DE1299477B - Hydraulische Betaetigungseinrichtung fuer Klappen oder Schieber, insbesondere auf Tankerschiffen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betäti- möglich ist, die Stellung der Absperrarmatur zugungseinrichtung für Klappen oder Schieber, ins- verlässig an der Bedienungsstelle anzuzeigen, besondere auf Tankerschiffen, mit einer zentralen Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Druck- und Rückölleitung, an die das Antriebsgerät gelöst, daß der Arbeitsanschluß des Dreiwegeventils über ein einseitig hydraulisch vorgesteuertes Drei- 5 an die in Schließrichtung wirksame Seite des Anwegeventil mit Gegendruckfeder angeschlossen ist, triebsgerätes angeschlossen ist, daß die in Öffnungsdie den Steuerschieber im Sinne einer Verbindung richtung wirksame Seite des Antriebsgerätes direkt des Druckanschlusses mit dem Arbeitsanschluß be- mit einem Steuerventil verbunden ist, daß die Steuerlastet, und mit Mitteln zur Anzeige der Stellung des kammer des Dreiwegeventils direkt an diese Verbin-Antriebsgerätes, ίο dungsleitung angeschlossen ist, daß in oder an die-Die Forderung, Absperrarmaturen von einem zen- ser Verbindungsleitung auch die Anzeigemittel antralen Kontrollraum aus betätigen und überwachen geordnet sind und daß die Vorspannung der Feder zu können, bedingt, daß zwischen dem Kontroll- des Dreiwegeventils so gewählt ist, daß sie einem raum und jeder der zu steuernden Armaturen eine Gleichgewichtsdruck in der Steuerkammer die Verbindung besteht. Da diese Verbindungsleitungen, 15 Waage hält, der niedriger als der Betriebsdruck ist, insbesondere auf Schiffen, nur dann eine ausreichende jedoch so hoch liegt, daß er für die normale BeLebensdauer erreichen, wenn sie aus korrosions- tätigung des Antriebsgerätes ausreicht, beständigem Werkstoff bestehen, ist das hydrau- Der Gleichgewichtsdruck beträgt vorzugsweise lische Leitungsnetz ein beachtlicher Kostenfaktor etwa 40 bis 90% des Betriebsdruckes, der gesamten hydraulischen Betätigungseinrichtung, ao Um bei einem Antrieb für einen Absperrschieber, Ein weiteres Problem bei hydraulischen Betäti- bei dem der der Kolbenstange abgekehrte Kolbengungseinrichtungen ist die Tatsache, daß bei der raum bei Betätigung in Schließrichtung druckbeauf-Länge der benötigten Leitungen das Volumen dieser schlagt ist, die Schließkraft zu begrenzen, ist bei Leitungen im Verhältnis zum Volumen der Antriebe einer solchen Anordnung der Steuerkolben des Dreifür die Klappen und Schieber sehr groß ist. Die as Wegeventils zweckmäßig zweiteilig ausgebildet, wobei Kompression der in den Leitungen befindlichen Öl- ein die Steuerkanten tragender Teil sich auf der menge wird dabei so groß, daß das komprimierte Feder abstützt und zwischen den beiden Teilen eine Ölvolumen 50% und mehr der Volumen der An- zweite Steuerkammer besteht, die mit dem Arbeitstriebe ausmacht. anschluß des Dreiwegeventils verbunden ist und der Bei einer bekannten Betätigungseinrichtung der 30 zweite Teil zwischen dieser zweiten Steuerkammer eingangs erwähnten Art (deutsche Auslegeschrift und der ersten Steuerkammer liegt. 1052 764) ist zwischen dem als Steuerventil wirken- Bei Anordnung der Steuerventile in einem zenden Dreiwegeventil und der in Öffnungsrichtung tralen Steuerraum kann eine Betätigung von Deck wirksamen Seite des Antriebs nur eine Ölleitung vor- aus dadurch erfolgen, daß die Verbindungsleitung an zusehen. Die in Schließrichtung wirksame Seite des 35 Deck über ein Absperrorgan an eine an Deck ange-Antriebs ist durch ein komprimiertes Gaspolster be- ordnete zentrale Rückölleitung angeschlossen ist. aufschlagt. Der Öldruck wirkt also beim Öffnen des Als Stellungsanzeige ist vorzugsweise in der VerVentils gegen den Gasdruck, der für ein sicheres bindungsleitung ein Volumenmesser vorgesehen. Schließen der Absperrarmatur ausreichend sein muß. Zweckmäßig ist an die Verbindungsleitung zusätz-Die Vorsteuerkammer ist hierbei an den Arbeits- 40 lieh ein Manometer angeschlossen, dessen Anzeigeanschluß des Dreiwegeventils angeschlossen, und die mittel auf dem Skalenfeld des Volumenzeigers sieht-Feder des Ventils wird über einen Nocken ver- bar sind.

