Hydraulische Steuereinrichtung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuer einrichtung, verwendbar für Reversiergetriebe, wie sie in Schiffsantrieben, Walzantrieben und anderen Antrieben Verwendung findet, bei denen hohe kine tische Energien zur Wirkung gelangen.
Im britischen Patent Nr. 870.865 des gleichen Patentinhaltes ist ein Reversier-Untersetzungsgetriebe für die übertragung von hohen Leistungen von einer mit hoher Drehgeschwindigkeit in stets dem gleichen Sinne laufenden Turbine beschrieben, bei welchem druckmittelbetätigte Reibungskupplungen vorgesehen sind für den Vorwärts- und Rückwärtslauf auf der Abtriebsseite, wobei das Neue darin bestand, dass Reibbremsen mit hohem Wärmeabgabevermögen vorgesehen sind, die mit der Eingangs- und den Aus gangswellen verbunden sind zu deren Bremsung und die synchron mit den Kupplungen in Betrieb gesetzt werden können, so dass,
wenn die Vorwärts- oder Rückwärtskupplung eingerückt wird, die entspre chende Bremse gelöst wird und umgekehrt.
Wenn nun die Bremse am Turbinenrotor entwe der direkt oder über das Getriebe angelegt wird, so ist dabei die gespeicherte kinetische Energie sehr gross. Muss die Bremse, die ein beträchtliches Ener- gievernichtungsvermögen haben muss, plötzlich ange legt werden, so besteht die Gefahr des Abscherens der rotierenden Welle oder der rotierenden Scheibe vom Turbinenrotor.
In der bevorzugten Ausführungsform, die im bri tischen Patent Nr. 870.865 beschrieben und hier als Beispiel aufgeführt ist, sind die Kupplungen und die Bremsen durch eine gemeinsame hydraulische Ein richtung gesteuert in der Weise, dass, wenn die Kupplungen gelöst werden, die Bremsen an die Tur binenwelle und an die Propellerwelle bzw. an die ent sprechenden Getrieberäder angelegt werden. Werden die Bremsen zu plötzlich und heftig an solch grosse Rotationsmassen angelegt, so kann dies eine verhee rende Auswirkung haben.
Eine Lösung zur Begeg nung dieser Schwierigkeit besteht in der Beschrän kung der Geschwindigkeit und des Masses des An legens der Bremse; auf diese Weise wird aber die für die Reservierung benötigte Zeitspanne erheblich ver- grössert. Hier will nun die vorliegende Erfindung Ab hilfe schaffen.
Gegenstand der Erfindung ist eine hydraulische Steuereinrichtung mit einer Quelle von unter kon stantem Druck stehender Flüssigkeit und einem Mehrwegabsperrorgan, dessen einziger Einlass an diese Quelle und dessen Auslässe Druckflüssigkeit wahlweise an eine entsprechende Anzahl von zu be- tätigenden Vorrichtungen abgeben, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens einem der Auslässe des Absperrorganes ein Druckregler zugeordnet ist, mit tels welchem der Druck der durch diesen Auslass aus- fliessenden Flüssigkeit zuerst auf einen einstellbaren vorbestimmten unteren Wert reduziert wird,
um dann progressiv über eine einstellbare vorbestimmte Zeit spanne bis zu einem einstellbaren vorbestimmten Maximalwert erhöht zu werden.
Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbei spiel der Erfindung dar.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt des Druckreglers, Fig. 2 ist ein zugehöriger Schnitt nach der Linie 11-1I der Fig. 1, die Fig. 3 bis 8 sind schematische Darstellungen der Betätigungsfolge eines hydraulisch betätigten Re- versieruntersetzungsgetriebes von der gleichen Art wie das im britischen Patent 870.865 beschriebene und Fig. 9 ist eine schematische Darstellung der hy draulischen Steuereinrichtung in ihrer Anwendung an dem eben erwähnten Reversieruntersetzungsge- triebe.
In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung weist der Druckregler ein Gehäuse mit einem Druck- öleinlasskanal 1 auf, von dem aus das Drucköl durch den Hauptschieber und eine Öffnung 2 hindurch in einen Zylinder 3 und dann durch eine Öffnung 4 hindurch zu einem Auslasskanal 5 fliesst, an den der Bremsdruckverstärker angeschlossen ist. Ein Steuer kolben 6 ist gleitbar im Zylinder 3 angeordnet und durch eine Feder 7 belastet und steuert die Öffnung 2.
