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Hydraulischer Drehflügelantrieb, insbesondere für Ruderanlagen Im
Hauptpatent ist ein hydraulischer Drehflügelantrieb angegeben, bei dem der Motor
und die von ihm angetriebene, den Flüssigkeitsdruck erzeugende Pumpe auf dem Drehflügelantrieb
angeordnet und mit ihm zu einer einbaufertigen Einheit verbunden ist, wobei der
Drehflügelantrieb und die Druckmittelpumpe gegebenenfalls mit ihrem Antriebsmotor
gleichachsig oder annähernd gleichachsig mit dem Ruderschaft angeordnet sind.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere zweckmäßige Ausbildung
des im Hauptpatent beschriebenen Drehflügelantriebes und besteht darin, daß die
für eine wegabhängige Steuerung des Ruders erforderlichen Steuerglieder mit dem
Antrieb baulich vereinigt sind. Hierfür bestehen verschiedene Ausführungsmöglichkeiten.
So kann z. B. ein Steuerglied (Sekundärteil) für die Pumpe mittelbar oder unmittelbar
mit dem Schaft des Ruders verbunden sein und von einem von Hand oder durch einen
Verstellantrieb bewegten Steuerglied (Primärteil) winkelgetreu nachgestellt werden.
Beide Steuereinrichtungen, Primär- und Sekundärteil, können hierbei in das nach
oben verlängerte Gehäuse des Drehflügelantriebes eingebaut sein, das am oberen Ende
den Motor trägt, während die Pumpe in das gleichzeitig als Flüssigkeitsbehälter
ausgebildete Gehäuse hineinragt.
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Die Pumpe kann bei einer Anordnung gemäß der Erfindung auch selbst
als Steuerglied für die Ruderbewegungen
ausgebildet und als Primär-
oder Sekundärteil verwendet werden, wobei sie in einem Fall mit dem beweglichen,
im anderen Fall mit dem feststehenden Teil des Drehflügelantriebes verbunden ist.
Der Raum oberhalb der Steuerglieder ist als Flüssigkeitsbehälter verwendet. Das
eine der Steuerglieder enthält bogenförmige Kanäle bzw. Schlitze und der andere
Steuerteil Bohrungen, und diese Steueröffnungen bewirken, daß beide Steuerteile
in eine bestimmte gegenseitige Lage bewegt werden, d. h. daß der Sekundärteil dem
von Hand oder durch eine Verstelleinrichtung bewegten Primärteil nachgestellt wird
oder der Sekundärteil bei etwaigen Beeinflussungen seitens des Ruders stets in die
Mittellage gegenüber dem Primärteil zurückgebracht bzw. darin gehalten wird. Die
Steuerkanäle bzw. bohrungen stehen mit dem Druckraum der Pumpe und dem Flüssigkeitsbehälter
und andererseits mit den Druckräumen des Drehflügelantriebes in Verbindung. Ferner
sind die Steueröffnungen des einen Steuergliedes (Primärteiles) durch zusätzliche
Kanäle im anderen Steuerglied (Sekundärteil) bei übereinstimmender Lage beider Steuerglieder
überbrückt, wodurch es ermöglicht wird, die Pumpe und ihren Antriebsmotor im ständigen
Umlauf und in Betriebsbereitschaft zu halten. Wird dagegen eine Steuerbewegung eingeleitet,
so wird die Überbrückung sofort aufgehoben, und die Steueröffnungen in den Steuergliedern
stellen die für eine Ruderbewegung notwendige Verbindung zwischen dem Druckraum
der Pumpe und dem Flüssigkeitsbehälter einerseits und den Arbeitsräumen des Drehflügelantriebes
andererseits her.
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Wenn die Pumpe als Sekundärteil ausgebildet wird, so wird sie mit
dem beweglichen Teil des Drehflügelantriebes verbunden. Besonders vorteilhaft ist
die Anwendung sogenannter Nullhubpumpen, bei denen die Förderrichtung und gegebenenfalls
Fördermenge von einer Nullstellung aus, in der eine Förderung nicht stattfindet,
einstellbar sind. Bei diesen Pumpen ist eine Zylindertrommel gegenüber der antreibenden
Welle verschwenkbar, wodurch der Kolbenhub und die Fördermenge von Null bis zu einem
Maximum eingestellt werden können. Die Steuerung, d. h. das Ausschwenken der Zylindertrommel
bzw. des verschwenkbaren Pumpenteiles, erfolgt zweckmäßig mittels einer einstellbaren
Kurvenscheibe, die nach Erreichen der angesteuerten Winkellage wieder die Einstellung
auf den Hub Null bewirkt. Die Kurvenscheibe wird innerhalb eines Körpers geführt,
der die Pumpe trägt und mit dem beweglichen Teil des Drehflügelantriebes verbunden
ist. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Fig. Ii zeigt einen erfindungsgemäßen Antrieb im Längsschnitt und
Fig. 2 einen Schnitt durch den Antrieb, und zwar unterhalb der Steuerglieder, wobei
die Steueröffnungen gestrichelt eingetragen sind.