änderlich vorgespannt, der mit einem mit einer Stel- Zur Anpassung an die im Betrieb auftretende lungsskala zusammenarbeitenden Hebel verbunden Kompression des Öles in der Verbindungsleitung ist. Nach Einstellen des Hebels auf die gewünschte 45 weist das Anzeigegerät des Volumenmessers zweck-Öffnungslage wird der Druck in der zum Antrieb mäßig eine einstellbare Skala auf. führenden Ölleitung so lange erhöht, bis in der Zwischen dem Steuerschieber und dem Anzeige-Steuerkammer ein der eingestellten Federspannung gerät ist vorzugsweise ein hydraulisch entsperrbares entsprechender Druck erreicht ist. Wenn die Ab- Rückschlagventil angeordnet.

Sperrarmatur durch erhebliche Reibungskräfte fest- 50 Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren gehalten wird, kann der eingestellte Druck auch er- Ausführungsbeispielen veranschaulicht und im nachreicht werden, ohne daß das Absperrorgan sich be- stehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung bewegt hat. Eine zuverlässige Anzeige, daß das Ab- schrieben.

sperrorgan tatsächlich die voreingestellte Lage er- F i g. 1 zeigt eine schematische Übersicht der Leireicht hat, kann nur durch die gleichzeitige Be- 55 tungen und Geräteanordnungen für lokalbediente obachtung einer Druckerhöhung des Gaspolsters er- Antriebsgeräte auf einem Tankerschiff; folgen. In diesem Fall muß also zwischen dem Gas- F i g. 2 zeigt eine schematische Übersicht der Leipolster und dem Steuerventil eine zusätzliche tungen und Geräteanordnungen für zentralbetätigte Leitung verlegt werden, so daß also zwischen dem Antriebsgeräte auf einem Tankerschiff; Bedienungsstand und einer Absperrarmatur jeweils 60 F i g. 3 zeigt eine Schaltung der Betätigungseinzwei Leitungen zu verlegen sind. Im übrigen unter- richtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausliegen Gase wesentlich stärker als Öle einer VoIu- führungsform;

menänderung bei Temperaturänderung, so daß auch Fig. 4 zeigt eine Schaltung einer erfindungsgedie Rückmeldung nicht zuverlässig ist. mäßen Betätigungseinrichtung in einer zweiten AusAufgabe der Erfindung ist es, eine Betätigungs- 65 führungsform;

einrichtung zu schaffen, bei der zwischen dem Be- F i g. 5 zeigt eine Schaltung der erfindungsgemäßen dienungsstand und jedem Antrieb jeweils nur eine Betätigungseinrichtung in einer dritten Ausführungsvolle Leitungslänge benötigt wird und bei der es form;

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F i g. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Skala eines lungen ausgebildet. Wenn der Schieber 42 nur von Stellungsanzeigegerätes; End- zu Endlage betätigt werden soll, ist die Mittel-

F i g. 7 bis 12 zeigen die Skala nach F i g. 6 bei stellung des Wegeventils überflüssig. In diesem Fall verschiedenen Betriebszuständen. kommt ein Vier-/Zweiwegeventil mit den beiden

In der Zeichnung und in der Beschreibung sind 5 Schaltstellungen I und II zur Anwendung. Der Anfür gleiche Teile jeweils die gleichen Bezugszeichen schluß des Steuergerätes 22 und des Zylinders 40 an verwendet, die in den weiteren Ausführungsformen die Druck- und Rückleitung ist aus der Beschreibung jeweils mit vorgestellten Indizes 1, 2 bzw. 3 versehen zu den F i g. 1 und 2 ersichtlich. Eine Drossel 27 in sind. der Leitung 28 ermöglicht die Regulierung der Ver-

