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Steuerung von Kraftantrieben, insbesondere für Ruder Bei Ruderanliagen
mit Kraftantrieb: ist es bekannt, für die Steuerung der Antriebsmaschine eine Hubbegrenzung
vorzusehen, damit die Maschine nur bis zu dem Hartlagen des Ruders bewegt werden
kann. Besonders wichtig ist diese Hubbegrenzung, wenn zusiätzlich zum Kraftantrieb
eine Hilfssteuere@inrichtung vorgesehen ist, weil bei Betätigung des Hilfssteuers
der Synchronismus zwischen dem Handsteuer und der Arbeitsmaschine gestört wird.
Bei den bisherigen Anlagen. muß die Hubbegrenzung für den Geber der Antriebsmaschine
nach jedesmaliger Hilfssteuerung erst wieder auf Synchronismus mit dem Ruder gebracht
werden. Diesem Mangel ist erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß das Ruder nicht
über den Antrieb, sondern unmittelbar mit der Hubbegrenzung für dem Geber verbunden
ist. Dadurch wind; erreicht, da3 die Hubbegrenzung stets von der tatsächlichem:
Ruderlage abhängig ist. Bei Ruderanlagen mit Hilfssteuerung kann zur Umgehung des
Antriebes, beispielsweise der zum Umschalten auf den Hilfsantrieb vorgesehenen Kupplung,
eine mechanische, gegebenenfalls hydromechanische H,wbbegrenzung parallel geschaltet
sein.
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Bei Ruderanlagen mit hydraulischem Betätigung des Steuerorgans der
Antriebsmaschine vom Stleuergeber und vom Ruder kann, wenn der hydraulische Empfänger
und Rückführgeber beieinander liegen, der Rückführgeb.er mit einer mechanischen
Hubbegrenzung für den Empfänger versehen sein. Eine räumlich unabhängige
Hub-
begrenzung läßt sich bei einer hydraulischen Steuerung dadurch erzielen,
daß das Ruder mit einem
hydraulischen Schalter zur Sperrung der
Leitung zwischen Steuergeber und Empfänger in den Hartlagen verbundien ist.
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In der, Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine Rudersteuerung mit hydraulischer Hubbegrenzung,
Fig.2 a bis a1 c eine Ruderanlage mit hydraulischer Steuerung der Antriebsmaschine
und mechanischer Hubbegrenzung in drei verschiedenen Stellungen, Fig. 3 eine Ruderanlage
mit mechanischer Steuerung und mechanischer Hubbegrenzung.
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Bai dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ruder
i des Schiffes über ein Getriebe 2 bis 8 von einer Arbeitsmaschine, z. B. einer
Dampfmaschine, angetrieben, deren Steuerorgan i o von einem Handrad i i auf der
Brücke auf hydraulischem Wege in die Arbeitsstellung gebracht und vom Ruder wieder
in die Ruhelage zurückgeführt wird.
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Die hydraulische Bewegung des Steuerorgans in die Arb:eitsstel:lunig
erfolgt durch :einen Kolbengeber 12 mit begrenztem Hubvolumen über eine Doppelleitung
13, 14 und einen Empfänger 15, dessen Kolben i5a mit dem Steuerorgan io der Arbeitsmaschine
verbunden ist.
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Die Rückführung des Steuerorgans in die Ruhelage vom Ruder aus geschieht
ebenfalls auf hydraulischem Wege, indem dem Empfänger 15 ein zweiter Geber 16 zugeordnet
ist, dessen Kolben 1'6a mit dein Ruder i und dessen Zylinder ebenso wie der Steuergeber
12 durch eine: Doppelleitung 17, 18 mit dem Empfänger 15 verbunden ist.
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Um eine schnelle Steuerung der Arbeitsmaschine zu erzielen, ist das
Hubvolumen des Empfängers 15 mehrfachkleiner als das des. Steuergebers i2. Rückfüh.rgeb.er
16 und Steuergelber 12 haben gleiches Hub,volumen. Die Hartlagen von Steuergeber
und Rückführgeber entsprechen den Hartlagen des Ruders. Damit die Hubgeschwindigkeit
des Steuergebers nicht durch das Aufnahmevermögen des Empfängers und die Geschwindigkeit
der Ruderbewegung begrenzt ist und bei Hartlage des Empfängers durch Weiterbewegung
des Steuergebers oder dies Rückführgebers das hydraulische Getriebe nicht zerstört
werden bzw. durch Ableitung über überdruckveutile der Synchronismus der hydraulischen
Steuerung gestört werden kann, ist in die, hydraulische Steuerleitung ein federbelasteter
Speicher eingeschaltet, der das über das augenblickliche Aufnahmevermögen :des Empfängers
hinausgehend verdrängte Druckmittel aufnimmt. Als Speicher wird im dargestellten
Beispiel de:r Rückführgeber 16 verwendet, indem zwischen Rückführkolben 16a und
Ruder i eine Feder ig eingeschaltet ist. Der Kolben des Rückführgeihers weicht bei;
einer das Aufnahmevermögen des Empfängers überschreitenden Druckmittelverdrängung
durch den Steuergeber 12 aus und spannt dabei die Feder ig, die sich anschließend
wieder entspannt und den Empfänger bis zu ihrer völligen Entspannung bzw. bis sie
ihre Ausgangsspannung wieder erreicht hat, in -der Hartlage hält. Erst bei der weiteren
Ruderbewegung bewegt sich der Rückführgeber und führt .den Empfänger mit dem Steuerorgan
in seine Ruhelager zurück.
