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Steuerventil an durch ein Druckmittel bewegten Rudermaschinen. Die
Erfindüng betrifft. eine mechanische Einrichtung zum Steuern von Dampf- und
anderen motorisch angetriebenen Schiffen und bezieht sich insbesondere auf Steuerungen
mittels einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, die durch ein Steuerorgan gesteuert
wird, das :nach Belieben einen hydraulischen oder einen pneumatischen Druck betätigt.
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Bei der bisher verwendeten Ausführung des Steuerorgans hat sich bei
den Versuchen
ergeben, daß bei voller Rückwärtsfahrt die Neigung
vorhanden ist, daß eine geringe Luftmenge durch das Ventil nach den Kolben hindurchgeht
und dadurch eine langsame Verstellung des Ruders herbeiführt. Die Erfindung bezweckt
nun, die alte Form des Ventils so abzuändern, daß die in dein oberen Teil des Ventilgehäuses
angesammelte Druckluft dein Druck der Luft in dein unteren Teil des Ventils entgegenwirkt
und so eine unbeabsichtigte allmähliche Verstellung des Ruder nicht stattfinden
kann, da der Durchtritt von Luft zwischen Ventil und Ventilgehäuse verhütet ist.
Die neue Ausführung des Ventils erfüllt diese Bedingung vollkommen.
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Abb. i ist eine schematische Darstellung der Anlage, Abb.2 eine schaubildliche
Ansicht (teilweise abgebrochen) des Ventilgehäuses mit dein Ventil, Abb. 3 ein Schnitt
nach Linie 3-3 der Abb. q., Abb. d. ein solcher nach Linie .I-.I der Abb. 3, Abb.5
ein Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. 3 und Abb.6 ein Schnitt durch ein Rückschlag-Ventil.
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Auf einem senkrechten Ruderschaft i ist ein wagerechter Doppelhebel
2 im rechten Winkel angeordnet. Er trägt einen Kontaktarm 3, der auch als Zeiger
wirkt, in derselben Ebene wie das Steuerruder angeordnet ist und nach dein Bug des
Schiffes hinweist. Dieser Arm 3 erstreckt sich von der Mitte des Doppelhebels 2,
der an seinen Enden mit Offnungen.I versehen ist und einen nach vorn gerichteten,
aus Metall bestehenden Halbkreis 5 trägt, der auf seiner Außenfläche mit Zähnen
6 versehen ist. Diese greifen in ein Zahnrad ; ein, dessen senkrechte Welle 8 mit
einer Einrichtung zur Steuerung des Schiffes von Hand versehen ist. Diese Anordnung
ist als Sicherheitsmaßnahme vorgesehen, damit, falls die hvdratilisclie oder Druckluftsteuerung
versagt, das Schiff von Hand gesteuert werden kann.
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In dein Halbkreis 5 ist eine Kontaktplatte so angeordnet, daß der
Kontaktarm 3 an ihr enlanggleiten kann. Sie ist niit einem Anzeigesystein verbunden,
dessen Anzeigevorrichtung io sich in dem Steuerhaus i i befindet und dessen beide
Teile durch Drähte 12 verbunden sind. Ein Generator (, oder eine andere Elektrizitätsquelle
gibt den notwendigen Strom zum Betriebe des Systems, dessen Zweck ist, dein Steuermann
jederzeit die genaue Stellung des Ruders anzugeben.
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Zu beiden Seiten der Mittellinie des Schiffes sind vor dem Doppelhebel
2 -zwei Zylinder 13 und 13' mit den Kolben 14, 1. und den Kolbentangen 15,
15' angeordnet. An dein hinteren Ende der Zylinder sind parallel mit den Kolbenstangen
Führungsstangen 16, 16', auf denen Führungsbuchsen 17, 17' gleiten. (iie mit den
äußeren Enden der Kolbenstangen fest verbunden sind. An diesen Führungsbuchsen sind
Verbindungsstangen 18, 18' gegenüber den Enden der Kolbenstangen durch Zapfen i
g, i g' angelenkt und ihre freien Enden sind in den Öffnungen 4 des Doppelhebels
2 gelenkig befestigt.
