DE2623666A1

DE2623666A1 - Hydraulische vorrichtung

Info

Publication number: DE2623666A1
Application number: DE19762623666
Authority: DE
Inventors: Raymon Lee Goff
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1976-12-23
Also published as: DK154240C; JPS51147826A; BE842401A; AT353109B; NL172358C; US3996838A; FR2313251B1; BR7603467A; IE42591L; FR2313251A1; JPS5819506B2; DK154240B; CA1050394A; IE42591B1; LU75071A1; SE7606274L; DK232476A; AU1461376A; NL172358B; SE421518B

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

TRW Inc. 25. Mai 1976

23555 Euclid Avenue ·

Cleveland, Ohio 44117 /V.St.A. .

Unser Zeichen: T 2019

Hydraulische Vorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Fahrzeugservolenkungen und insbesondere auf eine Servolenkung, die eine Pumpe aufweist, einen hydraulischen Zylinder, welcher die gelenkten Räder des Fahrzeuges bewegt und eine Druckmittelsteuerung zwischen der Pumpe und dem hydraulischen Zylinder, mit der die Druckmittelströmung zwischen diesen gesteuert wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Servolenksystem, welches mit einem Hydrauliksystem verbunden ist, mit dem ein Gerät am Fahrzeug gesteuert wird.

Hydraulische Systeme, in denen eine einzige Pumpe verwendet wird, um Druckmittel einem Lenkmechanismus sowie einem Gerät zuzuführen, sind bekannt. Hauptsächlich sind derartige Systeme so aufgebaut, daß die Lenkfunktion den Vorrang vor dem Betrieb des Gerätes hat. Vorrangschieber für derartige kombinierte Systeme sind bekannt. Derartige

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Vorrangschieber arbeiten normalerweise so, daß sie auf den Bedarf der Lenkung ansprechen, um die Strömung zu dem Gerät zu begrenzen.

In der US-PS 3 834 278 wird ein kombiniertes hydraulisches Betätigungssystem für die Lenkung und für ein Gerät beschrieben. Bei dieser bekannten Anlage ist die Druckmittelsteuerung derart aufgebaut, daß eine Strömung zum Gerät durch die Lenkungssteuerung erfolgt. Insbesondere ist die Druckmittelsteuerung bei dieser bekannten Einrichtung von der Bauart, bei der ein Schieber verwendet wird, der sich ansprechend auf die Lenkung bewegt. Wenn sich der Schieber ansprechend auf die Lenkung bewegt, wird die Strömung zum Zusatzkreis beispielsweise zu einem Gerät blockiert, wenn der Schieber zunehmend den Strömungsweg zum Lenkkreis öffnet. Demzufolge hat das Servolenksystem immer den Vorrang über den Zusatzkreis, sofern es das Druckmittel betrifft, welches von der Servopumpe zugeführt wird.Demzufolge steuert der Fahrer optimal die Servolenkung unabhängig davon, ob der Zusatzkreis gleichzeitig betätigt wird, da unter allen Umständen die Bewegung des Schiebers aus seiner neutralen Stellung heraus die Strömung zum Zusatzkreis blockieren kann und der Grad des Blockierens ist proportional zu der Strecke, um die sich der Schiebermechanismus aus seiner neutralen Stellung heraus bewegt hat.

In dem System, welches in der US-PS 3 83¹I 278 beschrieben wird, kann keine Strömung zum Gerät oder zum Zusatzkreis stattfinden, wenn sich der Lenkschieber in einer Stellung befindet, in der vollständig die Strömung zum Gerät blockiert ist. Wenn dieses System bei einem landwirtschaftlichen Traktor verwendet wird, arbeitet dieses beispielsweise so, daß wenn am Ende eines Feldes eine Kehre gefahren wird, die Traktorräder sich in einer voll ausgeschlagenen Stel-

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lung befinden können und der Lenkschieber sich in einer vollständig betätigten Stellung befindet und dabei ist es nicht möglich, ein Gerät am Traktor beim Fahren der Kurve anzuheben.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung des in der US-PS 3 834 278 beschriebenen Systems. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung, mit der Druckmittel dem zusätzlichen Hydraulikkreis zugeführt werden kann, wenn der Lenkschieber geschlossen ist. Dadurch kann beispielsweise das Gerät im Zusatzkreis betätigt werden, wenn enge oder kurze Kurven gefahren werden. Demzufolge kann, wenn die Erfindung bei einem Traktor verwendet wird, wenn dieser eine enge Kehre am Ende des Feldes fährt, das Gerät angehoben werden.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine hydraulische Steuerung von der Art, wie sie im allgemeinen in der US-PS 3 834 278 beschrieben wird. Es ist ein Steuerschieber in das System eingeschaltet und insbesondere in dem Gehäuse eine hydraulische Steuerung angeordnet, welches den Lenksehieber enthält. Der Steuerschieber weist einen

