DE1906860U

DE1906860U - HYDRAULIC CONTROL DEVICE.

Info

Publication number: DE1906860U
Application number: DEH43222U
Authority: DE
Inventors: Thomas Hindmarch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-13
Filing date: 1962-11-16
Publication date: 1964-12-17

Description

Karl A. BroseKarl A. Brose

Dipl.-lng.
München-PullachDipl.-Ing.
Munich-Pullach

Wienef Str. 2 - Tel. München 79 05 70Wienef Str. 2 - Tel. Munich 79 05 70

W/Mü München-Pullach,den 27.Oktober 1964W / Mü Munich-Pullach, October 27, 1964

Aktenzeichen: H 43 222/60 Gbm.
Anmelder: Thomas HindmarchFile number: H 43 222/60 Gbm.
Applicant: Thomas Hindmarch

Hydraulische SteuervorrichtungHydraulic control device

Die Neuerung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung mit einem Mehrwegeventil für die Betätigung mehrerer Empfänger sowie eine Druckregelvorrichtung, wobei die Druckregelvorrichtung den Druck der Flüssigkeit bei ihrem Durchgang zunächst auf einen einstellbaren niedrigen Druck einregelt und dann : den Druck innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer auf einen vorgegebenen Höchstdruck erhöht.The innovation relates to a hydraulic control device with a multi-way valve for the actuation of several receivers as well as a pressure regulating device, the pressure regulating device initially regulating the pressure of the liquid as it passes through to an adjustable low pressure and then : increasing the pressure to a predetermined maximum pressure within a predetermined period of time.

Es ist eine derartige Drucksteuereinrichtung für die Beaufschlagung von Servomotoren, insbesondere für hydraulisch betätigte Getriebeschaltkupplungen mit einem an die Druckmittelleitung der Betätigungseinrichtung angeschlossenen hydraulisch gesteuerten überdruckventil, bestehend aus einem einen Austrittskanal steuernden Ventilkolben und einem gegen den Ventilkolben abgefederten Steuerkolben, wobei der Steuerkolben von dem Betätigungsdruckmittel beaufschlagt wird, bekannt, bei welcher die Druckseite des Steuerkolbens durch eine direkte Verbindungsleitung mit der Druckmittelleitung verbunden istIt is such a pressure control device for the application of servomotors, in particular for hydraulically operated gear shift clutches with one to the pressure medium line The hydraulically controlled pressure relief valve connected to the actuating device, consisting of an outlet channel controlling valve piston and a control piston sprung against the valve piston, the control piston of the actuating pressure medium is applied, known, in which the pressure side of the control piston by a direct Connection line is connected to the pressure medium line

\ und wobei in die Verbindungsleitung eine die Bewegung des Steuerkolbens in an sich bekannter Weise verzögernde Drossel- \ and where in the connecting line a throttle valve that slows down the movement of the control piston in a manner known per se

"» einrichtung eingebaut ist. Hierbei ist jedoch nicht an die Beaufschlagung von Bremsen bei dem Getriebe gedacht."» Facility is installed thought of brakes in the gearbox.

Es ist weiterhin ein Verfahren zum Umsteuern einer Schiffsan-It is also a method for reversing a ship's landing

