DE874419C

DE874419C - Electro-hydraulic rudder system with continuous pump for the hydraulic switching device

Info

Publication number: DE874419C
Application number: DEA3639D
Authority: DE
Inventors: Willy Romberg
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1941-08-01
Filing date: 1941-08-01
Publication date: 1953-04-23

Description

Elektrisch-hydraulische Ruderanlage mit durchlaufender Pumpe für das hydraulische Schaltmittel Elektrisch-hydraulische Ruderanlagen mit durchlaufender Pumpe für das hydraulische Schaltmittel werden in der Regel derart gesteuert, daß ein von der Brücke aus betätigter Steuermotor das Regelorgan der Pumpe in die eine oder andere Förderrichtung verstellt, wobei gleichzeitig ein vorm Ruderschaft aus angetriebenes Rückbrin.ggestänge die selbsttätige Rückführung des Regelorgans in die Nullstellung nach Ausschalten des Steuermotors übernimmt. Zwischen der Drehzahl des. Steuermotors und der Fördermenge der Pumpe besteht dabei eine Abhängiäkeit, derart, daß oberhalb einer bestimmten Steuermotordrehzahl die Pumpe stets mit voller Fördermeenge arbeitet, während jeder kleineren Drehzahl des Steuermotors eine bestimmte Fördermenge der Pumpe zugeordnet ist, die mit fallender Drehzahl kleiner wird. Um das Fördervermögen. der Pumpe voll auszunutzen, werden dabei üblicherweise die Steuermotoren so ausgeführt, daß ihre Drehzahl unabhängig von der Belastung so ,groß ist, daß das Fördermengenregelorgan .der Pumpe stets auf möglichst große Füllung eingestellt wird. Da eine unzulässige Drehzah'1-steigerung der Pumpe bei negativen; d. 'h,. die Pumpe antreibenden. Rudermomenten vermieden `verden muß, müssen die Pumpenmotoren eine Charakteristik erhalten, nach 'der, die Drehzahl mit der Belastung nur ;geringfügig abnimmt. Die Fördermenge der Pumpe und damit .die Ruderlegegeschwindgkeit ändert sich infolgedessen mit dem Drehmomient nur sehr geringfügig. Hierin liegt ein schwerwiegender Nachteil. der bisherigen e1ektrisch=hydrau.lischen Ruderanlagen, da infolge der annähernd gleichbleibenden Fördermenge der Pumpe die Leistungsaufnahme des Pumpenmotors mit dem Rudermoment, d. h. mit dem Öldruck, gegen den die Pumpe zu fördern 'hat, verhältniisgleich zunimmt. Die Antriebsmotoren und der elektrische Anschlußwert, d.h. .die Leistungsbereitsohaft der elektrischen Zentrale, müssen daher entsprechend dem größten Rudermomenti und nach der gleichbleibenden Fördermenge bemessen werden.Electro-hydraulic steering gear with continuous pump for the hydraulic switching means Electro-hydraulic steering systems with continuous Pump for the hydraulic switching means are usually controlled in such a way that a control motor operated from the bridge, the control element of the pump in one or other conveying direction adjusted, at the same time one in front of the rudder stock off driven return linkage the automatic return of the control element in takes over the zero position after switching off the control motor. Between the speed The control motor and the delivery rate of the pump are dependent on such that above a certain control engine speed, the pump always with full Delivery amount works, during each lower speed of the control motor a certain The delivery rate of the pump is assigned, which becomes smaller with decreasing speed. Around the funding. To fully utilize the pump, the control motors are usually used designed so that their speed is so, regardless of the load that the delivery rate control element of the pump is always set to the largest possible filling will. Since an impermissible increase in the speed of the pump in the case of negative; d. 'H,. driving the pump. The pump motors must avoid rudder torques one The characteristic is, according to the, the speed with the load only; slightly decreases. The delivery rate of the pump and thus the rudder lay speed consequently changes only very slightly with the torque. Here lies a serious disadvantage. of the previous electrical = hydraulic steering systems, because of the almost constant delivery rate of the pump, the power consumption the pump motor with the rudder torque, d. H. with the oil pressure against which the pump to promote ', increases proportionally. The drive motors and the electric Connected load, i.e. the power of the electrical center, must therefore according to the greatest rudder moment and the constant delivery rate be measured.

