NL1018470C2

NL1018470C2 - Steering pump for boat comprises housing with at least two bores in which are movable plungers and rotatable steering shaft

Info

Publication number: NL1018470C2
Application number: NL1018470A
Authority: NL
Inventors: Leender Willem Cornelis D Jong
Original assignee: Actuant Corp
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2003-01-08

Abstract

The steering pump (1) for a boat comprises a housing (2) with at least two bores (10) in which are movable plungers (11). The pump also has a rotatable steering shaft (3), to which the plungers are connected via a transmission, so that a translatory movement of the plungers occurs when the steering shaft rotates. Each plunger moves backwards and forwards over a stroke length and in the bore limits a chamber (18) with variable volume. The housing is provided with an opening (19) for each chamber for input or output of fluid. The transmission between the steering shaft and each plunger is a toothed rack construction, through which the one chamber on rotation of the steering shaft reduces in volume, whilst the other chamber increases in volume.

Description

Korte aanduiding: Stuurpomp voor een vaartuigShort indication: Steering pump for a vessel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stuurpomp voor een vaartuig omvattende een huis voorzien van ten minste twee boringen waarin telkens een in de boring beweegbare plunjer is opgenomen, en een roteerbare stuuras waarmee de plunjers zodanig via 5 een overbrenging zijn verbonden dat een rotatie van de stuuras een translatie van de plunjers tot gevolg heeft, waarbij elke plunjer heen en weer beweegbaar is over een slaglengte, waarbij de plunjer in de boring een kamer met variabel volume begrenst, waarbij het huis is voorzien van een opening behorend bij elke kamer voor het toevoeren 10 of afvoeren van vloeistof.The present invention relates to a steering pump for a vessel comprising a housing provided with at least two bores in which a plunger movable in the bore is each received, and a rotatable steering shaft to which the plungers are connected via a transmission such that a rotation of the steering shaft results in a translation of the plungers, each plunger being movable to and fro a stroke length, the plunger in the bore defining a chamber with variable volume, the housing being provided with an opening associated with each chamber for feeding 10 or discharge of liquid.

Een dergelijke stuurpomp is bekend uit US 5.655.430 waarbij meerdere plunjers door middel van een veer tegen een taatslager worden gedrukt dat onder een hoek staat ten opzicht van de hartlijn van de stuuras. Het huis roteert met de stuuras mee. De roterende 15 beweging wordt door de schuine stand van het taatslager omgezet in een translerende beweging van de plunjers in de boringen, waardoor vloeistof naar een stuurcilinder wordt gepompt die verbonden is met het roer van het vaartuig.Such a steering pump is known from US 5,655,430 in which a plurality of plungers are pressed against a pivot bearing by means of a spring which is at an angle with respect to the axis of the steering shaft. The house rotates with the steering axle. The rotational movement is converted by the oblique position of the pivot bearing into a translational movement of the plungers in the bores, whereby liquid is pumped to a steering cylinder which is connected to the rudder of the vessel.

Een nadeel van een dergelijke stuurpomp is dat een klepsysteem 20 nodig is dat ervoor zorgt dat de door de plunjers weggepompte vloeistof in de met de draairichting van de stuuras overeenkomende kamer van de stuurcilinder terechtkomt.A drawback of such a control pump is that a valve system 20 is required that ensures that the liquid pumped away by the plungers ends up in the chamber of the control cylinder corresponding to the direction of rotation of the control shaft.

Een ander nadeel is dat voor een bepaalde roeruitslag relatief veel omwentelingen van de stuuras en een direct daaraan bevestigd 25 stuurwiel nodig zijn. Het besturen van het vaartuig vergt daardoor bijvoorbeeld bij lastige manoeuvres bij het aanleggen in een haven, een grote inspanning en de stuurman heeft geen directe informatie over de stand van het roer via het stuurwiel.Another drawback is that for a specific rudder deflection a relatively large number of revolutions of the steering shaft and a steering wheel directly attached thereto are required. Steering the vessel therefore requires a great deal of effort, for example in the case of difficult docking maneuvers, and the helmsman has no direct information about the position of the rudder via the steering wheel.

Een doel van de uitvinding is om een stuurpomp te verschaffen 30 waarbij geen klepsysteem nodig is om de vloeistof in de met de draairichting van de stuuras overeenkomende cilinderkamer van de stuurcilinder te doen terechtkomen.It is an object of the invention to provide a control pump in which no valve system is required for the liquid to end up in the cylinder chamber of the control cylinder corresponding to the direction of rotation of the control shaft.

1018470 - 2 -1018470 - 2 -

Een ander doel van de uitvinding is om een stuurinrichting te verschaffen die het stuurgemak vergroot door voor een bepaalde roeruitslag het aantal benodigde omwentelingen van het stuurwiel te verminderen.Another object of the invention is to provide a steering device that increases the ease of steering by reducing the number of required turns of the steering wheel for a specific rudder stroke.