tatdid

triebsanlage bekannt, be&ehend aus einer Turbine hoher Leistung und aus einem Wendegetriebe, welche mit Reibungskupplungen für jede Fahrtrichtung schaltbar sind, durch welche das Lösen der für die betreffende Fahrtrichtung zuletzt in Betrieb gewesenen Reibungskupplung die gesamte Maschinenanlage in zwei Gruppen, nämlich die Turbine mit Antriebsritzel und Vorgelege sowie der damit fest verbundenen Kupplungshälfte einerseits und dem Propeller mit Wellenleitung, Hauptgetrieberad und abtriebsseitigen Vorgelegen sowie der zugehörigen damit fest verbundenen anderen Kupplungshälfte andererseits unterteilt wird und welches beim Umsteuern gleichzeitig mit dem Lösen dieser Reibungskupplung die antriebsseitige Getriebegruppe abgebremst wird., wobei beim Umsteuern gleichzeitig mit dem Lösen der für die augenblickliche Fahrtrichtung wirksamen Kupplung beide Getriebegruppen je für sich sower den
weit abgebremst/, Öls sie zwischen den noch gegen die nicht umlaufenden Hälften der für die neue Fahrtrichtung wirksamen und noch zu schliessenden Kupplung als Wärme zu vernichtende Energie innerhalb der Aufnahme- und Ableitungsfähigkeit derselben liegt, wonach dann gleichzeitig die Bremsen gelöst und die noch gegensinnig rotierenden Hälften dieser Kupplung.¹ geschlossen werden.drive system known, be & ehend from a high-performance turbine and a reversing gear, which can be switched with friction clutches for each direction of travel, through which the release of the friction clutch that was last in operation for the respective direction of travel, the entire machine system in two groups, namely the turbine with drive pinion and The back gear and the clutch half connected to it on the one hand and the propeller with shaft line, main gear and output-side countersunk as well as the associated other clutch half connected to it on the other hand is divided and which when reversing at the same time as releasing this friction clutch, the drive-side gear group is braked, while reversing at the same time When the clutch that is effective for the current direction of travel is released, both transmission groups are each sowered
braked far /, oil between the halves of the clutch that is still not rotating against the new direction of travel and still to be closed, energy to be destroyed as heat within the absorption and dissipation capacity of the same, after which the brakes are released and those that are still rotating in opposite directions Halves of this coupling. ^{1 to be} closed.

Wenn daher die Bremse auf dem Turbinenläufer entweder unmittelbar oder über einem Getriebeteil zur Einwirkung gebracht wird, muss eine erhebliche kinetische Energie vernichtet werden.Wird dabei die Bremse^ die ohnehin groß ausgelegt sein muss, plötzlich angeschlossen, besteht die Gefahr, dass die Welle bricht oder die Bremsscheibe von der Welle abgeschert wird.Therefore, if the brake is applied to the turbine runner either directly or via a gear unit, a considerable amount of kinetic energy has to be destroyed. Suddenly the brake ^ which has to be designed to be large anyway connected, there is a risk of the shaft breaking or the brake disc being sheared off the shaft.

Bei dem bekannten Schiffsantrieb werden die Kupplungen und Bremsen über ein gemeinsames hydraulisches System angetrieben,wobei dann, wenn die Kupplungen gelöst werden, die Bremsen auf die Turbinenwelle und die Propellerwelle oder die dazugehörigenIn the known ship propulsion, the clutches and brakes Driven by a common hydraulic system, the brakes on when the clutches are released the turbine shaft and the propeller shaft or their associated

Zahnräder einwirken. Wenn aber die Bremsen zu schnell und zu stark bei digsen grossen rotierenden Massen geschlossen werden, können Zerstörungen an der Anlage auftreten. Um. dies zu vermeiden, muss die Geschwindigkeit und die Kraft, mit der die Bremse geschlossen wird, begrenzt werden. Hierdurch nimmt jedoch die Zeit, welche zum Umsteuern der Anlage erforderlich ist, erheblich zu. Ewefik der vorliegenden Neuerung ist es daher, die erwähnten Nachteile zu vermeiden.Acting gears. But if the brakes are too fast and too are closed strongly with these large rotating masses, destruction of the system can occur. Around. this too avoid, the speed and the force with which the brake is closed must be limited. This takes however, the time required to reverse the system increases considerably. Ewefik of the present innovation is therefore to avoid the disadvantages mentioned.