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In der Ruhestellung des Steuerorgans io liegen Steuergeber und Rückführgeber
synchron. Diese synchrone Lagre wird auch dann selbsttätig wiederhergestellt, wenn
zeitweise, insbesondere durch Inbetriiehnahme einer Hilfs.steuereinrichtung 2o,
die durch einen Umschalten 21 am Stelle der Maschine 9 mit dem Ruder verbunden werden
kann, eine Bewegung des Ruders auftritt, die nicht durch eine entsprechende Bewegung
des Stenergebers ausgelöst ist, denn durch jede Biewegung des Ruders, ganz gleich,
wodurch sie hervorgerufen wird, wird über den Rückführgeher 16 der Empfänger so
beeinflußt, daß bei Wieidereinschaltung des Kraftantriebes dieser die Synchronlage-vom
Ruder und Steuergeber selbst wieder herstellt.
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Um mit Sicherheit zu verhindern, daß die Antriebsmaschine bis über
die Ruderhartlagen hinausläuft, ist der mit denn Ruder verbundene Teil der hydraulischen.
Steuerung mit einer Hubbegrenzung für den. Steuergeber versehen. Diese Hubbegrenzung
erfolgt im dargestellten Beispiel (Fig. i) -auf hydraulischem Wege durch Sperrung
der Leitung 14 zwischen Steuergeber 12 und Empfänger 15 mittels eines mit dem Rückstellkolben
b:z.w. dem Ruder verbundenen Endlagenschalters 22. Um mit einem Schaltglied für
beide Hartlagen auszukommen, ist der Schalter über zwei Kanäle mit Rückschlagventilen
23 und 24. für die beiden Steuereinrichtungen mit der Geberleitung 14 ver@-bunden.
Die Geberleitung 14 ist vom Endlagenschalter nicht besonders zum Empfänger geführt,
vielmehr wird die Verbindungsleitung 17 zwischen Rückführgeber 16 und Empfänger
mit als Steuerleitung verwendet, indem die Zylinder vorm Endlagenschalter und Rückfüh:rgeber
unmittelbar miteinander verbunden sind.
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Die Hubbegrenzung des Steuergebers durch einem mit dem Ruder verbundenen
End'lagenschalter hat den Vorteil, daß sie auch bei Ruderbewegungen, die nicht vom
Steuergeber ausgelöst werden, z. B. bei Betätigung der Hilfsstenereiairichtung,
ordnungsgemäß arbeitet, derart, da,ß der Geber in keinem Fall die Maschine auf Backbord-oder
Steuerboridbewegung bringen kann, wenn sich das Ruder bereits in der Harnlage Backbord
oder SteuerboTü befindet.
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Liegen Rückführgeber und Empfänger beieinander, so kann, wie: in Fig.
2 a Wis 2 c dargestellt, der Rückführkolhen 16a selbst zur mechanischen Hubbegrenzung
für den Empfängerkolben i5a herangezogen werden. Hierzu sind Rückführkolben und
Empfängerkolben mit Anschlägen 25, 26 versehen, die, wie aus Fig. 2 b und
2 c zu ersehen ist, in den Hartlagen des Ruders das Steuerorgan io der Antriebsmaschine
9 im Sinn einer Weiterbewegung über die Ruderhartlage hinaus sperren.
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Fng. 3 zeigt eine Ruderanlage, bei der das Steuerorgan io der Maschine
9 vom Steuerrad ii auf der Brücke über eine mechanische Anlaßleitung
27,
218, 29 in die Arbeitsstellung gebracht und vom Ruider i über das Triebwerk 2, 3,
4 und die Ruderleitung 5a, 5b, 6, 7 wieder in die Rulhelage zurückgeführt
wind, indem der mit dem Steuerorgan verbundene Teil 29 der Anlaßleitung als Schraubspindel
3o ausgebildet ist, die einerseits durch Eigendrehung vom Geber aus und andererseits
durch Drehung einer mit ihr zusammenwirkenden Mutter 31 vom Ruder aus axial verschoben
werden kann.. Die Mutter 31 ist als Schneckenrad ausgebildet und mit einer auf der
Achse des Kegelrades 7 in der Ruderleitung angeordneten Schnecke verbunden.
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Durch den Umschalter 21 in der Ruderleitung 5 kann das Rudeir wahlweise
mit der Antriebsmaschine 9 oder mit der Hilfssteue!reinrichtung 2o verbunden werden.
Die Hubbegrenzung für dien Geber erfolgt hierbei in der Weise, daß die Anlaßleitung
unter Umgehung des Schalters 21 mit dem Ruder i verbunden ist. Hierzu ist an die
Ruderleitung 5a über ein Kegelräderpaar 33 eine Spindel 34 mit zwei Wandermuttern
35 und 36 angeschlossen, die als Anschläge zur Hubbegrenzung mit einer Abzweigung
37 der Anlaßlei.tung zusammenwi',r!ken.