5 Het eerstgenoemde doel wordt bereikt door een stuurpomp volgens conclusie 1. Het laatstgenoemde doel wordt bereikt door een stuurinrichting volgens een van de conclusies 6 en 8.The first-mentioned object is achieved by a control pump according to claim 1. The last-mentioned object is achieved by a control device according to one of claims 6 and 8.

De stuurpomp volgens de uitvinding heeft in vergelijking met de stuurpompen van het type zoals uit US 5.655.430 bekend is het 10 voordeel dat er minder ten opzichte van elkaar bewegende delen in de constructie aanwezig zijn. Dit leidt tot minder slijtage in de stuurpomp volgens de uitvinding met als gevolg een hoge bedrij fszekerheid.In comparison with the control pumps of the type as known from US 5,655,430, the control pump according to the invention has the advantage that there are fewer parts moving relative to each other in the construction. This leads to less wear and tear in the control pump according to the invention, resulting in a high operational reliability.

De stuurpomp volgens de uitvinding is toepasbaar in een 15 stuurinrichting, meer in het bijzonder een hydraulische stuurinrichting, verder omvattende een stuurcilinder met twee cilinderkamers gescheiden door een in de cilinder beweegbare zuiger. De stuurcilinder wordt verbonden met het roer van het vaartuig. Elke boring van de stuurpomp is via een vloeistofleiding verbonden met een 20 van de cilinderkamers van de stuurcilinder.The steering pump according to the invention can be used in a steering device, more in particular a hydraulic steering device, further comprising a steering cylinder with two cylinder chambers separated by a piston movable in the cylinder. The steering cylinder is connected to the rudder of the vessel. Each bore of the steering pump is connected via a fluid line to one of the cylinder chambers of the steering cylinder.

Een voordeel van een stuurinrichting voorzien van de stuurpomp volgens de uitvinding is dat vloeistof van een boring van de pomp naar een van de cilinderkamers van de stuurcilinder wordt verplaatst via een directe vloeistofleiding. Dit heeft tot gevolg dat een 25 gesloten vloeistofcircuit kan worden gevormd, waarbij het vloeistofvolume dat van een boring van de pomp naar een cilinderkamer van de stuurcilinder wordt verplaatst vanuit de andere cilinderkamer van de stuurcilinder naar een andere boring van de pomp wordt verplaatst. Het gesloten vloeistofcircuit heeft als bijkomend 30 voordeel dat er geen vloeistofreservoir in de stuurinrichting nodig is wat een goedkopere constructie tot gevolg heeft.An advantage of a control device provided with the control pump according to the invention is that liquid is moved from a bore of the pump to one of the cylinder chambers of the control cylinder via a direct liquid line. As a result, a closed fluid circuit can be formed in which the volume of fluid moved from a bore of the pump to a cylinder chamber of the control cylinder is moved from the other cylinder chamber of the control cylinder to another bore of the pump. The closed liquid circuit has the additional advantage that no liquid reservoir is required in the control device, which results in a cheaper construction.

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de volumes van de boringen van de pomp en het volume van de kamers van de stuurcilinder zodanig op elkaar afgestemd dat een met de stuurcilinder verbonden roer een 35 volledige uitslag maakt van bakboord naar stuurboord en vice versa bij ongeveer twee omwenteling van het stuurwiel. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt een volledige roeruitslag verkregen door ongeveer vier omwentelingen van het stuurwiel. Deze • J> l (i '''r [ ^ - 3 - voorkeursuitvoeringsvormen hebben als voordeel dat zij het vaartuig zeer directe stuureigenschappen verschaffen, waardoor het besturingsgemak vergroot wordt en de stuurman zeer direct ervaart wat de stand van het roer is.In a preferred embodiment, the volumes of the boreholes of the pump and the volume of the chambers of the steering cylinder are matched to each other such that a rudder connected to the steering cylinder makes a complete stroke from port to starboard and vice versa at about two revolutions of the steering cylinder. steering wheel. In another preferred embodiment, a complete rudder deflection is obtained by approximately four turns of the steering wheel. These preferred embodiments have the advantage that they provide the vessel with very direct steering properties, thereby increasing the ease of control and the helmsman experiencing the position of the rudder very directly.

5 De uitvinding heeft voorts betrekking op een stuurinrichting volgens conclusie 10.The invention further relates to a control device according to claim 10.