Eine wesentliche Verkleinerung der Antriebsmotoren und eine entsprechende Verringerung des elektrischen Anschlußwertes wird .dadurch erreicht, daß bei zunehmendem Rudermoment die Fördermenge .der Pumpe und damit die Antriebsleistung gegenüber der bisherigen Ausführung verringert wird. Dies kann erfindungsgemäß in ,,der Weise geschehen; daß bei zunehmendem Rudermoment die Drehzahl des Steuermotors selbsttätig abfällt, so -daß- von, einem beliebig festzulegenden Rudermoment ab der Steuermotor die Pumpe nicht mehr auf volle Fördermenge einstellen kann. Die Abhängigkeit der Steuermotordrehzahl von dem Rudermoment kann dabei auf verschiedene Weise bewirkt werden.A substantial reduction in the size of the drive motors and a corresponding one A reduction in the electrical connection value is achieved in that with increasing Rudder torque compared to the delivery rate of the pump and thus the drive power the previous version is reduced. According to the invention, this can be done in the manner happen; that with increasing rudder torque the speed of the control motor automatically drops, so -that- from any rudder torque to be specified from the control motor the pump can no longer adjust to the full delivery rate. The dependence of The control engine speed can be caused by the rudder torque in different ways will.

Da die zur Bewegung .des Fördermengenregelorgans der Pumpe benötigte Verstellkraft mit .dem Oldruck zunimmt, kann die Verringerung der Steuermotordrehzahl. ,und damit der Fördermenge der Pumpe durch eine ähfaflende Chara'kteristi'k des Steuermotors, erreicht-werden, die so ausgebildet wird, daß von einem beliebig festzulegenden Öl-,druck ab der Steuermotor nicht .mehr die Drehzahl annimmt, die für die volle Fördermenge der Pumpe mindestens erforderlich ist. Die abfallende Charakteristik (kann dabei mit verschiedenen bekannten Mitteln erreicht werden.Since the movement of the pump Adjusting force increases with the oil pressure, the reduction in the control engine speed can. , and thus the delivery rate of the pump by a similar character Control motor, to be achieved, which is designed so that by an arbitrarily determined Oil pressure from the control motor no longer assumes the speed required for the full The minimum delivery rate of the pump is required. The sloping characteristic (can be achieved by various known means.

Die Erfindung sei an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.The invention is illustrated using two exemplary embodiments.

In der Schaltung nach Abb. i ist P eine umsteuerbare, durch einen. Motor M angetriebene Pumpe für die .Druckflüssigkeit zur hydraulischen Betätigung des Ruders. Zur Steuerung der P.umpeP dient ein Steuermotor z mit Nebenschlußwicklung 2 und einer nicht unbedingt erforderlichen, von dem Ankerstrom des Steuermotors durchfjossenenHauptstromwicklung 3. Durch einen Steuerschalter 6 kann der Steuermotor i wählweise im einen oder anderen Drehsinn eingeschaltet werden: In dem Ankerstromkreis liegt ein Widerstand 7. Dieser bewirkt, daß die Drehzahl des Steuermotors bei Belastung des Steuermotors abfällt. Parallel zur Ankerwicklung des Motors i `liegt ein Widerstand 5, der durch einen Schalter 4 -ein- .und abschaltbar ist. Der in der Abbildung getrennt vom Steuerschalter 6 dargestellte :Schalter 4 ist in Wirklichkeit in den Steuerschalter 6 mit eingebaut. Bei Betätigung des Steuerschalters 6 in. der einen oder anderen Richtung 'bleibt -der Schalter 4 zunächst geschlossen, so daß der Anker des Steuermotors, i ! bei noch geschlossenem Schalter 4 Strom. bekümmt. Erst bei nach tieferem Drücken der Druckknöpfe des Steuerschalters 6 öffnet sich der Schalter 4: Der .Widerstand 5 dient gleichzeitig als Bremswiderstand beim Ausschalten des Steuermotors.In the circuit according to Fig. I, P is a reversible one, by a. Motor M driven pump for the .Pressure fluid for hydraulic actuation of the rudder. A control motor z with a shunt winding is used to control the P.umpeP 2 and one not absolutely necessary, from the armature current of the control motor through the main current winding 3. The control motor i can be switched on in one or the other direction of rotation: in the armature circuit there is a resistor 7. This causes the speed of the control motor to increase under load of the control motor drops. There is a resistor parallel to the armature winding of the motor i ` 5, which can be switched on and off by a switch 4. The one in the picture separated Represented by the control switch 6: Switch 4 is actually in the control switch 6 built in. When the control switch 6 in. One or the other Direction '- the switch 4 is initially closed, so that the armature of the control motor, i! with switch 4 still closed, current. troubled. Only after pressing deeper the push buttons of the control switch 6 opens the switch 4: The .Widerstand 5 also serves as a braking resistor when the control motor is switched off.