Der auf der Rückseite des Kolbens wirkende Öl- druck bewirkt die Verschiebung des Kolbens nach links entgegen dem Widerstand der Feder 7, wobei 'er Kolbenteil 16 die Öffnung 2 teilweise oder ganz yhliesst. Die Feder 7 stützt sich auf einem Betäti- ungskolben 8 ab, der sich in einem Zylinder 9 ver- chieben lässt.
Der Ölkanal 10 verbindet den Ein- asskanal 1 mit einem Nadelventil 11 (Fig. 2). Dieses mündet auf einen Hohlraum 12 aus, in welchem das '-:cköl auf den Kolben 8 wirkt, der eine grössere ' ;
läche hat als der Kolben 6, um damit die Feder _lsammenzudrücken. Der Hub des Kolbens 8 ist an beiden Enden durch einstellbare Anschläge be grenzt, wobei die in einer Kappe 15 geschützt unter gebrachte Einstellspindel 13 bei ihrem Einschrauben den abgegebenen Maximaldruck erhöht, und umge kehrt, und wobei die Schraubhülse 14 den Minimal- oder Starkdruck einstellt durch Begrenzung des Hu bes im Sinne der Entlastung, mit Zunahme dieses Druckes beim Einschrauben dieser Hülse und umge kehrt.
Fig. 3 zeigt schematisch den Zustand der Kupp lungen und der Bremsen im Getriebe bei ruhendem Schiff; Fig. 4 zeigt den Zustand der Kupplungen und Bremsen bei Vorwärtsfahrt; Fig. 5 zeigt den Beginn des Reversiervorganges;
die Fig. 6 und 7 zeigen den Fortgang dieses Vorganges und Fig. 8 zeigt den Zu stand bei Abschluss des Reversiervorganges bei rück- wärtsfahrendem Schiff. In diesen Figuren deutet ein leeres Viereck den ganz ausgerückten Zustand und ein voll schraffiertes Viereck den voll eingerückten Zustand an; teilweise Betätigung der Kupplungen oder Bremsen ist durch teilweise Schraffierung ange deutet;
halbe Schraffierung unten deutet an, dass sich der Arbeitsdruck in den Betätigungszylindern aufbaut, aber dass derselbe noch ungenügend ist.
Es ist leicht einzusehen, dass jede Massnahme, die einen Einfluss auf den Druck in der Hauptspeise leitung hat, eine ungünstige Einwirkung auf die Kupplungen ergibt; deshalb war es erforderlich, einen Druckregler zu schaffen, der den Bremsen zugeordnet ist und der nur auf die Bremsen und nicht auf den Rest der Anlage einwirkt, damit in der Hauptspeise leitung keine plötzliche Druckänderungen auftreten.
Fig. 9 zeigt schematisch die hydraulische Steuer- einrichtung in ihrer Anwendung an das gebremste Reversieruntersetzungsgetriebe. Die Steuereinrichtung weist eine Druckmittelquelle 17 auf, die aus einem Vorratsbehälter 13 gespeist wird und Druckmittel bei einem konstanten niedrigen Druck an den Drei weghauptsteuerhahn 19 abgibt, an den die Vorwärts und die Rückwärtskupplungen 20 und der vorhin beschriebene selbsttätige Druckregler 21 angeschlos sen sind, welch letzterer an den Druckverstärker 22 einen variablen und gesteuerten Druck abgibt,
so dass ein variabler und gesteuerter hoher Druck in den Bremsbetätigungszylindern 23 zur Einwirkung gelangt.
Hydraulic control device The invention relates to a hydraulic control device, which can be used for reversing gears such as those used in ship drives, roller drives and other drives in which high kinetic energies come into effect.
In British Patent No. 870.865 of the same patent, a reversing reduction gear for the transmission of high power from a turbine always running at high speed in the same sense is described, in which fluid-operated friction clutches are provided for forward and reverse running on the output side, The novelty consisted in the fact that friction brakes with a high heat dissipation capacity are provided, which are connected to the input and output shafts to brake them and which can be put into operation synchronously with the clutches, so that,
when the forward or reverse clutch is engaged, the corresponding brake is released and vice versa.