De uitvinding zal verder worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin: fig. 1 een zijaanzicht toont van een stuurpomp volgens de 10 uitvinding, fig. 2 een onderaanzicht toont van de stuurpomp van fig. 1, fig. 3 een vooraanzicht toont van de stuurpomp van fig. 1, fig. 4 een aanzicht in doorsnede volgens de lijn B-B in fig. 1 toont, 15 fig. 5 een aanzicht in doorsnede volgens de lijn A-A in fig. 3 toont, fig. 6a een zijaanzicht toont van een eerste uitvoeringsvorm van een plunjer, fig. 6b een dwarsdoorsnede toont van de plunjer van fig. 6a, 20 fig. 7a een zijaanzicht toont van een andere uitvoeringsvorm van een plunjer, fig. 7b een dwarsdoorsnede toont van de plunjer van fig. 7a, fig. 8 schematisch een stuurinrichting volgens de uitvinding toont, 25 fig. 9 schematisch een alternatieve uitvoeringsvorm van een stuurinrichting volgens de uitvinding toont.The invention will be further elucidated with reference to the drawing, in which: Fig. 1 shows a side view of a control pump according to the invention, Fig. 2 shows a bottom view of the control pump of Fig. 1, Fig. 3 shows a front view of the control pump of fig. 1, fig. 4 shows a sectional view along the line BB in fig. 1, fig. 5 shows a sectional view along the line AA in fig. 3, fig. 6a shows a side view of a first Fig. 6b shows a cross-section of the plunger of Fig. 6a, Fig. 7a shows a side view of another embodiment of a plunger, Fig. 7b shows a cross-section of the plunger of Fig. 7a, Figs. 8 schematically shows a control device according to the invention, FIG. 9 shows diagrammatically an alternative embodiment of a control device according to the invention.

Figs. 1 t/m 3 tonen in verschillende aanzichten een stuurpomp 1 met een huis 2. Aan de onderzijde is het huis 2 voorzien van een onderplaat 12. Aan de voorzijde van het huis 2 is een voorste flens 30 13 aangebracht. Aan de achterzijde van het huis 2 is een achterste flens 14 aangebracht.FIGs. 1 to 3 show a control pump 1 with a housing 2 in different views. On the underside, the housing 2 is provided with a bottom plate 12. On the front side of the housing 2, a front flange 13 is provided. A rear flange 14 is provided at the rear of the housing 2.

Vanuit de voorste flens 13 steekt een deel 3a van een stuuras 3 uit. Aan de kopse kant van het uitstekende deel 3a van de stuuras 3 is in axiale richting een van schroefdraad voorziene boring 7 35 aangebracht waar een schroefbout ingedraaid kan worden om een stuurwiel op de stuuras 3 vast te zetten. Daartoe is de stuuras 3 verder voorzien van een spiebaan 6.A part 3a of a steering shaft 3 protrudes from the front flange 13. On the end face of the projecting part 3a of the steering shaft 3, a threaded bore 7 is provided in the axial direction where a screw bolt can be screwed in to fix a steering wheel to the steering shaft 3. To that end, the steering shaft 3 is further provided with a keyway 6.

1 0 1 84 70 ’ - 4 -1 0 1 84 70 ’- 4 -

Aan de onderzijde van de onderplaat 12 bevinden zich aansluitingen 4 en aan de achterzijde van de onderplaat 12 bevinden zich aansluitingen 5. Deze aansluitingen 4 en 5 dienen om hydraulische leidingen op het huis 2 aan te kunnen sluiten. Bij het 5 op een vaartuig inbouwen van de stuurpomp 1 kan rekening houdend met bijvoorbeeld de ligging van reeds aanwezige hydraulische leidingen en de beschikbare ruimte, gekozen worden de hydraulische leidingen op de aansluitingen 4 of de aansluitingen 5 aan te sluiten.At the bottom of the bottom plate 12 there are connections 4 and at the rear of the bottom plate 12 there are connections 5. These connections 4 and 5 serve to connect hydraulic lines to the housing 2. When installing the steering pump 1 on a vessel, taking into account, for example, the location of existing hydraulic lines and the available space, a choice can be made to connect the hydraulic lines to the connections 4 or the connections 5.

In figs. 4 en 5 is in de doorsnedes te zien dat het huis 2 in 10 het midden is voorzien van een boring 30 waar de stuuras 3 doorheen is gestoken. Het aseinde 3c is opgenomen in de achterste flens 14.In figs. 4 and 5 it can be seen in the cross-sections that the housing 2 in the middle is provided with a bore 30 through which the steering shaft 3 is inserted. The shaft end 3c is received in the rear flange 14.

Het huis 2 is in het middengebied voorzien van boringen 23 waardoor schroefbouten 24 gestoken zijn. De voorste flens 13 heeft op de boringen 23 aansluitende boringen 25 die voorzien zijn van 15 schroefdraad dat kan samenwerken met de schroefdraad van de schroefbouten 24. De achterste flens 14 heeft een boring 26 bestaande uit twee delen 26a en 26b met een verschillende diameter. De overgang tussen de twee delen 26a en 26b vormt een schouder 27 die als aanslag dient voor de kop 28 van de schroefbout 24.The housing 2 is provided in the central region with bores 23 through which screw bolts 24 are inserted. The front flange 13 has bores 25 which connect to the bores 23 and which are provided with a thread which can co-act with the thread of the screw bolts 24. The rear flange 14 has a bore 26 consisting of two parts 26a and 26b with a different diameter. The transition between the two parts 26a and 26b forms a shoulder 27 which serves as a stop for the head 28 of the screw bolt 24.

