DE3418172C2 - Hydraulische Steuereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartig aus der EP 00 72 951 B1 bekannte Steuereinrichtung wird als Bremsventil für die Versorgung eines Bremszylinders und auch für die Versorgung weiterer Verbraucher angewendet. Sie hat neben ihrer Vielseitigkeit jedoch den Nachteil, daß die die Verbraucher versorgende Pumpe eine Konstantpumpe ist, deren Förderstrom demzufolge nicht an die gerade von den Verbrauchern jeweils benötigte Druckmittelmenge angepaßt werden kann. Damit arbeitet die Einrichtung nicht immer wirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuereinrichtung so auszubilden, daß sie jeweils gerade die für die Verbraucher notwendige Druckmittelmenge bereitstellt und damit die Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb schafft.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen hydraulischen Steuereinrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine hydraulische Steuereinrichtung.

Die Steuereinrichtung weist ein Ventilgehäuse 10 mit einer durchgehenden Längsbohrung 11 auf, an welche eine Förderleitung 12 angeschlossen ist, in die eine verstellbare Pumpe 13 aus einem Behälter 14 Druckmittel fördert. In der Längsbohrung 11 ist ein Steuerschieber 15 eines Stromregelventils 16 gleitend geführt, auf den entgegen dem einströmenden Druckmittel eine Reglerfeder 17 einwirkt. Der hintere Teil der Bohrung 18, in welchem die Reglerfeder angeordnet ist, ist durch eine Verschlußschraube 19 dicht abgeschlossen. Dem Einlaß 20 der Längsbohrung 11 zugewandt, sind an der Stirnseite des Steuerschiebers 15 zwei Dreieckkerben 21 ausgebildet.

Im Inneren des Steuerschiebers 15 ist eine Blende 24 angeordnet, stromabwärts von dieser eine Drossel 25 mit wesentlich kleinerem Durchmesser als dem der Blende 24. An der Längsbohrung 11 sind drei Ringnuten 26, 27, 28 ausgebildet. Von der Ringnut 26 verläuft eine Bohrung 29 zum Äußeren des Ventilgehäuses; dort ist eine Leitung 30 angeschlossen, die zu nicht dargestellten Verbrauchern führt. Von der Ringnut 27 verläuft eine Bohrung 31 nach außen, an die eine Steuerleitung 32 angeschlossen ist, die zu einer Verstelleinrichtung 33 der Pumpe 13 führt, die aus zwei druckbeaufschlagten Kolben 33′, 33″ besteht. Der Kolben 33′ ist zusätzlich von einer Druckfeder 100 belastet; dort mündet auch die Steuerleitung 32, während zum Kolben 33″ eine von der Leitung 12 ausgehende Steuerleitung 12′ führt. In die Ringnut 27 mündet auch noch ein Kanal 35, in den eine Gehäusebohrung 37 eindringt, in welcher ein Ventileinsatz 36 mit kegeligem Rückschlagventil 38 eingesetzt ist. Von der Gehäusebohrung 36 geht ein Kanal 39 aus, der in eine parallel zur Längsbohrung 11 verlaufende Längsbohrung 40 mündet.

Von der Ringnut 28 verläuft ein Kanal 43 zu einer Ringnut 47 an einem erweiterten Teil 40′ der Längsbohrung 40. In den zwischen der Blende 24 und der Drosselbohrung 25 gelegenen Raum 45 im Steuerschieber münden mehrere Radialbohrungen 44. Stromabwärts der Drosselbohrung 25 münden in den hohlen Steuerschieber mehrere Radialbohrungen 46.

