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Hydraulische Steueranlage, insbesondere für Schiffsruderanlagen Es
sind hydraulische Steueranlagen, z. B. für Schiffsruderanlagen, bekannt, bei denen
ein Kolben in einem Zylinder auf die Steuerflüssigkeit wirkt, an dessen einem Ende
einer Steuerleitung zur Zuführung von Steuerflüssigkeit zu der zu steuernden Vorrichtung
angeschlossen ist. Bei derartigen Steueranlagen werden Einrichtungen zum Ersatz
von Flüssigkeitsverlusten und zur Entfernung von Luft vorgesehen. Erfindungsgemäß
wird eine baulich einfache und zuverlässig arbeitende Einrichtung dieser Art vorgeschlagen.
Diese. Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der hin- und
hergehende Kolben mit einer Längsbohrung versehen ist, in welche vom einen Ende
des Kolbens ein fester Tauchkolben hineinragt, der ortsfest in bezug auf den Zylinder
angeordnet ist. Dabei ist der Kolben mit einem Durchgang versehen, der .durch ein
Rückschlagventil gesteuert wird und die Arbeitskammer des Zylinders mit der Arbeitskammer
der Kolbenbohrung verbindet. Vorzugsweise wird dabei der feste Tauchkolben mit einem
verengten Durchgang versehen und/oder durch ein im Tauchkolben vorgesehenes, federbelastetes
Rückschlagventil gesteuert. Der erwähnte
Durchgang setzt die Betätigungskammer
der Bohrung im Kolben mit einem Behälter für die hydraulische Steuerflüssigkeit
in Verbindung.
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Dabei kann der erwähnte feste Tauchkolben derart angeordnet sein,
daß er das erstgenannte Rück schlagventil öffnet, wenn der Kolben seine Bewegung
in Richtung von demjenigen Ende des Zylinders fort beendet hat, welches mit der
Steuerleitung verbunden ist.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
beschrieben. Durch die Zeichnung wird insbesondere eine Anwendung der Erfindung
bei einer Steuerungsanlage für ein Schiffsruder veranschaulicht.
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Fig. I zeigt schematisch den Flüssigkeitskreislauf in der Steuerungsanlage,
insbesondere die Anwendung der Erfindung bei einer Schiffssteuerungsanlage; Fig.2
veranschaulicht einen axialen Schnitt durch die Zylinder- und Kolbenanordnung der
Steuerungsanlage; Fig. 3 zeigt einen ähnlichen axialen Schnitt, wobei die dargestellten
Teile eine andere Betätigungsstellung einnehmen; Fig.4 zeigt einen axialen Schnitt
durch die Zylinder- und Kolbenanordnung der Steuerungsanlage, wobei die beweglichen
Teile sich in der äußeren Endstellung befinden.
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Das Schiffsruder I ist schwenkbar bei 2 angeordnet und so ausgebildet,
daß es durch ein Steuerrad 3 vermittels einer hydraulischen Steuereinrichtung gesteuert
werden kann. Diese Steuerungseinrichtung 4 besteht aus zwei Zylindern 5, die parallel
liegend im Abstand voneinander angeordnet sind. Jeder Zylinder enthält einen Kolben
7 (vgl. die übrigen Figuren), der innerhalb seines Zylinders gleitend verschieblich
angeordnet ist und durch ein Zahnrad 8 angetrieben werden kann. Die Achse 9 des
Antriebsrades 8 ist gleichachsig mit der Achse IO des Steuerrades angeordnet und
starr mit derselben verbunden. Das Antriebsrad treibt die beiden Kolben 7 an, so
daß dieselben in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden. Jeder Zylinder
5 ist an seinem unteren Ende mit einer Leitung II und 12 verbunden. Diese Leitungen
sind ihrerseits mit Vorrichtungen 13 und 14 zur unmittelbaren Betätigung des Ruders
I verbunden.
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Jeder der beiden Kolben 7 ist mit einer zylindrischen Bohrung 15 versehen,
in welche eine Tauchkolben 16 hineinragt, der an seinem oberen Ende an der oberen
Wandung des Behälters 17 befestigt ist, der als Vorratsbehälter für die Arbeitsflüssig-
. keit dient. In die Bodenwandung 18 desselben sind die oberen Endteile der Zylinder
5 flüssigkeitsdicht eingepaßt. Die Bohrung 15 steht mit dem Zylinder 5 durch einen
im Kolben 7 vorgesehenen Durchgang I9 in Verbindung. Dieser Durchgang wird durch
ein Rückschlagventil 2O gesteuert, das unter der Belastung einer Feder 2 1 steht.
