DE1555198B2 - Hydrostatische Lenkeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Lenkeinrichtung mit zwei auf die zu lenkenden Räder wirkenden Arbeitszylindern, die von einer gemeinsamen Pumpe über je eine druckseitig vorgeschaltete Meßeinrichtung und ein Ventil mit zwei wirksamen Stellungen für den Umtausch der Zuleitungen zum jeweiligen Arbeitszylinderraum mit Druckflüssigkeit versorgbar sind, wobei das Lenkhandrad direkt oder indirekt beide Meßeinrichtungen und beide Ventile verstellt, wobei die beiden Ventile zu einer gemeinsamen Anordnung zusammengefaßt und die Kolben der Arbeitszylinder mechanisch miteinander verbunden sind.

Hydrostatische Lenkeinrichtungen dieser Art erlauben es, auf eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkhandrad und den zu lenkenden Rädern zu verzichten. Es genügen hydraulische Leitungen zwischen Lenkhandrad und Arbeitszylinderanordnung.

Wenn bei den bekannten Lenkeinrichtungen eine der zu der Arbeitszylinderanordnung führenden Leitungen undicht wird, läßt sich das Fahrzeug nicht mehr lenken. Die bekannten hydrostatischen Lenkeinrichtungen eignen sich daher nur für langsame Fahrzeuge, die bei einem solchen Versagen der Lenkeinrichtung sofort zum Stehen gebracht werden können.

Gemäß dem älteren deutschen Patent 12 91 643 ist eine hydrostatische Lenkanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Servopumpe, einer als Dosiereinrichtung wirkenden zweiflutigen Steuerpumpe, mit einer Steuerventileinrichtung und mit einer Servomotoreinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zwei von je einer Hälfte der zweiflutigen Steuerpumpe belieferte Hydraulikkreise mit je -einem Servomotor vorhanden sind, wobei, die Steuerpumpe über je zwei Leitungen an die Steuerventile angeschlossen ist und diese durch je zwei Leitungen mit den Servomotoren verbunden sind. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Lenkeinrichtung nach dem älteren Recht bestehen die beiden Steuerventile jeweils aus einem Zylinder mit vier Ringnuten und aus einem Kolben mit vier Kolbennuten und einer Kolbenbohrung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hy-

■ drostatische Lenkeinrichtung anzugeben, die beim Bruch einer Druckölleitung noch ein gewisses Maß an Lenkmöglichkeit bietet, in allen Situationen aber ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit bei der Lenkung der Räder gewährleistet.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs beschriebenen hydrostatischen Lenkeinrichtung, dadurch gelöst, daß die Ventilschieber der beiden Ventile zu einem einstückigen Ventilschieberkörper vereinigt sind. Bei dieser Lenkeinrichtung bleibt beim Bruch einer Leitung ein Arbeitszylinder voll wirksam, so daß das Fahrzeug noch sicher weitergelenkt werden und an den Straßenrand oder sogar bis zur nächsten Reparaturwerkstätte gefahren werden kann. Infolge der mechanischen Verbindung des wirksamen Arbeitszylinder mit dem anderen Arbeitszylinder werden die beiden angetriebenen Räder gleichmäßig verstellt. Durch die Vereinigung der beiden Ventile zu einer Anordnung mit einem gemeinsamen Ventilschieberkörper ist sichergestellt, daß unter allen Umständen die Ventile die gleiche Betätigung erfahren. Da die Herstellungstoleranzen klein gehalten werden können, ist dadurch ein Höchstmaß an gleichmäßiger Beaufschlagung der beiden Arbeitszylinder gewährleistet. Damit ergibt sich im Normalbetrieb eine absolut gleichmäßige Kraftverteilung auf die beiden mechanisch miteinander verbundenen Arbeitszylinder. Darüber hinaus lassen sich zahlreiche Leitungsvereinfachungen am Ventil treffen. Beispielsweise genügt eine gemeinsame Abflußleitung.