Zur Erreichung dieses Zieles ist bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art neuerungsgemäss vorgesehen, dass die Vorrichtung für die Beaufschlagung von Bremsen bei einem Getriebe, vorzugsweise einem Schiffsgetriebe, angeordnet ist. Dadurch ergibt sich der Vo&il, dass nunmehr das Bremsen schWErer Getriebe geregelt werden kann.To achieve this goal, it is provided according to the innovation in a device of the type mentioned that the Device for applying brakes in a gearbox, preferably a marine gear is arranged. This results in the vo & il that braking is now more difficult Transmission can be regulated.

Vorteilhaft ist die Anordnung in der Weise getroffen, dass die Druckregelvorrichtung eine in einer Zylinderwand angeordnete Öffnung aufweist, deren Querschnitt mit Hilfe eines im Zylinder verschiebbaren'Steuerkolbens veränderbar ist, sowie dass ein Nadelventil eingebaut ist, welches die Geschwindigkeit der Kolbenbewegung im Sinne einer Vergrösserung des Querschnitts der Öffnung steuert.-The arrangement is advantageously made in such a way that the pressure regulating device is arranged in a cylinder wall Has opening, the cross-section of which can be changed with the aid of a control piston displaceable in the cylinder, and that a needle valve is installed, which increases the speed of the piston movement in the sense of an increase in the cross section the opening controls.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Arbeitskolben, über eine zwischengeschaltete Druckfeda? auf den Steuerkolben eine Druckkraft ausübt und der Querschnitt des Arbeitskolbens grosser ist, als der ces Steuerkolbens, wobei die vom Nadelventil her eintretende Flüssigkeit die der Feder gegenüberliegende Seite des Arbeitskolbe
bens/aufschlagt. Der Hub des Arbeitskolbens kann dabei durch Einstellung des grössten und kleinsten von der Druckregeleinrichtung eingestellten Druckes mit verstellbaren Anschlägen ausgestattet sein.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that a working piston, via an interposed pressure spring? exerts a compressive force on the control piston and the cross section of the working piston is larger than the ces control piston, the liquid entering from the needle valve being the side of the working piston opposite the spring
bens / serves. The stroke of the working piston can be equipped with adjustable stops by setting the highest and lowest pressure set by the pressure control device.

Die mit Druckflüssigkeit betätigte Bremsanordnung besteht aus einem überdruckventil und einem Hauptsteuerhahn, die sowohl zur Betätigung der Kupplungen die auch an den Zahnrädern des Getriebes selbst untergebracht sein können wie auch der Br em— sen dienen. Von dem Hauptsteuerhahn geht eine besondere Leitung vom hydraulischen Hauptkreis zu einem weiteren Kreis, wobei in die Leitung ein Druckverstärker eingebaut ist, der den Druck aus dem hydraulischen Haptkreis wesentlich erfüllt. Der Druckverstärker ist so getaut, dass er niedrigen Druck des hydraulischen Hauptkreises auf die grosse Seite eines Stufenkolbens aiteitet, während dessen kleinere Kolben auf die Flüssigkeit in dem besonderen Groifdrucksystem einwirkt. Die Neuerung betrifft eine Drucksteuerung in der Niederdruckleitung, die a^einen Mindestdruck bei Beginn der Beaufschlagung der Bremsen, b. einen Höchstdruck für die volle Beaufschlagung der Bremsen und c. eine genau festgelegte und Veränderbare Zeit festlegt, während der sich der Druck von seinem Mindest- zum Höchstwert steigert. Dieser Vorgang findet statt, ohne dass der Druck an der Zuleitung zum Hauptsteuerhahn verändert wird.The brake assembly operated with hydraulic fluid consists of a pressure relief valve and a main control valve that are both to operate the clutches, which can also be accommodated on the gears of the transmission itself, as well as the brake serve sen. A special line goes from the main control valve from the main hydraulic circuit to a further circuit, with a pressure booster installed in the line to control the Pressure from the hydraulic haptic circle is essentially met. Of the The pressure booster is thawed in such a way that it transfers the low pressure of the main hydraulic circuit to the large side of a stepped piston aiteits, while its smaller piston on the liquid acts in the special Groifdrucksystem. The innovation concerns a pressure control in the low pressure line, which a ^ a minimum pressure at the beginning of the application of the brakes, b. a maximum pressure for full application of the brakes and c. a precisely defined and changeable time determines during which the pressure increases from its minimum to its maximum value. This process takes place without the pressure on the supply line to the main control valve is changed.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Neuerung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung.Further advantages and details of the innovation emerge from the description of an exemplary embodiment which now follows referring to the drawing.

