DE19547687A1 - Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines Schiffes - Google Patents
Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines SchiffesInfo
- Publication number
- DE19547687A1 DE19547687A1 DE1995147687 DE19547687A DE19547687A1 DE 19547687 A1 DE19547687 A1 DE 19547687A1 DE 1995147687 DE1995147687 DE 1995147687 DE 19547687 A DE19547687 A DE 19547687A DE 19547687 A1 DE19547687 A1 DE 19547687A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- connection
- consumer
- pressure
- valve
- control valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/08—Steering gear
- B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
- B63H25/18—Transmitting of movement of initiating means to steering engine
- B63H25/22—Transmitting of movement of initiating means to steering engine by fluid means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/08—Steering gear
- B63H25/12—Steering gear with fluid transmission
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb, der insbe
sondere für ein Ruder eines Schiffes verwendet wird und der die
Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Bei bekannten Rudermaschinen wird eine Welle, an der das Ruder
befestigt ist, über einen Hebel von hydraulischen Zylindern be
tätigt. Diesen ist Druckmittel von einer Hydropumpe über ein We
geventil zuführbar, das einen Zulaufanschluß für den Druckmit
telzulauf von der Hydropumpe, einen Rücklaufanschluß für den
Druckmittelrücklauf zur Hydropumpe oder zu einem Tank und wenig
stens einen mit einem Zylinder verbundenen Verbraucheranschluß
aufweist. Üblicherweise sind zwei Verbraucheranschlüsse entspre
chend den zwei Schwenkrichtungen eines Ruders vorhanden. Das We
geventil ist aus einer Neutralstellung, in der der Zulaufan
schluß mit dem Rücklaufanschluß verbunden und der Verbraucheran
schluß bzw. die Verbraucheranschlüsse abgesperrt sind, in eine
Arbeitsstellung verstellbar, in der der Zulaufanschluß mit einem
Verbraucheranschluß verbunden ist. Bei bekannten Rudermaschinen
ist die Hydropumpe durch ein an ihren Förderausgang bzw. an den
Zulaufanschluß des Wegeventils angeschlossenes, erstes Druckbe
grenzungsventil gegen zu hohe Druck abgesichert. Ein weiteres
Druckbegrenzungsventil ist zwischen einem Verbraucheranschluß
des Wegeventils und einem hydraulischen Verbraucher an eine Ver
braucherleitung angeschlossen und sichert den hydraulischen Ver
braucher gegen zu hohe Drücke ab, die durch von außen am Ruder
angreifende Kräfte verursacht werden könnten.
Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, einen hydraulischen
Antrieb bei ausreichender Druckabsicherung für die Hydropumpe
und den oder die hydraulische Verbraucher kostengünstiger zu ge
stalten.
Dieses Ziel wird für einen hydraulischen Antrieb mit den Merkma
len aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im prinzip dadurch er
reicht, daß man diesen Antrieb so gestaltet, daß das an die Ver
braucherleitung angeschlossene Druckbegrenzungsventil nicht nur
den hydraulischen Verbraucher, sondern auch die Hydropumpe gegen
einen zu hohen Druck absichert. Auf ein Druckbegrenzungsventil
zwischen der Hydropumpe und dem Wegeventil kann dann verzichtet
werden, so daß dessen Kosten wegfallen. Im speziellen ist bei
einem erfindungsgemäßen hydraulischen Antrieb im Übergangsbe
reich zwischen der Neutralstellung und der Arbeitsstellung des
Wegeventils in diesem sowohl vom Zulaufanschluß zum Rücklaufan
schluß als auch vom Zulaufanschluß zum Verbraucheranschluß ein
Strömungsquerschnitt offen, wobei die Strömungsquerschnitte so
groß sind, daß bei maximaler Fördermenge der Hydropumpe der
Druck im Zulaufanschluß durch das Druckbegrenzungsventil auf ei
nen maximalen Wert begrenzt ist. Bei diesem maximalen Wert des
Druckes am Förderausgang der Hydropumpe bzw. im Zulaufanschluß
des Wegeventils müssen die Druckdifferenzen einmal vom Zulaufan
schluß zum Rücklaufanschluß und zum anderen vom Zulaufanschluß
zum Verbraucheranschluß, in dem der Maximaldruck durch die Ein
stellung des Druckbegrenzungsventils bestimmt ist, und somit die
Strömungsquerschnitte so groß sein, daß die maximale Fördermenge
der Hydropumpe über den Rücklaufanschluß und das Druckbegren
zungsventil abfließt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrauli
schen Antriebs kann man den Unteransprüche entnehmen.
