DE862265C

DE862265C - Hydraulic transmission, especially for hand-operated steering systems on ships

Info

Publication number: DE862265C
Application number: DEA2122D
Authority: DE
Inventors: Adolf Schulte
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1943-04-21
Filing date: 1943-04-21
Publication date: 1953-01-08

Description

Hydraulisches Getriebe, insbesondere für handbetriebene Ruderanlagen auf Schiffen Bei Ruderanlagen auf Schiffen ist es bekannt, in die Leitungen zwischen Pumpe und Servomotor Absperrvorrichtungen einzuschalten, die einen Fluß des Triebmittels durch vom Servomotor ausgehende Drücke verhindern bzw. die Ruderschläge von der Pumpe fernhalten. Die bisher gebräuchlichen Schaltungen dieser Art haben den Nachteil, daß beim Anfahren des Getriebes die Absperrorgane entgegen dem Druck, der etwa vom Ruder auf das Getriebe ausgeübt wird, in die gewünschte Betriebsstellung gebracht werden müssen. Das ist besonders bei handbetriebenen Ruderanlagen nachteilig.Hydraulic transmission, in particular for hand-operated steering gear on ships With rudder systems on ships, it is known in the lines between Pump and servomotor turn on shut-off devices that prevent a flow of the propellant by the pressures emanating from the servomotor or prevent the rudder strokes from the Keep the pump away. The circuits of this type that have been used up to now have the disadvantage that when starting the transmission, the shut-off elements against the pressure, which is about from Rudder is exerted on the gearbox, brought into the desired operating position Need to become. This is particularly disadvantageous in the case of hand-operated steering systems.

Diesem Mangel ist erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß eine auf den Differenzdruck zwischen Saug- und Druckleitung der Pumpe ansprechende Absperrvorrichtung vorgesehen ist, die auf die beiden Leitungen zwischen Pumpe und Servomotor gleichzeitig im entgegengesetzten Sinne einwirkt, und daß beide Schaltstellen in dieser Absperrvorrichtung durch Hilfswege mit Absperrorganen überbrückt sind. Dadurch wird erreicht, daß beim Anfahren des Getriebes die Absperrorgane nicht entgegen dem in der Leitung herrschenden Druck in die gewünschte Betriebsstellung gebracht werden müssen, vielmehr sind nur die geringen zur Überwindung der Reibung und etwaiger schwacher Federspannungen erforderlichen Kräfte aufzubringen. Die Schaltung hat ferner den Vorteil, däß: das Handrad losgelassen werden kann, ohne ein Weglaufen befürchten zu müssen, da der Geber vorn Ruder aus nicht bewegt werden kann.This deficiency is remedied according to the invention in that a The shut-off device that responds to the differential pressure between the suction and pressure lines of the pump is provided, which is on the two lines between the pump and servo motor at the same time acts in the opposite sense, and that both switching points in this shut-off device are bridged by auxiliary paths with shut-off devices. This ensures that when When starting the gearbox, the shut-off devices do not go against the one prevailing in the line Pressure must be brought into the desired operating position, rather are only the small ones to overcome the friction and any weak spring tensions to apply the necessary forces. The circuit also has the Advantage, that: the handwheel can be released without fear of running away, because the transmitter at the front of the rudder cannot be moved.

Die neue Anordnung bietet ferner die vorteilhafte Möglichkeit einer besonders gedrungenen und ein-'fachen Bauweise der Absperrvorrichtung: Die Hilfswege und ihre Schalter können mit dem Differenzdruckschalter zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden: Dabei sind vorteilhaft die als Ventile ausgebildeten Hilfswegschalter in dem als Schieber ausgebildeten Differenzdruckschalter angebracht: Die: Erfindung sei an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.The new arrangement also offers the advantageous possibility of a particularly compact and simple construction of the shut-off device: the auxiliary ways and their switches can be combined with the differential pressure switch to form a single unit are: The auxiliary travel switches in attached to the differential pressure switch designed as a slide: The: Invention is illustrated in several exemplary embodiments.