In dieser zeigen:In this show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckregler, 1 shows a longitudinal section through a pressure regulator,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 1,FIG. 2 shows a cross section through the device according to FIG. 1,

Fig. 3 bis 8 eine schaubildliche Darstellung des Ablaufes eines Umsteuerungsvorganges bei einem Schiffsantrieb und3 to 8 show a diagrammatic representation of the sequence of a reversing process in the case of a ship propulsion system and

Fig. 9 eine schematische Darstellung des hydraulischen Steuersystems bei Anwendung auf einen Schiffsantrieb.Fig. 9 is a schematic representation of the hydraulic Control system when applied to a ship propulsion system.

Ein Ausführungsbeispiel des Druckregelers nach der Neuerung ist in den Figuren 1 und 2 abgebildet. Der Regler besteht aus eine, eingangsseitigen Anschluss 1, durch den Öl vom Hauptkontrollhahn in das Reglergehäuse gelangt, welches dann durch die Öffnung2 in einen Zylinderraum 3 und von hier durch eine öffnung 4 zum Ausgang 5 strömt, von wo es dem Druckverstärker für die Bremsen zugeleitet wird. In dem Zylinder 3 ist ein Kolben 6 verschiebbar, auf den eine Feder 7 drückt. Der Kolben ist vor einer Öffnung verschiebbar. Der auf die hintenliegende Seite des Nolbens 6 wirkende Ölädruck verschiebt den Kolben nach links, wodurch die Feder 7 zusammengedrückt und der manschettenförmige Teil des Kolbens teilweise oder ganz die öffnung 2 verschliesst. Das andere Ende der Feder 7 stützt sich auf ein Widerlager ab, das durch einen im Zylinder 9 bewegbaren Kolben 8 gebildet wird. Eine Ölleitung 10 steht mit der Einlassleitung 1 in Verbindung und führt Drucköl zu einem Nadelventil 11 (Figur 2), das mit einer Kammer 12 un&äamit mit dem Kolben 8 in Verbindung steht. Der Kolben hat eine grössere Oberfläche als der Kolben 6, so dass er sich in Richtung zum Kolben 6 verlagert und die Feder 7 zusammendrückt. Der Hub des Kolbens 8 ist in beiden Richtungen durch verstellbare Anschläge begrenzt. Hierzu dient eine Schraubspindel 13, die durch eine Hülle 15 geschützt ist. Bei Hineinschrauben in den Kolben erhöht sich der Druck und bein Herausschrauben verringert er sich. Die Hülse 14 bestimmt den niedrigsten oder Anfangsdruck dadurch, dass sie den Kolbenweg in der Richtung, in der sich die Feder entspannt, begrenzt. Beim Hereinschrauben erhöht sich und beim Herausschrauben verringert sich der Anfangsdruck, der von dem Steuerventil abgegeben wird.An embodiment of the pressure regulator according to the innovation is shown in FIGS. The regulator consists of an inlet-side connection 1 through which oil from the main control valve enters the regulator housing, which then flows through opening 2 into a cylinder chamber 3 and from here through an opening 4 to output 5, from where it is fed to the pressure booster for the brakes will. A piston 6, on which a spring 7 presses, is displaceable in the cylinder 3. The piston can be moved in front of an opening. The oil pressure acting on the rear side of the piston 6 moves the piston to the left, whereby the spring 7 is compressed and the sleeve-shaped part of the piston partially or completely closes the opening 2. The other end of the spring 7 is supported on an abutment which is formed by a piston 8 movable in the cylinder 9. An oil line 10 is connected to the inlet line 1 and leads pressure oil to a needle valve 11 (FIG. 2), which is connected to a chamber 12 and the piston 8. The piston has a larger surface area than the piston 6, so that it moves in the direction of the piston 6 and compresses the spring 7. The stroke of the piston 8 is limited in both directions by adjustable stops. A screw spindle 13 , which is protected by a cover 15, is used for this purpose. The pressure increases when it is screwed into the piston and decreases when it is unscrewed. The sleeve 14 determines the lowest or initial pressure by limiting the piston travel in the direction in which the spring relaxes. When screwing in increases and when unscrewing decreases the initial pressure that is emitted by the control valve.