Steuerkolben auf, der sich ansprechend auf diesen einwirkende Kraftunterschiede verschiebt. Der Steuerkolben weist eine Nute auf, die mit einem Auslaß oder einer Zusatzöffnung in der hydraulischen Steuerung in Verbindung steht, wobei diese Nute dem Gerät Druckmittel zuführt. Das Gehäuse weist einen Bauteil auf, der eine Kammer für ein Druckmittel begrenzt, welche auf eine Seite·des Schieberkolbens einwirkt. Der Schieberkolben trägt ein Überströmventil und eine Drosselöffnung.

Wenn sich das Überströmventil ansprechend auf den Speisedruck öffnet, strömt Druckmittel durch die Drosselstelle,

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und es wird ein Druckabfall zwischen der Kammer, die mit dem Speisedruck in¹ Verbindung steht, und der Kammer erzeugt, die auf der anderen Seite des Schieberkolbens angeordnet ist. Als Ergebnis dieses Druckabfalls am Schieberkolben wird der Schieberkolben verschoben und Druckmittel aus der Speisekammer wird direkt dem Zusatzsystem zugeführt und zwar auch dann, wenn der Lenksteuerschieber sich in einer geschlossenen Stellung befindet, in der eine Strömung zum Zusatzsystem blockiert wird.

Demzufolge weist die hydraulische Vorrichtung die Vorteile des Systems auf, die in der US-PS 3 83¹I 278 beschrieben sind, jedoch zusätzlich ist diese Vorrichtung so aufgebaut, daß eine Strömung zu einem Zusatzsystem auch dann erfolgen kann, wenn der Lenksteuerschieber eine Strömung von Druckmittel zum Zusatzsystem blockiert. Der Aufbau ist ferner derart, daß in dem Fall, daß die Lenksteuerung nicht den benötigten Druckmitteldruck erhält, der Steuerschieberkolben sich in eine Stellung bewegt, in der die Strömung zum Gerät blockiert wird, und dadurch hat die Lenkfunktion einen Vorrang gegenüber dem Zusatzsystem in dem Fall, daß ein derartiger Vorrang erforderlich ist.

Die Erfindung betrifft ganz allgemein gesagt einen Verteilerschieber für eine Servolenkung, bei der der Bedarf eine Pumpenleistung übersteigen kann.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Fahrzeug, welches eine hydraulische Steuerung und ein hydraulisch betätigtes Gerät aufweist. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, welches eine Einlaßöffnung, erste und zweite Arbeitsöffnungen aufweist, die mit dem Lenkmechanismus in Verbindung stehen, eine Rückleitungsöffnung und eine Zusatzöffnung, die mit dem Gerät in Verbindung steht. Ein Zumessmechanismus ist in dem Gehäuse angeordnet und ein

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erster Schieber ist beweglich innerhalb des Gehäuses gelagert. Der erste Schieber weist eine neutrale Stellung auf, in der der Einlaß mit der Zusatzöffnung in Verbindung ist und in der Druckmittelfluß vom Einlaß zur ersten oder zweiten Arbeitsöffnung blockiert wird. Dieser Schieber hat auch eine erste und zweite betätigte Stellung, in denen der Einlaß mit der Zumeßeinheit verbunden ist und Druckmittel von der Zumeßeinheit der ersten oder zweiten Arbeitsöffnung zugeführt wird. Der Schieber weist ferner Oberflächen auf, welche die Verbindung mit der ersten und zweiten Arbeitsöffnung blockieren und fortschreitend eine Verbindung zwischen dem Einlaß und der Zusatzöffnung blockieren und fortschreitend die Verbindung zwischen dem Einlaß und der Zusatzöffnung begrenzen und ferner fortschreitend eine Verbindung zwischen dem Einlaß und der ersten und der zweiten Arbeitsöffnung vergrößern, wenn der Schieber aus der neutralen Stellung herausbewegt wird. Die Vorrichtung weist ferner einen Steuerschieber auf, mit dem Druckmittel dem Gerät zugeführt werden kann, wenn der erste Schieber die Strömung zur Zusatzöffnung blockiert.

Weitere Merkmale der Erfindung sollen an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines hydraulischen Kreises, der erfindungsgemäß ausgebildet ist,

Fig. 2 eine Ansicht eines Teiles der hydraulischen Steuerung, die in dem in Fig. 1 dargestellten Kreis verwendet wird,

Fig. 3 eine Schnittansicht der Steuerung, die in dem in Fig. dargestellten Kreis verwendet wird und

Fig. l\ eine Schnittansicht eines Teiles der in Fig. 1 gezeigten Steuerung in einer Betriebsstellung.