If the brake is now applied to the turbine rotor either directly or via the gearbox, the stored kinetic energy is very large. If the brake, which must have a considerable energy dissipation capacity, has to be applied suddenly, there is a risk of the rotating shaft or the rotating disk being sheared off the turbine rotor.
In the preferred embodiment described in British Patent No. 870,865 and exemplified herein, the clutches and brakes are controlled by a common hydraulic device such that when the clutches are released, the brakes are applied to the Turbine shaft and applied to the propeller shaft or the corresponding gear wheels. If the brakes are applied too suddenly and violently to such large rotating masses, this can have a devastating effect.
One solution to meeting this difficulty is to limit the speed and the extent to which the brake is applied; in this way, however, the time span required for the reservation is considerably increased. This is where the present invention aims to provide help.
The invention relates to a hydraulic control device with a source of fluid under constant pressure and a multi-way shut-off device, whose single inlet to this source and whose outlets deliver pressure fluid optionally to a corresponding number of devices to be operated, characterized in that at least a pressure regulator is assigned to one of the outlets of the shut-off device, by means of which the pressure of the liquid flowing out through this outlet is first reduced to an adjustable, predetermined lower value,
in order then to be increased progressively over an adjustable predetermined period of time up to an adjustable predetermined maximum value.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the invention.
1 is a longitudinal section of the pressure regulator, FIG. 2 is a corresponding section along the line 11-1I of FIG. 1, FIGS. 3 to 8 are schematic representations of the operating sequence of a hydraulically operated reverse reduction gear of the same type as that in British patent 870,865 and FIG. 9 is a schematic representation of the hydraulic control device in its application to the reversing reduction gear just mentioned.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the pressure regulator has a housing with a pressure oil inlet channel 1, from which the pressure oil passes through the main slide and an opening 2 into a cylinder 3 and then through an opening 4 to a Outlet channel 5 flows to which the brake pressure booster is connected. A control piston 6 is slidably disposed in the cylinder 3 and is loaded by a spring 7 and controls the opening 2.
The oil pressure acting on the rear side of the piston causes the piston to be displaced to the left against the resistance of the spring 7, the piston part 16 partially or completely closing the opening 2. The spring 7 is supported on an actuating piston 8 which can be displaced in a cylinder 9.
The oil channel 10 connects the inlet channel 1 to a needle valve 11 (FIG. 2). This opens out into a cavity 12 in which the '-: cköl acts on the piston 8, the larger';
has a surface than the piston 6 in order to compress the spring. The stroke of the piston 8 is limited at both ends by adjustable stops be, the protected in a cap 15 under the adjusting spindle 13 increased when screwing the maximum pressure delivered, and vice versa, and the screw sleeve 14 sets the minimum or high pressure by Limitation of the stroke in the sense of relief, with an increase in this pressure when screwing in this sleeve and vice versa.
Fig. 3 shows schematically the state of the hitch lungs and the brakes in the transmission when the ship is stationary; 4 shows the state of the clutches and brakes when driving forward; Fig. 5 shows the beginning of the reversing process;
6 and 7 show the progress of this process and FIG. 8 shows the status at the end of the reversing process with the ship moving backwards. In these figures an empty square indicates the fully disengaged state and a fully hatched square indicates the fully engaged state; partial operation of the clutches or brakes is indicated by partial hatching;
Half hatching below indicates that the working pressure is building up in the actuating cylinders, but that it is still insufficient.
It is easy to see that any measure that has an influence on the pressure in the main feed line has an adverse effect on the couplings; therefore it was necessary to create a pressure regulator which is assigned to the brakes and which only acts on the brakes and not on the rest of the system so that no sudden pressure changes occur in the main supply line.
9 shows schematically the hydraulic control device in its application to the braked reversing reduction gear. The control device has a pressure medium source 17, which is fed from a storage container 13 and delivers pressure medium at a constant low pressure to the three way main control valve 19, to which the forward and reverse clutches 20 and the above-described automatic pressure regulator 21 are ruled out, which latter delivers a variable and controlled pressure to the pressure booster 22,
so that a variable and controlled high pressure in the brake actuation cylinders 23 comes into effect.