Eine weitere Möglichkeit, die Abhängigkeit der Steuermotordrehzahl von dem Rudermoment zu erreichen, besteht darin, daß die Drehzahl des Steuermotors mit zunehmender Belastung des Pumpenmotors abfällt: Dies ist z. B. in der Weise zu erreichen, daß das Feld des 'Steuermotors ganz oder zum Teil durch den Strom des Pumpenmotors erregt wird. Die Drehzahl des Steuermotors ist dann nur von der Pumpenleistung abhängig, und es ist dabei mit bekannten Mitteln ohne weiteres möglich, die Charakteristik des Steuermotors so auszubilden, daß von einer festgesetzten Pumpenleistung ab . die Drehzahl des Steuermotors unter den der vollen Fördermenge entsprechenden Wert sinkt. Eine solche Schaltung .ist in Abb. 2 beispielsweise veranschaulicht. Darin ist i wieder -der Steuermotor, 3 ist wie in Abb. i eine vom Ankerstrom des Steuermotors durchflossene und nicht unbedingt erforderliche Haüptstromwicklun:g. Außer dieser ist noch eine vom Pumpenmotorstrom. durchflossene Feldwicklung 8 vorgesehen, die die angestrebte abfallende Drehza:hlchara'kteristik erzeugt.Another possibility, the dependency of the control engine speed to achieve from the rudder torque is that the speed of the control motor drops with increasing load on the pump motor: This is e.g. B. in the way to achieve that the field of the 'control motor in whole or in part by the current of the pump motor is excited. The speed of the control motor is then only of the Pump performance dependent, and it is easily possible with known means to train the characteristics of the control motor so that of a fixed Pump output. the speed of the control motor below that of the full delivery rate corresponding value decreases. Such a circuit is illustrated in Fig. 2, for example. Here i is again - the control motor, 3 is one of the armature current of the as in Fig Main current winding through which the control motor flows and is not absolutely necessary: g. Besides this there is another one from the pump motor current. through-flow field winding 8 provided, which generates the desired falling speed: hlcharacteristic.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. Die beiden beschriebenen Möglichkeiten zur Beeinflussurig der Steuermotordrehzahl durch das Rudermoment lassen sich, wie in Abb. 2 gezeigt, gleichzeitig anwenden, so .daß sowohl die Abhängigkeit der Verstellkra.it als auch die Abhängigkeit der Pumpenleistung vorn Rudermoment zur Beeinflussung der Steuermotordrehzahl ausgenutzt werden.The invention is not limited to the examples shown, on the contrary, various modifications and other designs are still possible. the two described possibilities for influencing the control engine speed the rudder torque can be applied simultaneously, as shown in Fig. 2, so that both the dependency of the adjustment force and the dependency of the pump output front rudder torque can be used to influence the control engine speed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrically hydraulic rudder system with continuous Pump for the hydraulic switching device, for the flow rate and flow direction the pump by a control gear driven by a control motor with feedback is controlled, characterized in that the speed of the control motor with increasing Rudder torque drops, so that from any rudder torque to be specified from the Control motor can no longer adjust the pump to full delivery rate.

2. Rudder system according to claim i, characterized by the use of a control motor, the speed of which i decreases with increasing exposure.

3. Rudder system according to claims r and 2, characterized in that with the armature of the control motor, (i) a resistor (7) in series is switched, except for starting the control engine at the same time serves to reduce the speed under load. q ..

Steering gear after. claims i to 3, characterized in that parallel to the anchor of the Control motor (i) a resistor (5) is provided, which is optionally switched on to act as a braking resistor and to reduce the rudder speed.

5. Rudder system according to claim i, characterized., -That the speed of the control motor, (i) decreases with the load on the pump motor (M).

6. Steering system according to the claims i and 5, characterized in that the current. of the pump motor (M) for excitation of the control motor (i) is used.

7. Steering system according to claim. i, characterized that the speed of the control motor (i) both with increasing load on the control motor, (i) as, also of the pump motor (M) drops.