DE2458440C3

DE2458440C3 - Hydraulic drive and control device for ships

Info

Publication number: DE2458440C3
Application number: DE19742458440
Authority: DE
Inventors: Curt Muskogee Okla. Bruddrus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-10
Filing date: 1974-12-10
Publication date: 1981-10-29
Also published as: DE2458440B2; DE2458440A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebs- und Steuervorrichtung für Schiffe, die einen Spiegel aufweisen, mit einer innerhalb des Schiffes angeordneten Druckflüssigkeitspumpe, die über durch den Spiegel geführte Leitungen mit einem Druckmittelmotor mit Antriebsschraube in Verbindung steht und mit zwei Steuerflüssigkeitspumpen, die über weitere durch den Spiegel geführte Leitungen und zwei hydraulische Verschwenkeinrichtungen die Antriebs- und Steuervorrichtung um eine horizontale und eine annähernd vertikale Achse verschwenken.The invention relates to a hydraulic drive and control device for ships that have a transom have, with a hydraulic fluid pump arranged inside the ship, which is passed through the transom guided lines with a pressure medium motor with drive screw is in connection and with two Control fluid pumps, which are fed via additional lines through the transom and two hydraulic ones Pivoting the drive and control device by a horizontal and an approximately swivel vertical axis.

Durch die US-PS 35 87 511 ist eine hydraulische Antriebs- und Steuervorrichtung für Schiffe der eingangs genannten Gattung bekannt geworden, die eine Druckflüssigkeitspumpe und ein Druckmittelmotor mit Antriebsschraube aufweist. Der Druckmittelmotor ist mittels durch den Spiegel geführte Leitungen mit der Druckflüssigkeitspumpe verbunden. Daneben weist die hydraulische Antriebs- und Steuervorrichtung zwei Steuerflüssigkeitspumpen auf, die zum vertikalen Verschwenken und zum horizontalen Verschwenken des Druckmittelmotors dienen. Durch die US-PS 35 56 626 ist desweiteren eine hydraulische Antriebsund Steuerungsvorrichtung für Schiffe bekannt geworden, die der erstgenannten ähnlich ist. Auch hier sind durch den Spiegel geführte Leitungen vorhanden, die die Druckflüssigkeitspumpe mit dem Druckmittelmotor verbinden. Ebenso sind zwei Steuerflüssigkeitspumpen zur vertikalen und horizontalen Verschwenkung des Druckmittelmotors vorhanden. Dazu ist der Druckmittelmotor über zwei Gelenke sowohl in vertikaler, als auch in horizontaler Richtung verschwenkbar am Spiegel angeordnet.By US-PS 35 87 511 is a hydraulic drive and control device for ships The type mentioned at the beginning has become known, which has a hydraulic fluid pump and a hydraulic fluid motor Has with drive screw. The hydraulic motor is connected to the through the mirror by means of lines Hydraulic fluid pump connected. In addition, the hydraulic drive and control device has two Control fluid pumps, which pivot vertically and pivot horizontally serve the pressure medium motor. Through the US-PS 35 56 626 is also a hydraulic drive and Control device for ships has become known, which is similar to the former. Also here are There are lines running through the mirror, which connect the hydraulic fluid pump to the hydraulic fluid motor associate. There are also two control fluid pumps for vertical and horizontal swiveling of the Pressure medium engine available. For this purpose, the hydraulic motor is via two joints both vertically and also arranged on the mirror so as to be pivotable in the horizontal direction.

Nachteilig ist bei dem bekannten Stand der Technik, daß hier Rohrleitungen oder Druckschlauchverbindungen durch den Spiegel geführt werden müssen, was bedingt, daß die Rohrleitungen nicht völlig momentenfrei sind.A disadvantage of the known prior art is that here pipelines or pressure hose connections must be passed through the mirror, which means that the pipelines are not completely free of moments are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten hydraulischen Antriebs- und Steuervorrichtungen der genannten Gattung weiterzuverbessern, so daß durch den Spiegel geführte Schläuche, Rohrleitungen oder Druckschlauchverbindungen entfallen und desweiteren immer ein optimaler Winkel der Steuerungsachse eingehalten wird.The invention is based on the object of the known hydraulic drive and control devices of the type mentioned, so that hoses, pipelines guided through the mirror or pressure hose connections are omitted and furthermore there is always an optimal angle of the control axis is adhered to.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß die Leitungen zwischen der Druckflüssigkeitspumpe unü dem Druckmittelmotor starr am Spiegel befestigte Scharnierabschnitte umfassen, die öffnungen aufweisen, durch die sich eine Welle erstreckt, wobei durch die Scharnierabschnitte und durch die Welle Kanäle verlaufen, und daß die mit der Steuerflüssigkeitspumpe für die Verschwenkung der Antriebs- und Steuervorrichtung um die vertikale Achse verbundenen Leitungen um die Welle schwenkbar gelagerte Scharnierabschnitte umfassen, durch die je ein Kanal hindurchläuft.The solution to this problem is that, according to the invention, the lines between the hydraulic fluid pump unü the pressure medium motor rigidly attached to the mirror include hinge sections, the have openings through which a shaft extends, through the hinge sections and channels run through the shaft, and that with the control fluid pump for the pivoting of the Drive and control device pivotable about the vertical axis connected lines around the shaft include mounted hinge sections, through each of which a channel runs.

Die hydraulische Antriebs- und Steuervorrichtung besitzt den Vorteil, daß die feststehende Horizontallagerung der Welle eine Aufteilung des Außenantriebs in zwei voneinandergetrennte, jedoch miteinander verbundene Abschnitte gestattet, wobei der obere Abschnitt als der bewegliche Teil des Scharniers wirkt und sich ausschließlich in einem vertikalen Bogen, genau fluchtend mit der Steuerflüssigkeitspumpe für die Verschwenkung der Antriebs- und Steuervorrichtung um die horizontale Achse bewegt. Zusammen mit der Steuerflüssigkeitspumpe für die Verschwenkung der Antriebs- und Steuervorrichtung um die vertikale Achse wird ein Dreipunkt-Dreiecks- Basisaufhängungssystem gebildet, welches den Schub aufnimmt.The hydraulic drive and control device has the advantage that the fixed horizontal bearing the shaft a division of the external drive into two separate but interconnected Sections allowed, with the upper section acting as the movable part of the hinge and exclusively in a vertical arc, exactly in alignment with the control fluid pump for the Pivoting of the drive and control device about the horizontal axis. Together with the Control fluid pump for pivoting the drive and control device around the vertical axis a three-point triangle base suspension system is formed, which absorbs the thrust.

