DE3507901A1

DE3507901A1 - Steuergeraet fuer hydrostatische lenkeinrichtungen

Info

Publication number: DE3507901A1
Application number: DE19853507901
Authority: DE
Inventors: Poul Henning Nordborg Holm Pedersen; Ivar Sonderborg Rasmussen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1986-09-18
Also published as: DK91786A; DE3507901C2; CA1264270A; IT1187947B; JPS61207272A; IT8667177A1; IT8653072V0; DD243480A5; IT8667177A0; DK91786D0; DK158883C; DK158883B; US4696161A; JPH0629036B2

Description

DANFOSS A/S, DK-6430 Nordborg

Steuergerät für hydrostatische Lenkeinrichtungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für hydrostatische Lenkeinrichtungen, dessen Gehäuse einen innenverzahnten Zahnring eines Meßmotors zwischen einem Ventilblock und einer Stirnplatte aufweist und durch Schrauben, welche im Zahnring angeordnete Axialbohrungen durchsetzen, zusammengehalten ist, wobei der Ventilblock eine Bohrung aufweist, welche zur Bildung einer Ri chtungs- und Verteilerventilanordnung einen äußeren Druckschieber und einen mit der Lenkwelle verbindbaren inneren Drehschieber sowie eine drehfest mit dem äußeren Drehschieber und einem drehenden und kreisenden Zahnrad des Meßmotors verbundene Gelenkwelle aufnimmt, und in Verlängerung von im Zahnring angeordneten Axialbohrungen zumindest drei Axialkanäle aufweist, die mit der Bohrung des Ventilblocks verbunden sind, wobei die Axialbohrungen zumindest teilweise in den Zähnen des Zahnringes angeordnet sind und wobei ein erster Motoranschluß mit dem ersten Axialkanal, ein zweiter Motoranschluß mit dem zweiten Axialkanal, ein Pumpenanschluß mit dem dritten Axialkanal und ein Tankanschluß mit dem die Gelenkwelle aufnehmenden Innenraum von Bohrung und Zahnrad verbunden ist.

Bei einem bekannten Steuergerät dieser Art (DE-PS 27 02 692) befinden sich die Anschlüsse für die Pumpe,

den Motor und den Tank am Umfang des Ventilblocks. Sämtliche Axialkanäle sind an der Stirnseite des Ventilblocks durch die Befestigungsschrauben verschlossen. Da die von den Schrauben durchsetzten Axialbohrungen des Zahnrings zumindest teilweise in den Zähnen des Zahnringes angeordnet sind, kann der Außendurchmesser klein gehalten werden.

Es ist ferner ein Steuergerät bekannt (US-PS 34 52 543), bei dem der Ventilblock lediglich eine axial verschiebbare Drehschieberhülse enthält und ein zweiter plattenförmiger Drehschieber zwischen dem Meßmotor und der Stirnplatte angeordnet 1st,. Hier ist zusätzlich zu dem an der Umfangsfläche angebrachten Satz von vier Anschlüssen ein zweiter Satz von vier Anschlüssen an der Stirnplatte vorgesehen. Jeder der vier Anschlüsse befindet sich zwischen zwei benachbarten Befestigungsschrauben. Um die Vielzahl der erforderlichen Bohrungen unterbringen zu können, müssen sie sich vollständig außerhalb der Zähne des Zahnringes befinden, so daß sich die Gehäuseabmessungen entsprechend vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das unter weitgehender Beibehaltung des Aufbaus, der Abmessungen, der Bearbeitungsgänge und der Einzelteile mit stirnseitigen Anschlüssen versehen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stirnplatte zentrisch den Tankanschluß, der an den Innenraum des Zahnrades anschließt, und in axialer Verlängerung der drei Axialkanäle den Pumpenanschluß und die beiden Motoranschlüsse trägt, die über die zugehörigen Axialbohrungen ein Zahnring mit den Axialkanälen verbunden sind.

Bei dieser Konstruktion wird ein Teil der Axialbohrun-

gen in den Zähnen des Zahnringes als Verbindungskanal zwischen den Axialkanälen und den zugehörigen Anschlüssen benutzt. Der zentrisch angebrachte Tankanschluß mündet unmittelbar in den Innenraum. Der Meßmotor, die Drehschieber, die Gelenkwelle und praktisch alle Bearbeitungsschritte beim Ventilblock können unverändert bleiben.

Besonders günstig ist es, wenn das Gehäuse an seiner Umfangswand einen zweiten Satz von Pumpen-, Arbeitsund Tankanschlüssen trägt. Bei einem solchen Gerät kann der Anwender hinterher wählen, welche der Anschlüsse er verwenden will. Außerdem kann ein und derselbe Ventilblock für beide Anwendungsfälle benutzt werden. 15

Ein Steuergerät, bei dem ein vierter Axialkanal mit einem Steuerdruckanschluß verbunden ist, kann so ausgestaltet sein, daß die Stirnseite in axialer Verlängerung des vierten Axialkanals den Steuerdruckanschluß trägt. Auch dieser befindet sich daher an der Stirnseite des Geräts.

Hierbei kann das Gehäuse an seiner Umfangswand einen zweiten Steuerdruckanschluß tragen, der dem vierten Axialkanal benachbart und mit diesem durch eine Querbohrung verbunden ist. Auch die Steuerdruckleitung kann dann im Betrieb dort angeschlossen werden, wo es für den Anwendungsfall am bequemsten ist.

Von großem Vorteil ist es, daß zumindest eine der Schrauben einen Durchgangskanal besitzt, durch einen der Anschlüsse eingeführt und sich mit ihrem Kopf an einer Schulter am Grund der Anschlußbohrung abstützt. Auf diese Weise ergibt sich auch bei höheren Drücken eine ausreichende Spannkraft, obwohl die Stirnseite des Steuergeräts mit Anschlüssen versehen ist.

Günstig ist es auch, wenn zur Vergrößerung des Abstandes benachbarter Anschlüsse mindestens bei einer Anschlußbohrung die Achse gegenüber derjenigen des zugehörigen Axialkanals versetzt ist. Auf diese Weise ist auch bei kleinen Steuergeräten eine bequeme Montage der Fittings an den stirnseitigen Anschlüssen möglich.

Wenn der dritte Axialkanal über ein Rückschlagventil auch mit dem Tarikanschluß verbunden ist und ein Anschlagelement für eine Ventilkugel in das dem Meßmotor zugewandte Ende dieses Axialkanals eingesetzt ist, empfiehlt es sich, daß das Anschlagelement einen Verbindungskanal zwischen Axialbohrung und Axialkanal aufweist. Auf diese Weise läßt sich die Verbindung zwischen Axialkanal und Anschluß trotz des vorhandenen Anschlagelements herstellen.

Insbesondere kann das Anschlagelement vollständig in den Ventilblock einschraubbar sein und der Verbindungskanal kann durch eine zum Pumpenanschluß in der Stirnplatte hin offene Sackbohrung und hiervon ausgehende Radialbohrungen gebildet sein. Lediglich dieses Anschlagelement muß dann zusätzlich gefertigt werden.

Des weiteren ist es günstig, wenn die Gelenkwelle einen Verbindungskanal aufweist, der von der Mitte der dem Tankanschluß zugewandten Stirnfläche eines verzahnten Kopfes der Gelenkwelle zum Gelenkwellenumfang auf der anderen Kopfseite führt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Innenraum ohne störende Drosselstelle mit dem Tankanschluß in Verbindung steht.

Insbesondere kann der Verbindungskanal mindestens eine Schrägbohrung aufweisen. Dies ergibt eine besonders einfache Bauform.

Wenn zwischen Zahnrad und Stirnplatte eine mit Loch versehene Abstandsscheibe angeordnet ist, sollte das Loch einen so großen Durchmesser haben, daß es dauernd die dem Innenraum zugewandte Mündung des Tankanschlusses über mehr als die Hälfte ihres Querschnitts überlappt. Auch dies trägt dazu bei, eine Drosselung zwischen Innenraurn und Tankanschluß zu vermeiden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten AusfUhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemaßes

Steuergerät gemäß der Linie I-I in Fig. 2, 15

Fig. 2 eine Stirnansicht von links in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Stirnansicht entsprechend der Fig. 2 eines abgewandelten Steuergeräts und

Fig. 5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

Das veranschaulichte Steuergerät besitzt ein Gehäuse 1, das einen Ventilblock 2, eine Zwischenplatte 3, einen innenverzahnten Zahnring 4 eines Meßmotors 5 und eine Stirnplatte 6 aufweist. Diese Teile werden durch Schrauben 7 zusammengehalten, welche durch Axialbohrungen in jeweils einem der Zähne 9 des Zahnringes 4 greifen.

An der freien Stirnseite der Stirnplatte 6 sind auf einem Kreis ein Pumpenanschluß P und zwei Motoranschlüsse R und L vorgesehen. Ein Tankanschluß T ist zentrisch angeordnet. Ein zweiter Satz dieser Anschlüsse befindet

sich an der Oberseite IO des Ventilblocks 2. Fig. 1 zeigt einen Pumpenanschluß Pl und einen Tankanschluß Tl, welche Anschlüsse durch Verschlußstücke 11 und

12 abgedichtet sind.
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Der Ventilblock 2, die in ihm enthaltene Ventilanordnung

13 und der Meßmotor 5 haben weitgehend einen üblichen Aufbau. Eine Bohrung 14 im Ventilblock 2 nimmt einen äußeren Drehschieber 15 und dieser einen inneren Drehschieber 16 auf, der über eine Kupplung 17 drehfest mit einer Gelenkwelle verbindbar ist. Beide Drehschieber werden durch Blattfedern 18 in einer Neutralstellung relativ zueinander gehalten. Im Innern befindet sich eine Gelenkwelle 19, die über einen Stift 20 drehfest mit dem äußeren Drehschieber 15 und am anderen Ende über einen verzahnten Kopf 21 mit einem außenverzahnten Zahnrad 22 des Meßmotors drehfest gekuppelt ist. Eine Abstandsscheibe 23 mit einem Mittelloch 24 hält die Gelenkwelle 19 in der axial richtigen Lage.

Verbindungskanäle 25 in der Form von Schrägbohrungen führen von der LIitte der Stirnseite des Gelenkwellenkopfes 21 zu dem Umfang der Gelenkwelle auf der gegenüberliegenden Seite des Kopfes. Auf diese Weise wird der die Gelenkwelle 19 aufnehmende Innenraum 26 in der Bohrung 14 und im Zahnrad 22 widerstandsarm mit dem Tankanschluß T verbunden. Hierbei sollte das Loch 24 eine solche Größe besitzen, daß in jeder Betriebsstellung mindestens die Hälfte des Querschnitts der Mündung 27 des Tankanschlusses T das Loch 24 überlappt.

Der äußere Drehschieber 15 und der innere Drehschieber 16 besitzen zahlreiche Steueröffnungen 28 und Längsnu-

R und L verbundene Motor in beiden Betätigungsrichtungen verstellbar sind. Im Bereich 30 befinden sich Neutralstellungsö'ffnungen, durch die in der Neutralstellung Druckflüssigkeit unmittelbar zum Tankanschluß gelangen kann. Steueröffnungen 31 im äußeren Drehschieber 15 und Steueröffnungen 32 in der Bohrung 14 bilden ein Verteilerventil, das über Axialkanäle 33 zu den Verdrängerkammern 34 des Meßmotors 5 führt, so daß diese funktionsrichtig mit der Pumpenseite und dem jeweils einem Motoranschluß verbunden werden.

Die Bohrung 14 besitzt vier Ringnuten 35, 36, 37 und 38. Die Ringnut 35 steht über eine Bohrung 39 mit dem Tankanschluß T₁ und über Durchbrüche 40 in den Dreh-Schiebern mit dem Innenraum 26 und damit mit dem Tankanschluß T in Verbindung. Die beiden Ringnuten 36 und 37 sind je mit einem Motoranschluß L bzw. R verbunden, wie dies in Fig. 3 für die Ringnut 37 veranschaulicht ist. Diese Ringnut 37 steht über eine Radialbohrung 41 mit einem Axialkanal 42 in Verbindung, der über eine Axialbohrung 43 in einem Zahn 9 des Zahnringes 4 mit dem Motoranschluß R verbunden ist.

Ein weiterer Axialkanal 44 im Ventilblock 1 steht einerseits mit dem Pumpenanschluß PI und andererseits über eine Axialbohrung 45 mit dem Pumpenanschluß P in Verbindung. Ein Rückschlagventil 46 zwischen Pumpenanschluß Pl und Tankanschluß T₁ besitzt eine Kugel 47, deren Bewegung durch ein Anschlagelement 48 begrenzt ist. Das Anschlagelement ist in den Axialkanal 44 vollständig eingeschraubt. Es besitzt einen Verbindungskanal 49, bestehend aus einer axialen Sackbohrung 50 und radialen Bohrungen 51.

Wie Fig. 2 deutlich erkennen läßt, sind die Schrauben 7 und die Anschlüsse P, L und R mit etwa gleicher Tei-

- li -

lung auf einem Kreis angeordnet. Dies ergibt sich, weil auch die Axialbohrung 43, 45, die je einen Zahn 9 des Zahnringes 4 durchsetzen, einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben. Die beiden Motoranschlüsse L und R haben allerdings einen etwas größeren Abstand voneinander als es der normalen Teilung der Schrauben 7 entspricht, damit die üblichen Fittings oder Anschlußteile bequem montiert werden können. Die Achsen der Anschlußbohrungen sind daher gegenüber denjenigen der zugehörigen Axialkanäle in Umfangsrichtung versetzt. Der Zahnring kann in verschiedenen Drehwinkellagen eingebaut werden, da die Durchgangslöcher für die Schrauben 7 und die Axialbohrungen für die Anschlüsse identisch miteinander sind. Daß nicht sämtliche Axialbohrungen mit Schrauben besetzt sind, ist in den meisten Fällen ohne Belang. Eine Ausführungsform der veranschaulichten Zeichnung konnte bis 100 bar betrieben werden, ohne daß unzulässige Leckwerte auftraten.

Eei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 werden, soweit entsprechende Teile beschrieben werden, um 100 gegenüber den Fig. 1 bis 3 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Der Stirndeckel 108 trägt in Verlängerung eines vierten Axialkanals 52 einen Steuerdruckanschluß LS. Dieser Axialkanal 52 ist über eine Radialbohrung 53 mit der Bohrung 114 des Ventilblocks 102 an einer Stelle verbuncen, an der man in bekannter Weise an einer Umfangsnut des äußeren Drehschiebers einen lastabhängigen Steuerdruck abnehmen kann. In der Seitenwand des Ventilblocks 102 befindet sich neben diesem vierten Axialkanal 52 ein zweiter Steuerdruckanschluß LSI, der über eine Querbohrung 54 mit dem Axialkanal 52 verbunden ist.

Zusätzliche Schrauben 55 und 56 befinden sich in den Fotoranschlüssen R ur.d L. Sie weisen einen Durchgangskanal 57 auf, werden durch den Anschluß eingeführt

und stützen sich mit ihrem Kopf 58 an einer Schulter 59 am Grund der Anschlußbohrung ab. Solche Zusatzschrauben können verwendet werden, wenn wegen der Zahl der stirnseitigen Anschlüsse die noch verbleibenden Ursprungsschrauben bei den gegebenen Betriebsdrücken nicht mehr ausreichen.

Es hängt vom Innenaufbau des Ventilblocks ab, an welchen Stellen sich die stirnseitigen Anschlüsse PLS, L und R befinden. Beispielsweise kann der Ventilblock 102 auch so gestaltet werden, daß die Anschlüsse L und LS miteinander vertauscht sind.

Claims

Patentansprüche

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Steuergerät für hydrostatische Lenkeinrichtungen, dessen Gehäuse einen innenverzahnten Zahnring eines Meßmotors zwischen einem Ventilblock und einer Stirnplatte aufweist und durch Schrauben, welche im Zahnring angeordnete Axialbohrungen durchsetzen, zusammengehalten ist, wobei der Ventilblock eine Bohrung aufweist, welche zur Bildung einer Richtungs- und Verteilerventilanordnung einen äußeren Drehschieber und einen mit der Lenkwelle verbindbaren inneren Drehschieber sowie eine drehfest mit dem äußeren Drehschieber und einem drehenden und kreisenden Zahnrad des Meßmotors verbundene Gelenkwelle aufnimmt, und in Verlängerung von im Zahnring angeordneten Axialbohrungen zumindest drei Axialkanäle aufweist, die mit der Bohrung des Ventilblocks verbunden sind, wobei die Axialbohrungen zumindest teilweise in den Zähnen des Zahnringes angeordnet sind und wobei ein erster Motoranschluß mit dem ersten Axialkanal, ein zweiter Motoranschluß mit dem zweiten Axialkanal, ein PumpenanSchluß mit dem dritten Axialkanal und ein Tankanschluß mit dem die Gelenkwelle aufnehmenden Innenraum von Bohrung und Zahnrad verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (6; 106) zentrisch den Tankan-

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schluß (T), der an den Innenraum (26) des Zahnrades (21) anschließt, und in axialer Verlängerung der drei Axialkanäle (42, 44) den Pumpenanschluß (P) und die beiden Motoranschlüsse (L, R) trägt, die über die zugehörigen Axialbohrungen (43, 45) im Zahnring (4) mit den Axialkanälen verbunden sind.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an seiner Umfangswand einen zweiten Satz von Pumpen-, Arbeits- und Tankanschlüssen (Pl, Tl) trägt.
3. Steuergerät, bei dem ein vierter Axialkanal mit einem Steuerdruckanschluß verbunden ist, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (106) in axialer Verlängerung des vierten Axialkanals (52) den Steuerdruckanschluß (LS) trägt.
4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an seiner Umfangswand einen zweiten Steuerdruckanschluß (LSI) trägt, der dem vierten Axialkanal (52) benachbart und mit diesem durch eine Querbohrung (54) verbunden ist.
5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Schrauben (55, 56) einen Durchgangskanal (57) besitzen, durch einen der Anschlüsse (R, L) eingeführt und sich mit ihrem Kopf (58) an einer Schulter (59) am Grund der Anschlußbohrung abstützt.
6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Abstandes benachbarter Anschlüsse (R, L) mindestens bei einer Anschlußbohrung die Achse gegenüber derjenigen des zugehörigen Axialkanals (42) versetzt ist.
7. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der dritte Axialkanal über ein Rückschlagventil auch mit dem Tankanschluß verbunden ist und ein Anschlagelement für eine Ventilkugel in das dem Meßmotor zugewandte Ende dieses Axialkanals eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (48) einen Verbindungskanal (49) zwischen Axialbohrung (45) und Axialkanal (44) aufweist.
8. Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (48) vollständig in den Ventilblock (2) einschraubbar ist und der Verbindungskanal (49) durch zum Pumpenanschluß (P) in der Stirnplatte (6) hin offene Sackbohrung (50) und hiervon ausgehende Radialbohrungen (51) gebildet ist.
9. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkwelle (19) einen Verbindungskanal (25) aufweist, der von der Mitte der dem Tankanschluß (T) zugewandten Stirnfläche eines verzahnten Kopfes (21) der Gelenkwelle zum Gelenkwellenumfang auf der anderen Kopfseite führt.
10. Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (25) mindestens eine Schrägbohrung aufweist.
11. Steuergerät nach Anspruch 9 oder 10, bei dem zwischen Zahnrad und Stirnplatte eine mit Loch versehene Abstandsscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (24) einen so großen Durchmesser hat, daß es dauernd die dem Innenraum

(26) zugewandte Mündung (27) des Tankanschlusses (T) über mehr als die Hälfte ihres Querschnitts überlappt.