Abb. i bis 3 zeigen ein hydraulisches Getriebe nach der Erfindung in drei verschiedenen Ausführungsformen in schematischer Darstellung, Abb. 4 einen Axialschnitt durch die Absperrvorrichtung der in Abb. 3 dargestellten Schaltung: In den dargestellten Beispielen ist i eine Zahnradpumpe, die über Leitungen 2, 3 und 4, 5 mit dem zu betätigenden Servomotor 6 verbunden ist. In die Verbindungsleitungen ist als Absperrvorrichtung ein Schieber mit .Zylinder 7 und Doppelkolben. 8" g. eingeschaltet. Diese Einrichtung spricht auf den Differenzdruck zwischen den beiden Leitungen 2, 3 und 4, 5 an. Wirken auf den Doppelkolben 8, 9 gleiche Drücke ein, so bleibt er in seiner jeweiligen Stellung liegen. Sobald dagegen die Drücke auf die beiden Seiten verschieden sind, wird der Kolben durch den Differenzdruck nach der einen oder anderen Seite bewegt. Ein solcher Differenzdruck tritt auf, sobald die Pumpe i betätigt wird. Wird das Triebmittel in der Pfeilrichtung A (Abb. i) bewegt, so wird der Doppelkolben 8; 9 aus seiner Mittelstellung in die strichpunktiert dargestellte Lage gebracht und dadurch die Verbindung zwischen der Leitung 2 und 3, hergestellt, die in der Mittelstellung durch den Kolben 8 abgesperrt war.. Damit nunmehr das Triebmittel über- den Servomotor 6 und die Leitung 5 zur Pumpe zurückfließen kann, ist ein Hilfsweg io vorgesehen, über den das Triebmittel unter Umgehung des Schiebers von der Leitung 5 zur Leitung 4 und damit zur Pumpe zurückströmen kann. Für- den Antrieb im -umgekehrten Sinne ist ein weiterer Hilfsweg i i vorgesehen. Damit nun umgekehrt bei vom Servomotor 6 ausgehenden Druckstößen eine ungewollte Strömung des Triebmittels- verhindert wird, ist in die Eilfswege..-zo: und ix je ein Ventil i2 und 13 einggschaltet. Diese Ventile sind -so angeordnet, daß sie `durch- von der Pumpe ausgehende oder über die. -Pumpe auf- die -Ventile kommende Drücke geschlossen, durch -vom - Servomotor- ausgehende oder über -den -Servomotor auf -sie einwirkende Drücke dagegen geöffnet werden. Kommt b'eispielsweise in der strichpunktierten Lage des Kolbens 8; 9 vom -_ Servomotor 6# ein -Druckstoß über die Leiftmg- 3, so pflanzt sich dieser Druckstoß über den Schieber .als --auch -das Ventil 13 des Hilfsweges i i ungehindert-zur Pumpe i fart°und gelangt über die Pumpe . und. --die Leitung - 4 zum - Schieber und Ventil i2. Sowohl der Schieber als auch der Hilfsweg io ist jedoch für diese Druckrichtung gesperrt. Da auch ein Differenzdruck auf den beiden Seiten des Schiebers nicht auftritt, vielmehr die Drucksteigerung durch den Druckstoß vom Servomotor über die Leitung 3 zunächst auf den Kolben 8 und erst später auf den Kolben 9 einwirkt, kann auch eine Bewegung des Schiebers nicht erfolgen.Fig. I to 3 show a hydraulic transmission according to the invention in three different embodiments in a schematic representation, Fig. 4 an axial section through the shut-off device of the circuit shown in Fig. 3: In the examples shown, i is a gear pump, which is operated via lines 2, 3 and 4, 5 is connected to the servomotor 6 to be operated. A slide with a cylinder 7 and double piston is installed in the connecting lines as a shut-off device. 8 "g. Switched on. This device responds to the differential pressure between the two lines 2, 3 and 4, 5. If the same pressures act on the double piston 8, 9, it remains in its respective position the two sides are different, the piston is moved by the differential pressure to one side or the other. Such a differential pressure occurs as soon as the pump i is actuated. If the drive means is moved in the direction of arrow A (Fig. i), the Double piston 8; 9 brought from its central position into the position shown in phantom and thereby the connection between lines 2 and 3, which was blocked in the central position by piston 8 5 can flow back to the pump, an auxiliary path io is provided, via which the drive means can flow back from the line 5 to the line 4 and thus to the pump, bypassing the slide. Another auxiliary path ii is provided for the drive in the opposite sense. So that, conversely, an undesired flow of the propellant is prevented in the event of pressure surges emanating from the servomotor 6, a valve i2 and 13 each is switched on in the emergency paths ..- zo: and ix. These valves are arranged in such a way that they `go through - from the pump or via the. -Pump on- the valves coming pressures are closed by -from the servomotor or pressures acting on them via the servomotor. Comes, for example, in the dot-dash position of the piston 8; 9 from the -_ servomotor 6 # a pressure surge via the lever 3, this pressure surge is planted via the slide as - also - the valve 13 of the auxiliary path ii unhindered - to the pump i fart ° and arrives via the pump. and. - the line - 4 to the - slide and valve i2. However, both the slide and the auxiliary path io are blocked for this pressure direction. Since there is also no differential pressure on the two sides of the slide, rather the increase in pressure from the pressure surge from the servomotor via line 3 first acts on piston 8 and only later on piston 9, the slide cannot move either.