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Die Zylinder sind durch ein Rohrsystem miteinander und mit einem Luftkompressor
20 verbunden, der seinerseits mit einem Druckbehälter 21 in Verbindung steht. Das
Rohrsystem ist ferner mit einer hydraulischen Pumpe 22 und diese sowie der fuftkonipressor
sind mit der Hauptrohrleitung 23 verbunden, durch die Luft oder eine Flüssigkeit
der Einrichtung zum Verstellen cles Ruder zugeführt werden kann. Ventile 2:I, 25
und 26 sind in den Verbindungsleitungen angeordnet, durch die die Luft oder die
Flüssigkeit von dem System abgesperrt werden kann. Das Rohr 23 führt unmittelbar
in das Steuerhaus, und zwischen ihm und dein übrigen Rohrsystem ist ein Vierwegsteuerventil
27 angeordnet, durch das mit großer Genauigkeit clie Luftmenge oder der Flüssigkeitsdruck
in den Zylindern Bestimmt und dadurch die gewünschte Bewegung des Ruders herbeigeführt
wird.
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Das Gehäuse des Steuerventils 27 besteht aus zwei Teilen 28 und 29
(Abb. -2). Der obere Teil 28 ist zylindrisch und bildet imt rlem unteren,
a9, ein vollkommen luftdichte Gehäuse für das Ventil 30. Mit dem Teil 2c)
sind die Rohre 23, 37 und 38 verbunden, von denen letztere beide in Ausnehmungen
31 und 31' und dann zu den vorderen und hinteren Enden der Zylinder 13,
13' münden. Unmittelbar auf dem unteren Teil 29 und in dem oberen Teil 28
drehbar befindet sich das Ventil 30. An der Oberfläche des Ventiltellers
sind Schultern oder Rippen a angegossen, und in der Ausnehmung b zwischen denselben
liegt ein Querstück c. Eine Buchse d liegt auf den Schultern a auf und zwischen
ihr und der Unterseite des oberen Gehäuseteil 28 ist eine Dichtungsscheibe f angeordnet.
Das obere Ende der Ventilstange ragt durch eine Offnung des aberen Gehäuseteils
hindurch, ist mit Schraubengewinde und einem Schlier. g versehen und trägt einen
mittels Keil k befestigten Handgriff 35. Über diesem befin-(let sich eine Zwischemnutter
i. und eine k :appeilfi3rinige- Mutter j. Diese Teile sollen ein genaues Einpassen
beim Zusammensetzen des Ventils gewährleisten.
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In dein Ventilteller 30 gegenüber dem Ventilsitz sind zwei
gebogene, einander gegenüberliegende
Kanäle 30 und 3i' und
zu ihrer Verbindung mit dem oberen Gehäuseteil zwei Rückschlagventile 33, 33' vorgesehen.
Die besondere Bauart derselben ist in Abb. 6 dargestellt. Diese Ventile gestatten
stets den Durchtritt der Luft oder der Flüssigkeit durch <las Ventil hindurch
nach oben in den Raum in dem oberen Gehäuseteil, lassen aber ein Zurückströmen des
Mittels nicht zu. Diese Rückschlagventile ermöglichen, daß ein Druck in dem oberen
Teil des Gehäuses angesammelt wird, der groß genug ist, um den Druck unter dem Ventil,
der aus der Luftquelle durch die Leitung 23 kommt, entgegenzuwirken. Ohne diese
Anordnung könnte der untere Druck das Ventil 3o etwas anheben und ini Innern ein
Durchströmen von Luft zwischen dem Teil 29 und dem Ventil 3o herbeiführen.