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Wie bereits dargelegt wurde, bezieht sich die Erfindung auf ein hydraulisches System, welches hauptsächlich bei Fahrzeugen verwendet wird, die eine hydraulische Lenkung sowie eine Hilfseinrichtung haben, wie beispielsweise einen Planierpflug, einen Pflug od. dgl., die in gewisser Weise hydraulisch angetrieben werden. Das in Fig. 1 dargestellte System weist eine Servolenkpumpe 10 auf, die Druckmittel aus einem Behälter 11 zur Einlaßöffnung einer hydraulischen Steuerung 12 führt. Die hydraulische Steuerung 12 wird vom Fahrer des Fahrzeuges betätigt und weist insbesondere eine Lenksteuerung auf, die mit dem Lenkrad des Fahrzeuges verbunden ist.

Die hydraulische Steuerung 12 soll im einzelnen im folgenden beschrieben werden. Im allgemeinen weist die hydraulische Steuerung eine Lenkwelle 14 auf, die bei einer Drehung des Lenkrades des Fahrzeuges gedreht wird. Die Steuerung 12 weist ferner eine Schieberhülse 15 und eine Zumeßeinheit 16 auf. Bei einer Drehung der Lenkwelle 14 wird die Schieberhülse 15 bewegt und in gleicher Weise wird die Zumeßeinheit 16 betätigt. Die Schieberhülse 15 leitet Druckmittel zur Zumeßeinheit und die Zumeßeinheit 16 leitet das Druckmittel zurück zur Schieberhülse 15, die ihrerseits Druckmittel einem der beiden Auslässe 17 oder 18 zuführt. Die Auslässe 17 oder 18 können als Zylinderauslässe bezeichnet werden und sind über Leitungen mit den gegenüberliegenden Seiten eines Servolenkzylinders 20 verbunden. In dem Fall, in dem Druckmittel aus der Zylinderöffnung 17 zum Zylinder 20 geführt wird, wird Druckmittel über die Zylinderöffnung 18 zurückgeleitet und über die Steuerung 12 durch eine Behälteröffnung 21 der Steuerung zum Vorratsbehälter zurückgeführt.

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Die hydraulische Steuerung 12 entspricht dahingehend in gewisser Hinsicht der hydraulischen Steuerung, die in der US-PS 3 834 278 beschrieben wird, daß diese hydraulische Steuerung 12 mit einer HilfsÖffnung 22 ausgerüstet ist, die mit einer Hydraulikleitung verbunden ist, welche Druckmittel von der Steuerung 12 zu einem Arbeitsgerät führt. Das Arbeitsgerät 24 kann irgendeinen geeigneten Aufbau haben und in geeigneter Weise betätigt werden. Normalerweise ist dieses Arbeitsgerät ein Planierpflug, ein Pflug od. dgl. und wird durch einen geeigneten Antrieb angehoben, der von einem Schieber od. dgl. gesteuert wird, welcher nicht dargestellt ist. Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Arbeitsgerät .24 weist, einen Schieber mit offener Mittelstellung auf, der zur Betätigung des Arbeitsgerätes dient, eine hydraulische Betätigungseinrichtung, die von diesem Schieber betätigt wird und das Arbeitsgerät selbst. Da derartige Einrichtungen an sich bekannt sind, sollen deren Einzelheiten nicht beschrieben werden. Wie dargestellt, erfolgt eine Strömung von Druckmittel vom Arbeitsgerät 12 zum Vorratsbehälter 11 über eine Leitung 25.

Ein an sich bekanntes überström- oder Entspannungsventil 26 ist in dem System vorgesehen, um eine Strömung zum Behälter 11 in dem Fall zu ermöglichen, daß ein hoher Druck im System unmittelbar vor dem Arbeitsgerät 24 auftreten sollte. Die Funktion und die Betriebsweise eines derartigen Überströmventils sind bekannt und sollen im einzelnen nicht beschrieben werden.

Es sei nunmehr auf Fig. 3 Bezug genommen. Die Lenkwelle ist drehbar im Gehäuse 30 der Druckmittelsteuerung 12 angeordnet. Das Ende der Lenk- oder Antriebswelle 14, das sich aus dem Gehäuse 30 heraus erstreckt, ist so ausgebildet, daß es mit einem Lenkrad entweder direkt oder durch eine Verlängerungswelle oder dgl. verbunden werden kann.