Die Bohrung 15 des Kolbens 7 steht über einen Flüssigkeitseinlaß 22 mit dem Behälter
17 in Verbindung. Die Anordnung umfaßt ferner einen zweiten Kolben, d. h. den Tauchkolben
16, der eine Längsbohrung 23 besitzt; die mit der äußeren Mantelfläche des Tauchkolbens
durch eine oder mehrere Durchgänge 24 in Verbindung steht, die zwischen den beiden
Enden des Kolbens 16 derart angeordnet sind, däß sie in einer gewissen Verschiebungsstellung
des Kolbens 7 das innere Ende der Bohrung 15 in Verbindung mit der Einlaßöffnung
22 bringen. Die Bohrung 23 besitzt eine Fortsetzung 25, die sich nach dem oberen
Ende des Kolbens 16 hin ausdehnt, wobei der Durchlaß 25 durch ein Rückschlagventil
26 gesteuert wird, das unter der Belastung einer Feder 27 steht. Die Bohrung 25
endet am oberen Ende des Kolbens 16, wo er mit dem oberen Teil des Innenraumes des
Behälters 17 in Verbindung tritt. Zusätzlich ist der Kolben 16 an seinem unteren
Ende mit einem Bolzen oder Zapfen 28 versehen, der das Ventil 2o betätigt, so daß
letzteres die Verbindung zwischen der Bohrung 15 und dem Innern des Zylinders 5
öffnet.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende:
In der in Fig. 2 gezeigten Arbeitsstellung ist die Einlaßöffnung 22 durch die Wandung
des Zylinders. 5 geschlossen. Wenn das Antriebsrad im Sinne des Uhrzeigers gedreht
wird, so wird; wie in Fig. 3 veranschaulicht, die Einlaßöffnuug 22 freigegeben und
in Verbindung mit dem Behälter 17 gebracht. Bei kontinuierlicher Drehung des Antriebsrades
8 wird der Kolben 7 weiter vom unteren Ende des Zylinders 5 fortgeschoben, so daß
der Kolben 7 endlich eine äußerste Endstellung einnimmt.
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Bei der Drehung des Antriebsrades 8 in entgegengesetztem Sinn, ausgehend
von der in Fig. 4 gezeigten Stellung, wird die Öffnung 24 im Kolben 16 und die Einlaßöffnung
22 im Kolben 7 geschlossen, und es entsteht ein gewisser Unterdruck, der sich innerhalb
der Bohrung 15 und des Durchganges 23 auswirkt. Beim Weiterdrehen des Antriebsrades
8 in demselben Sinn wird die EinlaB-öffnung 22 freigegeben., wodurch infolge des
Unterdruckes Flüssigkeit in die Bohrung 15 fließt. Eine weitere Drehung des Rades
8 bringt die Öffnung 24, die am Kolben 16 vorgesehen ist, in Verbindung mit dem
Innern des Behälters 17, und. die am Kolben 7 vorgesehene Öffnung 22 wird durch
die Wandung des Zylinders 5 geschlossen.
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Wenn nunmehr das Antriebsrad 8 im entgegengesetzten Sinn gedreht wird,
so entsteht innerhalb der Bohrung 15 ein Überdruck, der; wenn Luft in der
Leitung der Steueranlage vorhanden ist, das Ventil 2o öffnet, wodurch die Flüssigkeit
von der Bohrung 15 nach der Leitung der Steueranlage geführt wird, während der Druck
in derselben bis zu einem Wert anwächst, der durch,die Federbelastung des Rückschlagventils
26 bestimmt ist. Die sich ansammelnde Duft, die unterhalb des Rückschlagventils
2o zusammengedrückt wird, wird aus der Anlage entfernt, indem man den Kalben 7 in
die in Fig. 4 dargestellte Endstellung bewegt, in welcher der Bolzen 28 auf das
Ventil 2o drückt, um es zu öffnen, so daß also die zusammengedrückte Luft nach dem
Innern des Ölbehälters 17 durch die Bohrung
23 sowie durch die
Öffnungen 24 und 22 entweichen kann. In der Bohrung 25 verbleibende Luft wird durch
das Ventil 26 ausgetrieben, sobald der Kolben 7 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung
in die in Fig. 4. gezeigte Lage übergeführt wird.
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Es sei bemerkt, daß das Ruder I eine Schwenkung entsprechenden Ausmaßes
ausführt, wenn sich der Kolben 7 im Zylinder 5 bewegt.
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Die konstruktiven Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf die
in der Zeichnung dargestellten Beispiele beschränkt, sondern können mannigfach im
Rahmen der wesentlichen Gedanken in ihren Einzelheiten geändert und weiter ausgebildet
werden.