Außerdem gestatten die am Spiegel befestigten Scharnierabschnitte einen optimalen Winkel der Steuerungsachse einzuhalten. Desweiteren sind in \rorteilhafter Weise alle hydraulischen Flüssigkeitszuleitungen, die direkt durch den Spiegel des Schiffes verlaufen, in der Welle angeordnet sind. Dadurch werden Schläuche, Rohrleitungen oder Druckschlauchverbindungen vermieden, wodurch Materialkosten, wie auch Installations- und Reparaturzeiten herabgesetzt werden.In addition, the hinge sections attached to the mirror allow an optimal angle of the control axis to be observed. Furthermore, all hydraulic fluid supply lines that run directly through the transom of the ship, in which shafts are arranged. This creates hoses, Pipelines or pressure hose connections avoided, which reduces material costs as well as installation and repair times are reduced.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspnichen gekennzeichnet, die hiermit in die Beschreibung einbezogen werden.Further embodiments of the invention are identified in the sub-references, which are hereby incorporated into Description to be included.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben.An example of the invention is shown in the drawing and described below.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht und zeigt die Druckflüssigkeitspumpe innerhalb des Schiffes die Antriebs- und Steuervorrichtung für den Druckmittelmotor, die stationäre Sammel-Schwenkwelle, die an dom Querträger angebracht ist und um die die Antriebsund Steuervorrichtung zwecks Trimmunk und Hubbewegung hin und her verschwenkbar ist und den durch die Ruder-Druckerzeugungseinheit betätigten Hydraulikzylinder zur Verdrehung des unteren Abschnitts der Antriebs- und Steuervorrichtung zum Zwecke der Steuerung.Fig. 1 is a partially sectioned plan view and shows the hydraulic fluid pump inside the ship, the drive and control device for the hydraulic motor, the stationary collective swivel shaft, which is attached to the cross member and around which the drive and Control device for the purpose of Trimmunk and lifting movement can be pivoted back and forth and through the rudder pressure generating unit actuated hydraulic cylinders to rotate the lower portion of the Drive and control device for the purpose of control.

Fig. IA ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht und zeigt die Ruder-Druckerzeugungseinheit, die mit dem der Steuerung dienenden Hydraulikzylindern in Wirkungsverbindung steht.Fig. 1A is a partially sectioned side view and shows the rudder pressure generating unit connected to the hydraulic cylinders used for control in There is an effective connection.

F i g. 2 ist eine teilweise geschnittene Seilenansicht und zeigt den oberen und den unteren Abschnitt der Antriebs- und Steuervorrichtung, die durch diese hindurch verlaufende Druckmittelleitungen und die Zweizylinder-Tandem-Anordnung zur Verdrehung der Antriebs- und Steuervorrichtung um die Sammel-Schwenkwelle zur Erzeugung der Trimmung und der Hubbewegung.F i g. Fig. 2 is a rope view partially in section and shows the upper and lower portions of the drive and control device carried out by them pressure medium lines running therethrough and the two-cylinder tandem arrangement for rotating the Drive and control device around the collective pivot shaft for generating the trim and the Lifting movement.

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch Fig. 2 und zeigt im Einzelnen die Anordnung zur Lagerung der oszillierenden SteuerweÜL die mit dem unteren Abschnitt der Antriebs- und Steuervorrichtung einstückig ausgebildet ist, innerhalb des oberen Scharnierabschnittes der Antriebs- und Steuervorrichtung.Fig. 3 is a cross section through Fig. 2 and shows in Specifically, the arrangement for the storage of the oscillating SteuerweÜL with the lower portion of the Drive and control device is integrally formed within the upper hinge portion of the Drive and control device.

Fig.4 zeigt in perspektivischer Darstellung den unteren Abschnitt der Antriebs- und Steuervorrichtung und zeigt im Einzelnen die Steuerwelle derselben, die mit einem Zahnritzel versehen ist, welches mit der Zahnstange des Steuerungskolbens in Eingriff steht.FIG. 4 shows a perspective illustration of the lower section of the drive and control device and shows in detail the control shaft thereof, which is provided with a pinion gear which is connected to the Rack of the control piston is in engagement.

Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des hydraulischen Systems zur Verdrehung der Antriebs- und Steuervorrichtung um die feststehende Sammel-Schwenkwelle und zeigt insbesondere die Tandem-Trimmungs- und Hub-Zylinderanordnung.Fig. 5 is a partially sectioned side view of the hydraulic system for rotating the drive and control device around the stationary one Collective pivot shaft and particularly shows the tandem trim and lift cylinder arrangement.

F i g. 6 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht und zeigt die Tandem-Trimmungs- und Hub-Zylinder-Anordnung. F i g. Figure 6 is a top plan view, partially in section, showing the tandem trim and lift cylinder arrangement.

F i g. 7 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht und zeigt das Trimmungs- und Hubsystem, einschließlich der Zahnradpumpe, der automatischen Ventilblockeinheit für die Steuerungs- und Halteventile und die Tandem-Trimmungs- und Hub-Zylinder-Anordnung.F i g. 7 is a top plan view, partially in section, showing the trim and lift system including FIG Gear pump, the automatic valve block unit for the control and holding valves and the tandem trim and lifting cylinder arrangement.