Der für die erstrebte Sicherheit anzusetzende Mehraufwand kann klein gehalten werden. Insbesondere genügt die Verwendung einer gemeinsamen Pumpe und eines gemeinsamen Flüssigkeitsbehälters für beide Meßeinrichtungen und Arbeitszylinder. Eine solche Schaltung ist möglich, weil die beiden Meßeinrichtungen als Sperrorgan wirken, welches verhindert, daß der Druckabfall im Bereich der gebrochenen Leitung sich auf das System des anderen Arbeitszylinders auswirkt. Des weiteren kann man mit Arbeitszylindern auskommen, die nur halb so groß sind wie bisher.

Beim Vorhandensein von zwei weiteren Ventilen, welche die beiden Meßeinrichtungen in der der Lenkeinrichtung entsprechenden Durchflußrichtung in den Steuerkreis einschalten, werden vorteilhaft auch diese weiteren Ventile am einstückigen Ventilschieberkörper ausgebildet. Wenn ein Ventil vorhanden ist, welches die Pumpe in der Neutralstellung kurzschließt, kann auch dieses Neutralstellungs-Kurzschlußventil am einstückigen Ventilschieberkörper ausgebildet sein.

Mit besonderem Vorteil ist der einstückige Ventilschieberkörper als Drehschieber ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung und

F i g. 2 eine im Rahmen dieser Einrichtung verwendbare Doppel-Meßeinrichtung.

Ein Lenkhandrad 1 treibt über eine Kupplung 2, z. B. eine Totgangkupplung, eine zwei Meßeinrichtungen 'umfassende Doppel-Meßeinrichtung 3 an. Unmittelbar vom Lenkhandrad werden drei auf einem gemeinsamen Ventilschieber angeordnete Ventile 4, 5 und 6 betätigt. Das Ventil 4 schaltet die beiden Meßeinrichtungen jeweils auf der Druckseite in der der Lenkeinrichtung entsprechenden Durchflußrichtung in den Steuerkreis ein. Das Ventil 5 ist ein Kurzschlußventil, das das von einer Pumpe 7 geförderte Drucköl in der Neutralstellung unmittelbar in einen Vorratsbehälter 8 zurückführt. Das Ventil 6 ist für den Umtausch der Zuleitungen zum jeweiligen Arbeitszylinderraum bestimmt. Bei Geradeausstellung des Lenkhandrads nehmen die Ventile die veranschaulichte Neutralstellung, bei Rechtsdrehung des Lenkhandrads die Stellung R und bei Linksdrehung des Lenkhandrads die Stellung L ein.

Vom Ventil 5 führt eine Leitung 10, die sich in zwei Zweige 11 bzw. 12 aufteilt, zum Ventil 4. Die beiden Zweige setzen sich als Leitungen 13 bzw. 14 zur Doppel-Meßeinrichtung 3 fort. Es schließen zwei Leitungen 15 bzw. 16 an, die zum Ventil 4 zurückführen. Von dort gehen zwei Leitungen 17 bzw. 18 zum Ventil 6. Von diesem Ventil führen zwei Paare von Leitungen 19 und 20 bzw. 21 und 22 zu zwei Arbeitszylindern 23 bzw. 24, die mittels Gelenken 25 und 26 gelagert sind und deren Kolben 27 bzw. 28 ein gemeinsames Lenkgestänge 41 betätigen. Vom Ventil 6 führen zwei Leitungszweige 29 und 30, die sich in der Leitung 31 vereinigen, zum Ventil 5 zurück. Die Leitungen 19 bis 22 sind normalerweise als Schlauchleitungen ausgebildet.

Bei einer Drehung des Lenkhandrads nach rechts schieben sich die drei Ventile 4, 5 und 6 in die Stellung R. Dann wird Drucköl über die Leitung 10 gefördert. Es teilt sich auf die Zweigleitungen 11, 13 und 12, 14 auf, durchläuft je einen Teil der Doppel-Meßeinrichtung 3 und gelangt weiter über die Leitungen 15, 18, 19 bzw. 16, 17, 21 in die Zylinderräume links der Kolben. Info!- gedessen bewegt sich das Lenkgestänge 41 in der Zeichnung nach rechts. Das dabei verdrängte Öl kehrt über die Leitungszweige 22, 29 bzw. 20, 30 und die Rückleitung 31 in den Vorratsbehälter 8 zurück.

