DE2102019A1

DE2102019A1 - Druckmittelzumeßpumpe für einen Servomotor

Info

Publication number: DE2102019A1
Application number: DE19712102019
Authority: DE
Inventors: Bernard C West Lafayette Ind Hudgens (V St A ) P
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1970-02-16
Filing date: 1971-01-16
Publication date: 1971-09-16
Also published as: DE2102019B2; US3600893A; JPS4927811B1; FR2080530B1; CA936753A; DE2102019C3; GB1336022A; FR2080530A1

Description

Unser Zeichen: T 968

Druokmittelsumeßpumpe für einen Servomotor.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf hydraulische Maschinen zur Steuerung des Betriebes eines hydraulischen Servomotors und insbesondere auf solche Haschinen, die eine mit Umfangsnuten versehene Schieberhülse aufweisen, die in einer zylindrischen Bohrung beweglich gelagert ist.

Hydraulische Maschinen dieser allgemeinen Art sind an sich bekannt. Bei einigen Ausführungsformen, bei denen der Druckmitteldruck in benachbarten Umfangsnuten bei allen oder bei gewissen Betriebsbedingungen nicht gleich ist, sind Nuten, die als Drucksperrnuten bezeichnet werden können, zwischen benachbarten Nuten angeordnet und diese Druckspsrrnuten stehen mit unter hohem Druck stehendem Druckmittel in Verbindung, um Sickerströmungen des Druckmittels zwischen den benachbarten Nuten und zwischen der Umfangswandung des Hülsenschieber3 und der Wandung der Bohrung zu verhindern.

Bei einigen bekannten Auaführungsformen kann diese Druoksperre auch als Druckmittelübertragungsnute dienen, mit der unter gewissen Betriebsbedingungen Druckmittel zwischen

Gei/R.

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sehen deren benachbarten ITuten übertragen wird. Es ist dann selbstverständlich viünschensv/ert, die offene Verbindung der Drucksperrnute mit der Quelle des unter hohem Druck stehenden Druckmittels zu verringern, da sonst da3 unter hohem Druck stehende Druckmittel eine richtige Übertragung des unter geringerem Druck stehenden Druckmittels verhindert·

Es ist bereits bekannt, eine Leitung zwischen einer Drucksperrnute und einer Hochdrucknute vorzusehen und innerhalb dieser Leitung eine Dros3elstelle vorzusehen, um die Druckaperraute unter Druck zu setzen, wenn diese als Sperrnute dient und um die Strömung von der Hochdrucknute zur Drucksperrnute zu vermindern, wenn diese als eine Übertragungsnut dient.

Obwohl die Verwendung einer Drosselstelle den Betrieb der mit dieser ausgerüsteten Vorrichtungen verbessert hat, ist die Strömung de3 Druckmittels durch die Drosselstelle, wenn die Drucksperrnute als Übertragungsnute arbeitet, noch bei den Betriebsbedingungen ausreichend, um die Steuerbarkeit des zugeordneten Servomotors zu vermindern.

Dureh die Erfindung werden die Schwierigkeiten bei den bekannten Vorrichtungen dadurch überwunden, daß eine einfache, jedoch wirksame Vorrichtung vorgesehen ist, mit der eine Strömung zwischen der Hochdrucknute und der Drucksperrnute ausgebildet wird, um diese Drucksperrnute unter Druck zu setzen, wenn diese als Drucksperrnute verwendet wird und mit der die Strömung blockiert werden kann, wenn die Drucksperrnute als Druckmittelübertragunganute verwendet wird.

Bei

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ORDINAL

Bei einer "bevorzugten Ausführungoform der Erfindung weist diese Vorrichtung ein spindelartigea Schlagventil in der Leitung auf, welche die Hochdrucknute und die Drucksperrnute miteinander verbindet. Ein Ventilsitz, der in der Leitung ausgebildet ist, weist zur Hoohdrucknute hin und ein Ventilkörper ist zu diesem Ventilsitz hin und von diesem fort beweglich ausgebildet und ist mittels einer Feder in die vom Sitz abgehobene Stellung vorgespannt·

Wenn die Drucksperrnute als eine Druckmitteltibertragungsnute verwendet wird, so reicht der Druckunterschied zwischen der Hochdrucknute und der Drucksperrnute aus, um die Vorspannung der Feder zu überwinden, 30 daß sich der Ventilkörper auf seinen Sitz setzen kann, und dadurch wird zwangsläufig die Strömung durch die Leitung hindurch blockiert.

Wenn die Drucksperrnute als eine Drucksperre verwendet wird, sind die Drucke in der Hochdrucknut und in der Drucksperrnute im wesentlichen gleich und dadurch wird e3 der Feder ermöglicht, den Ventilkörper vom Sitz abzuheben.