In den Fig. 1 und 2 ist mit der Bezugsziffer 10 generell ein Wasserfahrzeug (Schiff) bezeichnet, das in Form eines Querträgers 12, auch Spiegel genannt, endet, an welchem eine Tragplatte 14 befestigt ist. Innerhalb des Schiffs 10 ist eine Druckflüssigkeitspumpe 16 vorgesehen, beispielsweise derjenigen Art, wie sie in der US-Patentschrift 35 87 511 offenbart ist, auf die weiter oben bereits Bezug genommen wurde, es kann dies eine in der Förderrichtung und Fördermenge verstellbare Axialkolbenpumpe sein, die eine Eingangswelle 18 aufweist. Die Antriebs- und Steuervorrichtung umfaßt ^r» (in der Zeichnung nicht dargestellte) Servozylinder, einen Hochdruck-Sammelventilblock, Rückschlagventi Ie Uiid entsprechende Druckmittelverbindungen. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet die Druckmittelverbindungsleitungen, die zu dem Druckmit'elmotor führen,In FIGS. 1 and 2, the reference numeral 10 generally denotes a watercraft (ship) which ends in the form of a cross member 12, also called a mirror, to which a support plate 14 is attached. A hydraulic fluid pump 16 is provided within the ship 10, for example of the type disclosed in US Pat. No. 3,587,511, to which reference has already been made above has an input shaft 18. The drive and control device comprises ^r "(not shown in the drawing) of the servo cylinder, a high-pressure collection valve block Rückschlagventi Ie UIID corresponding pressure medium connections. The reference number 20 denotes the pressure medium connection lines which lead to the pressure medium motor,

m der im Einzelnen weiter unten beschrieben werden soll, wogegen die Bezugsziffer 22 die Rückführleitung bezeichnet, durch welche Lecköl und Kühlöl fließt.m which is to be described in detail below, whereas the reference number 22 denotes the return line through which leakage oil and cooling oil flow.

In F i g. 1A bezeichnet die Bezugsziffer 24 insgesamt die Innenbord-Ruder-Druckerzeugungseinheit, die ausIn Fig. 1A denotes the reference number 24 as a whole the inboard rudder pressure generation unit that consists of

i' einem Vorratsbehälter 26 für atomsphärischen Druck, der über eine Leitung 28 mit einer Radialkolben-Steuerflüssigkeitspumpe 30 verbunden ist, welche durch die Ruderwelle 32 gesteuert wird, besteht. Die Druckmittelleitungen 34 verbinden die Pumpe 30 mit einer ini 'a reservoir 26 for atomic pressure, via a line 28 with a radial piston control fluid pump 30 is connected, which is controlled by the rudder shaft 32, consists. The hydraulic lines 34 connect the pump 30 to an in

->o F i g. 1A mit 36 bezeichneten Doppel-Verriegelungsventileinheit Mit 40 ist eine Hochdruck-Zahnradpumpe für niedriges Fördervolumen konventioneller Bauweise bezeichnet, die von einem in der Drehrichtung umsteuerbaren Elektromotor angetrieben wird, inner--> o F i g. 1A, double locking valve assembly designated 36 With 40 is a high pressure gear pump for low delivery volumes of conventional design referred to, which is driven by an electric motor reversible in the direction of rotation, internal

2'< halb des Schiffs angeordnet und mit Druckflüssigkeits leitungen 42 (42') versehen ist, die zu dem Spiegel (Querträger) 12 des Schiffes und durch diesen hindurch führen: außerdem ist ein Steuerventil 43 vorgesehen. Wie außerdem in F i g. 1 gezeigt, sind an dem 2 '<is arranged half of the ship and is provided with hydraulic fluid lines 42 (42'), which lead to the mirror (cross member) 12 of the ship and through this: a control valve 43 is also provided. As also shown in FIG. 1 are shown on the

ω Fahrzeug zwei Scharnierabschnitte 44 starr befestigt, die durch den Querträger (oder Spiegel) 12 hindurch gehen und die Tragplatte 14 tragen. In jedem dieser Scharnierabschnitte, verläuft ein Kanal 46, deren Zweck noch weiter unten beschrieben werden soll. In ähnlicher Weise sind zusätzliche Scharnierabschnitte 48 starr am Fahrzeug befestigt und erstrecken sich durch den Spiegel 12 hindurch und tragen ebenfalls die Platte 14 und sind mit Durchgangskanälen 50 und 52 versehen. In den Scharniürabschnitten 44 und 48 ist eine feststehendeω vehicle two hinge sections 44 rigidly attached, which go through the cross member (or mirror) 12 and support the support plate 14. In each of these Hinge sections, a channel 46 runs, the purpose of which will be described below. In a similar way Way, additional hinge portions 48 are rigidly attached to the vehicle and extend through the Mirrors 12 pass through and also support plate 14 and are provided with through channels 50 and 52. In the hinge sections 44 and 48 is a fixed one

tu Welle 54 gelagert, die mit Leitungen 56, 58 und 60 versehen ist, deren Zweck ebenfalls weiter unten erläutert werden soll. Ferner sind Scharnierabschnitte 45 vorgesehen, die mit Kanälen 47 und 49 versehen sind und die schwenkbar um die feststehende Sammel-Schwenkwelle 54 gelagert sind. Die Bezugsziffer 62 bezeichnet insgesamt die Antriebs- und Steuervorrichtung, die aus einem oberen Abschnitt 64 und einem unteren Abschnitt 66 besteht, innerhalb letzterem der Druckmittelmotor 68 gelagert ist. Wie schon in der USA-Patentschrift 35 87 511 angegeben, kann der Druckmittelmotor 68 ein Axialkolbenmotor mit fester Verdrängung sein, an welchem der Propeller 70 befestigt ist.tu shaft 54 supported by lines 56, 58 and 60 is provided, the purpose of which will also be explained below. Furthermore, there are hinge sections 45 provided, which are provided with channels 47 and 49 and which are pivotable about the fixed collective pivot shaft 54 are stored. The reference number 62 denotes as a whole the drive and control device, which consists of an upper section 64 and a lower section 66, within the latter of the Pressure medium motor 68 is mounted. As already indicated in the US Pat. No. 35 87 511, the Fluid motor 68 can be an axial piston motor with fixed displacement on which the propeller 70 is attached.

Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, erstreckt sich die feststehende Sammel-Schwenkwelle 54 durch eine Öffnung 72 innerhalb des oberen Abschnitts 64 des Außenantriebs. Die Lager 74 ermöglichen, daß sich der obere Abschnitt 64 des Außenantriebs in einer vertikalen Ebene um die feststehende Sammel-Schwenkwelle 54 verschwenkt, wobei die Schwenkachse dieser Bewegung mit der Bezugsziffer 76 bezeichnet ist. Mit 78 und 80 sind Dichtungen und Druckscheiben und Abstandsscheiben bezeichnet, die in geeigneter Weise an der Verbindungsstelle zwischen der feststeher.-Jen Sammel-Schwenkwelle 54 und den Scharnierabschnitten 44,45 und 48 sowie der Öffnung 72 des oberen Abschnitts 64 des Außenantriebs vorgesehen sind. Ein insgesamt mit der Bezugsziffer 82, Fig. 1,As shown in Figs. 1 and 2, the fixed collection pivot shaft 54 extends through a Opening 72 within the upper portion 64 of the external drive. The bearings 74 allow the upper portion 64 of the external drive in a vertical plane around the fixed collective pivot shaft 54 is pivoted, the pivot axis of this movement being denoted by the reference numeral 76 is. With 78 and 80 seals and pressure washers and spacers are designated, which in suitable Way at the junction between the Feststeher.-Jen collective pivot shaft 54 and the hinge sections 44, 45 and 48 and the opening 72 of the upper section 64 of the external drive are provided. A total of the reference numeral 82, Fig. 1,

bezeichneter hydraulischer Mechanismus ist innerhalb des oberen Abschnitts 64 des Außenantriebs vorgesehen und besteht aus einem Zylinder 84, innerhalb dessen sich der Kolben 86 mit einer Zahnstange 88 befindet. An beiden Enden des Zylinders 84 sind entsprechende Druckmitteldurchlaßöffnungen 90 vorgesehen.designated hydraulic mechanism is provided within the upper portion 64 of the external drive and consists of a cylinder 84, within which the piston 86 with a toothed rack 88 is located. At Corresponding pressure medium passage openings 90 are provided at both ends of the cylinder 84.

Wie außerdem in den Fi g. 1 und 4 gezeigt, endet der obere Abschnitt 66 der Antriebs- und Steuervorrichtung oben in Form einer Steuerwelle 92, die an ihrem Außenumfang mit einem Zahnrilzel 94 versehen ist, das mit den Zähnen der Zahnstange 88 des Kolbens 86 in Eingriff steht. Die Steuerwelle 92 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, drehbar im oberen Abschnitt 64 des Außenantriebs gelagert, und die zugehörigen Lager und Abdichtungen sind mit 96 und 98 bezeichnet. Die Steuerweile 92 ist außerdem mit Druckmitteiieitungen 100 versehen, die sich nach unten durch den unteren Abschnitt 64 der Antriebs- und Steuervorrichtung bis zu dem Druckmittelmotor 68 erstrecken. Aus F i g. 4 ist ferner ersichtlich, daß die Lei .ungen 100 oben im oberen Abschnitt der Steuerwelle 92 in Kanälen 102 enden, die in Umfangsrichtung so breit gestaltet sind, daß sie auch bei demjenigen Winkelumfang immer offen bleiben, um welchen die Steuerwelle 92 während des Steuerns verschwenkt werden kann. Es ist auch ersichtlich, daß die Steuerwelle 92 einen Kanal 104 aufnimmt zur Rückführung von Lecköl und Kühlöl zu dem Druckmittelerzeugungssystem 16.As also shown in Figs. 1 and 4, the ends upper section 66 of the drive and control device above in the form of a control shaft 92, which is provided on its outer circumference with a toothed pin 94, the is in engagement with the teeth of the rack 88 of the piston 86. The control shaft 92 is as in FIG. 3 shown, rotatably mounted in the upper portion 64 of the external drive, and the associated bearings and Seals are labeled 96 and 98. The control line 92 is also with printing communication 100, which extends down through the lower portion 64 of the drive and control device up to the pressure medium motor 68 extend. From Fig. 4 it can also be seen that the Lei .ungen 100 above in the upper End portion of the control shaft 92 in channels 102, which are designed so wide in the circumferential direction that they also always remain open at that angular extent by which the control shaft 92 during steering can be pivoted. It can also be seen that the control shaft 92 receives a channel 104 for Return of leakage oil and cooling oil to the pressure medium generation system 16.

Die F i g. 2,5 und 6 zeigen, daß an der Spiegeltragplatte 14 ein hydraulischer Trimm- und Hubzylinder 106 angebracht ist. Mit 108 ist eine Gabel bezeichnet, die an der Tragplatte 14 befestigt ist. In der Gabel 108 ist drehbar ein Schwenkzapfen 116 gelagert, der mit Kanälen 118 und 120 versehen ist; mil 122 sind geeignete Dichtungen bezeichnet. Das vorstehende Ende 124 des Trimm-Zylinders 126 ist mit einer Öffnung 128 versehen, durch die hindurch sich der Schwenkzapfen 116 erstreckt, so daß sich der Trimm-Zylinder 126 um den Schwenkzapfen 116 herum verschwenken kann.The F i g. 2,5 and 6 show that on the mirror support plate 14 a hydraulic trim and lift cylinder 106 is attached. 108 with a fork is referred to, which on the support plate 14 is attached. In the fork 108 a pivot pin 116 is rotatably mounted, which with Channels 118 and 120 is provided; mil 122 are suitable seals. The protruding end 124 of the trim cylinder 126 is with an opening 128 is provided through which the pivot pin 116 extends so that the trim cylinder 126 can pivot around pivot pin 116.

Innerhalb des Trimm-Zylinders 126 befindet sich ein Kolben mit Kolbenstange 130 mit einem Längsdurchgangskanal 132.Inside the trim cylinder 126 is a piston with piston rod 130 with a longitudinal through-channel 132.