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Ein Drehen der Welle 14 in einer Richtung erzeugt eine Bewegung der gelenkten Räder in einer Richtung, während eine.Drehung der Welle 14 in der anderen Richtung eine Drehung der gelenkten Räder in der anderen Richtung erzeugt. Wie bereits dargelegt, besteht keine direkte mechanische Verbindung zwischen der Antriebswelle lh und den gelenkten Rädern bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

Im Gehäuse 30 ist eine zylindrische Bohrung 51 ausgebildet, in der eine Reihe von im axialen Abstand voneinander angeordneten umlaufenden Nuten ausgebildet sind, die bei der Darstellung in Fig. 3 von links nach rechts mit P, M, C, X, R, Y, C₁, P₁, AUX und P₂ bezeichnet sind.

Die Nute P steht direkt mit der Druckmitteleinlaßöffnung 13 in Verbindung. Die Nute R steht direkt mit der Druckmittelbehälteröffnung 21 in Verbindung. Die Nuten C und C₁ sind entsprechend mit· den öffnungen 17 und 18 verbunden und die Nute AUX steht mit der Arbeitsgeräteöffnung 22 in einer noch zu beschreibenden Weise in Verbindung.

Zusätzlich sind die Nuten P, P₁ und P- durch einen inneren Druckmittelkanal miteinander verbunden, der schematisch bei 52 gezeigt ist. Ein anderer innerer Kanal 53 verbindet die Nute M mit dem Druckmittelzumeßabschnitt 16 der Druckmittelsteuerung 12.

Die Schieberhülse 15 wird axial gleitbar und drehbar in der Bohrung 51 getragen. Ein Ende der Schieberhülse 15 ist mit der Antriebswelle I¹J derart verbunden, daß eine

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begrenzte relative Drehung durch eine Kugel 60, die in einer Schraubennute 61 gleitet, durchgeführt werden kann, und auf Grund dieser relativen Drehung kann die Schieberhülse 15 axial verschoben werden.

Wenn sich die Schieberhülse 15 in einer vorbestimmten radial fluchtenden Lage gegenüber der Antriebswelle 14 befindet, wie es Fig. 3 zeigt, so befindet sie sich in einer neutralen Stellung. Wenn die Betätigungswelle 14 in einer Richtung aus dieser fluchtenden Stellung herausgedreht wird, so wird die Schieberhülse 15 axial in einer Richtung aus der dargestellten neutralen Stellung herausbewegt. Wenn andererseits die Betätigungswelle 14 in einer entgegengesetzten Richtung gedreht wird, so wird die Schieberhülse 15 axial in einer entgegengesetzten Richtung aus der dargestellten neutralen Stellung herausbewegt.

Die im Vorstehenden aufgeführten Nuten, die in der Bohrungswandung ausgebildet sind,· werden von einer entsprechenden Reihe von Stegen voneinander getrennt und eine andere Reihe von Nuten, die mit 62 bis 68 bezeichnet sind, sind in der Schieberhülse 15 ausgebildet. Wenn die Schieberhülse axial aus ihrer dargestellten neutralen Stellung herausbewegt wird, werden verschiedene Nuten, die in der Bohrungswandung 51 ausgebildet sind, überspannt und in Strömungsverbindung mit anderen dieser Nuten gebracht, wie es noch beschrieben werden soll.

Der Druckmittelzumeßabschnitt 16 weist zwei Druckmittelverdrängungszahnräder 69 und 70 auf. Diese Zahnräder bilden eine innenachsige Kreiskolbenmaschine mit festpunktlos gelagertem Rotor, die als Gerotor bezeichnet wird, und in dieser Maschine umgibt das Zahnrad 69 das Zahnrad

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und weist einen Zahn mehr aufals das Zahnrad 70, derart, daß bei einer relativen Drehung zwischen diesen beiden Zahnrädern die Achse des inneren Zahnrades 70 um die Achse des äußeren Zahnrades 69 umläuft. Ein Umsehaltschieber, der allgemein mit 71 bezeichnet ist, dient dazu, das Druckmittel in die sich ausdehnenden Arbeitstaschen zwischen den Zähnen der Zahnräder 69 und 70 hinein und aus den sich zusammenziehenden Arbeitstaschen herauszuleiten und dieser Umschaltschieber steht in Antriebsverbindung mit dem inneren Zahnrad 70 über eine Welle 72. Ein Teil 73 der Welle 72 ist mit dem inneren Zahnrad 70 für eine gemeinsame Drehung mit diesem verbunden, während ein anderer Teil Ik mit der Schieberhülse 15 für eine gemeinsame Drehung mit dieser verbunden ist. Eine Verlängerung 76 der Welle 72 dreht einen Umschaltschieber 77 um einen Zapfen 78 während des Betriebes der Zahnräder 69 und Der Schieber 77 leitet Druckmittel aus der Pumpe in die sich ausdehnenden Arbeitskammern, die zwischen den Zähnen der Zahnräder 69 und 70 ausgebildet werden. Unter hohem Druck stehendes Druckmittel steht mit dem Schieber über Kanäle in Verbindung, die den Kanal 53 umfassen.