Der Ventilkörper und die Wandung der Leitung sind derart ausgebildet, daß ein Druckmittelströraungsweg durch den Ventilkörper hindurch oder in anderer Weise über den Ventilsitz hinweg gebildet wird, wenn der Ventilkörper abgehoben ist und dadurch wird eine direkte Strömungsverbindung zwischen der Hochdrucknute und der Drucksperrnute ausgebildet.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine direkte Strömungsverbindung zwischen der Hochdrucknute und der Drucksperrnute auszubilden, wenn die Drucksperrnute als Drucksperre verwendet wird, jedoch eine Strömung zwischen diesen beiden

Hüten 109838/1070

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Nuten zu blockieren, wenn die Driicksperrnut ala Druckmittelzuführunga- oder Übertragunganute verv;endet wird.

Weitere Ziele der Erfindung sind eine Sickeratrömung über benachbarte Nuten in der Schieberhülae au unterdrücken und die Steuerung dea Servomotors zu verbessern und dieae Ziele auf einfache, billige und wirksame V/eiae zu erreiohen.

Yfeitere Merkmale, Vorteile und Ziele der Erfindung aollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. E3 zeigen:

Fig. 1 eine Längsachnittanaicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Maschine,

Fig. 2 bis 4- Schnittan3ichten, genommen längs der Linien H-II, IH-III und IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Antriebsverbindung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig« 6 eine ähnliche Ansicht -wie Fig. 5, in der Vorrichtungen zur Durchführung einer relativen axialen Bewegung der beiden relativ zueinander beweglichen Bauteile gezeigt sind,

Fig. 7 eine Schnittanaicht, genommen längs der Linie VII-VII der Fig. 1,

Fig. 8 und 9 Längsschnitte, genommen länga der Linien VIII-VIII und IX-IX der Fig. 7 und

Fig.10 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8, in der eine andere Ausführungsform des Ventilkörpera gezeigt ist.

Die Grundgedanken der Erfindung können in jeder hydraulischen Vorrichtung verwendet v/erden, die eine mit Nuten versehene Schiebeihülse aufweist, in «for wenigstens eine

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der Nuten sowohl als Drucksperrnute als auch als Druckmittelübertragungs- oder Zuführungsnut dient. Die Erfindung ist jedoch inabesondere bei hydraulischen Vorrichtungen zur Steuerung des Betriebes eines hydraulischen Servomotors anv/endbar und beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Steuermechanismiis für einen Servomotor, der beispielsweise den Antriebszylinder einen hydraulischen Fahrzeugateuersystems steuert.

Obwohl die hier beschriebene und dargestellte hydraulische Vorrichtung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, inabesondere bei Fahrzeuglenk- oder Steuersystemen Verwendung ' j findet, kann diese Vorrichtung auch als Steuerung zum ™

Steuern des Betriebes von vielen hydraulisch betätigten Servomotoren verwendet werden.

Die Vorrichtung 10 weist ein Gehäuse 11 auf, welches im wesentlichen aus vier Abschnitten 12, 13» 14 und 15 besteht. Die Gehäuseabschnitte 12 bis 15 sind zu einer festen Baugruppe zusammengespannt und zwar mittels Schraubenbolzen, die in den Fig. 2 bis 4 gezeigt sind und mit 16a bezeichnet sind.

Der Abschnitt 12 schließt ein Ende des Gehäuses 11 ab und der Abschnitt 15 schließt das andere Ende ab und dient zur | Aufnahme einer Eingangswelle 16. Die Welle 16 wird im Gehäuse ab schnitt 15 mittels Lagern 17 und 18 gelagert und die Drehachse der Welle 16 fällt mit einer Längsachse des gesamten Gehäuses 11 zusammen.

Der Gehäuseabschnitt 13 weist im wesentlichen die Form eines Ringes auf und innerhalb dieses Ringes sind zwei Flüasigkeitsverdrängungazahnräder angeordnet und zwar ein Stator 19 und ein Rotor 20. Der Stator ist mit dem Gehäuseabschnitt 13 bei 21 verkeilt und weist eine Anzahl von inneren Zähnen 22 auf, die mit einer Reihe von äußeren

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Zähnen 23 kämmen, die am Rotor 22 ausgebildet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rotor 19 sieben Zähne 22 auf, während der Stator 20 lediglich sechs Zähne 23 hat. Als Folge dieses Unterschiedes sowie des Aufbaus und der Anordnung der Zähne führen die Zahnräder gleichzeitig eine Drehbewegung und eine Umlaufbewegung relativ zueinander aus«

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel steht der Stator 19 fest und demzufolge führt der Rotor 20 relativ zum Stator 19 beim Betrieb der Vorrichtung 10 eine Umlaufbewegung und eine Drehbewegung aus.

Zwischen den Zähnen 22 des Stators 19 und den Zähnen 23 des Rotors 20 werden eine Anzahl von Arbeitskammern ausgebildet, die mit 24a bis 24f bezeichnet sind. Wenn sich der Rotor 20 relativ zum Stator 19 bewegt, so werden die Arbeitskammern 24a bis 24f abwechselnd ausgedehnt und ziehen sich abwechselnd zusammen. Während irgend einer Bewegungsphase im Betrieb dehnen sich einige dieser Arbeitskammern aus während sich die Volumina der anderen Arbeitskammern vermindern, wie es an sich bekannt ist. Ein radial nach außen vorgespannter Flügel 26 ist an jedem Rotorzahn 23 montiert, um eine Sickerströmung zwischen benachbarten Arbeitskammern 24a bis 24f zu vermindern.