Figur 3 zeigt schaubildlich die Stellung der Kupplungen und Bremsen bei einem Schiffs- üntersetzungs- und WenigetrJebe, wenn die Antriebsanlage stillsteht, da beide Bremsen B undFIG. 3 shows a diagram of the position of the clutches and Braking on a ship reduction gear and low gear, when the drive system is at a standstill, because both brakes B and

beide Kupplungen T und C geöffnet sind. Es finder daher keine Kraftübertragung von der Antriebsmaschine E auf den Propeller P statt.both clutches T and C are open. There is therefore no power transmission from the prime mover E to the propeller P instead.

Die der Vorwärtsfahrt entsprechende Stellung der Kupplungen
und Bremsen ergibt sich aus Figur 4, bei der lediglich die
Kupplung C für die Vorwärtsfahrt geschlossen ist, während die Kupplung T für die Rückwärtsfahrt ebenso wie die Bremsen B an der Antriebs- und Abtri&swelle geöffnet sind. Der Propeller P wird daher in der der Vorwärtsfahrt entsprechenden Drehrichtung angetrieben.The position of the clutches corresponding to forward travel
and braking results from Figure 4, in which only the
Clutch C is closed for forward travel, while clutch T for reverse travel as well as brakes B on the drive and output shaft are open. The propeller P is therefore driven in the direction of rotation corresponding to forward travel.

In Figur 5 ist der Beginn der Umsteuerung schematisch dargestellt. Die Kupplung C begirrt sich zu Öffnen, während sich gleich zeitig die Bremsen B an der Antriebs- und der Abtriebsw=Lle
schliessen.Bei völliger Trennung der Kupplung C sind die Bremsen B angezogen. Diesen Zustand zeigt Figur 6. Im weiteren Verlauf des Vorganges wird die Kupplung T geschlossen, die der
Rückwärtsfahrt entspricht, während gleichzeitig die Bremsen B gelüftet werden. Figur 7zeigt diese Stellung der Anlage. Der
ümsteuer^ogang ist beendet, wenn die Kupplung T ganz geschlossen und die Btemsen B vollständig gelöst sind. Der Schiffsantrieb ist nunmehr, wie Figur 8 zeigt, auf Rückwärtsfahrt umgesteuert. Wie leicht einzusehen ist, würde jede Betriebsweise, bei der der Betriebsdruck in der Hauptzuleitung eine Rolle
spielt, sich ungünstig auf die Kupplungen auswirken. Es ist
deshalb notwendig, einen mit den Bremsen verbunden Druckregler vorzusehen, der allein auf die Bremsen arbeitet und die
übrigen Einrichtungen unbeeinflusst lässt.In Figure 5, the beginning of the reversal is shown schematically. The clutch C is eager to open, while at the same time the brakes B on the input and output shafts
When clutch C is completely disconnected, brakes B are applied. This state is shown in Figure 6. In the further course of the process, the clutch T is closed, which the
Reversing corresponds to while the brakes B are released at the same time. Figure 7 shows this position of the system. Of the
ümsteuer ^ ogang is ended when the clutch T is completely closed and the brakes B are completely released. As FIG. 8 shows, the ship's drive is now reversed to reverse. As can be easily seen, any mode of operation where the operating pressure in the main supply line would matter
plays, adversely affect the clutches. It is
It is therefore necessary to provide a pressure regulator connected to the brakes, which works solely on the brakes and the
leaves other facilities unaffected.