Der Schieber 77 leitet das Druckmittel aus den sich zusammenziehenden Arbeitstaschen, die zwischen den Zähnen der Zahnräder 69 und 70 ausgebildet sind und durch Kanäle, die in der Druckmittelsteuerung 12 ausgebildet sind und die eine Bohrung 79 aufweisen, Vielehe in der Schieberhülse 15 ausgebildet ist. Obwohl die dargestellten Druckmittelverdränger 69 und 70 einen Gerotor bilden, können andere Zumeßeinrichtungen in üblicher Weise verwendet werden. Einige Servosysteme, wie beispielsweise integrale Zahnradsysteme,- benutzen keinerlei Druckmittelmeßeinrichtungen und zwar wegen der direkten mechanischen Verbindung zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern.

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Ein Torsionsstab 75 ist mit einem Ende 75a fest an der Betätigungswelle 14 befestigt, während ein entgegengesetztes Ende 75b mit der Welle 72 verbunden ist. Dieser Torsionsstab 75 bildet ein mechanisches Vorspannungsglied, welches dauernd den Ventilschieber 15 in seine neutrale Stellung relativ zur Betätigungswelle 14 vorspannt.

In vieler Hinsicht entspricht die Druckmittelsteuerung 12 der Steuerung 15, die in den US-PS 3 452 543 und 3 834 278 beschrieben sind. Diese Patentschriften beschreiben zusätzliche Merkmale der Druckmittelsteuerung 12, die hier im einzelnen zur Vereinfachung nicht diskutiert werden sollen. Die Betriebsweise der Druckmittelsteuerung 12 kann kurz wie folgt beschrieben werden. In der neutralen Stellung der Schieberhülse 15, die in Pig. 3 gezeigt ist, wird unter hohem Druck stehendes Druckmittel von der Einlaßöffnung 13 zur Nute P geführt und dann durch den Kanal 52 zu den Nuten P, und Pp. Aus diesen Nuten strömt das Druckmittel durch die Nuten 67 und 68 der Schieberhülse 15 zur Nute AUX und zur zusätzlichen öffnung 22.

Es sei nun angenommen, daß die Welle 14 nach rechts oder im Uhrzeigerdrehsinn, gesehen vom rechten Ende der Fig. 3 aus gedreht wird. Dies bewirkt, daß die Schieberhülse 15 nach links verschoben wird.

Nachdem die Betätigungswelle 14 ausreichend gedreht wurde, ist die Schieberhülse 15 weit genug nach links verschoben worden, so daß die Nut M mit der Nut P über die Nut 62 in der Schieberhülse 15 verbunden wird. Aus der Nut M strömt dann unter hohem Druck stehendes Druckmittel durch den Kanal 53 zum Schieber 77 und dann zu den sich aus-

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dehnenden Druckmittelarbeitstaschen zwischen den Zähnen der Zahnräder 69 und 70 und danach zurück zum Schieber 77 und in das Innere der Bohrung 79 der Schieberhülse 15, wie es bekannt ist. Von dort strömt das Druckmittel durch einen radialen Kanal 80 in der Schieberhülse 15 und dann durch die Nut 66 zur Nut C, von wo das Druckmittel zur Arbeitsöffnung 18 und dann zum Lenkzylinder strömt.

Das Druckmittel, welches zur Zylinderöffnung 17 vom Lenkzylinder zurückgeführt wird, tritt in die Nut C ein und strömt von dort durch die Nut X durch die Nut 63 und dann durch die Nut 6h zur Nut R, von wo aus das Druckmittel zur Rückleitungsöffnung 21 strömt.

Wenn das Druckmittel den Zahnräder 69 und 70 zugeführt wird, wird das innere Zahnrad oder der Rotor 70 in der gleichen Richtung wie die Welle I¹I und wie die Schieberhülse 15 gedreht. Bei einer Beendigung der Drehung der Welle m hat der Rotor 70 die Neigung, die Ventilhülse 15 über die Welle 72 nach Art eines Nachläufers zu drehen, d. h. die Schieberhülse wird gegenüber der Betätigungswelle m in ihre neutrale Stellung zurückverschoben, wie es an sich bekannt ist.