Zusätzlich dazu, daß der Gehäuseabschnitt 13 ein Gehäuse für die Zahnräder 19 und 20 bildet, v/eist dieser Gehäuseabschnitt 13 eine radiale Wandung 27 und eine Umfangswandung 28 auf, die zusammen mit einer radialen Wandung 29 eine Kammer 30 bilden, in der ein Kommutatorsteuerschieber 31 angeordnet ist. Die Aufgabe dieses Kommutatorschiebers 31 ist es, Druckmittel in die sich ausdehnenden Arbeitskammern hinein und aus den sich zusammenziehenden Arbeitskammern 24a bis 24f heraus zu leiten und zwar in

zeitlich

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zeitlich abgestimmter Beziehung zu der relativen Umlauf- und Drehbewegung der Zahnräder 19 und 20.

Druckmittelaneuhlüase 32 und 33 sind im Gehäuseabschnitt 14 vorgesehen und diese Anschlüsse stehen über entsprechende Strömungsverbindungen mit dem Kommutatorschieber 31 in Verbindung. Wenn die Vorrichtung 10 als Servomotorsteuerung in einem Servoateuersystem oder dergleichen verwendet wird, kann der~Anschluß 32 mit der Hochdruckseite einer Pumpe verbunden sein, während der Anschluß 33 mit der Saugaeite der Pumpe oder mit einem Vorratsbehälter verbunden sein kann, der auf der Saugaeite der Pumpe angeordnet ist.

Im Gehäuseabschnitt 14 sind ferner zwei Arbeitszylinderanschlüsse 34 und 36 ausgebildet. Diese beiden Anschlüsse können mit den beiden Enden eines Servomotors verbunden sein, beispielsweise mit dem hydraulischen Arbeitakolben einer Pahrzeugservolenkung.

Zusätzlich zu dem Kommutatorschieber 31 weist die dargestellte hydraulische Vorrichtung 10 auch einen Richtungssteuerschieber 37. Der Schieber 37 dient zur Steuerung der Richtung der Strömung zwischen dem Anschluß 33 und durch die Zahnräder 19 und 20 hindurch und ferner zur A

Steuerung der Richtung der Strömung in die Anschlüsse 34 und 36 hinein.

Der Riöhtungssteuerschieber 37 ist rohrförmig ausgebildet und sitst innerhalb einer zylindrischen Bohrung im Gehäuseabschnitt 14. Diese Bohrung weist eine Bohrungswandung 38 auf, die axial mit der 33ingangawelie 16 sowie mit dem Stator 19 fluchtet. Der Schieber 37 ist mit dem Rotor 20 für eine gemeinsame Bewegung mittels einer Zwischenwelle oder Taumelwelle 39 verbunden. Diese Taumelwelle

39

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39 ist an einem Ende 40 mit dem Richtungsateuerschieber 37 verkeilt und am anderen Ende 41 mit dem Rotor 20. Der Schieber 37 ist ebenfalls mit der Eingangawelle 16 für eine relative Axial- und Drehbewegung verbunden.

Es sei nunmehr auf die Fig. 1 und 5 bezug genommen. Ein Gewindezapfen 42 ist radial in die Welle 16 eingeschraubt und ein verbreiterter Kopf 43 dieses Zapfens ist in einem Schlitz 44 mit Übermaß angeordnet, der im Steuerschieber 37 ausgebildet ist. Zusätzlich ist eine Kugel 45 in einer halbsphärischen Aussparung 45a angeordnet, die in einer inneren Wandung 37a des Schiebers 37 ausgebildet ist und diese Kugel erstreckt sich in eine komplementär geformte Schraubennut 45b hinein, die in einer ITmfangswandung 16a der Welle 16 ausgebildet ist.

Wenn die Welle 16 relativ zum Schieber 37 gedreht wird, so wird der Schieber axial verschoben und zwar in einer Richtung abhängig von der Richtung der relativen Drehung. Dadurch gleitet die Kugel 45 in der schraubenförmigen Nute 45b. Wenn sich jedoch die Welle 16 relativ zum Schieber 37 ütsr einen gegebenen Winkel hinaus verdreht, dann legt sich der Kopf 43 des Zapfens 42 gegen eine Seitenwandung 44a oder 44b des Schlitzes 44 an, wonach eine weitere Drehung der Welle 16 bewirkt, daß der Schieber 37 dadurch angetrieben wird.