Wie schon angedeutet, besitzt bei einem hydraulischen Antrieb
für eine Rudermaschine das Wegeventil üblicherweise zwei Ar
beitsstellungen und zwei Verbraucheranschlüsse entsprechend den
beiden Verstellrichtungen eines Ruders. Dann ist sowohl an den
ersten Verbraucheranschluß als auch an den zweiten Verbraucher
anschluß ein Druckbegrenzungsventil angeschlossen. Gemäß An
spruch 2 ist nun im Übergangsbereich zwischen der Neutralstel
lung und der zweiten Arbeitsstellung des Wegeventils die Hydro
pumpe über das zweite Druckbegrenzungsventil abgesichert.
Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 wird der notwendige Strömungsguer
schnitt zwischen dem Zulaufanschluß und einem Verbraucheran
schluß zweckmäßigerweise durch eine entsprechende Anzahl von
gleichen Feinsteuernuten an einem Kolbenbund des Steuerkolbens
des Wegeventils erhalten.
Die Hydropumpe ist gemäß Anspruch 5 vorteilhafterweise eine Ver
stellpumpe, deren Verstellung mit der Verstellung des Wegeven
tils derart gekoppelt ist, daß zuerst das Wegeventil in einer
Arbeitsstellung gelangt und dann die Hydropumpe aus einer Ruhe
stellung in Richtung größerer Fördermenge verstellt wird. Auf
diese Weise wird ein guter Wirkungsgrad des Antriebs erzielt.
Außerdem ist die Geschwindigkeit eines hydraulischen Verbrau
chers gut steuerbar. An sich ist bei einem hydraulischen Antrieb
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 keine oder nur
eine geringe Überschneidung der Strömungsquerschnitte vom Zu
laufanschluß zum Rücklaufanschluß und vom Zulaufanschluß zu ei
nem Verbraucheranschluß des Wegeventils notwendig, da die För
dermenge der Hydropumpe noch klein ist, wenn sich das Wegeventil
im Übergangsbereich zwischen einer Neutralstellung und einer Ar
beitsstellung befindet. Bei einem erfindungsgemäßen hydraulischen
Antrieb dagegen ist im Übergangsbereich des Wegeventils der Ge
samtströmungsquerschnitt groß, damit im Falle einer Fehlfunktion
die maximale Fördermenge der Hydropumpe abfließen kann, ohne daß
sich der Druck im Zulaufanschluß über einen zulässigen Wert hin
aus erhöht.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Antriebs ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren
dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 das hydraulische Schaltbild des Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch das im Ausführungsbeispiel
verwendete Wegeventil, wobei sich dieses in der Neutral
stellung befindet,
Fig. 3 einen Schnitt ähnlich dem aus Fig. 2, wobei sich jedoch
das Wegeventil in einer ersten Arbeitsstellung befindet,
Fig. 4 einen Schnitt ähnlich dem aus Fig. 2, wobei sich jedoch
das Wegeventil in der anderen Arbeitsstellung befindet,
und
Fig. 5 den Druckabfall zwischen Zulaufanschluß und Rücklaufan
schluß bzw. Zulaufanschluß und einem Verbraucher
anschluß des Wegeventils jeweils bei maximaler Förder
menge der Hydropumpe, aufgetragen über den Hub des Wege
ventils.
Der in Fig. 1 gezeigte hydraulische Antrieb besitzt eine von
einer Nullstellung aus einseitig verschwenkbare Hydropumpe 10,
die von einem Elektromotor 11 angetrieben wird, dessen Drehzahl
weitgehend konstant ist. Die Hydropumpe gibt durch einen Förder
ausgang 12 Hydrauliköl in eine Zulaufleitung 13 ab, die zu einem
Zulaufanschluß 14 eines 4/3-Wegeventils 15 führt. In die Hydro
pumpe 10 hinein strömt Hydrauliköl durch einen Eingang 16, der
über eine Rücklaufleitung 17 mit einem Rücklaufanschluß 18 des
Wegeventils 15 verbunden ist. Zur Betätigung eines hydraulischen
Verbrauchers und der Last baut sich im Förderausgang 12 der Hy
dropumpe 10 ein Druck auf, wobei die Hydropumpe 10 vom Elektro
motor 11 angetrieben werden muß. In bestimmten Betriebszustän
den, z. B. beim Abbremsen einer vom hydraulischen Verbraucher be
wegten Last, kann sich jedoch auch am Eingang 16 der Hydropumpe
10 ein Druck aufbauen, wobei die Hydropumpe 10 dann als Hydromo
tor arbeitet, der den dann als Generator arbeitenden Elektromo
tor 11 antreibt.