Im erweiterten Teil 40′ der Längsbohrung 40 ist ein becherförmiger Gehäuseeinsatz 49 angeordnet, in dessen Gehäusebohrung 50 ein Schieber 51 gleitend gelagert ist. An diesem ist ein Kolben 52 befestigt, dessen linker Teil 52′ dicht in einem achsgleich zur Gehäusebohrung 50 verlaufenden Bohrungsteil 53 gleitet, während sein rechter Teil 52″ durch eine Dichtmanschette 54 nach außen geführt ist. Die Dichtmanschette stützt sich an einer Scheibe 55 ab, gegen die sich auch eine um den rechten Teil 52″ des Kolbens gewickelte Feder 56 legt, deren anderes Ende an einem Federwiderlager 58 anliegt. Dieses ist in einem Kolben 59 angeordnet, der in einer Bohrung 60 gleitend gelagert ist, die achsgleich zur Gehäusebohrung 40 verläuft. Auf das Federwiderlager wirken Federn 61, 62 ein. Die Bohrung 60 ist durch ein Gehäuse 64 verschlossen, in dem eine Längsbohrung 65 ausgebildet ist, die achsgleich zur Gehäusebohrung 40 verläuft. In der Längsbohrung 65 ist ein Kolben 66 dicht gleitend gelagert. Er hat einen Stößel 67, der sich gegen eine die Längsbohrung 65 verschließende Verschlußschraube 68 legt. In die Längsbohrung 65 mündet eine im Gehäuse 64 verlaufende Querbohrung 69, an welche eine Leitung 70 angeschlossen ist. Diese geht aus von einem Druckgeber 71, der durch ein Bremspedal 72 betätigbar ist. An die Längsbohrung 65 ist noch eine Entlüftungsvorrichtung 73 angeschlossen.

Die Ringwand 51′ des Schiebers 51 ist durch eine Querbohrung 76 durchbrochen, die Stirnwand durch eine Bohrung 75; erstere mündet in eine Ringnut 77, die mit einer Ringnut 78 im Gehäuseeinsatz 49 zusammenwirkt. Die beiden Ringnuten 77, 78 stehen über eine die Wand des Gehäuseeinsatzes 49 durchdringende Querbohrung 79 miteinander in Verbindung und damit mit dem Kanal 43. Vom Raum 80 innerhalb des Gehäuseeinsatzes 49 verläuft eine Schrägbohrung 81 zu einer Ringnut 82 des Bohrungsteils 40′ der Gehäusebohrung 40. Von der Ringnut 82 geht eine Bohrung 83 aus, die an der Gehäuseaußenseite mündet. Im linken Teil 52′ des Kolbens 52 befindet sich eine Längsbohrung 85, von der eine Querbohrung 86 nach außen verläuft und in einer bestimmten Stellung des Schiebers 51 Verbindung zum Raum 80 hat. Von der Längsbohrung 40 führt eine Leitung 88 zu einem Bremszylinder 89. Von der Bohrung 83 verläuft eine Leitung 91 zum Behälter 14. Zwischen den Kanälen 35 und 43 ist eine Stufenbohrung 93 ausgebildet, in der ein sich in Richtung vom Kanal 35 zum Kanal 43 öffnendes Rückschlagventil 94 angeordnet ist.

Die Steuereinrichtung arbeitet wie folgt:

Die Pumpe 13 fördert Druckmittel über den Einlaß 20 in die Längsbohrung 11, wobei dieses auch in das Innere des Steuerschiebers gelangt. Ein Teil dieses Druckmittels fließt über die Blende 24 und die Drosselbohrung 25 in den Raum 18. Infolge des Durchflußwiderstands an der Blende 25 und der dabei erzeugten Druckdifferenz wird der Steuerschieber 15 entgegen der Kraft der Reglerfeder 17 nach rechts verschoben und stellt über die Dreieckkerben 21 Verbindung zur Ringnut 26 und zur Leitung 30 und damit zu den dort angeschlossenen Verbrauchern her. Über die Drosselbohrung 25 fließt jetzt ein Steuerölstrom zur Querbohrung 46, von dieser in die Ringnut 28 und den Kanal 43, von dort über die Ringnut 47 in die Querbohrung 79 des Gehäuseeinsatzes 49 und dann in die Ringnuten 78, 77 und die Querbohrung 76 in den Raum 80. Von dort fließt das Druckmittel über die Schrägbohrung 81 und die Leitung 91 zum Behälter 14 ab. Das in den Kanal 35 über die Querbohrungen 44 im Steuerschieber 15 fließende Druckmittel gelangt über das Rückschlagventil 94 in den Kanal 43 und von da ebenfalls zum Behälter 14. Auf den Kolben 33″ der Verstelleinrichtung 33 der Pumpe 13 wirkt stets der Druck in die Förderleitung 12, auf den Kolben 33′ der Druck in die Steuerleitung 32. Durch die auf den Stellkolben 33′ einwirkende Druckfeder 100 wird stets ein Druckgefälle zwischen der Bohrung 31 und Einlaß 20 aufrechterhalten. Wird nicht gebremst, so fördert die Pumpe 13 nur den obengenannten Steuerölstrom.