Damit der Steuerschieber 37 seine Richtungssteuerungsfunktlon durchführen kann, weist die Wandung 38 eine Reihe von !Tuten auf, die mit P, M, C, X, R, Y, C, P^f, R¹ und Pⁿ bezeichnet sind. Diese Nuten entsprechen einer anderen Reihe von Nuten 46 bis 50, die in einer Umfangswandung 51 des Steuerschiebers 37 ausgebildet sind und einem Paar von radialen Kanälen oder Bohrungen 52 und 52 *_f die aich durch die Zylinderwandung des Steuerschiebers 109838/1070

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schiebera 37 hinduroh erstrecken. Die !Punktion der verachiedeenen Hüten und Kanäle aoll noch erläutert werden.

Der Kommutatorschieber 31 ist im wesentlichen schalen- oder scheibenförmig ausgebildet und weist eine flache radiale Wandung 53 auf, die gegen die "benachbarten Endwandungen des Stators 19 und des Rotors 20 anliegt. In der radialen Wandung 53 ist eine Anzahl von Öffnungen ausgebildet. Diese öffnungen sind paarweise in Gruppen angeordnet und eine Öffnung einea jeden Paares ist mit gekennzeichnet und die andere Öffnung eines jeden Paarea mit 56. Die Öffnungspaare sind radial im Winkelabstand ' J um die Mittelachse des Kommutatorschiebers 31 herum angeordnet und ferner sind die Öffnungen 54 und 56 einea jeden Paarea im gegenaeitigen Winkelabatand zueinander angeordnet. Ea sind sechs Öffnungspaare vorhanden und die Anzahl der Paare entspricht der Anzahl der Zähne dea Rotors 20. Bezüglich des Rotorzahna ist, wie Pig. 2 zeigt, die Öffnung 54 auf einer radialen Seite dea entsprechenden Rotorzahnea angeordnet, während die öffnung 56 sich an der gegenüberliegenden Seite befindet. Daa kreisförmige Verteilungsmuster, in welchem die öffnungen 54 und 56 angeordnet sind, weist einen Durchmeaaer auf, der im wesentlichen dem Teilkreiadurchmeaaer der Statorzähne 22 entspricht und die Anordnung ist ferner derart, daß die I Öffnungen geschlossen werden, wenn sie sich in eine axial fluchtende Lage mit dem Statorzahn 22 bewegen und daß diese Öffnungen geöffnet werden, wenn sie sich in eine axial fluchtende Lage mit den Arbeitskammern 24a bia 24f zwischen den Zähnen des Stators 19 bewegen.

Der Kommutatorschieber 31 weist ebenfalls eine äußere Umfangswandung 57 auf, die einen Durchmesser hat, der kleiner ist ala der Durchmesser der benachbarten zylindrischen Wandung 28. Ferner weist der Kommutatorachieber 31 eine innere Umfangswandung 58 auf. Die Öffnungen 54 stehen

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mit der Umfangswandung 58 über eine Reihe von axialen Kanälen 59 und radialen Kanälen 60 in Verbindung. Die öffnungen 56 stehen mit der äußeren Umfangswandung 57 über axiale Kanäle 61 und radiale Kanäle 62 in Verbindung « Dadurch wird die Kammer 30, in der der Kommutatorschieber 31 angeordnet ist, in zwei Unterkammern unterteilt. Eine dieser Unterkammern umgibt den Kommutatorschieber 31 und die andere Unterkammer ist innerhalb des Kommutatorschiebers 31 augebildet.

TJm noch klarer die Betriebsweise des Kommutatorschiebers

31 und dessen Beziehung zu den anderen Bauteilen zu erläutern, soll die Betriebsweise die Vorrichtung 10 erläutert werden.

Es sei angenommen, daß die Vorrichtung 10 in einem Fahrzeugservolenksystem verwendet wird, Das äußere Ende der Welle 16 kann, wie bei 63 gezeigt, Keilnuten aufweisen, welche ein übliches Fahrzeugsteuerrad aufnehmen. Es sei angenommen, daß kein Drehmoment auf die Welle 16 aufgebracht ist. Der Steuerschieber 37 befindet sich axial in einer mittleren oder neutralen Stellung. Diese Stellung ist in Pig, 1 dargestellt. In dieser Stellung wird das Druckmittel von der Hochdruckseite der Pumpe zum Anschluß

32 gebracht, wird jedoch an der Nute P durch den Schieber 37 blockiert. Es findet also keinerlei Drehung an den steuerbaren Rädern des Fahrzeuges statt, wenn die Welle 16 sich in einer stationären Stellung befindet.

Es sei jetzt jedoch angenommen, daß die Welle 16 in Richtung des Uhrzeigerdrehsinns gedreht wird. Der Rotor 20 und damit der Steuerschieber 37 sind hydraulisch gegen eine Drehung blockiert und als Folge der relativen Drehung der V/elle 16 und des Schiebers 37 verschiebt sich der Schieber 37 axial bei der Darstellung in Fig. 1 nach links.