Der Verstellmechanismus der Hydropumpe 10 umfaßt im wesentlichen
einen Stellzylinder 19 sowie ein Steuerventil 20. Ein Druckan
schluß dieses Steuerventils ist mit Hilfe zweier Rückschlagven
tile 21 entweder mit dem Ausgang 12 oder dem Eingang 16 der Hy
dropumpe 10 verbunden, je nachdem wo der höhere Druck herrscht.
Ein Tankanschluß des Steuerventils 20 ist über eine Leitung 27
mit einem Ölvorratsbehälter 28 verbunden. Der nicht näher darge
stellte Steuerkolben des Steuerventils 20 ist über eine Steuer
leitung 29 im Sinne einer Verbindung eines Ausgangs des Steuer
ventils 20 mit dem Druckanschluß von einem willkürlich einstell
baren Steuerdruck beaufschlagbar, während im Sinne einer Verbin
dung des Ausgangs mit dem Tankanschluß eine Schraubendruckfeder
30 auf ihn wirkt. Der Stellzylinder 19 ist mit einem Differenti
alkolben 31 ausgestattet, wobei der kolbenstangenseitige Druck
raum mit dem Druckanschluß des Steuerventils 20 und der kolben
stangenabseitige Druckraum mit dem Ausgang des Steuerventils 20
verbunden ist. Das Widerlager, an der sich die Schraubendruckfe
der 30 abstützt, ist mit dem Kolben des Stellzylinders 19 ver
stellbar. Somit nimmt dieser immer eine Position ein, in der die
von der Schraubendruckfeder 30 auf den Steuerkolben des Steuer
ventils 20 ausgeübte Kraft ebenso groß wie die vom Steuerdruck
erzeugte Kraft ist. Die Position des Kolbens des Stellzylinders
19 bestimmt wiederum das Hubvolumen der Hydropumpe 10, so daß
dieses mit Hilfe des Steuerdrucks in der Steuerleitung 29 ein
stellbar ist.
Das nicht näher dargestellte Ruder eines Schiffes ist über eine
Welle 35 verschwenkbar, an der ein zweiarmiger Hebel 36 befe
stigt ist. An dem einen Ende des Hebels 36 ist die Kolbenstange
37 eines ersten hydraulischen Zylinders 38 und am anderen Ende
des Hebels 36 die Kolbenstange 37 eines zweiten hydraulischen
Zylinders 39 befestigt. Beide Zylinder sind Differentialzylin
der, deren Innenraum durch einen Kolben 40 in einen kolbenstan
genseitigen Druckraum 41 und in einen kolbenstangenabseitigen
Druckraum 42 aufgeteilt wird. Der Druckraum 42 des ersten Zylin
ders 38 und der Druckraum 41 des zweiten Zylinders 39 sind über
eine erste Verbraucherleitung 43 mit einem ersten Verbraucheran
schluß 44 und der Druckraum 41 des ersten Zylinders 38 und der
Druckraum 42 des zweiten Zylinders 39 über eine zweite Verbrau
cherleitung 45 mit einem zweiten Verbraucheranschluß 46 des We
geventils 15 verbunden.
An die erste Verbraucherleitung 43 ist ein erstes Druckbegren
zungsventil 50 und an die zweite Verbraucherleitung 45 ein zwei
tes Druckbegrenzungsventil 51 angeschlossen. Die beiden Druckbe
grenzungsventile sind z. B. auf einen Druck von 250 bar einge
stellt und begrenzen den Druck in den Verbraucherleitungen auf
diesen Wert, indem sie einen Ölfluß aus den Verbraucherleitungen
zur Tankleitung 27 zulassen, an der ihre Ausgänge liegen.
In der Mittel- oder Neutralstellung des Wegeventils 15 ist des
sen Zulaufanschluß 14 mit dem Rücklaufanschluß 18 verbunden. Die
beiden Verbraucheranschlüsse 44 und 46 sind abgesperrt. Durch
eine hydraulische Betätigung kann das Wegeventil 15 aus der Neu
tralstellung in eine erste oder in eine zweite seitliche Ar
beitsstellung gebracht werden, in der der Verbraucheranschluß 44
bzw. der Verbraucheranschluß 46 mit dem Zulaufanschluß 14 und
der jeweils andere Verbraucheranschluß mit dem Rücklaufanschluß
18 verbunden ist.
