.

Over den med afsnittet samvirkende boring er der i neu-15 tralstillingen sikret en sikker forbindelse til pumpetilslutningen.

Den i fig. 4 nævnte slids etablerer umiddelbart forbindelsen til beholdertilslutningen.

20

Forholdsreglen i fig. 5 giver en aksial kort konstruktion.

Det shuntende rum kan så holdes aksialt kort.

Boringen ifølge krav 6 kan også anbringes på det ydre hyl-25 sters indvendige omkreds, når den er anbragt nær endesiden og bores let skrå.

Med den videre udformning i krav 7 er det muligt at anbringe bypass-droslen således, at der praktisk taget ikke 30 kræves yderligere plads.

Ved udformningen ifølge krav 8 benyttes det for bypass-droslen anvendte grundprincip også for aflastningsdroslen.

DK 168917 B1 4

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist, foretrukket udførelseseksempel, der viser i 5 fig. 1 en skematisk fremstilling af et styreapparat, der forbedres ifølge opfindelsen, fig. 2 et længdesnit gennem et styreapparat ifølge opfindelsen, 10 fig. 3 en plantegning, delvis brudt op, af drejeglider-indretningens ydre hylster, fig. 4 snittet langs linien A-A i fig. 3, 15 fig. 5 snittet langs linien B-B i fig. 3, fig. 6 en udfoldning af det ydre hylsters udvendige om kreds , 20 fig. 7 en udfoldning af det indre hylsters udvendige omkreds og fig. 8 i et diagram droslernes åbningsflader som funk-25 tion af drejevinklen.

Fig. 1 viser skematisk et styreapparat 1 til aktivering af en styremotor 2, som er forbundet med to styremotortil-slutninger R og L. En pumpetilslutning P er over en kon-30 traventil 2' og en prioritetsventils 3 CF-tilslutning forbundet med en pumpe 4. En beholdertilslutning T er forbundet med en beholder 5. En i styreapparatet 1 indeholdt drejeglider-ventilindretning påvirkes på den ene side af et rat 6 og på den anden side af en målemotor 7. I hoved-35 strømvejen er der alt i alt anbragt fem drosler, nemlig droslerne Al - A4 i tilløbet til styremotoren 2 og droslen DK 168917 B1 5 A5 i tilbageløbet. De mange drosler er nødvendige, fordi der såvel i tilløbet som i tilbageløbet skal drosles, fordi motortilslutningerne R og L i afhængighed af rattets 6 drejeretning skal forbindes med pumpetilslutningen P og 5 beholdertilslutningen T, og fordi også gennemstrømningsretningen af den til styremotoren 2 strømmende væske skal ske drejeretningsafhængigt gennem målemotoren 7. Droslerne Al, A4 og A5 er lukkede i neutralstillingen. Det drejer sig for så vidt om en "closed-center, non-reaction"-styre-10 enhed. På et punkt 8 bag den første drossel Al afgrener en lasttrykledning 9, over hvilken et tryksignal LS afledes, som i styremotorens drift svarer til lasttrykket. Lasttrykket, som ved hjælp af en overstrømningsventil 10 begrænses til en maksimal værdi, styrer på den ene side en 15 indstillingsindretning 11 af pumpen 4, som fx har en foranderlig fortrængning, for at tilpasse pumpeeffekten til behovet, og tilføres på den anden side et trykrum 12 af prioritetsventilen 3. Dér virker lasttrykket sammen med en fjeder 13 på en glider 14, hvis over for liggende endeside 20 påvirkes af indgangstrykket PP i trykrummet 15. Indgangstrykket efterreguleres derfor lasttrykket LS således, at gennemstrømningsmængden i det væsentlige kun afhænger af droslens Al åbningsbredde, men ikke af lasttrykket. Der kan over prioritetsventilens 3 udgang EF tilsluttes yder-25 ligere forbrugere.

Mellem punktet 8 og beholdertilslutningen T er der koblet en aflastningsdrossel 16, som er åben i neutralstillingen, men som i øvrigt er lukket. Den sørger for, at lasttrykket 30 LS straks falder til beholdertrykket, når styreapparatet når neutralstillingen. Mellem pumpetilslutningen P og beholdertilslutningen T er der koblet en bypass-drossel 17, som åbner i neutralstillingen, men som i øvrigt er lukket.

Over den strømmer, når styreapparatet indtager neutral-35 stillingen, en forudbestemt lille mængde varm trykvæske, som holder styreapparatet på en forhøjet temperatur. Mæng- DK 168917 B1 6 den retter sig efter bypass-droslens drosselmodstand og indgangstrykket pp, som ikke kan være højere, end hvad der svarer til fjederens 13 kraft i prioritetsventilen 3.

5 En udførelsesform ifølge opfindelsen er forklaret nærmere i fig. 2-7. Styreapparatet 1 har et hus 18 med påsat målemotor 7 og en endeplade 20. Pumpetilslutningen P og beholdertilslutningen T er anbragt på oversiden. Styremotortil-slutningerne R og L er kun antydet. Målemotoren 7 består 10 af en faststående tandring 21 med indvendig fortanding og et drejende og kredsende tandhjul 22 med udvendig fortanding, mellem hvilke der er anbragt fortrængningskamre 23.