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Die Arbeitsräume I7 des Drehflügelantriebes befinden sich zwischen
der Nabe 16 des Ruderschaftes I9 und dem Außengehäuse I8. Sie verlaufen in bekannter
Weise bogenförmig und sind durch Querstege 27 (Fig. 2) des Gehäuses begrenzt. Die
Drehflügel 28 sind an der Nabe 16 angebracht. Mit der Nabe 16 ist der Sekundärsteuerteil
15 fest verbunden. Er enthält für den Umlauf der Druckflüssigkeit bestimmte Bohrungen
23 bzw. 25. Ferner sind in diesem Steuerteil 15 Überbrückungskanäle 24 vorgesehen,
die S-förmig verlaufen und gestrichelt eingezeichnet sind. Über dem Steuerteil 15
befindet sich der Primärteil 14 der Steuerung, der zweckmäßig als entlasteter Rundschieber
auszubilden ist. E. ist gleichzeitig als Pumpengehäuse ausgebildet, welches gegenüber
dem Antriebsmotor Io verdrehbar ist und die bogenschlitzförmigen Kanäle 21 und 22
enthält, von denen der eine, 21, mit dem Druckraum der Pumpe 2o und der andere,
22, mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 26 in Verbindung steht. Die von dem Motor
Io angetriebene Pumpe, z. B. eine Zahnradpumpe, ist mit 2o bezeichnet. Der Flüssigkeitsvorratsbehälter
26 befindet sich oberhalb der beiden Steuerglieder 14 und 15. Das Steuerglied 14
wird von Hand oder auf beliebige andere Weise durch ein Getriebe, z. B. mittels
Schneckenantriebe 12, 13, bewegt.
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Die Wirkungsweise ist aus der Zeichnung nach vorhergehender Beschreibung
verständlich. Durch Verstellung des Primärsteuerteiles 14 werden zwei Räume des
Drehflügelantriebes durch die Kanäle 21 und 23 mit. dem Druckraum der Pumpe und
die beiden anderen Räume des Drehflügelantriebes durch die Kanäle 22 und 25 mit
dem Behälter 26 verbunden, so daß die gewünschte Bewegung des Ruders stattfindet.
Der Sekundärteil 15 wird von dem Ruder bei dessen Bewegung mitgedreht, und zwar
so lange, bis die gegenseitige Anfangslage der beiden Steuerglieder wieder erreicht
ist, d. h. bis die Bohrungen 23 und 25 wieder zwischen den Steuerschlitzen 21 und
22 stehen. In dieser Lage sind die Schlitze durch die Kanäle 24 überbrückt, so daß
die Flüssigkeit ihren Umlauf lediglich durch. die Pumpe nimmt und in den Behälter
26 zurückgefördert wird, ohne eine Bewegung des Ruders zu verursachen.
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In Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die in Fig. I und 2 bereits vorkommenden Bezugszeichen sind auch in Fig.3 und 4
wieder verwendet. Der Motor Io, der hier wieder z. B. auf dem Drehflügelantrieb
befestigt ist, treibt. über eine Kupplung 36 die Pumpe 2o an, die mittels der als
Flüssigkeitsleitungen 33 ausgebildete Stützen auf einem ringförmigen Teil 34 gelagert
ist. DerRing34 ist mit der auf demRuderschaft i9 sitzenden Nabe 16 desDrehflügelantriebes
fest verbunden und wird beim Auslegen des Ruders nach StB oder BB mitverdreht. Innerhalb
des Ringes 34 ist drehbar eine Kurvenscheibe 32 gelagert, deren Winkellage mittels
der Schnecke 12 einstellbar ist. In der Scheibe 32 ist eine exzentrische Nut eingearbeitet,
in der ein mit einer Rolle od. dgl. versehenes Führungsstück 31 des Steuerteiles
3o der Pumpe geführt wird. Der Steuerteil 30 ist in bekannter Weise als Zylindertrommel
ausgebildet, mit deren Zylindern eine Anzahl von
Kolben zusammenwirkt.
Befindet sich die Trommel 30 in der dargestellten Lage, so erfolgt keine
Förderung durch die Pumpe, sobald jedoch die Kurvenscheibe 32 verdreht und die Trommel
30 um die waagerechte Achse 3Oa verschwenkt wird, wird für die Kolben ein gewisser
Hub eingestellt, so daß dann eine Förderung der Flüssigkeit in der einen oder anderen
Richtung erfolgt. Der Flüssigkeitsstrom ist durch die strichpunktierte Linie 35
angedeutet. Bei einer Förderung der Flüssigkeit werden bei z. B. zweiflügeliger
Anordnung des Drehflügelantriebes, wie sie in Fig.2 dargestellt' ist, zwei diametral
gegenüberliegende Kammern des Antriebes unter Druck gesetzt, während die beiden
anderen Kammern mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden sind.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 handelt es sich um eine
besonders zweckmäßige Form des Antriebes, da er in sehr einfacher Weise zusammengebaut
werden kann, denn es können fast alle Teile vor dem Aufschieben des rohrförmigen
Gehäuses 18 montiert und eingestellt werden. Bei dem betrachteten Beispiel ist der
anzustellende Primärsteuertei1 32 innen angeordnet und der Nachlaufteil 34 ringförmig
ausgebildet. Wie ersichtlich, können diese beiden Teile auch umgekehrt angeordnet
sein, d. h. der Träger 34 für die Pumpen scheibenförmig ausgebildet und innen angeordnet*
sein, während die Kurvenscheiben 32 als Ring ausgebildet und außen gelagert sind.