Der Hubzylinder 134 ist an dem Trimm-Zylinder 126 befestigt und enthält einen Kolben mit Kolbenstange 136, die in diesem Zylinder hin- und herbewegbar sind. Wie in F i g. 5 gezeigt, ist das Ende 138 des Hubzylinders 134 mit einem Kanal 140 versehen, der als Drosselöffnung für die Stoßsteuerung dient.The lift cylinder 134 is attached to the trim cylinder 126 and includes a piston and piston rod 136 reciprocable in this cylinder. As in Fig. 5 is the end 138 of the lift cylinder 134 is provided with a channel 140, which acts as a throttle opening is used for shock control.

Leitungen 142, 144 und 146 dienen zur Druckmittelrückleitung. Der Kolben mit Kolbenstange 136 ist mit einer Öffnung 148 versehen, durch die hindurch der Hub/apfen !50 verlauf!: aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Hubzapfen 150 im oberen Abschnitt 64 des Außenantriebs gelagert ist. Aus den F i g. 1 und 6 ist erkennbar, daß die Leitungen 42 (42') von der Druckmittelpumpe 40 mit der Hydraulikzylindereinheit 106 über die Leitungen 110 verbunden ist. Auf diese Weise bewirkt eine Betätigung der Hydraulikzylindereinheit 106 durch die Pumpe 40 eine Verschwenkung des Außenantriebs 62 um die Sammel-Schwenkwelle 54.Lines 142, 144 and 146 serve to return the pressure medium. The piston with piston rod 136 is with an opening 148 through which the hub / apfen! 50 extends !: From Fig. 1 it can be seen that the crank pin 150 is mounted in the upper section 64 of the external drive. From the F i g. 1 and 6 is It can be seen that the lines 42 (42 ') from the pressure medium pump 40 to the hydraulic cylinder unit 106 is connected via lines 110. In this way, the hydraulic cylinder unit is actuated 106 a pivoting of the external drive 62 about the collective pivot shaft 54 by the pump 40.

Zwischen die elektrisch angetriebenen Druckmittelpumpe 40 und die Trimmzylinder- und Hubzylinder-Hydraulikeinheit 106 ist eine automatische Lagesteuerungs- und Halte-Ventileinheit 43 eingeschaltet, die im Einzelnen in F i g. 7 dargestellt istBetween the electrically driven pressure medium pump 40 and the trim cylinder and lift cylinder hydraulic unit 106 an automatic position control and hold valve unit 43 is switched on, which in the Details in FIG. 7 is shown

Der der rechten Seite der Ventileinheit 43 zugeleitete Druckmittelfluß läuft durch das Rückschlagventil 160. Sodann öffnet der Druck das Rückschlagventil 162. so daß das Druckmittel durch die Leitung 42' fließen und in die Trimmungs- und Hub-Hydraulikeinheit 106 fließen kann, wodurch dann der Trimmungskolben 130 in seine vorbestimmte Stellung bewegt wird. Bei Bewegung desThe pressure medium flow fed to the right side of the valve unit 43 runs through the check valve 160. The pressure then opens the check valve 162. see above that the pressure medium flow through the line 42 'and flow into the trim and lift hydraulic unit 106 can, whereby the trim piston 130 is then moved to its predetermined position. When the

ο Trimmungskolbens 130 nach außen wird Rückleitungsöl durch die Leitung 42 in die Hubseite der Ventileinheit 43 gedrückt. Da diese Rückströmung durch das Rückschlagventil 162' blockiert ist, muß dieses öl durch das Überdruckventil 164 fließen, das geöffnet worden istο Trim piston 130 outward becomes return oil pressed through the line 42 into the stroke side of the valve unit 43. Because this backflow through the check valve 162 'is blocked, this oil must flow through the pressure relief valve 164, which has been opened

in durch den Steuerdruck auf den Kolben des Ventils 164, wodurch gewährleistet wird, daß die Strömung zu dem Vorratsbehälter zurückkehrt. Um den Trimmungskolben 130 nach innen bewegen zu können, wird die Flüssigkeitsströmung durch Drehrichtungsumkehr derin by the control pressure on the piston of valve 164, thereby ensuring that the flow returns to the reservoir. Around the trim piston 130 to be able to move inwards, the liquid flow is reversed by reversing the direction of rotation

r, Pumpe 40 umgekehrt, worauf dann die Aufeinanderfolge der Arbeitsgänge genau umgekehrt ist, wie vorstehend beschrieben. Wenn die Strömung von der Pumpe 40 unterbrochen wird, dann ist ersichtlich, daß die Kolben in der Trimmungs- und Hubeinheit 106 augenblicklich verriegelt und in ihren jeweiligen Stellungen unbeweglich gehalten werden.r, pump 40 reversed, followed by the sequence the operations are exactly reversed as described above. When the flow of the Pump 40 is interrupted, then it can be seen that the pistons in the trim and lift unit 106 locked instantly and held immovable in their respective positions.

Die Fig. 1 und 2 lassen erkennen, daß die Hauptleitung, durch welche die Druckflüssigkeit von dem Druckmittelerzeugungssystem 16 zum Druckmit-1 and 2 show that the main line through which the hydraulic fluid of the pressure medium generation system 16 for pressure transmission

>■-, telmotor 68 fließt, gebildet wird durch die Leitungen 20. die Kanäle 46 innerhalb der starren Scharnierabschnitte 44, die Kanäle 56 in der stationären Sammel-Schwenkwelle 54, die Kanäle 57 in dem oberen Abschnitt 64 des Außenantriebs und die breitgezogenen Kanäle 102> ■ -, telmotor 68 flows, is formed by the lines 20. the channels 46 within the rigid hinge sections 44, the channels 56 in the stationary collective pivot shaft 54, the channels 57 in the upper section 64 of the outer drive and the expanded channels 102

jo sowie die Leitungen 100 innerhalb der Steuerwelle 92 und im unteren Abschnitt 66 des Außenantriebs. Der Kreis zur Rückleitung des Lecköls und des Kühlöls besteht aus der Leitung 22, dem Kanal 52 in dem starren Scharnierabschnitt 48, dem Kanal 49 innerhalb desjo and the lines 100 within the control shaft 92 and in the lower section 66 of the external drive. The circuit for the return of the leakage oil and the cooling oil consists of the line 22, the channel 52 in the rigid hinge portion 48, the channel 49 within the

Γι schwenkbaren Scharnierabschnitts 45 und der Leitung 104, die sich durch die Steuerwelle 92 und durch den unteren Abschnitt 66 des Außenantriebs in den Flüssigkeitsmotor 68 erstreckt.Γι pivotable hinge section 45 and the line 104, which extends through the control shaft 92 and through the lower portion 66 of the external drive in the Liquid motor 68 extends.