Eine Drehung der Antriebswelle I^ entgegengesetzt zur Uhrzeigerdrehrichtung hat die Wirkung, daß die Ventilhülse 15 bei der Betrachtung der Fig. 2 aus der neutralen Stellung nach rechts verschoben wird. Nachdem sich die Betriebswelle I¹I ausreichend relativ zur Schieberhülse 15 verdreht hat, gelangt die Nute P, in Verbindung mit der Nut SS und dadurch wird Druckmittel durch den Kanal 8o in das Innere der Schieberhülse hineingeleitet. Von dort aus strömt das Druckmittel durch den Schieber 77 zu den sich ausdehnenden Arbeitstaschen der Zähne der Zahnräder 69 und 70. Das Druckmittel aus den sich zusammenziehenden

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Druckmitteltaschen wird vom Schieber 77 dem Kanal 53 zugeleitet und von dort strömt das Druckmittel durch die Nut M und die Nut 62 zur Zylindernut C. Aus der Nut C strömt das Druckmittel in die Arbeitsöffnung 17, um den Lenkzylinder zu betätigen. Vom Zylinder über die öffnung 18 zurückgeleitetes Niederdruckmittel strömt durch die Nut C, in die Nut 65, von dort strömt das Druckmittel in die Nuten Y und 64 und zur Rückleitungsnut R, die mit der Rückleitungsöffnung 21 in Verbindung steht.

Es ist klar, daß wenn die Servopumpe 10 nicht arbeitet, die Druckmittelsteuerung als Handpumpe zur Erzeugung von Druckmittel verwendet werden kann, mit dem der hydraulische Lenkzylinder betätigt werden kann. Obwohl keine direkte mechanische Verbindung zwischen den gelenkten Rädern und dem Lenkrad vorhanden ist, ist eine hydraulische Verbindung vorhanden, und zwar auch dann, wenn die Pumpe 10 nicht arbeitet.

In der neutralen Stellung der Schieberhülse 15 befindet sich die Nut AUX in Verbindung mit den Nuten P, und Pp. Es ist deshalb eine offene Verbindung mit der Zusatzöffnung 22 vorhanden. Druckmittel fließt einfach durch die Steuerung 12 von der Einlaßöffnung 13 zur Zusatzöffnung 22. In diesem Fall steht das Druckmittel, welches von der öffnung 22 im Zusatzkreis fließt, zur Betätigung des Zusatzarbeitsgerätes 24 zur Verfügung, wenn man den Schieber zur Steuerung dieses Gerätes betätigt.

Durch den Aufbau und die Anordnung der in axialem Abstand angeordneten Nuten P bis P_, die in der Bohrungswandung 51 ausgebildet sind, und der Stege, die zwischen diesen angeordnet sind,und der in axialem Abstand angeordneten

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Nuten 62.bis 68, die im Umfang der Schieberhülse 15 ausgebildet sind und der Stege, die zwischen diesen ausgebildet sind, werden die öffnungen, die durch die zusammen™ wirkenden Seiten der Nuten P,, AUX und Pp gebildet werden, und durch die hindurch das Druckmittel zur öffnung 22 fließt, allmählich blockiert, wenn sich die Schieberhülse 15 in jeder Richtung aus ihrer neutralen Stellung, in der die gesamte Strömung durch die Steuerung 12 der öffnung 23 strömt, in eine Betriebsstellung bewegt wird, in der wenigstens eine gewisse Menge des Druckmittels, die durch die Steuerung 12 strömt, zu dem Lenkzylinder gefördert wird, um die gelenkten Räder zu drehen. Wenn die Schieberhülse weit genug aus ihrer neutralen Stellung in eine Betriebsstellung hinein bewegt ist, sind die öffnungen zwischen den Nuten P, AUX und P_? vollständig abgesperrt, und dies verhindert eine Strömung durch diesen Verbindungsweg hindurch.

Gemäß der Erfindung ist die hydraulische Steuerung 12 derart aufgebaut, daß eine Strömung von Druckmittel zur zusätzlichen öffnung 22 und zum Gerät 24 auch dann zur Verfügung gestellt werden kann, wenn der Steuerschieber 15 sich in einer Stellung befindet, in der eine Strömung von den Nuten P-. und P» zur zusätzlichen Nut 22 gesperrt ist. In diesem Zusammenhang ist ein Steuerschieber 90 in der Steuerung vorgesehen. Der Steuerschieber 90 weist einen Schieberkolben 91 auf, der in einer Bohrung 91a der Steuerung 12 angeordnet ist. Der Schieberkolben 91 ist bei der Darstellung in Pig. 3 nach rechts vorgespannt und zwar durch eine Feder 92, die in einer Kammer 92a angeordnet ist. Der Schieberkolben 91 weist einen Teil oder einen Vorsprung 93 auf, der in seiner rechten Endlage gegen die Oberfläche 93a des Gehäuses anstößt, um eine Kammer 9¹I zu bilden, die am rechten Ende des Schieberkolbens 91 liegt. Diese Kammer S^ steht in Verbindung mit dem Spei-

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sedruck in der Nut Pp.

