DE1580479B2

DE1580479B2 - Hydraulikanlage

Info

Publication number: DE1580479B2
Application number: DE19661580479
Authority: DE
Inventors: Thomas J. Kalamazoo Mich. Malott (V.St.A.)
Original assignee: The New York Air Brake Co., New York, N.Y. (V.StA.)
Priority date: 1966-01-13
Filing date: 1966-12-16
Publication date: 1973-07-19
Also published as: FR1552791A; DE1580479A1; DE1580479C3; SE307538B; US3355994A; GB1091836A

Description

und 34 voneinander trennen. An ihrer linken Seite in F i g. 1 ist die Steuerfläche 32 mit vier im gleichen Abstand angeordneten Abschrägungen 35 versehen, die mit der Wand der Schieberbohrung 36 eine im Querschnitt veränderbare Öffnung A begrenzen, die zwischen dem Haupteinlaßkanal 24 und einem Zweig 26 α des Hauptauslaßkanals 26 angeordnet ist. Die in der Mitte liegende Steuerfläche 33 ist an ihren beiden Seiten mit ähnlichen Abschrägungen 37 und 38 versehen, die wiederum mit der Wand der Bohrung 36 querschnittsveränderbare öffnungen B und C begrenzen, die zwischen den Kanälen 25 und 27 bzw. zwischen dem Kanal 25 und einem Zweig 26 b des zum Lenkkreis führenden Kanals 26 angeordnet sind. Der Schieber 28 wird durch eine Schraubendruckfeder 41 in die linke dargestellte Lage gedrückt und dabei durch einen Sprengring 39 an einer Zwischenwand im Gehäuse des Stromteilerventils auf Anschlag gehalten. In dieser Lage sind die Querschnitte der öffnungen A und B am geringsten, der der öffnung B sogar null, während der freie Querschnitt der Öffnung C am größten ist.

Der Schieber 28 wird durch den über der öffnung Λ[ erzeugten Druckunterschied nach rechts verschoben. Dabei wirkt der im Kanal 24 stromauf der Öffnung/!.herrschende Druck auf das linke Ende des Schiebers 28, während der Stromabwärtsdruck in eine Kammer 42 am geschlossenen Ende der Bohrung 36 durch eine Drossel 43 und eine Axialbohrung 44 übertragen wird und auf das rechte Ende des Schiebers 28 einwirkt. Wenn sich der Schieber 28 nach rechts bewegt, werden die Öffnungen/1 undß zunehmend größer, während die Öffnung C sich zunehmend verkleinert. Wenn der Schieber 28 sich in seiner äußersten rechten Lage befindet, ist der Durchströmbereich der Öffnung C null.

Eine lineare Beziehung zwischen der Lage des Schiebers 28 und der Fördermenge durch die Öffnung/1 kann durch Verwendung einer Feder 41 mit einer linearen Kennlinie erreicht werden.

Im Fall eines typischen Gelenkladers liegen die unteren und oberen Leerlaufdrehzahlen des Fahrzeugmotors 15 bei etwa 600 bzw. etwa 2200 U/min, wobei der Gerätekreis 14 dann den meisten Teil der Arbeit bei Drehzahlen über etwa 1800 U/min ausführt. Bei Motordrehzahlen unter etwa 600 U/min ist der von dem Strom durch die Öffnung A erzeugte Druckunterschied nicht ausreichend, um den Schließdruck der Feder 41 zu überwinden, so daß der Schieber 28 in der dargestellten Lage bleibt. Infolgedessen fließt die gesamte Liefermenge der Schaltpumpe P₂ durch die Leitung 22, den Kanal 25, die Öffnung C und den Zweig 26 b zum Hauptauslaßkanal 26, wo sich diese Liefermenge mit der der Pumpe P₁ vereinigt. Der Gesamtstrom wird dann dem Steuerorgan 11 des Lenkkreises 13 über die Leitung 18 zugeführt.

Die gesamte Liefermenge der Pumpe P₃ dagegen wird ausnahmslos dem Steuerorgan 12 des Gerätekreises 14 über die Leitung 21 zugeführt.

Bei einer Motordrehzahl von etwa 600 U/min entsprechen die Liefermengen der Pumpe P₁ und P., einer gewünschten Lenkfördermenge von z.B. etwa 115 l/min. Zu diesem Zweck sind die Öffnung A und die Feder 41 so ausgelegt, daß, wenn der Fahrzeugmotor von der genannten Motordrehzahl beschleunigt wird, der durch den Strom von der Pumpe P₁ erzeugte Druckunterschied den Schieber 28 nach rechts verschiebt und die öffnung B öffnet. Jetzt wird ein Teil der von der Schaltpumpe P₂ abgegebenen Flüssigkeit durch die öffnung B, den Kanal 27 und die Leitungen 23 und 21 zum Gerätekreis abgeleitet. Die Menge der auf diese Weise abgeleiteten Flüssigkeit steigt progressiv mit der Motordrehzahl und wird durch das Stromteilerventil 19 so eingesteuert, daß die Fördermenge zum Steuerorgan 11 im Lenkkreis im wesentlichen gleichmäßig etwa 115 l/min bleibt (Fig. 2), bis der Motor eine Drehzahl von etwa 1600 U/min erreicht.

Wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors etwa 1600 U/min erreicht, ist die durch die öffnung A strömende Hydraulikmenge ausreichend groß, um durch den Druckunterschied in der Öffnung A den Schieber 28 in seine äußerste reche Lage zu verschieben. Dabei wird die Öffnung C geschlossen und somit die gesamte Liefermenge der Schaltpumpe P₂ dem Gerätekreis zugeleitet.

Wenn die Motordrehzahl wieder sinkt, verschiebt die Feder 41 den Schieber 28 nach links, um die Öffnung C wieder zu öffnen und das Stromteilerventil 19 wieder seine Funktion aufnehmen zu lassen. Wenn die Motordrehzahl etwa 600 U/min erreicht hat, ist der Schieber 28 ;n die dargestellte Ausgangslage zurückgekehrt, so daß die Pumpe P₂ wieder nur in den Lenkkreis fördert.

Gemäß F i g. 2 ist die Gerätestrommenge bei niedrigen Motordrehzahlen relativ klein, was jedoch unerheblich ist, da die größeren Anforderungen an diesen Kreislauf erst bei Drehzahlen über etwa 1800 U/min auftreten.

Obwohl in dem Beispiel gemäß F i g. 2 die Leistung der Pumpe P₁ der gewünschten Lenkfördermenge von etwa 115 l/min bei der Umschaltdrehzahl von etwa 1600 U/min entspricht, kann in vielen Anordnungen die Fördermenge der Pumpe P₁ geringer sein als die gewünschte Lenkfördermenge bei der Umschaltdrehzahl. Das ist kein Nachteil, da bei dieser relativ hohen Motordrehzahl die Lenkbetätigungen üblicherweise so gering sind, daß die Lenkkreiserfordernisse weit unter dem eingesteuerten Wert von etwa 115 l/min liegen und ein Sprung in der Lenkstromkurve bei der Umschaltdrehzahl so gut wie nicht stört.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Schaltpumpe so ausgelegt ist, daß sie nur einen Teil

Patentanspruch: Tides maximalen Bedarfs des iGerätekreises an Hy

draulikflüssigkeit deckt und erst bei Erreichen einer

Hydraulikanlage für ein Fahrzeug mit,einem vorbestimmten niedrigen Drehzahl des Fahrzeugmo-Lenk- und einem Gerätekreis, beispielsweise für 5 tors sich dem Gerätekreis zuschaltet, während der einen Lader, mit einer durch den Fahrzeugmotor übrige Teil des Bedarfs des Gerätekreises sowie desangetriebenen Pumpe zur ausschließlichen Ver- sen Bedarf bei unterhalb der vorbestimmten niedrisorgung des Lenkkreises und mit einer ebenfalls gen Drehzahl des Fahrzeugmotors liegenden Drehdurch den Fahrzeugmotor angetriebenen Schalt- zahlen durch eine dritte, ebenfalls mit dem Fahrzeugpumpe, die in Abhängigkeit von der Drehzahl des io motor gekuppelte und unter Umgehung des Strom-Fahrzeugmptors über einStromteilerventil entwe- teilerventils ausschließlich in den Gerätekreis förder in den Lenk-oder in den Lenk- und Geräte-¹ . dernde Pumpe'gedeckt ist. .-.;;.
kreis fördert, dadurch gekennzeichnet, " 'Durch die auf diese Weise im Grunde vollzogene daß die Schaltpumpe (P₂) so ausgelegt ist, daß. sie Aufteilung der Schaltpumpe der bekannten Anlage in nur einen Teil des maximalen Bedarfs des Gera- 15 zwei kleinere Pumpen, von denen eine als Schalttekreises (14) an Hydraulikflüssigkeit deckt und pumpe verwendet wird und die andere unter Umgeerst bei Erreichen einer vorbestimmten niedrigen hung des Stromteilerventils ausschließlich in den Ge-Drehzahl des Fahrzeugmotors (15) sich dem Ge- rätekreis fördert, sind die obengenannten Nachteile rätekreis (14) zuschältet, während der übrige Teil vermieden, ohne daß hierdurch andere Nachteile in des Bedarfs des Gerätekreises (14) sowie dessen 20 Kauf genommen werden müssen. So sind die zwei an Bedarf bei unterhalb der vorbestimmten niedri- Stelle der einen üblichen Schaltpumpe verwendeten gen Drehzahl des Fahrzeugmotors (15) liegenden . Pumpen in ihren Abmessungen so klein, daß sie in Drehzahlen durch eine dritte, ebenfalls mit dem dem Größenbereich liegen, in dem Pumpen in gro-Fahrzeugmotor (15) gekuppelte und unter Umge- ßen Mengen hergestellt und daher zu günstigen Preihung des Stromteilerventils (19) ausschließlich in as sen angeboten werden. Die Gesamtkosten der beiden den Gerätekreis (14) fördernde Pumpe (P₃) ge- kleinen Pumpen sind in der Regel niedriger.als die deckt ist. Anschaffungskosten einer -einzelnen größeren