Zur hydraulischen Betätigung des Wegeventils 15 werden zwei als
elektromagnetisch verstellbare Druckminderventile ausgebildete
Vorsteuerventile 52 bzw. 53 benutzt, die mit einem ersten An
schluß mit der Tankleitung 27, mit einem zweiten Anschluß mit
einer Druckleitung 54 und mit einem dritten Anschluß über einen
Kanal 55 bzw. 56 mit der einen oder der anderen Seite des Wege
ventils 15 verbunden sind. Über ein Wechselventil 57 wird je
weils der Kanal 55 oder 56, in dem der höhere Druck herrscht,
mit der zum Steuerventil 20 des Verstellmechanismuses der Hydro
pumpe 10 führenden Steuerleitung 29 verbunden.
Die Druckleitung 54 wird von einer kleinen Konstantpumpe 65 mit
Öl gespeist und mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils 66 z. B.
auf einen Druck von 30 bar eingestellt. Über ein Rückschlagven
til 67 kann aus ihr Öl in die Zulaufleitung 13 abgegeben werden.
Die Konstantpumpe 65 ist also nicht nur Steuerölpumpe für die
Druckminderventile 52 und 53, sondern auch Speisepumpe für den
geschlossenen hydraulischen Kreislauf zwischen der Hydropumpe 10
und den beiden Zylinder 38 und 39.
Nach den Fig. 2 bis 4 besitzt das Wegeventil 15 ein Ventilge
häuse 70 mit einer Ventilbohrung 71, zu der hin fünf axial beab
standete Ringräume 72, 73, 74, 75 und 76 offen sind und in der
ein Steuerkolben 77 axial verschiebbar ist. An dem Ventilgehäuse
70 befestigte Verschlußdeckel sowie die den Steuerkolben 77 in
einer Mittelstellung zentrierenden Druckfedern 22 (Fig. 1)
sind weggelassen. Der mittlere Ringraum 72 ist mit dem Zu
laufanschluß 14 verbunden, während die beiden äußersten Ringräu
me 75 und 76 am Rücklaufanschluß 18 liegen. Der Ringraum 73 ist
mit dem Verbraucheranschluß 44 und der Ringraum 74 mit dem Ver
braucheranschluß 46 verbunden.
Der Steuerkolben 77 weist im Prinzip zwei äußere Kolbenbunde 78
und 79, einen mittigen Kolbenbund 80 sowie zwischen den Kolben
bunden befindliche Kolbenhälse 81 und 82 auf, durch die Ringnu
ten 83 und 84 gebildet sind. In den Kolbenbund 80 sind an beiden
den Ringnuten 83 und 84 zugewandten Stirnseiten jeweils sechs
gleichmäßig über den Umfang des Steuerkolbens 77 verteilte Steu
ernuten 85 bzw. 86 eingefräst. Auch in den den Ringnuten 83 und
84 zugewandten Stirnseiten der Kolbenbunde 78 und 79 befinden
sich Steuernuten 87 bzw. 88, von denen jeweils nur zwei, sich
diametral gegenüberliegende vorhanden sind. Von der einen Seite
aus ist in den Steuerkolben 77 eine Axialbohrung 89 eingebracht,
die sich durch den Kolbenbund 78 und den Kolbenhals 82 hindurch
bis in den Kolbenbund 80 hineinerstreckt und durch einen einge
löteten Zapfen 90 verschlossen ist. Sowohl im Kolbenbund 78 als
auch im Kolbenbund 80 öffnen sich jeweils sechs radiale Langlö
cher 91 bzw. 92 in die Axialbohrung 89.
In der in Fig. 2 gezeigten Neutralstellung des Steuerkolbens 77
und damit des Ventils 15 ist der Ringraum 72, also der Zulaufan
schluß 14, über die Langlöcher 92, die Axialbohrung 89 und die
Langlöcher 91 des Steuerkolbens 77 mit dem Ringraum 75, also dem
Rücklaufanschluß 18, verbunden. Die Ringräume 73 und 74, also
die Verbraucheranschlüsse 44 und 46, sind sowohl zum Ringraum
72, also zum Zulaufanschluß 14, als auch zu den Ringräumen 75
und 76, also zum Rücklaufanschluß 18, hin und gegeneinander ab
gesperrt.