Der Schieberkolben weist zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete umlaufende Nuten 100 und 101 auf. Die Nut 100 steht mit der Behälteröffnung 21 in Verbindung und ebenfalls mit der Nut R in der Bohrungswandung 51. Die Nut 100 hat eine derartige axiale Länge, daß in allen Stellungen des Schieberkolbens 91 durch diese Nut eine Verbindung zwischen der Nut R und der Rücklauföffnung aufrechterhalten wird. Die axiale Länge der Nut 101 ist derart, daß in der in Fig. 3 dargestellten Stellung, in der der Schieberkolben 91 nach rechts gedrückt ist, was als nicht betätigter Zustand bezeichnet werden kann, Druckmittel, welches der Nut AUX zugeführt wird, auch der Nut 101 zugeführt wird und über diese der öffnung 22. In der in Fig. 3 dargestellten Lage steuert der Steuerschieber weder die Strömung des Druckmittels zur Nut R noch die Strömung des Druckmittels von der zusätzlichen Nut AUX zur öffnung 22. In der in Fig. 3 dargestellten Stellung ist der Betrieb der Steuerung genau der gleiche, wie er vorher beschrieben wurde.

Wenn es jedoch gewünscht ist, das Gerät 24 zu betätigen und die Schieberhülse 15 sich in einer Stellung befindet, in der die Strömung von Druckmittel von der Nut P oder Pp zur Nut AUX abgesperrt wird, und wenn die Pumpe 10 einen genügenden Druck abgibt, um das Gerät 2 M zu betätigen, nimmt der Druck in der Kammer $k zu, wodurch ein Rückschlagventil 105, welches vom Schieberkolben 91 getragen wird, gegen die Vorspannung einer Feder 106 geöffnet wird. Wenn sich das Rückschlagventil 105 gegen die Vorspannung der Feder 106 nach links bewegt, strömt Druckmittel aus der Kammer 9*1 durch eine Drossel 110, einen Kanal 111 und am Ventil 105 vorbei zu einem radial sich erstreckenden

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Kanal 107, der mit der Nut 100in Verbindung steht. Wenn diese Strömung beginnt, wird an der Drosselstelle 110 ein Druckabfall aufgebaut, wobei der Druck im Kanal 111 geringer ist als der Druck in der Kammer Sk. Der Kanal 111 steht über einen axial sich erstreckenden Kanal 115 mit der Kammer 92a in Verbindung, in der die Feder 92 angeordnet ist. Da eine Strömung existiert, nimmt der Druck in der Kammer 92a ab und dadurch kann sich der Schieberkolben 91 unter dem Einfluß der Kräfte des Druckes in der Kammer Sh nach links verschieben.

Wenn sich unter diesen Bedingungen der Schieberkolben 91 nach links verschiebt (Fig. 4) und die Bewegung des Schieberkolbens ausreichend ist, damit der Steg 101a sich über die Zusatzöffnung 22 hinweg bewegt, so kann eine Strömung aus der Kammer 9*i direkt in das Zusatzsystem geleitet werden und zwar auch dann, wenn die Schieberhülse 15 sich in einer Stellung befindet, in der eine Strömung aus der Kammer 94 in die Nut AUX verhindert wird. Unter solchen Bedingungen kann das Gerät 24 betätigt werden und zwar auch dann, wenn die Schieberhülse 15 sich in der Blockierstellung befindet.

Eine derartige Funktion ist deswegen von Bedeutung, da in vielen Fällen während des Betriebes die Schieberhülse 15 sich in einer Endlage befinden kann, und es dennoch erforderlich ist, ein Gerät, welches in dem System vorhanden ist, zu betätigen. Beispielsweise ist es bei landwirtschaftlichen Traktoren üblich, wenn sie am Ende eines Feldes umdrehen, ein Gerät während der Kurvenfahrt anheben. Wenn ein derartiges Manöver mit dem vorliegenden System durchgeführt wird, und die Schieberhülse 15 eine Strömung in das Zusatzsystem blockiert, kann der Steuerschieber wirksam werden, um einen Bypaß um die Schieberhülse herum

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auszubilden und um Druckmittel direkt dem Zusatzsystem aus der Kammer 94 zuzuführen, so daß das Gerät 24 betätigt werden kann.

