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Hydraulische Steuerung, insbesondere für mit Einsitzventilen ausgerüstete
Kraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuerung, insbesondere
für mit Einsitzventilen ausgerüstete Kraftmaschinen, die mit Druckmittelleitungsnetzen
arbeiten. Bei derartigen Steuerungen hat der zum Abheben des Ventils nötige öldruck
bei normalem. Gang der Maschine eine bestimmte Höhe. welche von der Druckfläche-
und der zu überwindenden Druckdifferenz abhängig ist. Bei Maschinen, welche unter
Belastung anfahren müssen, z. B. bei Walzenzugmaschinen, oder bei umsteuerbaren
Schiffs- oder Fahrzeugmaschinen, welche, um das Anhalten zu beschleunigen, mit Gegendampf
bedient werden, sind während der Manövrierperiode erheblich höhere Ventilabhebedrücke
notwendig als bei normalem Gang der Maschine, weil sich die im Lauf üblichen Verdichtungsverhältnisse
im Zylinder noch nicht eingestellt haben. Diesem Umstande trägt die Erfindung Rechnung,
indem zwischen oder in die Druckmittelleitung snetze mindestens ein Druckregelorgan
eingeschaltet ist, dessen Belastung derart von Hand, z. B. durch einen :Manövrierhebel,
einstellbar ist, daß die Spannung des dem Steuerorgan zufließenden Druckmittels,
schon bevor es zu den Steuerorganen gelangt, dem Kraftbedarf der Steuerorgane angepaßt
wird. Das Druckregelorgan kann ferner derart ausgebildet sein, daß durch die Verstellung
des Manövrierhebels nicht nur die Spannung des die Einsitzventile bewegenden Druckmittels,
sondern auch diejenigen des die Servomotoren für die Umsteuerung, die Fahrventile,
die Abschlußorgane für die Hilfsaggregate sowie die überhitzerklappen usw. bedienenden
Druckmittels erhöht wird.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in Anwendung
auf eine aus drei Leitungsnetzen von verschiedenem Druck gebildete hydraulische
Steuerung in Abb. i schematisch dargestellt. Abb. 2 zeigt den Manövrierbock von
der Seite.
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i ist ein Behälter, aus welchem die Umlaufpumpe 2 das Öl ansaugt und
über das Ölfilter 3 in einen Behälter q. fördert. Die Druckpumpe 5 entnimmt das
öl dem Behälter q. und drückt es durch die Leitung 6 in die zu einem Leitungsnetz
I führende Leitung 7, welche das Druckmittel zu den die Ventile einstellenden Organen
führt.
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In die Leitung 6 ist die Vorrichtung 8 .eingeschaltet, welche eine
Veränderung des Druckes des Arbeitsöles ermöglicht. Diese Vorrichtung besteht aus
einem Drosselorgan 9, welches durch eine Feder i o auf einen bestimmten Druck, z.
B. p, = 15 Atm., eingestellt ist. Die Feder i o steht ferner unter der Wirkung eines
Kolbens i i, dessen Kolbenfläche 12 durch eine Leitung 13 über den Manövrierbock
14 mit der Druckölleitung 15 verbunden werden kann.
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Das Drosselorgan 9 ist durch die Leitung 16 mit einem weiteren Drosselorgan
17 und durch die Leitung 18 mit einem Druckleitungsnetz II verbunden, welches das
Druckmittel zu den Servomotoren für die Umsteuerung und überhitzerklappen leitet.
Die Feder i9, welche zwischen dem Kopien 2o und dem Drosselorgan 17 angeordnet ist,
ist
derart eingestellt, daß der Druck im Leitungsnetz Il normalerweise
z. B. p2=5 Atm, beträgt. Der Kolben 2o kann ebenfalls unter die Wirkung eines durch
die Leitung 2 i vom Manövrierbock 14 aus gesteuerten Druckmittels gesetzt werden.
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An das Drosselorgan 17 ist die Leitung 22 angeschlossen, von
welcher die Abzweigung 23 zu den Schmierstellen, die ein Leitungsnetz III mit einem
Druck, beispielsweise p;; = o,6 Atm., bilden, führt. Die Abzweigung 24 der Leitung
22 ist mit dem Behälter 4 verbunden. Dieser Behälter ist mit :einem Sicherheitsventil
25 versehen, welches auf einen etwas geringeren als im System III herrschenden Druck
p'3 = o, 5 Atm. eingestellt ist. 26 ist die Ablaufleitung aus dem Sicherheitsventil
25; 27 ist der Ablauf aus dem Manövrierbock.
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An Stelle der Leitung 24 könnte, wie punktiert eingezeichnet ist,
eine weitere Drosselstelle 28 vorgesehen sein, welche einerseits den Druck im Leitungsnetz
III im gewünschten Maße, z. B. p3 = o, 6 Atm., einstellt, andererseits den Ablauf
des Überschusses durch die Leitung 29 in den Behälter i ermöglicht.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende Die Umlaufpumpe
2 bringt das Druckmittel (Öl) auf den Druck p3 = o, 6 Atm., und fördert es in den
Behälter 4. Die Druckpumpe 5, die, @wie die Pumpe 2 von einem Hilfsaggregat angetrieben
wird, bringt das öl auf einen höheren Druck, der je nach der Einstellung des Drosselorgans
c9, z. B. zwischen ; 5 und 3o Atm., wechseln kann.