Auch ein Druckstoß in umgekehrter Richtung, nämlich über die Leitung 5, kann einen schädlichen Fluß, des Triebmittels und damit eine ungewollte Vorstellung des Servomotors nicht bewirken.Also a pressure surge in the opposite direction, namely over the line 5, can be a harmful flow, the leavening agent and thus an unwanted idea of the servomotor.

Ein solcher Druckstoß ist zwar in der Lage; den Kolben 8, 9 aus der strichpunktierten Stellung in die entgegengesetzte Endlage zu bringen, da der Druckstoß über den Hilfsweg io auf den Kolben 9 und über die Pumpe i auf den Kolben infolge des Druckfalles in :dier Pumpe, dort jedoch mit geringer Größe, auftritt. Durch diesen dem Strömungswiderstand der Pumpe entsprechenden Differenzdruck wird der Döppelkolben 8, 9 in die entgegengesetzte Stellung gebracht. Hat der Schieber diese Stellung jedoch-eingenommen, so ist ein weiterer Fluß des Triebmittels nicht mehr möglich, da der. Rückweg vön@ der Pumpe i sowohl über den Schieber als auch über den Hilfsweg i i nunmehr für diese Druckrichtung geschlossen ist. Die Bewegung des Servomotors 6 ist daher durch das geringe Hubvolumen des Schiebers begrenzt.Such a pressure surge is capable of; the piston 8, 9 from the to bring the dot-dash position in the opposite end position, as the pressure surge via the auxiliary path io to the piston 9 and via the pump i to the piston as a result of the pressure drop in the pump, but there with a small size. By this differential pressure corresponding to the flow resistance of the pump becomes the Double piston 8, 9 brought into the opposite position. Does the slider have this However, if one has taken a position, there is no further flow of the instinctual means possible because the. Return path from @ the pump i via the slide as well as via the auxiliary path i i is now closed for this pressure direction. The movement of the Servomotor 6 is therefore limited by the small stroke volume of the slide.

Abb.2 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Hilfsweg io bzw. ii dien Schieber nicht umgeht, sondern durch den Schieber selbst geschlossen wird. Zu diesem Zweck sind in dem Doppelkolben 8, 9 Kammern 14, 1.9 vorgesehen, die die Verbindung der Leitungen 3 und 5 mit den Hilfswegen i i- und io stets aufrechterhalten. Diese Anordnung gibt die Möglichkeit, die Ventile 12 und 13, wie in Abb.3 schematisch dargestellt, in den Schieber selbst hinein zu verlegen. Dabei läßt sich die Anzahl der Leitungsanschlüsse an den Zylinder 7 trotz der Benutzung des Schiebers zum Schließen der Hilfswege auf die gleiche Anzahl, nämlich vier Anschlüsse, beschränken, wie sie auch bei der Schaltung (Abb. i) vorgenommen sind. Zu diesem Zweck werden die Ventile i2 und 13 in die Stirnseiten der Kolben 8 und 9 verlegt. Damit fallen die äußeren Hilfswege vollständig fort.Fig.2 shows an embodiment in which the auxiliary path io or ii the slide does not bypass it, but is closed by the slide itself. For this purpose 8, 9 chambers 14, 1.9 are provided in the double piston, which the Always maintain the connection of the lines 3 and 5 with the auxiliary paths i, i- and io. This arrangement gives the possibility of valves 12 and 13, as shown schematically in Fig.3 shown to be laid in the slide itself. The number can be the line connections to the cylinder 7 despite the use of the slide for closing of auxiliary paths to the same number, namely four connections, as they are also made for the circuit (Fig. i). For this purpose, the Valves i2 and 13 relocated to the end faces of pistons 8 and 9. With that they fall external auxiliary routes completely away.

