Hydraulische Steuervorrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung, die vorzugsweise zur Steuerung des Verstellmotors eines Schiffruders ver wendet wird.
Die erfindungsgemässe Steuervorrichtung ist da durch gekennzeichnet, dass zwischen dem richtungs steuernden Hauptsteuerschieber und dem Verbrau cher ein doppelt wirkendes Bremsorgan vorgesehen ist, zum Zwecke ein Voreilen des zu steuernden Or- ganes abzubremsen.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Die dargestellte Steuervorrichtung weist eine För- derpumpe 1 für das Druckmedium zweckmässig für Öl auf, die an einem Ölsumpf 2 angeschlossen ist. Die Förderleitung 3 der Förderpumpe 1 ist mit dem Zy linder 5 eines selbsttätigen Steuerkolbens 6 und mit einem Rückschlagventil 7 verbunden. Eine Rücklauf leitung 8 verbindet die rechte Seite des Zylinders 5 mit dem Ölsumpf 2. Ferner ist die Förderleitung 3 über eine Drossel 9 einerseits mit der linken Seite 4 des Zylinders 5 und anderseits mit einer Leitung 10 verbunden.
Eine zweite Rücklaufleitung 11 verbindet die linke Seite 4 des Zylinders 5 über ein überdruck- ventil 12 mit der Rücklaufleitung B. Das überdruck- ventil 12 besteht aus einer federbelasteten Kugel 13, wobei der Druck der Feder 14 mittels der Einstell schraube 15 eingestellt werden kann.
Die Leitung 10 ist an einem elektromagnetischen Vorsteuerschieber 16 angeschlossen, mit welchem die Förderleitung 2 direkt über eine Leitung 17 ver bunden ist. Der Vorsteuerschieber 16 weist eine Spin del 18 auf, deren Enden als Anker ausgebildet sind und in Solenoide 19, 20 hineinragen. An Stelle von Solenoiden könnten auch hydraulische oder pneuma tische Verstellmittel verwendet werden. In die mitt lere Bohrung 21 des Vorsteuerschiebers 16 münden die Leitungen 10 und 17.
Diese Bohrung 21 ist fer ner über Leitungen 22, 23 mit dem Ölsumpf 2 ver bunden. Die Spindel 18 ist durch Federn 24 in ihrer Mittellage gehalten.
Es sind ferner zwei Leitungen 25, 26 vorgesehen, die die Bohrung 21 je mit einer Seite der Spindel 27 des Hauptsteuerschiebers 28 verbinden.
Die Spindel 18 trägt vier Bünde 29, so dass, je nach der Stellung dieser Spindel 18, die Leitung 10 gesperrt oder mit der Leitung 23 verbunden ist. Bei gesperrter Leitung 10 ist die Leitung 17 je nach Stellung der Spindel 18 entweder mit der Leitung 25 oder mit der Leitung 26 verbunden.
Der Hauptsteuerschieber 28 weist eine mittlere Bohrung 30 auf, in welcher die Spindel 27 verschieb bar angeordnet ist, sie trägt drei Bünde 31. An ihrem rechten Ende trägt sie zwei gleitbar montierte Feder teller 32, 33 zwischen welchen eine Feder 34 vor gesehen ist. Wird die Spindel 27 nach links verscho ben, so liegt der Federteller 32 an der Schulterfläche 35 des Schiebers 28 an, während der Federteller 33 vom Anschlag 36 mitgenommen wird, so dass die Feder 34 unter Spannung steht.
Wird die Spindel 27 nach rechts verschoben, so nimmt der rechte Bund 31 den Federteller 32 mit, während das Ende der Spindel in den sich gegen die Stirnwand des Schiebers 28 stützenden Federteller 33 hineinragt. Die Feder 34 wird also auch bei dieser Bewegung gespannt.
Die mittlere Bohrung 30 ist über Leitungen 37, 38 mit dem Ölsumpf 2, über eine Leitung 39 und das Rückschlagventil 7 mit der Förderleitung 3 und über Leitungen 40, 41, 42 mit dem Bremsschieber 43 verbunden. Je nach Stellung der Spindel 27 wer den diese Leitungen 37-42 verschieden verbunden, wie nachstehend erläutert wird.
Der Bremsschieber 43 weist eine Bohrung 44 auf, in welcher zwei identische Kolben 45, 45a verschieb bar angeordnet sind. Diese Kolben 45, 45a weisen einen mittleren, verjüngten Teil 46 bzw. 46a auf, über welchen die Leitungen 40 bzw. 42 mit den Lei tungen 47 bzw. 48 verbunden werden. Die Leitung 41 ist mit dem Raum zwischen den Kolben 45, 45a verbunden. Die Leitungen 47, 48 sind über Drossel 49, 49a mit der hinteren Seite der Kolben 45 bzw. 45a verbunden. Die hintere Stirnfläche dieser Kol ben liegt an verstellbaren Anschlägen 50, 50a an. Die Leitungen 47, 48 sind mit einem nicht darge stellten hydraulischen Motor verbunden, der beispiels weise zum Verstellen des Ruders eines Schiffes dient.
Die dargestellte Steuervorrichtung funktioniert wie folgt Die Förderpumpe 1 fördert Öl in die Leitung 3. Dabei befinden sich alle Organe in der dargestellten Lage. Das Öl fliesst einerseits über die Rücklauflei- tung 8 und anderseits über die Drossel 9, die Leitung 10, die Bohrung 21 des Vorsteuerschiebers. 16 und die Leitung 23 in den Ölsumpf 2 zurück.
Wird durch Fernsteuerung eines der Solenoide 19 oder 20 erregt, so wird sich die Spindel 18 z. B. nach links bewegen. Die Leitung 10 ist dadurch gesperrt, während dem die Leitung 17 mit der Leitung 26 verbunden ist. Durch die Sperrung der Leitung 10 gleicht sich der Druck in dieser Leitung und in der Leitung 3 aus, so dass der Steuerkolben 6 nach rechts verschoben wird, wodurch die Rücklaufleitung 8 ge sperrt wird. Der Pumpendruck steigt und die Druck flüssigkeit gelangt über die Leitungen 17 und 26 in den Raum rechts von der Spindel 27, die dadurch unter Spannung der Feder 34 nach links verschoben wird.
Das Drucköl kann jetzt über das Rückschlag ventil 7, die Leitung 39, die Bohrung 30, die Leitung 42, die Bohrung 44 und die Leitung 48 zum Ver- stellmotor gelangen. Das zurückströmende Öl fliesst über die Leitung 47, die Bohrung 44, die Leitung 40, die Bohrung 30 und die Leitung 37 in den Ölsumpf 2 zurück.
Der Höchstwert des Betriebsdruckes wird mittels der Schraube 15 des Überdruckventiles 13 eingestellt. Wird dieser Höchstwert überschritten, so öffnet sich dieses Ventil. Infolge der Wirkung der Drossel 9 ent steht ein Druckunterschied zwischen der vorderen und der hinteren Seite des Steuerkolbens 6 und dieser wird nach links verschoben, wodurch die Rücklauf leitung 8 wieder freigegeben wird.
Nach beendetem Verstellen des Ruders wird der Vorsteuerschieber 16 bzw. dessen Solenoid aberregt, wodurch seine Spindel 18 durch die Federn 24 wie der in ihre Mittellage gebracht wird. Dadurch wird aber auch die Leitung 10 wieder freigegeben. Der Druck in den Leitungen 10, 26 entspannt sich über die Leitung 23. Die Spindel 27 des Hauptsteuerschie- bers 28 wird ihrerseits auch in ihre ursprüngliche so Lage gebracht. Der Steuerkolben 6 ist auf der hin teren Seite entlastet und gelangt in seine äusserste linke Endlage.
Bei Bewegung der Spindel 18 des Vorsteuerschie- bers 16 nach rechts ist die Wirkungsweise sinnge- s.5 mäss die gleiche.
Der auf den Verstellmotor einwirkende Wasser druck ist, je nach Lage des Ruders, in der Leitung 47 oder 48 wirksam. Wenn z. B. nach Einleitung des Steuervorganges das Ruder vorläuft, z. B. bei nach 70 links verstellter Spindel 27, so sinkt der Druck in den Leitungen 39, 42, 48, 41 und er steigt in der Leitung 47. Dadurch wird dieser Druck über die Drossel 49 auf die hintere Seite des Kolbens 45 wirksam und verschiebt diesen nach rechts, wobei 7s der Kolben 45a als Anschlag dient. Das zurückflies- sende Öl wird dadurch gedrosselt und dadurch das Voreilen des zu steuernden Organs abgebremst.
Hier bei sind die Anschläge 50, 50a derart eingestellt, dass die Kolben 45, 45a die Leitungen 47 bzw. 48 nie $o ganz sperren, sondern lediglich drosseln. Sobald der auf das Ruder einwirkende Wasserdruck nachlässt, steigt wieder der Druck in den Leitungen 39, 42, 48, 41, wodurch der Kolben 45 in seine ursprüngliche Lage gebracht wird.<B>85</B> Man könnte ferner die Vorsteuerung von Hand vornehmen. Zu diesem Zweck wird ein Hebel 51 (strichpunktiert dargestellt) vorgesehen, dessen unteres gegabeltes Ende 52 auf die Spindel 27 einwirkt. Durch das Gelenk 53 dieses Hebels 51 wird die Leitung 10 so geführt. Bei der Betätigung des Hebels 51 wird so mit nicht nur der Schieber 28 verstellt, sondern gleichzeitig die Leitung 10 unterbrochen bzw. frei gegeben.
Gegebenenfalls kann dieser Hebel 51 neben dem Vorsteuerschieber 16 vorgesehen werden, so 05 dass die Vorsteuerung sowohl von Hand als auch elektromagnetisch erfolgen kann.