In Fig. 1 ist die Leitungsführung und Gerätean- io Stellgeschwindigkeit des Antriebs; das Manometer29 Ordnung einer Betätigungseinrichtung für lokalge- dient zur Betriebskontrolle. Das Sicherheitsventil 31 steuerte Antriebe schematisch dargestellt. Von der schützt die Leitung 28 gegen unzulässig hohen Druck. Druckölstation 2 verläuft eine Druckleitung mit Vom Steuergerät 22 führt die Leitung 28 zum

einem Leitungsabschnitt 4 innerhalb des Ladeberei- Kolbenraum 41 des Antriebszylinders 40. In unches des Schiffes zweckmäßig etwa in Höhe der zu 15 mittelbarer Nähe des Antriebszylinders ist ein einbetätigenden Absperrarmaturen und mit einem ande- seitig hydraulisch vorgesteuertes Dreiwegeventil 48 ren Leitungsabschnitt 6 an Deck über die Länge des mit Gegendruckfeder 54 angeordnet, dessen Steuer-Schiffes. Eine Rückleitung 8 verläuft benachbart zur kammer 46 über eine Leitung 44 mit der Leitung 28 Druckleitung 4 innerhalb des Ladebereiches. An Deck verbunden ist. Das Dreiwegeventil arbeitet als Regelist neben der Druckleitung 6 gleichfalls eine Rück- ao ventil.

leitung 10 angeordnet. Der Arbeitsanschluß des Dreiwegeventils 48 ist

Die Antriebsgeräte 40, 140 und 240 für die in der mit der in Schließrichtung wirksamen Stangenseite 43 Zeichnung nicht dargestellten Absperrarmaturen sind des Antriebszylinders 40 über die Schließdruckdurch Leitungen 18 an die zentrale Druckleitung 4 leitung 50 verbunden.

und durch Leitungen 20 an die zentrale Rückleitung 8 25 Im Dreiwegeventil 48 ist ein Steuerkolben 52 leicht angeschlossen. Ebenso sind die zur Betätigung an verschiebbar angeordnet. Die Gegendruckfeder 54 Deck angeordneten Steuergeräte 22, 122, 222 durch drückt den Kolben in Richtung auf die Steuer-Leitungen 24 mit der Druckleitung 6 und durch Lei- kammer 46. Die Steuerkammer 46 ist mittels einer tungen 26 mit der Rückleitung 10 verbunden. Dichtung 64 zum Steuerkolben abgedichtet.

Soweit Steuergeräte zu Gruppen zusammengefaßt 30 Die Kraft der Feder 54 ist zweckmäßig einstellbar sind, wobei innerhalb der Gruppen für die einzelnen und so bemessen, daß der Steuerkolben 52 erst bei Steuergeräte Verbindung zu Druck- und Rücköl be- Erreichen eines vorbestimmten Druckes in der steht, genügt je eine Verbindungsleitung 24 und 26 Steuerkammer 46, der beispielsweise etwa 60 bis 80% für die Steuergerätegruppe. des Betriebsdruckes der Anlage betragen kann, eine

Von jedem Steuergerät 22, 122 und 222 führt je- 35 Lage einnimmt, in der die Steuerkanten 56 und 58 weils eine einzige Leitung 28 zu dem zugehörigen die Anschlußöffnungen 60 und 62 für Drucköl bzw. Antriebsgerät 40, 140 und 240. Rücköl mit geringstmöglicher Uberdeckung ab-

In F i g. 2 ist die Leitungsführung und Gerätean- schließen, wie in der Zeichnung dargestellt. Dieser Ordnung im Ein-Leitungs-System für zentralgesteuerte Druck wird im folgenden als Gleichgewichtsdruck Antriebe schematisch dargestellt. Von der Drucköl- 40 bezeichnet.

station 2 verläuft die Druckleitung mit einem Lei- Der Gleichgewichtsdruck wird so gewählt, daß bei

tungsabschnitt 4 wiederum im Ladebereich des ihm die Antriebsgeräte die geforderten normalen Schiffes; ein weiterer Leitungsabschnitt 6 führt zu Verstellkräfte entwickeln. Die Differenz zwischen den Steuergeräten 22, 122 und 222, die in einem dem Gleichgewichtsdruck und dem Betriebsdruck Kontrollraum 21 angeordnet sind. Eine Rückleitung 8 45 soll ausreichen, den Druckbedarf zu decken, der einverläuft benachbart zur Druckleitung 4, während eine mal als Durchflußwiderstand des ölstromes bei der weitere Rückleitung 30 von den Steuergeräten zur Öffnungsbewegung der Armatur auftritt und zum Hydraulikstation führt. Die Antriebsgeräte 40, 140 anderen insbesondere zur Überwindung der Rei- und 240 sind, wie unter F i g. 1 beschrieben, an die bungskräfte in der Armatur beim Anfahren aus der Leitungen 4 und 8 angeschlossen. 50 Schließstellung benötigt wird.