Der Hydraulikkreis, der das Ruder-Druckerzeu-The hydraulic circuit that generates the rudder pressure

4!i gungssystem 24 mit der Steuer-Hydraulikzylindereinheit 82 verbindet, umfaßt die Leitungen 34, die Kanäle 50 innerhalb der starren Scharnierabschnitte 48, die Kanäle 58 in der Sammel-Schwenkwelle 54, die Kanäle 47 innerhalb der schwenkbaren Scharnierabschnitte 454! I transmission system 24 with the control hydraulic cylinder unit 82 connects, includes the conduits 34, the channels 50 within the rigid hinge portions 48, the Channels 58 in the collective pivot shaft 54, the channels 47 within the pivotable hinge sections 45

■r, und die Leitungen, die zu den öffnungen 90 im Zylinder 84 führen.■ r, and the lines leading to the openings 90 in the cylinder 84 lead.

Der Druckmittelkreis, welcher die elektrische Druckmittelpumpe 40 und die Trimmungs- und Hub-Hydraulikeinheit 106 miteinander verbindet, besteht aus denThe pressure medium circuit, which the electrical pressure medium pump 40 and the trim and lift hydraulic unit 106 connects together, consists of the

in Leitungen 42 und 42', welche in die Leitungen 110 führen, wie in F i g. 6 dargestellt. Die Druckflüssigkeits-Jeituri" innerhalb der H^vdr2ulikeinhcit 106 umfaßt den Kanal 120 innerhalb des Schwenkzapfens 116. den Kanal 152 innerhalb des Trimmzylinders 126. den Kanalin lines 42 and 42 'which lead into lines 110, as in FIG. 6 shown. The pressure liquid Jeituri "within the H ^v dr2ulikeinhcit 106 includes the channel 120 within the pivot pin 116. the passage 152 within the cylinder 126. trim the channel

,. 132 innerhalb des Kolbens mit Kolbenstange 130, wodurch dann anschließend der Flüssigkeitsdruck der Fläche 154 des Hubkolbens 136 zugeleitet wird. Diese Druckmittelleitung ist in Fig.6 in strichpunktierten Linien dargestellt. Die Flüssigkeitsrückführungsleitung,. 132 inside the piston with piston rod 130, which then subsequently reduces the fluid pressure of the Surface 154 of the reciprocating piston 136 is supplied. This pressure medium line is shown in dash-dotted lines in FIG Lines shown. The liquid return line

η, umfaßt den Zwischenraum 156 zwischen dem Trimmungszylinder 126 und dem Trimmungszylinderkolben 130, den Raum 158 zwischen dem Hubzylinder 134 und dem zugehörigen Hubkolben 136, die Drosselöffnung 140. die Leitungen 142, 144 und 146, den Kanal 118η, comprises the space 156 between the trim cylinder 126 and the trim cylinder piston 130, the space 158 between the lift cylinder 134 and the associated reciprocating piston 136, the throttle opening 140, the lines 142, 144 and 146, the channel 118

h. innerhalb des Schwenkzapfens 116, und die Leitung 42.H. within pivot pin 116, and conduit 42.

Es ist wichtig, daß aufgrund der feststehenden Sammel-Schwenkwelle 54 es möglich ist den gesamten Leitungsbereich des Außenantriebs 62 zu stabilisierenIt is important that because of the fixed collecting pivot shaft 54 it is possible to do the whole To stabilize the line area of the external drive 62

und zu verbessern. Die Genauigkeit der Steuerung wird gewährleistet durch die Eliminierung von Spiel und Schlag, weil die Steuerungswelle 92 in genau fluchtender Lage hin- und herverschwenkbar, gehalten wird durch die Kugellagerung 96. Da die Antriebsflüssigkeit in die Außenantriebseinheit 62 durch das durch die Sammel-Schwenkwelle 54 gebildete Gelenk und durch den Kanal 52 im oberen Abschnitt 64 des Außenantriebs zugeführt wird, ist es klar, daß das Druckmittel auf direktem Wege zu und von dem Vortriebsmotor 68 geführt wird, und da keinerlei Verbindungen auf diesem Weg vorhanden sind, wird der Druckabfall auf einem Minimum gehalten.and improve. The accuracy of the controls is ensured by the elimination of backlash and Impact, because the control shaft 92 can be pivoted back and forth in a precisely aligned position, is held by the ball bearing 96. As the drive fluid enters the external drive unit 62 through the through the collecting pivot shaft 54 formed joint and fed through the channel 52 in the upper section 64 of the external drive it is clear that the pressure medium is guided directly to and from the propulsion motor 68, and there If there are no connections in this way, the pressure drop is kept to a minimum.

Die feststehende Horizontallagerung Jer Sammel Schwenkwelle 54 gestattet außerdem eine Aufteilung des Außenantriebs 62 in zwei voneinander getrennte, jedoch miteinander verbundene Abschnitte, nämlich den oberen Abschnitt 64 und den unteren Abschnitt 66. Auf diese Weise wirkt der obere Abschnitt 64 als der bewegliche Teil des Scharniers und kann sich ausschließlich in einem vertikalen Bogen, genau fluchtenc mit der Tnmmungs- und Hubzylinder-Einheit 106 bewegen. Auf diese Weise wird ein Dreipunkt-Dreiecks-Basis-Aufhängungssystem gebildet, welches den Schub aufnimmt, der erzeugt wird durch Verschwenkung des unteren Abschnitts 66 beim Steuern.The fixed horizontal bearing Jer Collect Pivot shaft 54 also allows the external drive 62 to be divided into two separate, however, interconnected sections, namely the upper section 64 and the lower section 66. In this way, the upper section 64 acts as the moving part of the hinge and can solely in a vertical arc, precisely aligned with the cutting and lifting cylinder unit 106 move. This creates a three point triangle base suspension system formed, which absorbs the thrust generated by pivoting the lower section 66 when steering.