Abb. 4 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform eines Schiebers nach- der Schaltung der_Abb. 3. Der Zylinder 7 ist hierbei an seinen Stirnseiten durch Deckel 16, 17 abgeschlossen. Der Doppelkolben 8, 9 ist zur Bildung der Hilfswege bzw. Kammern i4, 15 an beiden-Enden napfförmig ausgebildet. -Die somit auch nach außen offenen Kammern =4 und 15 werden durch Teller _i8, ip der Ventile 12, 13 abgeschlossen. Die Ventilteller sind auf Bolzen 2o, 21 geführt, die als Stiftschrauben im Mittelteil des Kolbens befestigt sind und deren Köpfe 22, 23 einerseits zur Abstützung der Ventilfedern 24, 25 und andererseits als Hubbegrenzungen für den Kolben dienen. Die Hubbegrenzung erfolgt durch Anschlag der Köpfe 22, 23 der Bolzen 2Q, 2i gegen die Innenseite der Zylinderdeckel 16 bzw. 17, Zur Stoßdämpfeng und Geräuschminderung können die Zylinderdeckel noch mit einem weichen Anschlagstück 26 und 27 versehen sein.Fig. 4 shows an advantageous embodiment of a slide after switching the_Abb. 3. The cylinder 7 is closed off at its end faces by covers 16, 17 . The double piston 8, 9 is designed cup-shaped at both ends to form the auxiliary paths or chambers i4, 15. The chambers = 4 and 15, which are thus also open to the outside, are closed by plates _i8, ip of the valves 12, 13 . The valve plates are guided on bolts 2o, 21 which are fastened as studs in the central part of the piston and whose heads 22, 23 serve on the one hand to support the valve springs 24, 25 and on the other hand as stroke limiters for the piston. The stroke is limited by stopping the heads 22, 23 of the bolts 2Q, 2i against the inside of the cylinder covers 16 and 17, respectively. The cylinder covers can also be provided with a soft stop piece 26 and 27 for shock absorption and noise reduction.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich; insbesondere ist die Erfindung nicht nur für handbetätigte Getriebe von Ruderanlagen auf Schiffen, sondern auch für andere hydraulische Getriebe mit Vorteil zu verwenden.The invention is not limited to the examples shown, on the contrary, various modifications and other designs are still possible; in particular, the invention is not only applicable to manual gearboxes for steering gear to be used with advantage on ships, but also for other hydraulic transmissions.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hydraulic gear, especially for hand-operated. Steering systems on ships, in which the two connect the pump to the servo motor Lines shut-off devices are switched on, which a flow of the propellant prevent by emanating from the servomotor pressures, characterized in that a responsive to the differential pressure between the suction and pressure lines of the pump (i) Shut-off device (7, 8, 9) is provided on the two lines between Pump and servo motor (6) acts simultaneously in opposite directions, and that both switching points of this shut-off device through auxiliary paths (io, ii) with shut-off devices (12, 13) are bridged.

2. Transmission according to claim i, characterized in that in the pump line located between the two sides of the differential pressure switch (2, q.) There is a flow resistance which is dimensioned so that that which occurs at it Pressure drop is sufficient to operate the differential pressure switch.

3. Gear after Claims 1 and 2, characterized in that the flow resistance in the pump line (2, q.) Is formed by the pump (i). q ..

Transmission according to claims i to 3, characterized in that the pump (i) as a gear pump or Pittler pump is trained.

5. Transmission according to claim i, characterized in that the on the differential pressure responsive shut-off device by a .Slider (8, 9), which for : the auxiliary paths (io, i i) provided shut-off devices formed by valves (18, i9) will.

6. Transmission according to claims i and 5, characterized in that the Auxiliary paths (i4, 15) and their valves (18, ig) are arranged in the differential pressure slide are.

7. Transmission according to claim i, optionally 5 and 6, characterized in that that the differential pressure slide valve with shock and sound-absorbing stroke limiter (26, 27) is provided. B. Transmission according to claims i and 7, characterized in that that the slide piston is provided with buffers (22, 23) to limit the stroke at the same time for guiding the plate (18, i9) and plate springs arranged in the slide (24,25) serve for the auxiliary directional control valves.