I en husboring 24 befinder der sig en drejeglider-ventil-15 indretning 25. I denne boring er der ved siden af hinanden anbragt: En ringnot 26, som er forbundet med beholdertilslutningen T, en ringnot 27, som er forbundet med den ene styremotortilslutning L, en ringnot 28, som er forbundet med den anden styremotortilslutning R, en række styreåb-20 ninger 29, som hver over en aksialkanal 30 er forbundet med et fortrængningskammer 23, og en ringnot 31, som er forbundet med pumpetilslutningen P.

Ventilindretningen 25 har et ydre hylster 32 og et indre 25 hylster 33. Det ydre hylster 32 er drejefast forbundet med målemotorens 7 tandhjul 22 over en stift og en kardanaksel 34. Det indre hylster 33 er forsynet med en kobling 35 til forbindelse med rattet 6 og kan derfor forbindes drejefast med dette. De to hylstre kan mod kraften af radiale blad-30 fjedre 36 drejes ud af en neutralstilling i begge retninger over en forudbestemt drejevinkel i forhold til hinanden.

Som især fig. 3 og 6 viser, har det ydre hylster 32 fra 35 højre mod venstre en ringnot 37 med boringer 38, en ringnot 39 med boringer 40, en række boringer 41, en dobbelt DK 168917 B1 7 række boringer 42, en dobbelt række boringer 43, huller 44 for stiftens udtræden til forbindelse med kardanakslen 34 samt forbindelsesåbninger 45.

5 Som det kan ses i fig. 2 og 7, er der i det indre hylster 33 fra højre mod venstre alternerende anbragt kortere ak-sialnoter 46 og længere aksialnoter 47 i en række og forbundet med en ringnot 48, fra hvilken yderligere aksialnoter 49 udgår. De overlappes delvist med aksialnoter 50, 10 som er forbundet med hinanden ved hjælp af en ringnot 51.

Disse overlappes delvist med aksialnoter 52, af hvilke nogle har et gennembrud 53 for stiften. De to hylstre har endvidere indsnit 54 og 55 for bladfjedrene 36.

15 Som man kan se ved samlet betragtning af fig. 6 og 7, danner boringerne 40 og aksialnoterne 46, 47 droslen Al, ak-sialnoterne 49 danner i forbindelse med hver anden boring 41 droslen A2, aksialnoterne 50 danner i forbindelse med de andre boringer 41 droslen A3, aksialnoterne 50 danner 20 drejeretningsafhængigt med boringerne 42 eller 43 droslen A4, og aksialnoterne 52 danner i forbindelse med de andre boringer 43 eller 42 droslen A5. For boringerne 40 står over ringnoten 31 i forbindelse med pumpetilslutningen P. Boringerne 41, som forefindes i det dobbelte antal tænder 25 af tandhjulet 22, danner med styreåbningerne 29, som forefindes i antallet af tandringens 21 tænder, en fordelerventil for målemotoren 7. Boringerne 42 og 43 står i forbindelse med en styremotortilslutning R og L. Aksialnoterne 52 er over en på dette sted mellem hylstrene anbragt 30 spalte 55 og forbindelsesåbningerne 45 forbundet med beholdertilslutningen T.

Bypass-droslen 17 er opbygget således: På det indre hylsters 33 udvendige omkreds er der anbragt en første aksial 35 styrenot 56 og i omkredsretning ved siden af en anden, som gennemgående slids udformet aksial styrenot 57. Begge er DK 168917 B1 8 forbundet med hinanden i neutralstillingen ved hjælp af et shuntende rum i form af en skrå på den ene side lukket boring 58. Den første styrenot 56 rager ind i et afsnit 59 mellem en kortere aksialnot 46 og en længere aksialnot 47.

5 Dér står de i forbindelse med en boring 40 til forbindelse med indgangstrykket PP. Den anden styrenot 57 overlapper aksialt den første styrenot og er anbragt i forlængelse af den kortere aksialnot 46. For de nævnte dele kræves derfor ingen yderligere plads. Det shuntende rum 58 overdækker 10 kun med en lille del af sit tværsnit styrenoten 56 og med en anden lille del af sit tværsnit styrenoten 57. Som følge heraf fås to drosselsteder med ringe støj dannelse. En lille vinkeldrejning, fx kun noget mere end to grader, er tilstrækkelig til at bringe det shuntende rum 58 fuldstæn-15 digt ud af indgreb med en af de to styrenoter 56 og 57 og dermed at lukke bypass-droslen 17.

Til frembringelse af aflastningsdroslen 16 er der på det indre hylsters 33 udvendige omkreds anbragt en aksialnot 20 60 i form af en gennemgående slids og på det ydre hylsters 32 indvendige omkreds et shuntende rum 61 i form af en skråt boret blindboring. Da det ved aflastningsdroslen kommer an på at holde drosselmodstanden så lav som muligt, altså at bevirke aflastningen hurtigt, er den beskrevne 25 konstruktion anbragt tre gange på omkredsen. Samtlige shuntende rum befinder sig omtrent under ringnoten 37.