Außerdem gestattet die vorstehend geschilderte Scharnieranordnung einen optimalen Winkel der Steuerungsachse 160, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist Dies ist ein wichtiges Merkmal, weil die Winkeleinstellung der Steuerungsachse 160 nach vorn in Richtung auf das Vorderende des Schiffs eine Veränderung des Winkels der Schraubenmittellinie 162 bewirkt während sich diese auf einen Bogen bewegt wenn die Steuerungsbewegungen erfolgen. Bei einem Verdrängerboot wird der Propellerwellenwinkel für die gerade Vorwärtsbewegung gewöhnlich derart eingestellt daß das Schiffsheck angehoben und das vordere Schiffsende heruntergedrückt wird. Wenn jedoch nun das Schiff in einer kurzen, engen Kurve gewendet werden soll, dann wird eine umgekehrte Wirkung erfordert, es soll also dann das Heck heruntergezogen und der Bug angehoben werden. Durch diesen Zustand wird das Schiff stabilisiert und es wird die Kraft verringert die zum Steuern erforderlich ist weil das Heck tiefer in das Wasser gedruckt wird, wodurch die nach vorwärts gerichtete Trägheitskraft in eine Drehkraft umgewandelt wird, welche ein seitliches Weggleiten des Hecks verhindert Dieser Zug nach unten hebt den Bug an, wodurch die in das Wasser eintauchende Kiellänge herabgesetzt wird, also der Wenderradius verringert wird, so daß sich insgesamt eine weichere und kürzere Wendung ergibtIn addition, the hinge arrangement described above allows an optimal angle of the Control axis 160, as shown in FIG. 2 is shown This is an important feature because the angle adjustment of the steering axis 160 forward toward the forward end of the ship changes the angle the screw centerline 162 is effected while moving on an arc when the steering moves take place. On a displacement boat, the propeller shaft angle is used for straight forward motion usually adjusted so that the ship's stern is raised and the forward end of the ship is depressed will. But if the ship is now in a short, If you want to turn a tight curve, the opposite effect is required, so that's what it should do The stern can be pulled down and the bow raised. This condition stabilizes the ship and it the force required to steer is reduced because the stern is pushed deeper into the water, whereby the forward inertial force is converted into a rotational force which is a lateral This downward pull prevents the stern from sliding away, causing the bow to fall into the water immersing keel length is reduced, so the turning radius is reduced, so that overall gives a softer and shorter twist

In bezug auf die Trimmungs- und Hubzylinder-Anordnung 106, die in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist soll hervorgehoben werden, daß der Durchmesser des Trimmungszylinders 126 größer ist als derjenige des Hubzylinders 134. Da der Trimmwinkel klein ist ist auch der Hub des Tnmmungskolbens 130 verhältnismäßig kurz. Es ist wünschenswert, die Trimmung durchzuführen, während die Schiffschraube mit vollem Schub arbeitet und deshalb ist ein größerer Durchmesser erforderlich, um den Schub zu überwinden, während der Hubzylinder 134 nur das Gewicht der Außenantriebseinheit bewegen können muß.With respect to the trim and lift cylinder assembly 106 shown in FIGS. 5 and 6, it should be emphasized that the diameter of the Trimming cylinder 126 is larger than that of the lifting cylinder 134. Since the trim angle is small too the stroke of the Tnmmungskolbens 130 relatively short. It is desirable to carry out the trim, while the propeller is working at full thrust and therefore is a larger diameter required to overcome the thrust during the Lifting cylinder 134 must only be able to move the weight of the external drive unit.

Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die Trimmungs- und Hub-Zylindereinheit 106 an dem Spiegel 12,It is important to note that the trim and lifting cylinder unit 106 on the mirror 12,

1010

1515th

2020th

2525th

3030th

3535

4040

60 und nicht an einem Kardanbügel oder an einem Universalgelenk angebracht ist Da die Zylinder nur in einer vertikalen Ebene arbeiten, ist es möglich, eine hydraulische Gabellagerung zu verwenden, durch welche das Druckmittel fließt, und dadurch wird die Verwendung von Schläuchen und anderen nachgiebigen Verbindungen überflüssig gemacht Außerdem drückt, weil der Trimmungs- und der Hubzylinder 126 bzw. 134 in Tandemanordnung angebracht sind, der größere Trimmungskolben 130 den kleineren Hubkolben 136 um eine vorbestimmte Länge. Dies ist diejenige Trimmiingsfreiheit, welche den Trimmungshub steuert und verhindert daß der Zylinder die Schiffschraube unter voller Leistung aus dem Wasser herausheben kann, und dies ist ein ganz wesentliches Sicherheitsmerkmal. 60 and is not attached to a cardan yoke or universal joint.Because the cylinders only work in a vertical plane, it is possible to use a hydraulic fork bearing through which the pressure medium flows, thereby eliminating the need for hoses and other flexible connections Also, because the trim and lift cylinders 126 and 134, respectively, are mounted in tandem, the larger trim piston 130 pushes the smaller lift piston 136 a predetermined length. This is the freedom of trim that controls the trim stroke and prevents the cylinder from lifting the propeller out of the water under full power, and this is a very important safety feature.