Wenn das Bremspedal 72 betätigt wird, baut sich in der Leitung 70 und in den Bohrungen 69 und 65 Druck auf, und der Kolben 66 wird entgegen dem Kolben 59 nach links verschoben. Das Federwiderlager 58 drückt auf den Kolben 52, wodurch dieser nach links verschoben wird samt dem Schieber 51. Dadurch wird die Querbohrung 86 verschlossen, so daß die Verbindung von der Bohrung 40 zum Raum 80 unterbrochen ist. Der Schieber 51 hat auch die Verbindung vom Kanal 43 zum Raum 80 unterbrochen, so daß kein Steueröl mehr zum Behälter 14 abfließen kann. Dadurch wird die Druckdifferenz an der Blende 25 abgebaut und die Feder 17 bewegt den Steuerschieber 15 nach links, wodurch die Querbohrungen 44 mit der Ringnut 27 in Verbindung kommen. Nun wird aufgrund des Druckabfalls an der Blende 24 ein Teil des von der Pumpe 13 geförderten Druckmittels in den Kanal 35 und über das sich öffnende Rückschlagventil 38 in den Kanal 39 geleitet, weiterhin von dort in die Längsbohrung 40 sowie in die Leitung 88 und zum Bremszylinder 89. Druckmittel gelangt nun aber auch über die Querbohrungen 44 in die Bohrung 31 und die Steuerleitung 32. Entsprechend dem in dieser herrschenden Druck vergrößert nun die Pumpe 13 den Druck in der Leitung 12 um ihr Druckgefälle zwischen 20 und 31. Sie steigert dabei ihre Fördermenge, um dieses Druckgefälle aufrechtzuerhalten. Der Bremszylinder 89 wird gefüllt.

Ist der durch die Pedalkraft eingegebene Druck erreicht, wird der Kolben 52 nach rechts verschoben, wobei er den Schieber 51 mitnimmt. Die Ringnut 77 stellt wieder Verbindung über die Leitung 91 zum Behälter 14 her, wodurch der Druck im Kanal 43 fällt. Dadurch wird der Steuerschieber 15 des Stromregelventils entgegen der Kraft der Reglerfeder 17 nach rechts verschoben, wodurch das von der Pumpe 13 geförderte Druckmittel über die Dreieckkerben 21, die mit diesen verbundene Ringnut 26 und die Leitung 30 zu den Verbrauchern abströmt.

Der im Kanal 35 herrschende Druck öffnet das Rückschlagventil 94, so daß das dort vorhandene Druckmittel in den Kanal 43 und zum Behälter abströmen kann. Damit sinkt auch der Systemdruck der Pumpe 13. Auf diese Weise wird die Prioritätsversorgung der Bremse gewahrt. Die anderen Verbraucher sind dieser Prioritätsversorgung nachgeschaltet.

Claims (2)

1. Hydraulische Steuereinrichtung, die das von einer Druckmittelquelle geförderte Druckmittel über ein Stromregelventil (16) mindestens einem Verbraucher und über eine hydraulisch ansteuerbare Bremseinrichtung bei deren Aktivierung einem Bremszylinder (89) zuführt, wobei ein vom Stromregelventil (16) in einen zu einer Schieberbohrung führenden ersten Kanal (43) fließender Steuerölstrom durch einen Schieber (51) unterbrochen wird und in der Bremseinrichtung ein Bremsdruck erzeugt wird, der über das Stromregelventil (16) und einen zweiten Kanal (35) zum Bremszylinder (89) fortgepflanzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (13) verstellbar ausgebildet und über eine vom Stromregelventil (16) zu einer Verstelleinrichtung (33) der Pumpe verlaufende Steuerleitung (32) gesteuert ist, die mit dem zweiten Kanal (35) verbunden ist, und daß zwischen dem ersten Kanal (43) und dem zweiten Kanal (35) ein Durchgang (93) ausgebildet ist, in dem ein sich in Richtung vom zweiten zum ersten Kanal öffnendes Rückschlagventil (94) angeordnet ist.

2. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (33) aus zwei auf das Stellglied der Pumpe (13) einwirkenden Stellkolben mit unterschiedlich großen wirksamen Flächen besteht, wobei der Kolben (33″) mit der kleineren Fläche an die Förderleitung der Pumpe (13) angeschlossen ist, der Kolben (33′) mit der größeren Fläche an den Steuerkanal (32).