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Wie Abb. 3 zeigt, kann die Stellung der Kanäle 31 und 3 t'
durch den Handgriff 3 5 bestimmt werden. In Abb. 3 geht der Luftdruck aus dem Rohr
23 in die Ventilkanäle 3 z und 31' und ferner durch die Rohre37 und 38 nach
den Zylindern 13, 13' und erzeugt in beiden auf beiden Seiten der Kolben 14, i4'
einen gleichen Druck und hält dadurch das Ruder in einer bestimmten Stellung fest.
Wird dagegen der Handgriff 35 nach rechts in Abb. 3 gedreht, so wird der Kanal
31 so bewegt, daß die Verbindung zwischen 23 und 3 i geschlossen und das
Rohr 38 mit dem Rohr 36 verbunden wird, während der Kanal 3 i' die Verbindung zwischen
den Rohren 23 und 37 weiter aufrechterhält. Infolgedessen geht der Druck durch das
Rohr 37 in den hinteren Teil des Zylinders 13' und den vorderen Teil des Zylinders
13, während durch das Rohr 38 die Luft von dem hinteren Teil des Zylinders
13 und dem vorderen Teil des Zylinders 13' durch das Rohr 36 ins Freie
gelassen wird.
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Die entgegengesetzte Wirkung wird erhalten, wenn der Handgriff 35
nach links gedreht wird. Wie aus den Abb. 3 bis 5 ersichtlich, hat der durch das
Rohr 23 strömende Druck das Bestreben, das Ventil 30 zu heben und die Luft
ohne jeden Nutzen in die nicht mit dem Rohr 23 verbundenen Rohre durch die Kanäle
3 r, 3 i' strömen zti lassen.
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Die kleinen Rückschlagventile 33 und 33' sind nun unmittelbar über
den Ausnehmungen 31 und 31' angeordnet und schließen kleine Durchtrittskanäle
ab, die die Luft von den Speiseleitungen durch die drehbare Ventilplatte
30 und über diesellt lassen. Es wird infolgedessen auf dieselbe ein nach
unten wirkender Druck ausgeübt, wodurch ein aus--eglichenes Ventil erhalten wird.
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Die Ventilkanäle sind so angeordnet, daß sie den Auslaß abschließen
und die Luft in die Zylinderleitungen strömen lassen, wie dies jeweils erforderlich
ist. Es wird lediglich genügend Luft von den entgegengesetzten Seiten der Kolben
abgelassen, um das Ruder in die für die Steuerung eines bestimmten Weges vorgeschriebene
Lage einzustellen und den Druck an den Auspuffseiten mit dein an rlen entgegengesetzten
Seiten, der direkt aus dem Druckbehälter kommt, auszugleichen, um das Ruder in der
eingestellten Lage zu halten. Ist die erforderliche Luftmenge ausgepufft, so wird
das Steuerventil in seine Anfangslage zurückgedreht, wodurch der Auslaß geschlossen
und die Leitung 23 mit 38 verbunden wird. Die Luft tritt dann mit gleichem Druck
auf beide Seiten der Kolben, und das Ruder ist in die gewünschte Lage eingestellt.
Lediglich wenn das Ventil 3o von Hand verstellt wird, findet eine Änderung der Ruderstellung
statt.
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Sollte aus irgendeinem Grunde das Luftdrucksystem versagen, so wird
das Ventil ?-6 geschlossen und das Ventil 24 geöffnet, so daß aushilfsweise das
hydraulische System als Ersatz zur Betätigung der Steuerung verwendet wird. Bei
dem Luftdrucksvstem sind die Kolben durch die Luft abgefedert, so daß jeder außerhalb
des Systems auf das Ruder wirkende Stoß federnd aufgefangen wird. wobei die Kolben
sofort in ihre vorherige Lage zurückkehren, da der Druck auf beiden Kolbenseiten
durch die unter Druck stehende Luft wiederhergestellt wird. Infolgedessen ist es
nicht möglich, daß das Ruder und die mit ihm zusammenwirkenden Teile nicht gehorchen
oder brechen. Dies kann bei einem hydraulischen System nicht erreicht werden. indessen
ist dieses System als Aushilfe ebenso genügend wie jedes bekannte andere System.