Von jedem Steuergerät 22 verläuft eine einzige Die Stellungskontrolle ist in der Ausführung nach

Leitung 28 zum zugehörigen Antriebsgerät. F i g. 3 sehr einfach. Sie besteht aus der Anzeige des

Ein Schließen von Deck aus ist mit einem Ventil Druckes in der Leitung 28 und ist im wesentlichen 32 möglich, welches zum Schließen — wie später für solche Armaturen anwendbar, die nur von Endbeschrieben — zu öffnen ist. Um das bei diesem 55 zu Endlage bewegt werden.

Vorgang aus dem Absperrventil austretende Öl zur Im nachstehenden wird die Arbeitsweise der

Hydraulikstation zurückzuleiten, ist eine Rückleitung Schaltung nach F i g. 3 beschrieben. 34 erforderlich, die mit der Rückleitung 30 verbun- Der Schieber ist geschlossen. Das Wegeventil 23

den oder getrennt zur Hydraulikstation geführt sein des Steuergerätes 22 befindet sich in der Stellung 0 kann. 60 oder II. Der Druck in der Leitung 28 liegt unter dem

In F i g. 3 ist schematisch die Betätigungseinrich- Gleichgewichtsdruck, und der Steuerkolben 52 betung eines Hydraulikzylinders 40, wie er zur Betäti- findet sich in einer zur Steuerkammer 46 verschobegung sogenannter Schleusenschieber 42 eingesetzt nen Stellung. In dieser Stellung ist der Anschluß 60 wird, dargestellt. Das Steuergerät 22, an Deck oder der Druckleitung 4 mit dem Stangenraum 43 des in einem Kontrollraum angeordnet, enthält als 65 Zylinders verbunden, so daß der Kolben des Zylin-Steuerventil ein Vier-/Drei-Wegeventil 23 mit drei ders 40 den Schieber 42 mit einer dem Betriebsdruck Schaltstellungen 0,1, II (Halt, Öffnen und Schließen). entsprechenden Kraft geschlossen hält. Die Schaltstellungen sind zweckmäßig als Raststel- In Schaltstellung I des Wegeventils 23 gelangt

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Drucköl in die Leitung 28. Der Druck in der Leitung werden, ist lediglich das Absperrventil 32 zu öffnen. 28 steigt. Der Steuerkolben 52 des Dreiwegeventils Damit wird die Leitung 28 mit der Rückleitung 34 48 wird gegen die Feder 54 verschoben und erreicht verbunden, so daß der Schieber in der oben bebeim Gleichgewichtsdruck die gezeichnete Stellung. schriebenen Weise schließt. In diesem Fall begrenzt Bei geringer Überschreitung des Gleichgewichts- 5 die Drossel 21 die Schließgeschwindigkeit. druckes gibt er dann den Abfluß von Rücköl aus Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist als Ar-

dem Zylinderraum 43 frei. Erst bei Überschreiten matur ein Keilschieber vorgesehen, dessen Verschlußdes mit der Feder 54 eingestellten Gleichgewichts- stück an der Kolbenstange des Antriebs 140 befestigt druckes wird also der Antrieb betätigt. ist. Der Antrieb 140 würde damit eine größere

Wird beispielsweise angenommen, daß mit der io Schließ- als Öffnungskraft entwickeln. Aus Sicher-Feder 54 der Gleichgewichtsdruck auf 70% des Be- heitsgründen soll der Schließ Vorgang aber nur mit triebsdruckes eingestellt ist, so ist nicht zu erwarten, herabgesetztem Druck im Kolbenraum 143 des Andaß dieser Druck über den gesamten Öffnungshub triebs erfolgen.

im Zylinderraum 41 benötigt wird. Da aber das Zu diesem Zweck ist der Steuerkolben des Drei-