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Zum Vorwärtsanfahren wird der Hebel 30,
der in Abb. i in der
Ruhestellung eingezeichnet ist, in die Stellung a gebracht. Dadurch wird aus der
Leitung 15 Drucköl (das beispielsweise aus dem Leitungsnerz 11 bezogen
wird) durch. die Leitung 13 auf .die Kolbenfläche 12 gegeben. Die Feder i o wird
dadurch stärker gespannt, das Drosselorgan geschlossen, so daß der in das Leitungsnetz
I gegebene Druck steigt, z. B. bis auf 3o Atm. Da die Steuerung der Ventile an das
Leitungsnetz I angeschlossen ist, so steht ein Druckmittel für das Abheben dieser
Ventile statt normalerweise von 15 Atm. von 3o Atm. zur Verfügung.
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Hat sich der normale Gang der Maschine eingestellt, so wird der Hebel
30 in die Lage b gedreht, wodurch die Leitung 13 mit der Leitung 27
verbunden und der zusätzliche Druck aus dem Kolben 1:2 erniedrigt wird, so daß infolge
kleineren Widerstandes des Drosselorgans 9 der Druck in der Leitung 7 und damit
im Leitungsnetz I auf den normalen, z. B. 15 Atm., sinkt.
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Beim Rückwärtsanfahren wird der Hebel 3o in die Stellung c gebracht,
worauf wiederum die Leitung 15 mit der Leitung 13 verbunden und durch das
auf die Kolbenfläche 12 wirkende Druckmittel ein zusätzlicher Druck auf die Feder
i o ausgeübt wird. Das Drosselorgan 9 stellt dem Druckmittel einen stärkeren Widerstand
entgegen, so daß sich der Druck im Leitungsnetz I wiederum nach Maßgabe der auf-
die Kolbenfläche 12 wirkenden Kraft erhöht. Daher steht auch beim Rückwärtsanfahren
für die Eröffnung der Ventile eine über die normalen Verhältnisse hinausgehende
Spannung des Druckmittels zur Verfügung.
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In gleicher Weise kann auch während der Manövrierperiode die Spannung
des Druckmittels im Leitungsnetz II, an welche die Servomotoren für die Umsteuerung,
die Fahrventile, die Abschlußorgane für die Hilfsaggregate sowie der überhitzerklappen
angeschlossen sind, erhöht werden.
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Aus Abb.2 ist ersichtlich, daß die Veränderung des Druckes im L itungsnetz
I durch den Hebe13o erfolgt. Für die Veränderung des Druckes im Leitungsnetz Il
ist ein Hebel 3 i vorgesehen, der in den gleichen Stellungen a und #c eine Erhöhung
des normalen Druckes, z. B. von 5 auf io Atm., bewirkt, indem in diesen Lagen die
Druckleitung 15 mit der Leitung 2 i verbunden und durch den Kolben 2o ein
stärkerer Druck auf das Drosselorgan 17 ausgeübt wird, so daß der Druck im
Leitungsnetz II steigt.
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Die Hebel 3o und 31 sind miteinander gekuppelt, können aber auch durch
einen einzigen, einen entsprechend ausgebildeten Steuerschieber verstellenden Hebel
ersetzt sein, so daß gleichzeitig mit der Erhöhung des Druckes für die Einsteilung
-der Ventile eine Erhöhung des Druckes für die Verstellung der Servomotoren für
die Umsteuerung sowie für die überhitzerklappen usw. erfolgt. Die Hebel 3o und 31
könnten natürlich auch voneinander unabhängig bedient werden.
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Das im Leitungsnetz II nicht verwendete öl wird einerseits durch die
Leitung 2z und 23 in das Leitungsnetz iII, ein überschuß durch die Leitung 24 in
den Behälter 4 zurückgeleitet. An Stelle dieser Leitung a4 kann die-bereits erwähnte,
gestrichelt eingezeichnete Drosselvorrichtung 28 vorgesehen sein, weiche die Rolle.
eines Sicherheitsventils übernimmt.
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Die Spannung des Druckmittels kann statt durch die gezeichnete, hydraulisch
bewegte Vorrichtung, z. B. auch durch eine von Hand oder selbsttätig -eingestellte
mechanische Vorrichtung verändert werden.
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Das für die Steuerung der Ventile verwendete Druckmittel. wird nicht
unmittelbar in den Behälter i zurückgeführt, sondern in Blas
Leitungsnetz
1I1 geleitet, so daß das Arbeitsöl, das die Ventile eingestellt hat, noch zur Schmierung
(z. B. der Lager) Verwendung findet. Dabei wird ein weiterer Vorteil erreicht, der
darin besteht, daß das Ölsystem zur Steuerung der Ventile einschließlich der Rückführungsleitungen
von den Ventilen zum steuernden Schieber stets unter Druck steht. Damit läßt sich
verhindern, daß durch irgendwelche Undichtheiten der Kolben, der Schieber o. dgl.
Luft in dieses Leitungsnetz eintreten kann.