Bei einer Linksdrehung des Lenkrads ergeben sich umgekehrte Verhältnisse. Das Drucköl tritt über die Leitungen 15, 16 in die Doppel-Meßeinrichtung 3 ein und gelangt in die Zylinderräume rechts der Kolben 27, 28, wodurch sich das Lenkgestänge 41 in der Zeichnung nach links verschiebt.

Wenn nun beispielsweise der Schlauch 21 bei einer Rechtsdrehung des Lenkrads 1 bricht, dann tritt in den Leitungen des zugehörigen Systems ein Druckabfall auf. Der Druckabfall auf der Ablaufseite ist unbeachtlich, auf der Druckseite dagegen kann sich der Druckabfall nur bis in die Leitungen 17 und 16 auswirken. Dann dient die Meßvorrichtung 3 als Sperrvorrichtung, die eine Auswirkung des Druckabfalls auf das System des Zylinders 24 verhindert.

Im Behälter 8 ist eine Niveau-Meßeinrichtung 32 angebracht. Sie gibt ein Warnsignal ab, wenn der Ölspiegel im Behälter 8 unter eine vorbestimmte Höhe absinkt, weil dann mit einem Leitungsbruch gerechnet werden muß.

In F i g. 2 ist eine Doppel-Meßeinrichtung veranschaulicht. Sie besteht aus einem Zahnring 33, der nach Maßgabe der Lenkhandraddrehung angetrieben wird. Dieser Ring kämmt mit zwei Zahnrädern 34 und 35. Zwischen den Zahnrädern befindet sich ein Trennglied 36. Bei Berücksichtigung der angezeigten Drehrichtung entstehen zwei Saugräume 37 und 38 und zwei Druckräume 39 und 40. Diese Räume vertauschen ihre Funktion, wenn sich die Drehrichtung ändert. Unter der Annahme, daß die eingezeichneten Drehrichtungen einer Rechtskurve entsprechen, sind die Leitungen 13 und 14 mit den Räumen 37,38 und die Leitungen 15 und 16 mit den Räumen 39 und 40 verbunden. Sinkt infolge eines Leitungsbruchs beispielsweise der Druck im Raum 40, so kann sich dies im Raum 39 nicht auswirken, weil die als volumetrische Pumpe arbeitenden Zahnräder keine hydraulische Verbindung zulassen.

Für die Doppel-Meßeinrichtung sind auch zahlreiche andere Bauformen brauchbar. Zwischen Lenkhandrad und Meßeinrichtung muß nicht eine mechanische Verbindung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Meßeinrichtung auch ein Nachlaufmotor sein, der erst zur Ruhe kommt, wenn ein mit ihm gekoppelter Nachlauf-Drehschieber einem mit dem Lenkrad gekoppelten Vorlauf-Drehschieber entsprechend gefolgt ist.

' Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydrostatische Lenkeinrichtung mit zwei auf die zu lenkenden Räder wirkenden Arbeitszylindern, die von einer gemeinsamen Pumpe über je eine druckseitig vorgeschaltete Meßeinrichtung und ein Ventil mit zwei wirksamen Stellungen für den Umtausch der Zuleitungen zum jeweiligen Arbeitszylinderraum mit Druckflüssigkeit versorgbar sind, wobei das Lenkhandrad direkt oder indirekt beide Meßeinrichtungen und beide Ventile verstellt, wobei die beiden Ventile zu einer gemeinsamenvAn^ Ordnung zusammengefaßt und die Kolben der Arbeitszylinder mechanisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschieber der beiden Ventile zu einem einstükkigen Ventilschieberkörper vereinigt sind. ■:

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 mit zwei weiteren Ventilen, welche die beiden Meßeinrichtungen in der der Lenkrichtung entsprechenden Durchflußrichtung in den Steuerkreis einschalten, dadurch gekennzeichnet, daß auch diese weiteren Ventile am einstückigen Ventilschieberkörper ausgebildet sind.

3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Ventil, welches die Pumpe in der Neutralstellung kurzschließt, dadurch gekennzeichnet, daß auch dieses Neutralstellungs-Kurzschlußventil am einstückigen Ventilschieberkörper ausgebildet ist.

4. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Ventilschieberkörper als Drehschieber ausgebildet ist.