Pumpe. Schließlich braucht das Stromteilerventil nun

nur noch den Teil der Hydraulikflüssigkeit zu bemes-

30 sen, der bei mittleren Motordrehzahlen zum Gerätekreis, geführt werden muß, wodurch die Drucjkverluil li

g j

Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage für ste der Hydraulikanlage wesentlich geringer sind als ein Fahrzeug mit einem Lenk- und einem Geräte- bei bekannten Anlagen.

kreis, beispielsweise für einen Lader, mit einer durch Eine bevorzugte Aüsführungsform der Erfindung

den Fahrzeugmotor angetriebenen Pumpe zur aus- 35 wird in Verbindung mit der Zeichnung im folgenden schließlichen Versorgung des Lenkkreises und mit beschrieben. Darin zeigt

einer ebenfalls durch den Fahrzeugmotor angetriebe- F i g. 1 eine schematische Darstellung der Hydrau-

nen Schaltpumpe, die in Abhängigkeit von der Dreh- likanlage und

zahl des Fahrzeugmotors über ein Stromteilerventil Fig. 2 eine graphische Darstellung der Arbeits-

entweder in den Lenk- oder in den Lenk- und Gera- 40 charakteristik dieser Anlage,
tekreis fördert. Gemäß F i g. 1 wird Strömungsmittel den Rich-

Bei dieser Hydraulikanlage, die aus der britischen tungssteuerorganen 11 und 12 mit offener Mitte der Patentschrift 1016 349 bekannt ist, werden drei we- Lenk- bzw. Gerätekreise 13 und 14 zugeführt. Die sentliche Umstände als Nachteile angesehen: Erstens Hydraulikanlage weist drei Pumpen P₁, P₂ und P_s, verursacht die bekannte Schaltpumpe in der Anschaf- 45 normalerweise Zahnradpumpen, auf, die vom Fahrfung unverhältnismäßig hohe Kosten, da sie durch zeugmotor 15 angetrieben werden und Strömungsihre besondere Größe in dem Größenbereich solcher mittel aus einem gemeinsamen Vorratsbehälter 16 Pumpen liegt, die nur in geringen Stückzahlen herge- ansaugen, der auch mit den Steuerorganen 11 und 12 stellt und vertrieben werden; zweitens können die in Verbindung steht. Die Pumpe P₁ fördert durch die Geräte des Fahrzeuges bei riiedriger Motordrehzahl 50 Leitungen 17 und 18 und das zwischengeschaltete nicht betätigt werden, da die gesamte Fördermenge Stromteilerventil 19 zum Lenkkreis, die Pumpe P₃ der Schaltpumpe zur Sicherstellung einer einwand- dagegen fördert durch eine Leitung 21 zum Gerätefreien Lenkung an den Lenkkreis abgegeben werden kreis. Die Schaltpumpe P₂ schließlich ist mit dem muß; drittens sind die Druckverluste in der Hydrau- Stromteilerventil 19 durch eine Leitung 22 verbunlikanlage relativ, hoch,,da_:. außer bei hohen Motor- 55 den. Die Fördermenge der Schaltpumpe wird in Abdrehzahlen die gesamte zum Gerätekreis gelieferte hängigkeit von der Drehzahl des Motors einem bzw. Hydraulikflüssigkeit durch das Stromteilerventil be- beiden der Steuerorgane 11 und 12 durch die Leimessen werden muß. tung 18 oder durch die Leitungen 23 und 21 zugelei-

Es liegt die Aufgabe vor, die eingangs umrissene tet. Ein Rückschlagventil 23 a, das in der Leitung 23 Hydraulikanlage so zu verbessern, daß die erwähnten 60 angeordnet ist, verhindert ein Rückströmen aus dem Nachteile vermieden sind und bei einer wirtschaftlich Gerätekreis, wenn ein größeres Leck entweder in herstellbaren Anlage dieser Art sowohl eine ausrei- dem Lenkkreis oder in den mit ihm verbundenen chende, in einem großen Drehzahlbereich gleichblei- Leitungen entsteht.

bende Lenkkraft für das Fahrzeug als auch eine aus- Das Stromteilerventil weist hier H*aupt- und Zureichende Betätigungskraft für die Geräte bei allen 65 satzeinlaßkanäle 24 und 25 auf, die mit den Leitun-Motordrehzahlen ohne übermäßigen Energieverlust gen 17 bzw. 22 verbunden sind. Ein Steuerschieber sichergestellt ist. 28 in dem Stromteilerventil weist zwei Umfangsring-

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die nuten 29 und 31 auf, die drei Steuerflächen 32, 33