Dreiwegeventil 48 andererseits den Gleichgewichts- 15 Wegeventils 148 in zwei Teile getrennt, und zwar den druck benötigt, um Rücköl überhaupt aus dem Zy- eigentlichen, die Steuerkanten tragenden Kolben 152 linderraum 43 entweichen zu lassen, regelt dieses und einen Hilfskolben 153, zwischen denen eine Ventil den Rückölaustritt automatisch in der Weise, zweite Steuerkammer 147 liegt, die über Bohrungen daß im Zylinderraum 43 stets ein Gegendruck vor- im Kolben 152 mit dem Arbeitsanschluß des Anhanden bleibt, der jeweils den Anteil der Öffnungs- 20 triebsgerätes verbunden ist. Dabei wirkt der Kolben kraft kompensiert, um den diese infolge der Beauf- 152 mit der zweiten Steuerkammer 147 als Reduzierschlagung des Zylinderraumes 41 durch den Gleich- ventil zwischen der Druckleitung 4 und dem Kolbengewichtsdruck bei normaler oder niedriger Belastung raum 143. Die Druckkraft der Feder 154 ist so eindes Verschlußstückes der Armatur ohne Gegendruck gestellt, daß der Kolben 152 die gezeichnete Mittelim Zylinderraum 43 zu groß sein würde. Der Steuer- 25 lage einnimmt, wenn der reduzierte Druck im Kolschieber 52 überdeckt bei diesem Betriebszustand die benraum.143 etwa 40 bis 50% des Betriebsdruckes Auslaßöffnung 62 also drosselnd. beträgt.

Wird für die Bewegung der volle Gleichgewichts- Zwischen dem Wegeventil 123 und der Drossel 27

druck benötigt, erreicht der Gegendruck den Wert 0. ist in der Leitung 28 ein Rückschlagventil 125 ange-Die Auslaßöffnung ist voll geöffnet. Wird der Öff- 30 ordnet, das in der Schaltstellung II hydraulisch entnungskraftbedarf noch größer, so steigt der Druck sperrt wird und in der Schaltstellung 0 die Ölsäule in im Zylinderraum 41 und in der Steuerkammer 46 der Leitung 28 eingespannt hält, über den Gleichgewichtsdruck erforderlichenfalls bis In der in Fi g. 4 dargestellten Schaltung ist für die

zum Betriebsdruck an. Stellungsanzeige im Steuergerät 122 ein in die Lei-

Durch die beschriebene Schaltung wird also er- 35 tung 28 eingeschalteter Mengenmesser 126 zusätzlich reicht, daß der Druck im Zylinderraum 41 über den zu einem Manometer eingeschaltet, wobei das Manogesamten Weg des Antriebes im wesentlichen kon- meter und der Mengenmesser ein gemeinsames Anstant gehalten wird, ausgenommen, daß ein über zeigegrät 128 (F i g. 6) aufweisen, dem Gleichgewichtsdruck liegender Druck erforder- Die Antriebsachse des Volumenzählers 126 treibt

lieh ist. 40 über geeignete Mittel (z. B. eine Permanentmagnet-

Diese im nachstehenden als Konstantdrucksteue- kupplung) im Anzeigegerät 128 ein Untersetzungsrung bezeichnete Steuerung kompensiert automatisch getriebe an, dessen Eingangsachse ein über einer Belastungsänderungen, die am Verschlußstück der festen Grundskala 171 (F i g. 6) des Anzeigegerätes Armatur auftreten. angeordnetes Schauzeichen 172 trägt, so daß die

Bei Rückstellung des Wegeventils 23 in die Schalt- 45 Umdrehungen der Volumenzählerachse im Verhältstellung 0 wird die Ölsäule in der Leitung 28 abge- nis 1:1 angezeigt werden und auch kleine Ölströme sperrt. in oder aus der Leitung 28 beobachtet werden kön-

Um die Leitung 28 gegen übermäßig hohen Druck, nen. Die Ausgangsachse des Untersetzungsgetriebes insbesondere durch Erwärmung, zu schützen, ist das trägt den Stellungsanzeiger 173, der durch eine in Sicherheitsventil 31 vorgesehen, dessen Ansprech- 50 der Zeichnung nicht dargestellte Rutschkupplung mit druck um einen bestimmten Betrag über dem Be- dieser Achse verbunden ist.