20 De as 3 heeft een tandgedeelte 3b dat zich in axiale richting tussen het aseinde 3c en het uitstekende asdeel 3a bevindt. Het tandgedeelte 3b is rondom voorzien van een vertanding 17 en bevindt zich in gemonteerde toestand van de stuurpomp ter hoogte van de boring 30 in het huis 2. Aan weerszijden van het tandgedeelte 3b van 25 de as 3 zijn telkens twee boringen 10 aangebracht die zich dwars op de hartlijn van de stuuras 3 uitstrekken. In de boringen 10 is telkens een beweegbare plunjer 11 opgenomen.The shaft 3 has a tooth part 3b which is located in the axial direction between the shaft end 3c and the projecting shaft part 3a. The toothed portion 3b is provided with a toothing 17 all around and is located in the mounted state of the control pump at the level of the bore 30 in the housing 2. On each side of the toothed portion 3b of the shaft 3, two bores 10 are each arranged transversely extend on the axis of the steering axle 3. A movable plunger 11 is received in each of the bores 10.

Een uitvoeringsvorm van de plunjers 11 is weergegeven in fig.An embodiment of the plungers 11 is shown in FIG.

6a en 6b waarbij de plunjer 11 aan een zijde aan de omtrek is 30 voorzien van een vertanding 15 die zich over een deel van de lengte van de plunjer 11 uitstrekt. Deze vertanding 15 kan samenwerken met de vertanding 17 op de stuuras 3.6a and 6b wherein the plunger 11 is provided on a circumference side with a toothing 15 which extends over a part of the length of the plunger 11. This toothing 15 can cooperate with the toothing 17 on the steering shaft 3.

In fig. 7a en 7b is een andere uitvoeringsvorm van de plunjer 11 weergegeven welke overeenkomt met de uitvoeringsvorm van fig. 4.Figures 7a and 7b show another embodiment of the plunger 11 which corresponds to the embodiment of Figure 4.

35 Bij deze uitvoeringsvorm heeft de plunjer 11 een zich over een deel van de lengte van de plunjer uitstrekkende vertanding 16 waarvan de tanden ringvormig zijn en over de omtrek van de plunjer 11 lopen. De vertanding 16 werkt samen met de vertanding 17 van de stuuras 3. De 101 84 7 0 .· - 5 - laatstgenoemde uitvoeringsvorm heeft een eenvoudige montage tot gevolg. Dit vanwege de symmetrie van de vertanding 16 ten opzichte van de hartlijn zodat bij het in de boring 10 brengen van de plunjer 11 niet op de rotatie daarvan ten opzichte van de vertanding 17 van 5 de stuuras 3 hoeft te worden gelet.In this embodiment, the plunger 11 has a toothing 16 extending over a part of the length of the plunger, the teeth of which are annular and extend around the circumference of the plunger 11. The toothing 16 cooperates with the toothing 17 of the steering shaft 3. The latter embodiment results in a simple assembly. This is due to the symmetry of the toothing 16 relative to the center line so that when the plunger 11 is introduced into the bore 10, it is not necessary to pay attention to its rotation relative to the toothing 17 of the steering shaft 3.

In de boring 10 begrenst de kop 22 van de plunjer 11 een kamer 18. De plunjer 11 is achter de kop 22 voorzien van een afdichtingsring 21. Het volume van de kamer 18 is varieerbaar door de plunjer 11 in de boring 10 heen en weer te bewegen. De plunjer 11 kan 10 maximaal over een slaglengte in de boring 10 bewegen. De slaglengte komt overeen met de afstand tussen de twee uiterste standen die de plunjer 11 in de boring 10 in kan nemen. De vertanding 17 op de stuuras 3 en de vertanding 16 op de plunjer 11 grijpen in elkaar en vormen een tandheugelconstructie. Daardoor wordt een rotatiebeweging 15 van de stuuras 3 omgezet in een translatie van de plunjer 11.In the bore 10, the head 22 of the plunger 11 defines a chamber 18. The plunger 11 is provided with a sealing ring 21 behind the head 22. The volume of the chamber 18 can be varied by moving the plunger 11 back and forth in the bore 10. to move. The plunger 11 can move a maximum of one stroke length in the bore 10. The stroke length corresponds to the distance between the two extreme positions that the plunger 11 can occupy in the bore 10. The teeth 17 on the steering shaft 3 and the teeth 16 on the plunger 11 engage each other and form a rack construction. As a result, a rotational movement 15 of the control shaft 3 is converted into a translation of the plunger 11.