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Wenn der Schieber 37 axial verschoben wird, gelangt die Drucknute P über die Nute 46 mit der Zumeßnute M in Verbindung und es erfolgt ferner eine Verbindung über den Kanal 64-, der im Gehäuseabschnitt 14 ausgebildet ist, mit der Kammer 30 in der der Kommutatorschieber 31 angeordnet ist. Druckmittel strömt dann durch die Kanäle 61 und 62 zu den Öffnungen 56. Bestimmte Öffnungen 56, die nicht von Statorzähnen 22 abgedeckt sind, stehen mit den entsprechenden Arbeitskammern 24-a bis 24f in Verbindung. Eine Unterdrucksetzung dieser Arbeitskammern bewirkt eine Bewegung des Rotors 20 und ferner sowohl eine Umlaufbe-"wegung als auch eine Drehbewegung gegenüber dem Stator ä

Der Kommutatorschieber ist für eine gemeinsame Bewegung mit dem Rotor 20 mittels einer rohrförmigen Kupplung 66 verbunden und diese rohrförmige Kupplung ist bei 67 mit dem Rotor 20 und bei 68 mit dem Kommutatorschieber 31 verkeilt. V/enn der Rotor 20 gleichzeitig umläuft und sich dreht, werden die Arbeitskammern 24a bis 24f, die sich zusammenziehen, mit den zugeordneten Öffnungen verbunden. Das von diesen Arbeitskammern abgegebene Druckmittel strömt durch die Öffnungen 54 und dann durch die Kanäle 59 und 60 in eine Öffnung 69» die in der inneren Umfanga- ^ wandung 58 des Kommutatorschiebers 31 ausgebildet ist. '

Das Druckmittel strömt dann durch Kanäle 70, die in der Taumelwelle 39 ausgebildet sind und dann durch einen Längakanel 71 in einen hohlen Abschnitt 72 des Richtungssteuerschiebers 37.

Aus dem hohlen Inneren 72 strömt dann das Druckmittel durch die radialen Kanäle 52 und 52* in die Servomotornute C oder in die Arbeitsnute G¹ und dann zum Anschluß 36, der mit einem Ende eines hydraulischen Arbeitszylinders verbunden

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den sein kann, um den Kolben dieses Zylinders in einer Richtung zu beaufschlagen. Da3 Druckmittel, das von dem anderen Ende des Arbeitszylinders abgegeben wird, strömt zum Anschluß 36, von wo aus dieses Druckmittel in die Servomotornut G strömt und dann durch die Nute 47 in die Drucksperrnute X. Aus der Nute Y strömt das Druckmittel durch die Nute 48 in eine Niederdrucknute R, die mit der zweiten Niederdrucknute R¹ über einen inneren Kanal 73 in Verbindung steht, der im Gehäuseabschnitt 14 ausgebildet ist. Aus der Nute R¹ strömt das Druckmittel zum Anschluß 33 und dann zurück zur Pumpe.

Wenn die Steuerwelle 16 in einer entgegengesetzten Richtung gedreht wird," so wird der Richtungosteuerschieber 37 bei der Darstellung in Mg+ 1 nach rechts verschoben und die Hochdrucknute P wird geschlossen. Die zweite Hochdrucknute P¹ steht jedoch mit der Nute P über einen inneren Kanal 74 im Gehäuseabschnitt 14 in Verbindung. Die Nute P' steht deshalb immer unter dem gleichen hohen Druck wie die Nute P. Wenn der Schieber 37 nach rechts verschoben wird, steh.t die Nute P¹ über radiale Kanäle 52 und 52' mit dem hohlen Inneren 72 des Steuerschiebers 37 in Verbindung, Aus diesem hohlen Inneren erfolgt eine Strömung durch die Bohrung 71 der Taumelwelle 36 hindurch in die Öffnung 69 des KommutatorSchiebers 31.

Das Druckmittel strömt dann durch die öffnungen 54 hindurch in die sich ausdehnenden Arbeitskammern hinein und das Druckmittel aus den sich zusammenziehenden Arbeitskaramern wird durch die Öffnungen 56 in die Kammer 30 abgegeben, die den Kommutatorschieber 31 umgibt.

Das Druckmittel strömt durch den Kanal 64 in die Zumeßnute M und aus dieaer strömt das Druckmittel über die Nute 46 in die benachbarte Servomotornute G. Aus der Nute C strömt das Druckmittel dann zum Anschluß 34 und von dort

zum 109838/1070

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zum anderen Ende des hydraulischen Servomotors oder Arbei tsZylinders. Das Druckmittel, das aus dem gegenüberliegenden Ende abgezogen wird, strömt zum Anschluß 36 und von dort zur zweiten Servomotornute 0'. Von dort 3trb'int das Druckmittel über die Nute 49 in die Drucksperrnute Y und dann durch die Hute 48 in die Hiederdrucknute R. Aus der Hute R strömt das Druckmittel durch den Kanal 73 und dann durGh die zweite Hiederdrucknute R¹ und in den Anschluß 33 und dann zurück zur Saugaeite der Pumpe.

Bei Beendigung der Drehung der Welle 16 wird der Steuerschieber 37 in seine neutrale oder Absperratellung vor- % gespannt, die in Pig. 1 dargestellt iat und zwar duroh eine Federanordnung, die mit 76 gekennzeichnet ist. Die Feder 76 erzeugt eine neutrale Vorspannung für den Schieber 36 und zwar unabhängig von der Riohtung der axialen Verschiebung des Schiebers und der Drehrichtung der Welle 16.