triebsdruck liegt. Der Stellungsanzeiger 173 überstreicht eine auf

Wird das Wegeventil 23 in die Schaltstellung Π einem verstellbaren Skalenring 174 angeordnete Skala gebracht, erfolgt zunächst eine Entspannung der in mit einer Einteilung entsprechend dem Öffnungsweg der Leitung 28 eingeschlossenen Ölsäule. Sobald der ^5 der ,Armatur. -...-

Gleichgewichtsdruck geringfügig unterschritten is°t, ~ Innerhalb'des Anzeigegerätes ist ferner ein Druckhat die Feder 54 den Steuerkolben 52 so weit in die messer mit einem Zeiger 177 angeordnet, der eine Steuerkammer 46 zurückbewegt, daß nunmehr Druckskala 178 überstreicht, die mit besonders mar-Drucköl aus der Druckleitung 4 in den Zylinderraum kierten Skalenfeldern für den Gleichgewichtsdruck gelangt. Die Leitung 28 wird zur Rückleitung für 60 179, den Betriebsdruck 180 und den Ansprechdas aus dem Zylinderraum 41 verdrängte Öl. Die druck 181 des Sicherheitsventils versehen ist. Schließgeschwindigkeit wird durch die Drossel 27 Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist als Ab-

bestimmt. sperrarmatur eine Drehklappe 242 vorgesehen, die

Hat die Armatur die Schließendlage erreicht oder über einen Schwenkantrieb 240 mit einem Kolben wird der Schieber durch einen Fremdeinfluß an der 65 245 betätigt wird. Die Schaltung entspricht im we-Fortsetzung der Schließbewegung gehindert, so sinkt sentlichen der unter Bezug auf Fig. 3 beschriebenen, der Druck in der Leitung 28 bis auf Null ab. Für die Stellungsanzeige ist, wie bei der Schaltung

Soll der Schieber 42 von Deck aus geschlossen nach F i g. 4, ein Volumenmesser 226 und ein Druck-

messer mit gemeinsamem Anzeigegerät 228 vorge- tung 28 auf den Gleichgewichtsdruck, der durch den

sehen. Zeiger 177 angezeigt wird (Fig. 8).

Die Stellungsanzeige mittels Volumenmesser und Wird der Antrieb in die Offen-Endstellung geDruckanzeiger ist im folgenden allgemeingültig für fahren, wird nach Erreichen dieser Stellung das Störalle Ausführungen unter Bezug auf F i g. 5 be- 5 volumen X gleich 0, da keine Störung mehr herrscht, schrieben. Der Zeiger 173 erreicht die Offen-Endmarke der

Die Leitung 28 nimmt bis zum Erreichen des Skala beim Gleichgewichtsdruck (Fig. 9). Bleibt das

Gleichgewichtsdruckes in der Steuerkammer 246 ein Wegeventil 223 in der Schaltstellung I, wird der

bestimmtes Ölvolumen auf, das im nachfolgenden Druck bis zum Betriebsdruck erhöht und in die Leials Störvolumen A bezeichnet ist. Dieses Störvolu- io tung 28 das Störvolumen B eingespeist. Der Zeiger

men A ist lediglich von der Länge und dem Durch- 173 läuft damit über die Offen-Endmarke hinaus bei

messer der Leitung 28 abhängig und kann hier als gleichzeitigem Steigen der Druckanzeige bis auf den

konstant angesehen werden. Betriebsdruck. Hierdurch wird angezeigt, daß der

Wenn der für die Betätigung des Antriebes not- Antrieb tatsächlich seine Endstellung erreicht hat

wendige Druck über den Gleichgewichtsdruck steigt, 15 (F i g. 10).

nimmt die Leitung 28 ein zusätzliches Störvolumen B Besteht beim Öffnungsbeginn der Klappe ein zu

auf. Das Störvolumen B ist abhängig von dem sich großer Drehmomentbedarf, so dringt außer dem

jeweils zwischen Gleichgewichtsdruck und Betriebs- Störvolumen A das Störvolumen B in die Leitung 28

druck einstellenden Druck. Die Störvolumina A und B unter Ansteigen des Druckes auf den Betriebsdruck

sind statisch. so ein. Die dabei auftretende Anzeige besagt, daß die

Da die Leitung 28 bei Bewegung des Antriebes Klappe noch geschlossen ist.

einen Durchflußwiderstand hat, tritt in dieser Lei- Zum Schließen der Klappe wird das Wegeventil

tung ein Druckabfall auf. Dieser Druckabfall führt 223 in die Schaltstellung II gebracht, in der das

zu einem weiteren, strömungsdynamisch bestimmten Rückschlagventil 225 entsperrt ist. Aus der Leitung