Der Mittelkanal 132 in dem Trimmungskolben 130 erüllt noch eine andere, wichtige Funktion. Sollte der untere Teil des Außenantriebs 62 auf ein unter der Wasseroberfläche liegendes Objekt auftreffen, so bewegt sich der Hubkolben 136 augenblicklich nach vorn und erzeugt ein Vakuum innerhalb des Hubzylinders t34, wenn diesem nicht über den Kanal !32 Flüssigkeit zugeleitet wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann Flüssigkeit von dem Pumpenvorratsbehälter 40 durch das Ventilsystem 43 fließen, um diesen Zustand herzustellen. Wenn der Außenantrieb auf ein unter der Wasseroberfläche liegendes Objekt auftrifft so wird die plötzliche Flüssigkeitsströmung gedämpft durch eine Zumeßwirkung bei ihrer Strömung durch die Drosselöffnung 140, und hierdurch wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Hubkolbens mit seiner Kolbenstange 136 auf ein vorbestimmtes Maß abgebremst so daß der Außenantrieb unter Kontrolle bleibt Diese plötzliche Strömung unter Erhöhung des Druckes wird ermöglicht durch das Druckentlastungssystem, das innerhalb des Steuerventilsystems 43 vorgesehen ist wie in F i g. 7 gezeigt ist.The central channel 132 in the trim piston 130 performs another important function. Should the the lower part of the external drive 62 strike an object lying under the water surface, see above The reciprocating piston 136 instantly moves forward creating a vacuum within the reciprocating cylinder t34, if this is not supplied with liquid via channel! 32. With the present Invention, liquid can flow from the pump reservoir 40 through the valve system 43 to this State. When the external drive hits a submerged object so the sudden flow of liquid is dampened by a metering effect in its flow through the Throttle opening 140, and thereby the speed of movement of the reciprocating piston with its piston rod 136 braked to a predetermined amount so that the external drive remains under control sudden flow with an increase in pressure is made possible by the pressure relief system, the is provided within the control valve system 43 as in FIG. 7 is shown.

Der Steuerventilblock 43 ist eine automatisch gesteuerte, pilotbetätigte Verriegelungsvorrichtung, die es übernimmt, den Kolben und die Kolbenstangeneinheit 106 in einer verriegelten, festen Lage zu halten. Es ist daher ersichtlich, daß kein Zug- und Druckkabelsystem, das Hebel mit Nocken betätigt Rückschlagventile und dergl. erforderlich sind, um den Rückwärtshub der Schraube 70 zu steuern.The control valve block 43 is an automatically controlled, pilot operated locking device that it takes over to hold the piston and piston rod assembly 106 in a locked, fixed position. It it can therefore be seen that there is no pull-and-push cable system, the lever with cam operated check valves and the like. Are required to control the backward stroke of the screw 70.

Außerdem ist ersichtlich, daß die Ventilblockeinheit 43 den Trimmkolben 130 weich ohne jedliche Schläge oder Stöße, unter voller Belastung, einstellt und verriegelt Da die Ventilblockeinheit 43 immer in einer konstanten, statisch verriegelten Lage verbleibt kann die Außenantriebs-Einheit 62 mit voller Geschwindigkeit vorwärts oder rückwärts getrieben werden, ohne die Verwendung von Vorrichtungen wie z. B. Hebeln, Nocken, Druck-Zug-Kabeln, Gestängen oder dergl. zur Abschaltung von Ventilen, wie dies bei den jetzt im Handel befindlichen Systemen erforderlich istIt can also be seen that the valve block unit 43 adjusts the trim piston 130 softly without any knocks or bumps, under full load, and locked Since the valve block unit 43 can always remain in a constant, statically locked position the external drive unit 62 can be propelled forward or backward at full speed without the use of devices such as B. levers, cams, push-pull cables, rods or the like. For Shutdown of valves as required in the systems now on the market

Weiter ist festzustellen, daß die Oberdruckventile 164, 164', so eingestellt werden, wie sie unter durchschnittlichen Belastungsbedingungen arbeiten sollen. Wenn also eine plötzliche Überlastung eintritt, oder wenn die Außenantriebseinheit 62 auf ein Unterwasserobjekt auftritt so öffnen die Überdruckventile 164,164' und schützen damit die gesamte Vorrichtung vor Beschädigung.It should also be noted that the overpressure valves 164, 164 'are set as they are under should work under average load conditions. So if a sudden overload occurs, right? when the external drive unit 62 strikes an underwater object, the pressure relief valves 164, 164 'open and thus protect the entire device from damage.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic drive and control device for ships, which have a transom, with a hydraulic fluid pump arranged inside the ship, which is connected to a hydraulic motor with drive screw via lines passed through the transom, and with two control fluid pumps, which are connected via further, through the Mirror-guided lines and two hydraulic pivoting devices pivot the drive and control device about a horizontal and an approximately vertical axis, characterized in that the lines (20, 46, 56, 57, 102, 100; 22, 52, 49, 104) between the hydraulic fluid pump and the pressure medium motor include hinge sections (44, 43) which are rigidly attached to the mirror and which have openings through which a shaft (54) extends, channels (46, 56, 57) running through the hinge sections and through the shaft, and that the with the control fluid pump for pivoting the drive and control device around the vertical e axis connected lines (34,50,58,47) about the shaft (54) pivotably mounted hinge sections (45), through each of which a channel (47) runs.

2. Hydraulic drive and control device according to claim 1, characterized in that the trimming and lifting cylinder unit (106) is connected to a pressure medium pump (40) via a position control and holding valve unit (43).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the trimming and lifting cylinder unit (106) has a trimming cylinder (126), a piston (130) which can be reciprocated therein and a channel (132) extending through it, one at the trimming cylinder (126) and extending outwardly from the lifting cylinder (134), a piston (136) that can be reciprocated in this, one end (138) of which is attached to the channel (132) of the piston (130) in the trimming cylinder ( 126) , the other end of this piston (136) being fastened to the holder (62) in the lifting cylinder (134).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder (84), the mounted within the upper section (64) is a sliding piston (86) with a rack (88) which is in engagement with a circumferential one as part of the lower portion (66) formed shaft (92) provided pinion (94) such that upon actuation of the rudder pressure generation system (24) the piston (86) causes rotation of this shaft (92) and thus of the lower section (66) of the holder (62).

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the lower section (66) of the external drive (62) can be pivoted about an axis (160). which is inclined forward towards the front of the ship (10).