Es sei nunmehr auf die lig. 8 und 9 bezug genommen. Die Hute X dient als Druckmittelübertragunganute, um Druckmittel aiis der Hute 0 in die Hute R zu fördern, wenn der Hülsenschieber 37 in seine linke Betriebastellung gebracht wird, wie es in diesen Figuren gezeigt iat. Wenn sich die g Schieberhülse 37 in einer neutralen Stellung befindet und insbesondere, wenn diese Schieberhülse nach rechts in die entgegengesetzte Betriebsateilung gebracht wird, dient die Hute X nicht mehr als Übertragungsnute sondern ist unter Druck gesetzt, um als hydraulische Sperrnute zwischen der Hochdrucknute C und der Hiederdrucknute R wirksam zu sein, wodurch Leckströmungen zwischen den Hüten C und R und zwischen der Umfangswandung 51 der Schieberhülse 37 und der Bohrungswandung 38 vermindert oder ausgeschaltet werden.

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Zu diesem Zweck ist, wie in den Pig. 7 und 9 gezeigt, die Drucksperrnute X mit der Hochdrucknute P mittels einer Leitung 77 verbunden, die im Abschnitt 14 des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Die Leitung 77 weist eine axial sich erstreckende Leitungswandung 78 und zwei radial sich erstreckende Leitungswandungen 79 und 80 auf.

Die Wandung 78 bildet einen ringförmigen Ventilsits 81, der stromauf oder zur Hochdrucknut P hinweist. Innerhalb der Wandung 78 ist neben dem Ventilsitz 81 ein spindelförmiger Ventilkörper 82 angeordnet, der in eine Sitzlage am Ventilsitz 81 hinein und aus dieser heraus bewegt werden kann. Innerhalb der Leitungswandung 78, doch auf der Seite des Ventilsitzes 81, die dem Ventilkörper 82 gegenüberliegt, ist eine Schraubenfeder 83 angeordnet, die sich mit einem Ende 84 an der Leitungswandung 80 abstützt und mit dem anderen Ende 86 in einer Endwandung 87 des Ventilkörpers 82. Diese Feder 83 spannt den Ventilkörper 82 gegenüber dem Ventilsitz 81 in eine abgehobene Stellung yor. Eine Kugel 88 wird verwendet, im das Ende der Wandung 78 im Gehäuseabschnitt 14 abzusperren und diese Kugel dient auch als Anschlag für den Ventilkörper 82, wenn dieser vom Sitz abgehoben wird.

Die Leitungswandung 78 und der Ventilkörper 82 sind zylindrisch ausgebildet und können sickerströmungsfrei gegeneinander gleiten. Innerhalb des Ventilkörpers 82 ist eine ringförmige Umfangsnute 89 ausgebildet, die mit einem Querkanal 90 in Verbindung steht. Ein axialer Kanal 91 mündet am Ende der Wandung 87 des Ventilkörpers 92. Die Nute 89 ist so angeordnet, daß diese gegenüber einer Verbindung mit der Hochdrucknute P abgesperrt ist, wenn der Ventilkörper 82 sitzt und daß diese Nute zur Nute P hin offen ist, wenn das Ventil abgehoben ist.

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Wenn der RichtungsSteuerschieber 37 in seine linke Betriebsstellung gebracht ist und die Drucksperrnute X als Übertragunganute dient, um Druckmittel von der Servoiaotornute C in d".e Niederdrucknute R zu fördern, bewirkt der große Druckunterschied zwischen den Nuten P und X, daß das Ventilglied 82 gegen die Vorspannung der Feder in seine Sitzstellung gebracht wird. In dieser Stellung ist eine Verbindung zwischen den Nuten P und X blockiert mit Ausnahme irgend welcher ganz geringfügiger Sickerströmungen, die am Ventilsitz 81 auftreten können.

Wenn jedoch die Schieberhülse 37 in ihre rechte Betriebsstellung gebracht wird, so steht die Drucksperrnut X nicht f| langer direkt mit den Nuten 0 und R in Verbindung. Die Nut X erfüllt vielmehr die Funktion einer hydraulischen Drucksperre zwischen diesen Nuten.

Da der relativ große Druckunterschied zwischen den Nuten P und X nicht langer vorhanden ist, hebt die Feder 83 das Ventilglied 82 ab. In der abgehobenen Stellung des Ventile s 82 wird eine Strömungsverbindung zwischen den Nuten P und X hergestellt und zwar über die Kanäle 90 und 91 des Ventilgliedes 82.