Störvolumen X, das für die zu beschreibende Stel- 25 28 strömt zunächst unter Entspannung des Druckes

lungsanzeige beim Öffnen des Schiebers positiv und bis auf den Gleichgewichtsdruck das Störvolumen B

beim Schließen negativ wirksam ist. Die Druck- ab. Wenn das Störvolumen B ausgetreten ist, hat der

anzeige des Manometers liegt damit, abhängig von Zeiger 173 bei Gleichgewichtsdruck die Offen-End-

der Strömungsrichtung des Öles in der Leitung 28, marke der Skala erreicht (F i g. 9). Gleichzeitig be-

um diese Druckdifferenz über oder unter dem tat- 30 ginnt das Dreiwegeventil 248 den Druckölzufluß zum

sächlichen Druck im Antrieb und in der Steuer- Zylinderraum 243 so zu beeinflussen, daß durch die

kammer 246 des Dreiwegeventils, solange in der Lei- oben beschriebene Konstantdrucksteuerung sicher-

tung Öl strömt. gestellt wird, daß das Öl aus dem Zylinderraum 241

Dies vorausgeschickt, wird im folgenden die Wir- unter einem solchen Druck verdrängt wird, daß in

kungsweise der Schaltung nach F i g. 5 beschrieben. 35 der Steuerkammer 246 des Dreiwegeventils 248 der

Die Klappe ist geschlossen. Das Wegeventil 223 Gleichgewichtsdruck erhalten bleibt. In der Leitung befindet sich in der Schaltstellung II. Die Leitung 28 28 wirkt der Durchflußwiderstand. Der Volumenist drucklos. Der Stellungsanzeiger 173 liegt gegen zeiger 173 zeigt damit zusätzlich den Ausschub des den Anschlag 175 an. Der Manometerzeiger 177 zeigt Störvolumens X an, um den sich während der den Druck 0 an (F i g. 6). 40 Schließbewegung das Störvolumen A verringert.

Zum Öffnen der Klappe wird das Wegeventil 223 Wird während des Schließvorganges das Wegein die Schaltstellung I gebracht. In die Leitung 28 ventil 223 in die Schaltstellung 0 gebracht, läuft bei dringt das Störvolumen A ein. Der Zeiger 173 über- feststehendem Zeiger 173 der Antrieb so lange weistreicht dabei den Skalenbereich S, der dem Stör- ter, bis von ihm das Störvolumen X in die Leitung 28 volumen A entspricht. Gleichzeitig steigt der Druck 45 eingespeist ist. Der Antrieb erreicht also bei Gleichauf den Gleichgewichtsdruck an. Nach Eindringen gewichtsdruck genau die von dem Zeiger 173 angedes Störvolumens A hat der Zeiger 173 die Null- gebene Stellung. Am Ende der Schließbewegung wird marke der Skala 174 erreicht, und der Druck in der das Störvolumen A vollständig ausgeschoben, und der Vorsteuerkammer 246 ist im Gleichgewicht mit der Zeiger 173 läuft bei gleichzeitigem Absinken des Kraft der Feder 254 (Gleichgewichtsdruck [Fig. 7]). 50 Druckes auf 0 zurück gegen den Anschlag 175 Um bei der dann einsetzenden Bewegung des An- (F i g. 6).

triebes den Gleichgewichtsdruck am Dreiwegeventil Ist durch ein Hindernis ein vollständiges Schließen

248 aufrechtzuerhalten, muß der Druck am Mengen- der Klappe nicht möglich, erreicht der Zeiger 173

messer um den strömungsabhängigen Druckabfall in seine Endstellung nicht. Aus dem gleichzeitigen Ab-

der Leitung 28 zwischen dem Steuergerät 222 und 55 fall des Druckes auf 0 ist ersichtlich, daß eine voll-

der Vorsteuerkammer 246 über dem Gleichgewichts- ständige Schließung der Klappe nicht erfolgt ist

druck liegen. Es dringt also zusätzlich das Stör- (Fig. 12).

volumen X in die Leitung 28 und wird vom Mengen- Im Gegensatz zu Schiebern unterliegen Klappen

messer erfaßt. Der Zeiger 173 eilt damit der tatsäch- dynamischen Einflüssen durch das durchströmende

lieh in den Kolbenraum 241 eingespeisten Ölmenge 60 Medium, die die Klappe vorzugsweise in Schließ-

um dieses Störvolumen X vor. Wird das Wegeventil richtung belasten.