Doordat een deel van de boringen 10 zich aan de ene zijde van de stuuras 3 en het andere deel zich aan de andere zijde van de stuuras 3 bevindt, zal bij een bepaalde rotatie van de stuuras 3 het volume van het ene deel van de kamers 18 kleiner worden waardoor 20 vloeistof onder druk wordt afgegeven, terwijl het volume van het andere deel van de kamers 18 groter wordt waardoor vloeistof wordt aangezogen.Because part of the bores 10 is located on one side of the steering shaft 3 and the other part is on the other side of the steering shaft 3, the volume of the one part of the chambers 18 will be determined for a certain rotation of the steering shaft 3. become smaller, whereby liquid is delivered under pressure, while the volume of the other part of the chambers 18 becomes larger, whereby liquid is sucked in.

In de hier getoonde uitvoeringsvorm hebben de vertanding 17 van de stuuras 3 en de vertanding 15 van de plunjers 11 een zodanige 25 dimensionering dat de plunjers 11 over hun slaglengte verplaatst worden bij twee omwenteling van de stuuras 3. In een andere niet getoonde voorkeursuitvoeringsvorm kunnen de vertanding 17 van de stuuras 3 en de vertanding 15 van de plunjers 11 zodanige afmetingen hebben dat de plunjers 11 over hun slaglengte verplaatst worden bij 30 vier omwenteling van de stuuras 3.In the embodiment shown here, the toothing 17 of the steering shaft 3 and the toothing 15 of the plungers 11 are dimensioned such that the plungers 11 are moved over their stroke length with two revolutions of the steering shaft 3. In another preferred embodiment, not shown, the toothing 17 of the steering shaft 3 and the toothing 15 of the plungers 11 have dimensions such that the plungers 11 are displaced over their stroke length by four revolutions of the steering shaft 3.

In de onderplaat 12 bevinden zich openingen 19 die elk aansluiten op een van de kamers 18 zoals in fig. 5 te zien is. De openingen 19 behorend bij zich aan dezelfde zijde van de stuuras 3 bevindende kamers 18 staan met elkaar in verbinding door een kanaal 35 20. Op elk van de kanalen 20 zijn de aansluitingen 4 en 5 aangebracht. Door middel van deze aansluitingen 4, 5 kan een hydraulische leiding via het kanaal 20 op de daarmee in verbinding staande kamers 18 worden aangesloten.There are openings 19 in the bottom plate 12, each of which connects to one of the chambers 18 as can be seen in FIG. The openings 19 associated with chambers 18 located on the same side of the control shaft 3 are in communication with each other through a channel 20. Connections 4 and 5 are provided on each of the channels 20. By means of these connections 4, 5 a hydraulic line can be connected via the channel 20 to the chambers 18 in communication therewith.

1018470 , - 6 -1018470 6

In fig. 8 is een achterste deel van een vaartuig 50 weergegeven met een onderbroken lijn. Het vaartuig 50 is voorzien van een stuurinrichting omvattende een stuurpomp 1, een stuurcilinder 61 en een roer 62. Het roer 62 en de stuurcilinder 61 zijn met elkaar 5 verbonden door middel van een zuigerstang 63 van de stuurcilinder 61. In de getoonde uitvoeringsvorm betreft het een doorlopende zuigerstang 63 die aan weerszijden van de stuurcilinder 61 uitsteekt en waarbij een einde is verbonden met het roer 62. Het zich aan de ene zijde van de stuuras 3 bevindende deel van de boringen 10 van de 10 stuurpomp 1 staat in verbinding met een kamer van de stuurcilinder 61 door middel van een hydraulische leiding 65. Het zich aan de andere zijde van de stuuras 3 bevindende deel van de boringen 10 staat in verbinding met de andere cilinderkamer van de stuurcilinder 61 door middel van een hydraulische leiding 66.Fig. 8 shows a rear part of a vessel 50 with a broken line. The vessel 50 is provided with a steering device comprising a steering pump 1, a steering cylinder 61 and a rudder 62. The rudder 62 and the steering cylinder 61 are connected to each other by means of a piston rod 63 of the steering cylinder 61. In the embodiment shown it concerns a continuous piston rod 63 protruding on either side of the steering cylinder 61 and one end of which is connected to the rudder 62. The part of the bores 10 of the steering pump 1 located on the one side of the steering shaft 3 is connected to a chamber of the steering cylinder 61 by means of a hydraulic line 65. The part of the bores 10 located on the other side of the steering shaft 3 communicates with the other cylinder chamber of the steering cylinder 61 by means of a hydraulic line 66.