Ea sei nunmehr auf Fig. 8 bezug genommen. Ein ähnliches ä

spindelförmiges Ventil verbindet die Drucksperrnut Y und die dritte Hochdrucknute P^!t. Bei dieser Auaführungsform sind Teile, die den in Fig. 9 dargestellten Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Richtung, in der der Ventilsitz 81 zeigt und die Richtung, in der die Feder 83 das Ventilglied 82 vorspannt, ist zu der in Fig. 9 dargestellten Richtung entgegengesetzt. Die Ausrichtung erfolgt jedoch in Richtung zur Hochdruoknute P" hin, um eine Verbindung zwischen der Hochdrucknute P" und der Drucksperrnute Y zu blockieren, wenn die Nute Y als Flüsaigkeitsförder- oder Übertragungs-

nute

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nute dient» und um eine Verbindung zwischen der Hochdrucknute P" und der Drucksperrnute Y herzustellen» wenn die Hute Y als Drucksperre zwischen den Hute R und C¹ dient.

Obwohl ein spindelförmiger Ventilkörper 82 dargestellt wurde» sei bemerkt» daß auch andere Ventiltypen wie beispielsweise Ventile mit Sieller- oder mit Pilzkopf verwendet werden können, öffnungen» die den Kanälen 90 und 91 entsprechen» können auch in der Leitungswandung 78 oder in anderer Weise im Gehäus eabs chnit t 14 vorgesehen sein, so lange, als eine Verbindung durch diese öffnungen oder Kanäle in der Sitzlage des Ventilgliedes blockiert wird und solange, als diese öffnung oder Verbindung in der vom Sitz abgehobenen Lage des Ventilgliedes geöffnet wird.

Fig. 10 zeigt eine andere AusführungsforiB eines Ventilgliedes, welches mit 82a bezeichnet ist und welches ähnlich ausgebildet ist, wie das Ventilglied 82 in Fig. 8, wobei dieses Ventilglied keine öffnungen aufweist. Der Durchmesser eine Uofangswandung 92 des Ventilgliedes 82a ist etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrungawanaung 78» in, der dieses Ventilglied angeordnet ist, vm. eine StrÖMungsbahn auszubilden«

In der abgehobenen Stellung des Ventilgliedes 82a stehen die Hüten Y und F* aiteinander in Verbindung, wohingegen, wenn der Ventilkörper sitzt, dieser eine Verbindung der zuletzt genannten Hüten blockiert.

Patentansprüche

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Claims

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Pat entanaprUche

Hydraulische Vorrichtung mit einem Gehäuse, welches eine Druckmittelhochdrucköffnung, eine Druckmittelniederdrucköffnung zv/ei Servomotoröffnungen aufweist und zv/ei Bohrungen, die mit den Druckmittelöffnungen in Verbindung stehen und mit einer zylindrischen Sehieberhülse, die in der Bohrung angeordnet ist und mit Einrichtungen, mit denen v/ahlweise der Schieber in der Bohrung axial verschoben wird, wobei komplementär angeordnete, in axialem Abstand voneinander ange- · ordnete Schieberkanten und Nuten in der Bohrungswandung % und am Umfang der Schieberhülse ausgebildet sind, wobei verschiedene dieser in axialem Abstand voneinander angeordneten Nuten miteinander verbunden werden, wenn der Schieber in entgegengesetzten Richtungen zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschoben wird, wobei eine erste dieser Hüten mit einer zweiten Nut in der ersten Stellung des Schiebers in Verbindung steht und so einen Druckmittelströmungsweg bildet und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die eine leitung bilden, welche dauernd die erste Nute mit einer dritten Nute verbindet, wodurch die erste Nute unter Druck gesetzt wird, um eine Leckströmung zwischen axial benachbarten | Nuten in der zweiten Stellung des Schiebers zu vermindern, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Leitung ein Ventil angeordnet ist, mit welchem eine Druckmittelströmung zwischen der ersten und der dritten Nute in der einen Stellung der Schieberhülse verhindert wird und mit dem eine relativ freie Strömungsverbindung mit geringem Druckverlust zwischen der ersten und der dritten Nute in der zweiten Stellung der Schieberhülse hergestellt wird.

Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung einen Ventilsitz 109838/1070

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sitz in der Leitung aufweist und ein Ventilglied, welches in Sitzlage mit dem Sitz "bewegbar und aus dieser Sitzlage heraus bewegbar ist.

Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung einen Ventilsitz in dieser leitung aufweist, daß ein Ventilglied vorgesehen ist, welches sich gegen diesen Sitz anlegen kann und welches vom Sitz abgehoben "werden kann und daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die die Neigung haben, das Ventilglied vom Ventilsitz fortzudrücken.

Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung einen Ventilsitz in dieser Leitung aufweist, daß ein Ventilglied vorgesehen ist, welches sich gegen den Sitz anlegen kann und welches aus der Sitzstellung herausgehoben werden kann, daß ein Druckmittelströmungskanal durch die Leitung und durch das Ventilglied gebildet wird, mit dem eine Strömunggverbindung durch die Leitung hindurch und über das Ventilglied hinweg gebildet wird, wenn das Ventilglied abgehoben wird und daß die Strömung am Ventilglied vorbei blockiert wird, wenn das Ventilglied sitzt.

Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckunterschied zwischen der ersten und der dritten Nute in der ersten Stellung des Schiebers größer ist als in der zweiten Stellung.