223 zur Einstellung einer Zwischenstellung der Normalerweise wird in einer Zwischenstellung der

Klappe in die Schaltstellung 0 zurückgeführt, wird Kolben 245 des Schwenktriebes 240L dadurch einge-

das Störvolumen X, das in der Leitung 28 durch das spannt gehalten, daß in den beiden Zylinderräumen

Rückschlagventil 225 eingeschlossen ist, in den Zy- 65 241 und 243 gleicher Druck herrscht. Wirkt auf die

linderraum 241 verdrängt, so daß die Klappe genau Klappe 242 ein Drehmoment, wird aus dem Zylinder-

die vom Zeiger 173 auf der Skala angezeigte Stellung raum 241 Öl in die Leitung 28 verdrängt und in

erreicht. Dabei entspannt sich die Ölsäule in der Lei- dieser der Druck erhöht. Damit wird der Steuer-

kolben 252 des Dreiwegeventils 248 gegen die Feder verschoben und damit der Druck in dem Zylinderraum 243 abgesenkt, so daß sich ein entsprechendes Gegenmoment einstellt. Fällt die Belastung der Klappe fort, stellt sich der Druck in der Leitung 28 wieder auf den Gleichgewichtsdruck ein.

Der angeführte dynamische Belastungsfall der Klappe wird im Anzeigegerät als Abweichung vom Gleichgewichtsdruck angezeigt.

IO

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Betätigungseinrichtung für Klappen oder Schieber, insbesondere auf Tankerschiffen, mit einer zentralen Druck- und Rück-Ölleitung (4, 8), an die das Antriebsgerät (240) über ein einseitig hydraulisch vorgesteuertes Dreiwegeventil (248) mit Gegendruckfeder (254) angeschlossen ist, die den Steuerschieber im Sinne einer Verbindung des Druckanschlusses mit dem Arbeitsanschluß belastet, und mit Mitteln (226, 228) zur Anzeige der Stellung des Antriebsgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsanschluß des Dreiwegeventils an die in Schließrichtung wirksame Seite (243) des Antriebsgerätes angeschlossen ist, daß die in Öffnungsrichtung wirksame Seite (241) des Antriebsgerätes direkt mit einem Steuerventil (223) verbunden ist, daß die Steuerkammer (246) des Dreiwegeventils direkt an diese Verbindungsleitung (28) angeschlossen ist, in oder an der auch die Anzeigemittel (226, 228) angeordnet sind, und daß die Vorspannung der Feder (254) des Dreiwegeventils so gewählt ist, daß sie einem Gleichgewichtsdruck in der Steuerkammer (246) die Waage hält, der niedriger als der Betriebsdruck ist, jedoch so hoch liegt, daß er für die normale Betätigung des Antriebsgerätes ausreicht (Fig. 5).

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichgewichtsdruck etwa 40 bis 90% des Betriebsdruckes beträgt.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 für einen Schieber, bei dem der der Kolbenstange abgekehrte Kolbenraum bei Betätigung in Schließrichtung druckbeaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben des Dreiwegeventils (148) zweiteilig ausgebildet ist, daß ein die Steuerkanten tragender Teil (152) sich auf der Feder (154) abstützt, daß zwischen den beiden Teilen eine zweite Steuerkammer (147) besteht, die mit dem Arbeitsanschluß des Dreiwegeventils verbunden ist, und daß der zweite Teil zwischen dieser zweiten Steuerkammer und der Steuerkammer liegt.

4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 mit Zentralbetätigung und Mitteln zur Betätigung von Deck aus, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (28) an Deck über ein Absperrorgan (32) an eine an Deck angeordnete zentrale Rückölleitung (34) angeschlossen ist.

5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stellungsanzeige in an sich bekannter Weise ein Volumenmesser (126, 226) vorgesehen ist.

6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindungsleitung (28) zusätzlich ein Manometer angeschlossen ist, dessen Anzeigemittel auf dem Skalenfeld des Volumenmessers sichtbar sind.

7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (128, 228) des Volumenmessers (126, 226) eine einstellbare Skala (174) aufweist.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerschieber (223) und dem Anzeigegerät (226, 228) ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil (225) angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen