CH394816A - Mit einem Stellmotor und einer Steuerpumpe arbeitende hydraulische Regelvorrichtung für Schiffspropeller, Turbinen oder dergleichen - Google Patents

Description

  Mit     einem        Stellmotor    und     einer    Steuerpumpe arbeitende     hydraulische        Regelvorrichtung          für    Schiffspropeller, Turbinen oder dergleichen    Die Erfindung betrifft eine mit einem     Stellmotor     und einer Steuerpumpe arbeitende hydraulische Re  gelvorrichtung für Schiffspropeller, Turbinen oder  dergleichen, bei welcher die Regelimpulse auf ein  aus der neutralen Lage verschiebbares Steuerglied  einwirken, dessen Verschiebungsbetrag die Förder  menge der Pumpe bestimmt.  



  Bei der praktischen Anwendung von Steuerpum  pen dieser Art bei Regelvorrichtungen hat sich ge  zeigt, dass zum Verschieben des Steuergliedes eine  Kraft erforderlich ist, die, wie Messungen ergeben  haben, im wesentlichen zum Förderdruck der Pumpe  proportional, jedoch nur in     geringem        Masse    vom  Verschiebungsweg abhängig ist. Ursache     dafür    sind  von der Pumpe auf das Steuerglied rückwirkende  Kräfte. Eine Drehzahlabhängigkeit dieser Kräfte  spielt praktisch keine Rolle, da im allgemeinen die  Drehzahl der Pumpe im Betrieb konstant gehalten  wird.  



  Der Verlauf der     Verstellkraft    P für das Steuer  glied in Abhängigkeit vom Förderdruck p ist in       Fig.    1 beispielsweise dargestellt. Man ersieht daraus,  dass bei Förderdruck 0 das Steuerglied ohne Kraft  einwirkung verstellbar ist. Steigt jedoch der     Förder-          druck    nach der einen oder andern Seite an, so ist  auch zur     Verschiebung    des Steuergliedes in die ge  wünschte Förderrichtung eine Kraft erforderlich, die  etwa dem Förderdruck proportional ist.  



  Die Pumpe kann ohne weiteres auch     als    Flüssig  keitsmotor     benutzt    werden, wenn ihr Druckflüssig  keit zugeführt wird. Bezüglich der erforderlichen       Verstellkraft        für    das Steuerglied stellt man fest,  dass beim Flüssigkeitsmotor zur Verschiebung des  Steuergliedes keine Kraft aufgewendet werden muss,  sondern dass dieses selbst das Bestreben hat, sich  aus seiner Mittellage zu verschieben, und zwar mit    einer Kraft, die wiederum dem     zugeführten    Druck  proportional ist.

   Man muss also im Falle des Flüssig  keitsmotors das     Steuerglied    nicht gewaltsam ver  schieben, sondern muss es mit einer gleich grossen  Kraft wie bei der Flüssigkeitspumpe gegen sein Be  streben des Ausweichens zurückhalten.  



  Diese von der Pumpe auf das Steuerglied rück  wirkenden Kräfte erweisen sich bei Regelvorrich  tungen als nachteilig, da oft nur geringe Kräfte  zur Verstellung des Steuergliedes zur     Verfügung    ste  hen. Um Störung des Regelvorganges zu vermeiden,  ist man daran interessiert, das Steuerglied praktisch  ohne     Kraftwirkung    verstellen zu können.  



  Bei einer Regelvorrichtung der eingangs beschrie  benen Art wird dieses Ziel gemäss der Erfindung  dadurch     erreicht,    dass die Steuerpumpe mit einer  Einrichtung zum hydrostatischen Ausgleich der von  der Pumpe auf das Steuerglied rückwirkenden, vom  Förderdruck abhängigen Kräfte versehen ist.  



  In     Fig.    2 der beiliegenden Zeichnung ist ein  Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen hydrau  lischen Regelvorrichtung vereinfacht dargestellt.  



  Die     Regelvorrichtung    arbeitet     mit    einem Stell  motor 1 und einer Steuerpumpe 2. Der     Stellmotor    1  weist einen Zylinder 3 und einen darin verschieb  baren Kolben 4 mit Kolbenstange 5 auf. Die Pumpe 2  besitzt ein feststehendes Steuerküken 6, um das  sich ein eine zentrale Bohrung aufweisender Läu  fer 7 in     Pfeilrichtung    dreht. Dieser Läufer 7 weist  mehrere gegen seinen Umfang hin offene Bohrun  gen 8 auf, in denen Kugelkolben 9 angeordnet  sind, welche beim Drehen des Läufers 7 auf einem  diesen umgebenden Aussenring 10 abrollen. Der Ring  10 ist in zwei Führungen 11 und 12 mittels Zapfen  13 und 14 verschiebbar gelagert. In seiner neu  tralen Lage ist er konzentrisch zum Läufer 7.

        Das Küken 6 begrenzt zusammen mit der Innen  fläche des Läufers 7 zwei Steuerräume 15 und 16,  die über Leitungen 17 bzw. 18     mit    den Zylinder  räumen beidseitig des     Stellmotorkolbens    4 verbun  den sind. Die Leitungen 17 und 18 sind ferner  über     mit        Rückschlagventilen    19 und 20 versehene  Leitungen 21 bzw. 22 mit einem Reservebehälter  23 für die Steuerflüssigkeit verbunden.  



  Die Grösse der Hubbewegungen, die die Kugel  kolben 9 beim Umlauf des Läufers 7 ausführen,  ist     proportional    zur Grösse der Verschiebung des  Aussenringes 10 aus der neutralen Lage. Der Aussen  ring 10 wirkt somit als Steuerglied, dessen Ver  schiebungsbetrag die Fördermenge der Pumpe 2  bestimmt.  



  Der Zapfen 14 dieses Steuergliedes 10 ist an  einem Querbalken 24     angelenkt,    der an seinem einen  Ende     mit    der Kolbenstange 5 des     Stellmotors    1  gelenkig verbunden ist und auf dessen anderem Ende  über eine Stange 25 die Regelimpulse von einem  nicht gezeigten Regler aus einwirken.  



  Zum hydrostatischen Ausgleich der von der  Pumpe 2 auf das Steuerglied 10 rückwirkenden, vom  Förderdruck abhängigen     Kräfte    ist nun die Steuer  pumpe 2 mit einer     Einrichtung    versehen, welche  in festen Zylindern 26 und 27 angeordnete, in der       Verstellrichtung    des     Steuergliedes    10 verschiebbare  Kolben 28 und 29 aufweist. Die durch die Kolben  28, 29 und die Zylinder 26 bzw. 27 begrenzten  Zylinderräume sind über Leitungen 30 bzw. 31  mit den Leitungen 17 bzw. 18 verbunden. Die  Kolben 28 bzw. 29 liegen an der Gegenseite an  Ansätzen 32 bzw. 33 des Steuergliedes 10 auf,  so dass das Steuerglied 10 unter dem Einfluss dieser  von der Steuerflüssigkeit     beaufschlagten    Kolben 28  bzw. 29 steht.

   Diese Kolben 28, 29 sind in ihrem  Querschnitt so bemessen und so gerichtet, dass sie    die von der Pumpe auf das Steuerglied rückwirken  den, vom Förderdruck abhängigen Kräfte aus  gleichen. Je höher der Förderdruck, d. h. der Unter  schied zwischen den Drücken in den Leitungen 17  und 18 ist, um ,so grösser ist die Differenz der  von den Kolben 28 und 29 auf das Steuerglied  10 ausgeübten, einander entgegenwirkenden Kräfte.  Bei der entsprechenden Bemessung des Querschnittes  der Kolben 28, 29 werden somit die von der Pumpe  auf das Steuerglied 10 rückwirkenden, zum     Förder-          druck    proportionalen Kräfte bei jeder Grösse des  Förderdruckes ausgeglichen.  



  Statt der beiden Kolben 28, 29 kann     zum    Er  reichen des gleichen Ziels natürlich auch nur ein  einziger Kolben verwendet werden, auf den der  Unterschied zwischen Förderdruck und Saugdruck  der Pumpe einwirkt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Mit einem Stellmotor und einer Steuerpumpe arbeitende hydraulische Regelvorrichtung für Schiffs propeller, Turbinen oder dergleichen, bei welcher die Regelimpulse auf ein aus der neutralen Lage ver schiebbares Steuerglied einwirken, dessen Verschie bungsbetrag die Fördermenge der Pumpe bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerpumpe (2) mit einer Einrichtung (28, 29) zum hydrostatischen Ausgleich der von der Pumpe auf das Steuerglied (10) rückwirkenden, vom Förderdruck abhängigen Kräfte versehen ist. UNTERANSPRUCH Regelvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (10) unter dem Einfluss mindestens eines von der Steuerflüssigkeit beaufschlagten Kolbens (28 bzw. 29) steht.