Verfahren zur Verminderung der Sickerströmung zwischen einer ersten und zweiten in Umfangsrichtung sich erstrekkenden Nut die in axialem Abstand voneinander angeordnet sind und die unter verschiedenen Druck stehen und die in der Umfangsv/andung eines Hülsenschiebers ausgebildet sind, der axial zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschiebbar ist, und in dem eine dritte Nut ausgebildet ist, die zwischen der ersten und der zweiten Nut liegt, mittels welcher die erste und

die

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die erste und die zweite Hut in der ersten Stellung des Schiebers verbunden wird und mittels welcher eine Drucksperre zwischen der ersten und der zweiten Nut in der zweiten Stellung des Schiebers ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Hut mit einer Druckmittelquelle verbunden wird, deren Druck höher ist als der Druck in der ersten und zweiten Hut, wenn der Schieber in die zweite Stellung verschoben wird und daß die dritte Hut vollständig von dieser Druokmittelquelle abgesperrt wird, wenn der Schieber in die erste Stellung verschoben wird.

7. Vorrichtung zur Verminderung der leckströmung zwischen einer ersten und einer zweiten in Umfangsrichtung sich erstreckenden, im Abstand voneinander angeordneten Hut, die unter verschiedenen Drucken stehen und die in der ümfangswandung eines Hülsenschiebers ausgebildet sind, der axial zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschiebbar ist, wobei in diesen Schieber eine dritte Hute ausgebildet ist, die zwischen der ersten und der zweiten Hute angeordnet ist und mittels welcher die erste und die zweite Hute in der ersten Stellung des Schiebers verbunden werden und die eine Druckaperre zwischen der ersten und der zweiten Hut in der zweiten Stellung des Schiebers bildet, gekennzeichnet durch i

Einrichtungen, mittels welchen die dritte Hut mit einer Druckquelle verbunden wird, die einen höheren Druck hat als der Druck, der in der ersten und in der zweiten Hut herrscht» wenn die Schieberhülse in die zweite Stellung verschoben ist und durch Einrichtungen, alt denen die dritte Hut vollständig von dieser Druckmittelquelle abgesperrt wird, wenn der Schieber in die erste Stellung verschoben ist.

8, Hydraulische, manuell betätigte BruckmittelzumeSpumpe für einen hydraulisch betätigten Servomotor, welche ein Gehäuse aufweist, das eine zylindrische Bohrung ταιδ.

eine 105838/1070

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eine Druckmittelhochdrucköffnung aufweist und ferner eine Druckmitteiniederdrucköffnung und zwei Servomotoröffnungen, die mit der Bohrung in Verbindung stehen und mit einer Zumeßpumpe, die zwei relativ drehbare VerdrängergIieder aufweist, die mit der Bohrung in Verbindung stehen und mit einer drehbaren Welle, die mit der Zumeßpumpe für eine gemeinsame Drehung mit dieser verbunden ist, wobei eine Reihe von miteinander zusammenwirkenden Schieberkanten und Nuten in der Bohrungswandung und in der Umfangswandung einer Schieberhülse vorgesehen ist, mit denen die Strömung zwischen den Druckmittelöffnungen und durch die Verdrängerglieder hindurch bei einer axialen Bewegung der Sohieberhülse zwischen einer ersten und zweiten Stellung gesteuert werden, wobei die Nuten der Reihe naoh eine erste Drucknut bilden, eine Zumeßnut, eine erste Servomotornute, eine erste Drucksperrnute, eine erste Rückführungsnute, eine zweite Drucksperrnute, eine zweite Servomotornute, eine zweite Drucknute, eine zweite Rückleitungsnute und eine dritte Drucknute, und wobei eine erste und eine zweite Leitung die erste Drucknute mit der ersten Drucksperrnute und die dritte Drucknute mit der zweiten Drucksperrnute verbinden, gekennzeichnet durch spindelartige Ventile in der ersten und in der zweiten Leitung, mit denen eine Strömung in der ersten Leitung blockiert wird und eine Strömung in der zweiten Leitung ermöglicht wird und zwar in der ersten Stellung der Schieberhülse und »it denen eine Strömung in der zweiten Leitung blockiert und eine Strömung in der ersten Leitung ermöglicht wird und zwar in der zweiten Stellung der Schieberhülse.

DruckmittelzumeßpuEpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Yentileinrichtung in jeder der Leitungen einen Ventilsitz aufweist, der zur Drucknut hinweist, ein Ventilglied, welches sich gegen den Sitz anlegen kann und welches von diesem abgehoben werden

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kann und eine Feder die das Ventilglied vom Sitz abhebt«

10. Druckmittelzumeßpumpe naoh Anspruch 9» gekennzeichnet durch Einrichtungen, die zusammen mit jedem Ventilsitz eine offene Verbindung der beiden Seiten der Leitung über den Ventilsitz in der abgehobenen Stellung des Ventilkörpera bilden und die in der Sitzlage des Ventilkörpera diese Verbindung blockieren.

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