15 Op het uit het huis 2 stekende deel 3a van de stuuras 3 is direct een stuurwiel 67 aangebracht. De stuuras 3 en het stuurwiel 67 zijn dus een op een gekoppeld zonder een extra overbrenging. Het roer 62 heeft een maximale uitslag van ongeveer 35° ten opzichte van de middenstand. Bij de middenstand van het roer 62 bevindt de zuiger van 20 de stuurcilinder 61 zich ook in de middenstand en bevinden de plunjers 11 zich ook in de middenstand. Door het stuurwiel 67 bijvoorbeeld linksom te draaien wordt olie vanuit de kamers 18 die zijn verbonden met de leiding 65 naar de overeenkomstige kamer van de stuurcilinder 61 toegevoerd. Vanuit de andere kamer van de 25 stuurcilinder 61 wordt olie afgevoerd via leiding 66 naar de daarmee in verbinding staande kamers 18. Door deze toevoer en afvoer van olie naar en van de stuurcilinder 61 wordt de zuigerstang 63 zodanig verplaatst dat het roer 62 een stand inneemt waardoor het vaartuig 50 linksom kan draaien. Een verplaatsing van de plunjers 11 vanuit de 30 middenstand naar een van de uiterste standen komt overeen met een halve slaglengte. Het is voordelig wanneer een dergelijke verplaatsing van de plunjers 11 en dus van het roer 62 vanuit de middenstand naar de uiterste stand wordt bereikt met een beperkt aantal omwentelingen van het stuurwiel 67. Bij voorkeur komt deze 35 verplaatsing overeen met ongeveer één omwenteling van het stuurwiel 67. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm komt deze verplaatsing overeen met ongeveer twee omwentelingen van het stuurwiel 67.On the part 3a of the steering shaft 3 protruding from the housing 2, a steering wheel 67 is provided directly. The steering axle 3 and the steering wheel 67 are thus coupled one-on-one without an additional transmission. The rudder 62 has a maximum deflection of approximately 35 ° with respect to the central position. At the central position of the rudder 62, the piston of the steering cylinder 61 is also in the central position and the plungers 11 are also in the central position. For example, by turning the steering wheel 67 counterclockwise, oil is supplied from the chambers 18 connected to the pipe 65 to the corresponding chamber of the steering cylinder 61. From the other chamber of the control cylinder 61, oil is discharged via line 66 to the chambers 18 in communication with it. Through this supply and removal of oil to and from the control cylinder 61, the piston rod 63 is displaced such that the rudder 62 assumes a position allowing the vessel 50 to turn anticlockwise. A displacement of the plungers 11 from the middle position to one of the extreme positions corresponds to half a stroke length. It is advantageous if such a displacement of the plungers 11 and thus of the rudder 62 from the central position to the extreme position is achieved with a limited number of revolutions of the steering wheel 67. Preferably, this displacement corresponds to approximately one revolution of the steering wheel. 67. In another preferred embodiment, this displacement corresponds to approximately two revolutions of the steering wheel 67.

10'! 34 7 0 < - 7 -10 '! 34 7 0 <- 7 -

In het hierboven getoonde voorbeeld van de stuurinrichting is de stuurcilinder 61 voorzien van een doorlopende zuigerstang 63. Dit heeft als gevolg dat bij een beweging even veel olie aan de ene cilinderkamer wordt toegevoerd als vanuit de andere cilinderkamer 5 wordt afgevoerd. Dit is voordelig omdat er een gesloten hydraulisch systeem kan worden verkregen waarin een oliereservoir niet nodig is omdat de afmetingen van de boringen 10 en de plunjers 11 aan weerszijden van de stuuras 3 daardoor gelijk kunnen zijn.In the example of the steering device shown above, the steering cylinder 61 is provided with a continuous piston rod 63. As a result, the same amount of oil is supplied to one cylinder chamber during a movement as is discharged from the other cylinder chamber 5. This is advantageous because a closed hydraulic system can be obtained in which an oil reservoir is not necessary because the dimensions of the bores 10 and the plungers 11 on both sides of the steering shaft 3 can thereby be equal.

Het kan natuurlijk voorkomen dat bijvoorbeeld door een beperkte 10 inbouwruimte de voorkeur word gegeven aan een stuurcilinder met een zuigerstang aan een zijde van de zuiger. Gevolg is dat in dat geval de cilinderkamers geen gelijke werkzame doorsnedes hebben. Het is mogelijk om de stuurpomp 1 volgens de uitvinding zodanig uit te voeren dat deze ongelijkheid wordt gecompenseerd. Bij deze uitvoering 15 hebben de boringen 10 en de plunjers 11 aan een zijde van de stuuras 3 een andere diameter dan aan de ander zijde zodat nog steeds een gesloten hydraulisch systeem zonder oliereservoir kan worden verkregen.It can of course occur that, for example, due to a limited installation space, a steering cylinder with a piston rod on one side of the piston is preferred. The result is that in that case the cylinder chambers do not have the same effective cross-sections. It is possible to design the control pump 1 according to the invention in such a way that this inequality is compensated for. In this embodiment, the bores 10 and the plungers 11 have a different diameter on one side of the steering shaft 3 than on the other side, so that a closed hydraulic system without an oil reservoir can still be obtained.

In fig. 9 is een vaartuig 50 getoond dat is voorzien van een 20 alternatieve uitvoeringsvorm van de stuurinrichting. De stuurinrichting komt ten dele overeen met dat in fig. 8. Gelijke onderdelen zijn derhalve aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.Fig. 9 shows a vessel 50 which is provided with an alternative embodiment of the steering device. The control device partly corresponds to that in Fig. 8. The same components are therefore designated by the same reference numerals.