I fig. 8 er de enkelte droslers flade F angivet som funktion af drejevinklen. Neutralstillingen befinder sig ved 30 vinklen nul. De af styreåbningerne for målemotoren dannede drosler A2 og A3 står vedvarende åbne. Efter en vinkel på ca 2° åbnes droslen A4. Droslen Al og droslen A5 følger.

Kurven I viser forløbet for bypass-droslen 17. Den er derfor allerede lukket ved en vinkel på ca. 2,25°, når droslen 35 Al netop begynder at åbne. Til sammenligning er kurven II

DK 168917 B1 9 for den kendte bypass-drossel, som først lukker ved en vinkel på 4,8°, vist stiplet.

Alt i alt får man derfor et styreapparat, ved hvilket by-5 pass-droslen kan fremstilles med større nøjagtighed end hidtil, allerede er lukket efter en mindre drejevinkel og virker stærkt støjformindskende. Herved kan blindboringen fremstilles med et bor med større diameter, end det hidtil var tilfældet.

10 I stedet for den viste ,,non-reaction,,-styreenhed kan der også anvendes en ,,reaction"-styreenhed, ved hvilken de to motortilslutninger R og L er forbundet med hinanden i neutralstillingen .

Claims (8)

1. Styreapparat (1) for en hydrostatisk styreindretning 5 eller lignende, med en drejeglider-ventilindretning, hvis i forhold til hinanden over en begrænset vinkel på begge sider af en neutralstilling drejelige gliderelementer (32, 33) har styreåbninger, som i det mindste danner en første drossel (Al) i tilløbet til stylo remotoren (2) og en anden drossel (A5) i tilbageløbet fra styremotoren (2), hvilke drosler er lukkede i neutralstillingen, samt en i neutralstillingen åben by-pass-drossel (17) mellem en tilslutning (P, T) på pumpesiden og beholdersiden, kendetegnet 15 v e d, at bypass-droslen (17) har to efter hinanden koblede drosselsteder, idet to i drejeretning mod hinanden forskudte styrenoter (56, 57) i det ene gliderelement (33) i neutralstillingen er forbundet med hinanden ved hjælp af en på den ene side lukket boring 20 (58) i det andet gliderelement (32) .

2. Styreapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at boringens (58) diameter og afsnittets bredde er dimensioneret mellem de mod hinanden forskudte sty- 25 renoter (56, 57) således, at bypass-droslen (17) luk ker, før den første drossel (Al) åbner.

3. Styreapparat ifølge krav 1 eller 2, ved hvilket drejeglider indretningen har et ydre (32) og et indre (33) 30 hylster, og den første drossel (Al) er dannet af i om kredsretning forskudte boringer (40) i det ydre hylster (32) og af afsnit (59) adskilte aksialnoter (46, 47. på den udvendige omkreds af det indre hylster (33), kendetegnet ved, at bypass-droslens 35 (17) styrenoter (56, 57) er anbragt på det indre hyl- DK 168917 B1 sters (33) udvendige omkreds, og den første styrenot strækker sig ind i et af afsnittene (59).

4. Styreapparat ifølge krav 3, ved hvilket det indre hyl-5 sters (33) inderrum er forbundet med beholdertilslut ningen (T), kendetegnet ved, at bypass-droslens (17) anden styrenot (57) er dannet af en slids gennem det indre hylster (33).

5. Styreapparat ifølge et af kravene 1-4, kende tegnet ved, at bypass-droslens (17) styrenoter (56, 57) overlapper hinanden aksialt.

6. Styreapparat ifølge et af kravene 1-5, kende- 15 tegnet ved, at den på den ene side lukkede bo ring (58) er dannet af en blindboring.

7. Styreapparat ifølge et af kravene 3-6, ved hvilket der bag den første drossel (Al) udgår en lasttrykledning 20 (9), som i neutralstillingen over en aflastningsdros sel (16) er forbundet med beholdertilslutningen (T), kendetegnet ved, at lasttrykledningen (9) har en på det ydre hylsters (32) udvendige omkreds anbragt ringnot (37), som over boringer (38) står i for- 25 bindelse med længere aksialnoter (47) af den første drossel (Al), at mindst en mellem de længere aksialno-ter (47) liggende aksialnot (46) er kortere, at bypass-droslens (17) anden styrenot (57) ligger i det af den kortere aksialnot mellem de længere aksialnoter 30 friladte område, og at den lukkede boring (58) er an bragt omtrent under ringnoten (37).

8. styreapparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at aflastningsdroslen (16) har en styrenot 35 (60), som på det indre hylsters (33) udvendige omkreds er anbragt forskudt i drejeretning ved siden af en DK 168917 B1 længere aksialnot (47) af den første drossel (Al) og overlapper denne aksialt, hvorved styrenot og aksialnot i neutralstillingen er forbundet med hinanden ved hjælp af et shuntende rum (61) på det ydre hylsters 5 (32) indvendige omkreds.