Falls ein derartiger Betrieb durchgeführt wird, wobei jedoch die Betätigung des Gerätes die Erfüllung des Bedarfes des Lenksystems in Frage stellt, oder dazu führt, daß für Lenkzwecke ein Druck zur Verfügung gestellt wird, arbeitet das System derart, daß die Lenkung den Vorrang erhält. In diesem Fall wird die Lenkwelle 14 gedreht und die Zumeßeinheit 16 wird dadurch ebenfalls gedreht. Der Druck in der Kammer 94 wird dadurch herabgesetzt, daß der Zumeßmechanismus 16 versucht, Druckmittel einzusaugen, jedoch wird dessen Bedarf durch das Fehlen von Speisedruck nicht befriedigt. Wenn ein derartiger Zustand auftritt, bewirkt die Erniedrigung des Druckes in der Kammer 94, daß sich der Schieberkolben 91 unter der Einwirkung der Feder 92 und dem Druck in der Kammer 92a nach rechts bewegt. Wenn dies stattfindet, wird die Druckmittelströmung zum Zusatzsystem durch den Schieberkolben 91 blockiert und zwar auch dann, wenn sich die Schieberhülse 15 ebenfalls in einer Stellung befinden kann, in der die Strömung zum Zusatzsystem blockiert wird. Durch die Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, daß Druckmittel in dem Fall zu einem Gerät strömen kann, daß die Schieberhülse 15 der Lenksteuerung sich in einer Blockierstellung befindet. Gleichzeitig wird jedoch der Vorrang des Lenksystems für den Fall sichergestellt, daß das Lenksystem nicht die ausreichende Druckmittelmenge erhält, um dieses zu betätigen, wenn das Hilfsgerät in Betrieb ist.

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Claims

Patentansprüche

Hydraulische Vorrichtung für ein Fahrzeug, welches eine Lenkung aufweist, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung, einer Rückströmöffnung und einer Zusatzöffnung, die mit einem Gerät in Verbindung steht, einen ersten Schieber, der beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist und eine neutrale Stellung einnehmen kann, in der die Einlaßöffnung mit der Zusatzöffnung verbunden ist, wobei dieser erste Schieber eine erste und eine zweite Betriebsstellung aufweist, in der der Einlaß mit der Lenkung verbunden ist, um eine Lenkung in verschiedenen Richtung durchzuführen, wobei der Schieber fortschreitend die Verbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Zusatzöffnung verengt und fortschreitend die Verbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Steuerung vergrößert, wenn der erste Schieber aus der neutralen Stellung herausbewegt wird, Einrichtungen, die normalerweise den ersten Schieber in die neutrale Stellung vorspannen, eine Schieberbetätigung, die in Antriebsverbindung mit dem Schieber steht, um diesen Schieber aus der neutralen Stellung in die Betriebsstellung zu bringen und durch einen zweiten Schieber in dem Gehäuse, der eine Verbindung von der Einlaßöffnung zur zusätzlichen öffnung herstellt, wenn der erste Schieber die Strömung zur zusätzlichen öffnung blockiert und ein Druck vorhanden ist, um das Gerät zu betätigen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber ein Schieberelement aufweist, das in einer Bohrung in dem Gehäuse bewegbar ist, daß das Gehäuse eine Kammer begrenzt, die in Verbindung mit der Einlaßöffnung steht, daß das Schieberelement Oberflächen aufweist, gegen die der Druck in der Kammer einwirkt und daß der

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Schieber beweglich ist, um den Druck in dieser Kammer
mit der zusätzlichen öffnung zu verbinden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberelement ein Kolbenschieber ist, der ein Überströmventil trägt, daß das Überströmventil mit der Rücklauföffnung in Verbindung steht und sich ansprechend auf den Druck in der Kammer öffnet, daß der Kolbenschieber
ferner eine Drosselöffnung im Kanal zwischen der Kammer
und der Rücklauföffnung aufweist, daß eine Strömung durch diese Drosselöffnung hindurch einen Druckabfall erzeugt, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um den Druckabfall auf den Schieberkolben zu übertragen,- um diesen zu bewegen,
damit Druckmittel aus der Kammer in die Zusatzöffnung
gelangen kann.
¹J. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkolben eine Feder aufweist, die den Schieberkolben entgegengesetzt zum Druck in der Kammer beaufschlagt, wobei der Druck auf der Niederdruckseite der
Drosselöffnung mit der Feder zusammenwirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen, die den Niederdruck mit der Kammer verbinden, einen Kanal aufweisen, der stromab von der Drosselstelle angeordnet ist, wobei diese Drosselstelle zwischen dem Überströmventil und der Kammer angeordnet ist.

609 852/0272