In deze uitvoeringsvorm zijn in de stuurpomp 1 een of meer bewegingssensoren (niet getoond) aangebracht waarmee een beweging van 25 de stuuras 3 gedetecteerd kan worden. De bewegingsensor is via een electrische leiding 68 verbonden met een electrisch-hydraulische pomp 69. De electrisch-hydraulische pomp 69 is door middel van hydraulische leidingen 70 resp. 71 verbonden met de leidingen 65 resp. 66. In normaal bedrijf werkt de stuurinrichting zoals hierboven 30 is omschreven. Het is echter ook mogelijk om de stuurinrichting in een toestand te brengen waarbij de bewegingssensoren een beweging van de stuuras 3 detecteren. Wanneer de sensoren een beweging detecteren wordt er een electrisch signaal naar de electrische pomp 69 gestuurd. De pomp 69 voert vervolgens bijvoorbeeld via leiding 70 een 35 hoeveelheid olie toe naar leiding 65 en de daarbij behorende cilinderkamer. Vanuit de andere cilinderkamer en leiding 66 wordt olie afgevoerd naar de pomp via leiding 71. Door deze olieverplaatsing gaan de stuurcilinder 61 en het roer 62 bewegen. De 1 ƒ ·' - 8 - bewegingssensoren zijn bijvoorbeeld zodanig aangebracht dat bij een minimale rotatie van de stuuras 3 van bijvoorbeeld 10° ten opzichte van de middenstand een signaal naar de pomp 69 wordt gestuurd en de pomp 69 gaat werken. Wanneer de rotatie kleiner is dan de minimale 5 rotatie van 10° wordt geen signaal naar de pomp 69 gestuurd en werkt de pomp 69 niet. Er is aldus een soort aan/uit regeling verkregen waarbij de pomp 69 gaat werken door het stuurwiel 67 meer dan de minimaal vereiste hoek van bijvoorbeeld 10° te roteren. Het roer wordt net zolang uitgestuurd tot de bestuurder het stuurwiel 67 weer 10 een rotatie van minder dan 10° ten opzichte van de middenstand geeft of tot het roer 62 de maximale uitslag heeft bereikt. De bewegingssensoren kunnen bijvoorbeeld in de stuurpomp 1 bij de boringen 10 aangebracht zijn zodat ze de beweging van de plunjers 11 detecteren. Ook kunnen de sensoren zodanig in de stuurpomp 1 15 aangebracht zijn dat ze direct de rotatie van de stuuras 3 detecteren.In this embodiment, one or more movement sensors (not shown) are arranged in the steering pump 1 with which a movement of the steering shaft 3 can be detected. The motion sensor is connected via an electrical line 68 to an electro-hydraulic pump 69. The electro-hydraulic pump 69 is connected by means of hydraulic lines 70 and 70 respectively. 71 connected to the lines 65 resp. 66. In normal operation, the steering device operates as described above. However, it is also possible to bring the control device into a state in which the movement sensors detect a movement of the control shaft 3. When the sensors detect a movement, an electrical signal is sent to the electrical pump 69. The pump 69 then for instance supplies a quantity of oil via line 70 to line 65 and the associated cylinder chamber. Oil is discharged from the other cylinder chamber and line 66 to the pump via line 71. Due to this oil displacement, the control cylinder 61 and the rudder 62 start to move. The movement sensors are arranged, for example, in such a way that with a minimal rotation of the steering shaft 3 of, for example, 10 ° relative to the central position, a signal is sent to the pump 69 and the pump 69 starts to operate. When the rotation is smaller than the minimum rotation of 10 °, no signal is sent to the pump 69 and the pump 69 does not work. A kind of on / off control is thus obtained in which the pump 69 starts to work by rotating the steering wheel 67 more than the minimum required angle of, for example, 10 °. The rudder is controlled until the driver returns the steering wheel 67 to a rotation of less than 10 ° relative to the center position or until the rudder 62 has reached the maximum deflection. The movement sensors can for instance be arranged in the control pump 1 at the bores 10 so that they detect the movement of the plungers 11. The sensors can also be arranged in the steering pump 1 such that they directly detect the rotation of the steering shaft 3.

In het voorgaande is bij wijze van voorbeeld telkens sprake van het toepassen van hydraulische olie, maar het ligt natuurlijk voor de hand dat de uitvinding ook werkt met andere vloeistoffen.In the foregoing, the use of hydraulic oil is always mentioned by way of example, but it is of course obvious that the invention also works with other liquids.

20 In de in fig. 1 t/m 5 getoonde uitvoeringsvorm van de stuurpomp heeft telkens twee boringen 10 aan elke zijde van de as 3. Het is ook mogelijk om de stuurpomp uit te voeren met één boring aan elke zijde van de as of meer dan twee boringen aan elke zijde van de as zonder dat van de uitvindingsgedachte wordt afgeweken.In the embodiment of the control pump shown in Figs. 1 to 5, each time has two bores 10 on each side of the shaft 3. It is also possible to design the control pump with one bore on each side of the shaft or more then two bores on each side of the shaft without deviating from the inventive concept.