Figur 9 zeigt schaubildlich die Schaltung des Hydrauliksystems, wie es zum Umsteuern einer Schiffsantirebsanlage verwendet werden kann. Die Anordnung besteht aus einer DruckflüssigkeitsquelleFIG. 9 shows a diagram of the circuitry of the hydraulic system as it is used for reversing a ship's anti-vibration system can. The arrangement consists of a pressure fluid source

die die Flüssigkeit einem Sumpf entnimmt und sie mit gleichbleibenden niedrigen Druck einem Dreiwege-Steuerhahn zuführt, der mit den Kupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt und der selbsttätigen Druckregelvoriicfttung, wie sie zuvor beschrieben wurde,in Verbindung steht.. Die Druckregelvorrichtung arbeitet auf den Druckverstärker, dem sie Druckflüssigkeit von verschieden grossem Druck, jedoch gergeltem Druck zuführt und mit dessen Hilfe gesteuerter hoher Druck auf die Bremsen zur EntWirkung gelangt.which takes the liquid from a sump and keeps it with the same low pressure is supplied to a three-way control valve with the clutches for forward and reverse travel and the automatic pressure regulation, as described above The pressure regulating device works on the pressure booster, which it has different pressure fluid from high pressure, but controlled pressure and with it Controlled high pressure on the brakes takes effect.

Selbstverständlich ist die vorstehende Beschreibung nur als Mspiel für die Neuerung aufzufassen, die im übrigen auf die verschiedenste Weise abgewandelt, ergänzt und im Rahmen des ihr zu Grunde/Liegenden Gedankens verbessert werden kann.Of course, the above description is only to be interpreted as a Mspiel for the innovation, which in the rest of the can be modified, supplemented and improved in various ways within the framework of the underlying idea.

Claims

Protection claims

ν 1. Hydraulic control device with a pressure fluid source, a multi-way valve for actuating several receivers and a pressure regulating device, the pressure regulating device den.'Etruck the hydraulic fluid in its passage first adjusts to an adjustable low Diack and then the pressure within a predetermined period of time to a predetermined maximum pressure, characterized in that the device for applying the brakes (B) at a gear, preferably a marine gear, is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure regulating device is mounted in a cylinder wall (3)

_A arranged opening (2), the cross-section of which can be changed with the aid of a control junction (6) that can be displaced in the igniter, and that a needle valve (11) is installed which controls the speed of the piston movement in the sense of increasing the cross-section of the opening.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a working piston (8) exerts a compressive force on the control piston (6) via an interposed compression spring (7) and the Cross section of the working piston (8) larger than that of the control piston (6), with the entering from the needle valve (11)

^ de liquid the side of the work opposite the spring piston acted upon.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the stroke of the work piston (8) for setting the largest and the smallest pressure set by the pressure control device is equipped with adjustable stops (sleeve 14).

5. The device according to claim 1, characterized in that the drive machine, which cannot be reversed in its direction of rotation, operates on a reversing gear with hydraulic friction clutches (T ₃ C) operated with constant fluid pressure for each direction of rotation, and that the friction brakes (B) at the input - and output shaft for braking of the drive part during reversing, which occurs at the same time as the release of the clutch (T, C) that has been effective up to that point and the closing of the clutch (T, C) that has been ineffective up to that point, so that the pressure of the fluid actuating the brakes from a low initial value to a predetermined value Maximum value is increased.