DE1036650B

DE1036650B - Druckfluessigkeitsanlage mit einer Pumpe und fluessigkeitsbetaetigten Motoren

Info

Publication number: DE1036650B
Application number: DEG20798A
Authority: DE
Inventors: Clovis Ward Lincoln
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1955-10-25
Filing date: 1956-10-25
Publication date: 1958-08-14
Also published as: US2880586A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckflüssigkeitsanlage mit einer Pumpe und flüssigkeitsbetätigten Motoren.

Es gibt Fälle, bei denen einer der Servomotoren eine bevorzugte Versorgung mit hohem Flüssigkeitsdruck erfordert, wie z. B. bei Anlagen, die unter anderem eine Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge enthalten. Um die bevorzugte Versorgung eines der Servomotoren sicherzustellen, hat man vorgeschlagen, bei Druckabfall die anderen Verbraucher abzuschalten. Diese Lösung befriedigt aber nicht, da damit die anderen Verbraucher völlig arbeitsunfähig werden.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die bevorzugte Versorgung des wichtigeren Servomotors mit hohem Druck stets sicherzustellen, dabei aber bei starkem Bedarf an Druckflüssigkeit den Betrieb der anderen Verbraucher aufrechtzuerhalten, ohne die Pumpe zu überlasten. Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erleichtert, daß die anderen Verbraucher, wie z. B. ein Schei'benwischermotor, auch mit geringerem Druck noch zufriedenstellend betriebsfähig sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Steuerventil, das in seiner neutralen Stellung den Flüssigkeitsstrom von der Pumpe zu einem, mindestens einen flüssigkeitsbetätigten Motor versorgenden Speicher gestattet und den Zustrom von Druckflüssigkeit von der Pumpe zu einem von dieser Druckflüssigkeit betätigbaren Motor absperrt, und das aus der neutralen Lage verstellbar ist, um den Zustrom zum Speicher zu verhindern und den Zustrom zum von der Druckflüssigkeit der Pumpe betätigten Motor zu gestatten.

Die Leistung der Pumpe wird also in Zeiten geringen Verbrauchs im Speicher für Zeiten übermäßig hohen Verbrauchs bereitgestellt. Dies ermöglicht eine geringere Bemessung der Pumpe, bedeutet also einen geringeren Leistungsbedarf, sichert dabei aber in allen Fällen die Versorgung des bevorzugten Servomotors mit ausreichendem Druck für seinen sicheren Betrieb unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Betriebes der weniger wichtigen Servomotoren.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Eine von der Motorkurbelwelle angetriebene Pumpe 12 saugt Flüssigkeit, üblicherweise ein Mineralöl geeigneter Viskosität, aus einem Behälter 10 an und fördert sie über eine Leitung 14 einem Steuerventil 16 zu. Das Steuerventil enthält einen Schieber 18, der Steuerbunde 20, 22, 24 und 26 hat.

Befindet sich der Schieber 18 in der dargestellten neutralen Lage, die der Geradeausfahrtstellung der Druckflüssigkeitsanlage mit einer Pumpe und flüssigkeitsbetätigten Motoren

Anmelder:

General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Vorwerk

und Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwälte,

Berlin-Charlottenburg 9, Bolivarallee 9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Oktober 1955

Clovis Ward Lincoln, Saginaw, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Lenkräder des Fahrzeugs entspricht, so gelangt die Druckflüssigkeit über eine Leitung 28, eine Steuerkante 30 des Ventils zwischen den Steuerbunden 24 und 26 und eine zweite Steuerkante 32 zu einer Leitung 34, die an eine außerhalb des Ventils liegende Leitung 36 angeschlossen ist. Die Druckflüssigkeit tritt auch in eine Leitung 38 ein, die jedoch durch den linken Endsteuerbund 20 verschlossen ist. Zwischen den Steuerbunden 24 und 22 bzw. 22 und 20 gehen vom Ventil Leitungen 40 und 42 ab. In der neutralen Lage des Ventils 18 stehen beide Leitungen miteinander und mit einer Rücklaufleitung 44 zum Behälter 10 in Verbindung. Dies erfolgt beiderseits des Steuerbundes 22, da dieser so schmal ist, daß er eine Ringnut 46 nicht verschließen kann. Die Leitung 40 führt zu einer Kammer 106 eines Servomotors 64, dessen Kolben 102 über eine Zahnstange 104 mit dem Lenkgestänge des Fahrzeugs verbunden ist. Die andere Leitung 42 ist mit der anderen Kammer 100 des Servomotors verbunden.

Die Leitung 36 führt zu einem Entlastungsventil 50 für einen Druckspeicher 52. Das Ventil 50 ist so ausgelegt, daß es den Druck im Speicher auf einen bestimmten Druck oder innerhalb eines bestimmten Druckbereichs, beispielsweise 56 bis 70 kg/cm², hält. Sinkt der Druck im Speicher unter den Sollwert, so sperrt das bewegliche Ventilglied des Ventils 50 eine Abflußleitung 54 zum Behälter 10 ab, so daß der Druck im Speicher wieder aufgebaut wird. Eine Lei-

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tung 56 ist offen an den Speicher 52 angeschlossen, um einen Scheibenwisdhermotor 60 einwandfrei zu versorgen, wenn sein Steuerventil 62 betätigt wird. Die vom Motor 60 abströmende Flüssigkeit kehrt über eine Leitung 63 zum Behälter 10 zurück. An diese Leitung ist die zuvor erwähnte Abflußleitung 54 angeschlossen. Das Steuerventil 16 wird von einem nicht dargestellten Handsteuerrad über eine Welle 66 betätigt, die einen Flansch 68 hat und in das rechte Ende des Schiebers 18 eingeschraubt ist. Die innere Stirnfläche des Flansches 68 liegt gegen die äußere Stirnfläche eines Dichtungsringes 70 an, gegen die zusätzlich ein ringförmiger Anschlag 72 anliegt. Der Anschlag 72 stützt sich gegen einen Spreizring 74, der in einer Ringnut des Ventilgehäuses sitzt. Der Dichtungsring 70 wird in fester Anlage gegen den Flansch 68 und den Anschlag 72 durch eine Feder 76 gehalten, deren anderes Ende an einem Sitz 78 abgestützt ist.

Die eben erwähnten Teile befinden sich in einer Kammer 80, die mit einer Ringnut 82 zwischen den Steuerbunden 22 und 24 des Schiebers durch einen Kanal 84 Verbindung hat. Der Kanal 84 erstreckt sich durch die Steuerbunde 24 und 26. Durch den linken Endsteuerbund 20 ist ein Kanal 86 gebohrt, der eine Ringnut 88 zwischen den Steuerbunden 20 und 22 mit einer Kammer 90 verbindet. In der Kammer 90 sitzt eine Dichtung 92, die gegen Spreizringe 94 und 96 anliegt, welche in Ringnuten des Ventilgehäuses bzw. des Ventilschiebers sitzen.

Es wird nun die Arbeitsweise der Anlage beschrieben, wenn ein Lirikseinschlag der Lenkräder gewünscht wird. Das Drehen der Steuerwelle 66 ergibt eine Verschiebung des Ventilschiebers 18 nach links, so daß der Steuerbund 26 den Abstrom der Druckflüssigkeit zum Entlastungsventil 50 des Speichers verhindert. Im wesentlichen zu gleicher Zeit wird die Ringnut 88 und damit die Leitung 42 zur Druckleitung 38 geöffnet, so daß die links liegende Kammer 100 des Servomotors 64 mit Druck beaufschlagt \vird. Da der Kolben 102 und die Zahnstange 104 nach rechts bewegt werden, strömt die Flüssigkeit aus der Kammer 106 über die Leitungen 40 und 44 ab. Die Verbindung der Leitungen 40 und 44 erfolgt neben dem Steuerbund 22, der in dieser Stellung den Flüssigkeitsstrom von der Ringnut 88 zur Leitung 44 wesentlich drosselt oder absperrt.

Die Bewegung des Schiebers 18 erfolgt gegen den Widerstand der Feder 76 und gegen den Widerstand der Flüssigkeit, die aus der Ringnut 88 durch den Kanal 86 in die Kammer 90 strömt. Der Flansch 68 nimmt den Dichtungsring 70 nach links mit. Da der Druck in der Kammer 90 der gleiche ist wie der in der Kammer 100 des Servomotors 64 herrschende, ist der am Handsteuerrad wirkende Widerstand dem tatsächlichen Lenkwiderstand proportional. Dies bedeutet einen beachtlichen Vorteil.

Bei gewünschtem Rechtseinschlag der Räder ist der Schieber 18 nach rechts bewegt. Der Steuerbund 24 schließt den Flüssigkeitsstrom zum Entlastungsventil 50 des Speichers ab. Die Leitungen 28 und 40 sind ü'ier die Ringnut 82 zwischen den Steuerbunden 22 un<i 24 miteinander verbunden. Der Kolben 102 bewegt sich nach links, so daß die Flüssigkeit aus der Kammer 100 über die Leitungen 42 und 44 abströmt. 6g Diese Leitungen sind neben dem Steuerbund 22 verbunden. Die Drosselung des Abstroms der Flüssigkeit aus der Ringnut 82 hängt von dem Druck ab, der erforderlich ist, um den jeweiligen Lenkwiderstand zu überwinden.

Wie bei Linkseinschlag muß die aufzuwendende Handicraft zur Verstellung des Schiebers 18 nach rechts groß genug sein, um die Kraft der Feder 76 zu überwinden. Dieser Widerstand wird durch die Druckflüssigkeit verstärkt, die über den Kanal 84 in die Kammer 80 strömt. Da diese Flüssigkeit unter dem gleichen Druck steht, der in der Kammer 106 des Servomotors 64 herrscht, ergibt sich das dem Lenkwiderstand proportionale Gefühl am Handsteuerrad. Die Ringfläche 108, auf die der Flüssigkeitsdruck wirkt, ist geringer als die Ringfläche 110, auf die der Flüssigkeitsdruck bei Linkseinschlag wirkt, weil die Kolbenstange 104 die rechte beaufschlagbare Stirnfläche verringert, so daß in der Kammer 106 ein höherer Druck zur Bewegung des Kolbens 102 erforderlich ist als in der Kammer 100, wenn gleicher Lenkwiderstand herrscht. Während des Lenkens steht für die Betätigung des Motors 60 ein ausreichender Druck aus dem Speicher 52 zur Verfügung.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckflüssigkeiitsanlage mit einer Pumpe zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes, gekennzeichnet durch ein Steuerventil (16), das in seiner neu⁷" tralen Stellung den Flüssigkeitsstrom von der Pumpe (12) zu einem, mindestens einen flüssigkeitsbetätigten Motor (60) versorgenden Speicher (52) gestattet und den Zustrom von Druckflüssigkeit von der Pumpe zu einem von dieser Druckflüssigkeit betätigbaren Motor (64) absperrt, und das aus der neutralen Lage verstellbar ist, um den Zustrom zum Speicher zu verhindern und den Zustrom zum von der Druckflüssigkeit der Pumpe betätigten Motor zu gestatten.

2. Druckflüssigkeitsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (16) mit jedem Ende des Motors (64) verbunden ist und in beiden Richtungen aus der neutralen Stellung verschiebbar ist, in welch letzterer die beiden Verbindungen (40, 42) zwischen dem \⁷entil und dem Motor über das Ventil miteinander verbunden sind.

3. Druckflüssigkeitsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventrlglied des Steuerventils ein Schieber (18) mit mehreren Steuerbunden ist, der mit federnden Mitteln zusammenwirkt, die ihn normalerweise in einer bestimmten Stellung zu Steueröffnungen hält, die von den Steuerbunden gesteuert werden.

4. Druckflüssigkeitsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel eine Feder ist.

5. Druckflüssigkeitsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Feder ausgeübte Widerstand von Flüssigkeitsdruck unterstützt wird, der von der Pumpe abgeleitet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 934 869.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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