25 101847025 1018470

Claims

A steering pump for a vessel comprising a housing provided with at least two bores in which a plunger movable in the bore is each received, and a rotatable steering shaft to which the plungers are connected via a transmission such that a rotation of the steering shaft and a translation of the plungers as a result of which each plunger is movable to and fro a stroke length, the plunger in the bore defining a chamber of variable volume, the housing being provided with an opening associated with each chamber for supplying or discharging liquid, characterized in that the transmission between the control shaft and each of the plungers comprises a rack and pinion construction, such that one chamber decreases in volume when the control shaft rotates while the other chamber increases in volume.

2. Steering pump according to claim 1, wherein the tooth portion of the steering shaft and the tooth portion of the plungers have a dimension relative to each other such that a displacement of the plungers over the stroke length corresponds to approximately two revolutions of the steering shaft.

The steering pump of claim 1, wherein the tooth portion of the steering shaft and the tooth portion of the plungers have a dimension relative to each other such that a displacement of the plungers over the stroke length corresponds to approximately four revolutions of the steering shaft. 30

The steering pump of any one of claims 1 to 3, wherein the teeth of the plungers are annular teeth that extend around the circumference of the plunger.

Steering device provided with a steering pump according to one of the preceding claims, characterized in that the steering axle is coupled one-to-one to a steering wheel. 1018470 i - 10 -

6. Steering device as claimed in claim 5, provided with a steering cylinder with two cylinder chambers separated by a piston movable in the cylinder which can be connected via a piston rod to a rudder, wherein in each case a bore of the steering pump 5 is connected via at least one fluid line to one of the cylinder chambers of the steering cylinder, characterized in that the volume of the bores and the volume of the steering cylinder are matched to each other such that a complete stroke from one extreme position to the other extreme position of the steering cylinder corresponds to a maximum four turns of the steering axle.

Steering device according to claim 6, wherein a piston with a continuous piston rod is located in the steering cylinder.

8. Steering device for a vessel provided with a steering pump, the steering pump comprising a housing provided with at least two cylindrical bores in which a plunger movable in the bore is each received, and a rotatable steering shaft to which the plungers are connected via a transmission such that rotation of the control shaft results in a translation of the plungers, each plunger being movable to and fro a stroke length, the plunger in the bore bounding a chamber with a variable volume, which chamber is provided with an opening for feeding or draining of liquid; Wherein the steering axle is coupled one-to-one with a steering wheel; wherein the steering device further comprises a steering cylinder with two cylinder chambers separated by a piston movable in the cylinder, which steering cylinder can be connected to a rudder of the vessel; Wherein each time a bore of the control pump is connected via at least one fluid line to one of the cylinder chambers of the control cylinder, characterized in that the control pump and the control cylinder are matched to each other such that a complete stroke from one extreme position to the other extreme position of the steering cylinder corresponds to a maximum of four revolutions of the steering shaft. "1 0 t S4 7 y - 11 -

9. Control device as claimed in claim 8, wherein the control pump is provided with a sensor for detecting a movement of the control shaft, and the control device is further provided with an electric pump which can be connected to the sensor, which pump is provided such by means of fluid lines is in communication with one of the cylinder chambers of the control cylinder that when the sensor detects at least a certain minimum rotation of the control shaft in a certain direction, the pump supplies liquid to the associated cylinder chamber. 10

10. Steering device for a vessel provided with a manual steering pump and an electric steering pump; wherein the manual steering pump comprises a housing provided with at least two cylindrical bores in which a plunger movable in the bore is each received, and a rotatable steering shaft to which the plungers are connected via a transmission such that a rotation of the steering shaft translates the plungers into has the effect that each plunger is movable to and fro a stroke length, the plunger in the bore defining a chamber with a variable volume, which chamber is provided with an opening for supplying or discharging liquid; wherein the steering device further comprises a steering cylinder with two cylinder chambers separated by a piston movable in the cylinder, which steering cylinder can be connected to a rudder of the vessel; wherein in each case a bore of the manual steering pump is connected via at least one fluid line to one of the cylinder chambers of the steering cylinder in each case; characterized in that the manual control pump is provided with a sensor for detecting a movement of the control shaft and the electric control pump can be connected to the sensor, which electric control pump is in such a way connected by means of fluid lines to one of the cylinder chambers of the steering cylinder that upon detection by the sensor of at least a certain minimum rotation of the steering shaft in a certain direction, the electric steering pump supplies liquid to the associated cylinder chamber. . J. JU - 12 -

11. Steering device according to one of claims 8-10, wherein a piston with a continuous piston rod is located in the steering cylinder.

12. Vessel provided with a steering device according to one of claims 5-11. 10 1 84 70 *