In der in Fig. 3 gezeigten Arbeitsstellung des Ventils 15 sind
der Ringraum 72 mit dem Ringraum 74 und der Ringraum 73 mit dem
Ringraum 75 verbunden. In der anderen Arbeitsstellung gemäß
Fig. 4 sind der Ringraum 72 und der Ringraum 73 sowie der Rin
graum 74 und der Ringraum 76 miteinander verbunden.
In beiden Arbeitsstellungen des Ventils 15 besteht also zwischen
der Zulaufleitung 13 und der einen Verbraucherleitung 43 oder
der anderen Verbraucherleitung 45 eine offene Verbindung, so daß
der Druck in der Zulaufleitung 13 und damit an der Hydropumpe 10
nicht über den an den Druckbegrenzungsventilen 50 und 51 einge
stellten Wert ansteigen kann. In der einen Arbeitsstellung wird
von der Hydropumpe 10 Öl über die Zulaufleitung 13, das Wegeven
til 15 und die Verbraucherleitung 43 in den Druckraum 42 des Zy
linders 38 und in den Druckraum 41 des Zylinders 39 gefördert
und dadurch das Ruder in die eine Richtung verschwenkt. Ebenso
viel Öl wird aus dem Druckraum 41 des Zylinders 38 und dem
Druckraum 42 des Zylinders 39 verdrängt und fließt über die Ver
braucherleitung 45, das Wegeventil 15 und die Rücklaufleitung 17
zur Hydropumpe 10 zurück. In der anderen Arbeitsstellung des We
geventils 15 wird in letztere Druckräume Öl gefördert und aus
ersteren Druckräumen Öl verdrängt und dadurch das Ruder in die
andere Richtung verschwenkt.
Geht man von der in Fig. 2 gezeigten Neutralstellung des Steu
erkolbens 77 aus und bewegt diesen gedanklich langsam nach links
in die in Fig. 3 gezeigte Arbeitsstellung, so bemerkt man, daß
in einer Position des Steuerkolbens, in der über die Steuernuten
86 ein Strömungsquerschnitt zwischen den Ringräumen 72 und 74
geöffnet wird, über die Langlöcher 92, die Axialbohrung 89 und
die Langlöcher 91 noch eine Verbindung zwischen den Ringräumen
72 und 75 besteht. Bei einer weiteren Bewegung des Steuerkolbens
wird der Strömungsquerschnitt zwischen den Ringräumen 72 und 74
immer größer und der Strömungsquerschnitt zwischen den Ringräu
men 72 und 75 immer kleiner gemacht, bis schließlich die Verbin
dung zwischen den beiden letzteren Ringräumen abgesperrt ist.
Aus dem Diagramm nach Fig. 5 kann man ersehen, wie mit der Be
wegung des Steuerkolbens 77 der Strömungswiderstand für einen
Ölstrom zwischen den Ringräumen 72 und 75 immer mehr zunimmt und
zwischen den Ringräumen 72 und 74 immer mehr abnimmt. Bei einem
bestimmten Ölstrom steigt der Druckabfall zwischen dem Ringraum
72, also dem Zulaufanschluß 14, und dem Ringraum 75, also dem
Rücklaufanschluß 18, mit dem Hub des Steuerkolbens gemäß der Li
nie 95 von 0 auf 250 bar bei etwa dem halben Hub an. Beim selben
Ölstrom vermindert sich der Druckabfall vom Ringraum 72, also
vom Zulaufanschluß 14, zum Ringraum 74, also zum Verbraucheran
schluß 46 gemäß der Linie 96 von 250 bar auf 0 bar. Ohne Last,
also mit Tankdruck im Ringraum 74 schneiden sich die beiden Li
nien bei einem Hub von etwa 4,5 mm und einem Druckabfall von 80
bar. Steht im Ringraum 74 ein Druck von 250 bar an, wie es der
Fall ist, wenn das Druckbegrenzungsventil 51 anspricht, so ver
schiebt sich die Linie 96 um 250 bar nach oben zur Kurve 97. Der
Schnittpunkt der beiden Kurven 95 und 97 liegt nun bei etwa
5,1 mm Hub und etwa 280 bar. Über diesen Wert kann bei vorgege
bener maximaler Fördermenge der Hydropumpe 10 der Druck in der
Zulaufleitung 13 nicht ansteigen, wenn die Druckbegrenzungsven
tile 50 und 51 auf 250 bar eingestellt sind. Der Wert von 280
bar wird nicht einmal erreicht. Denn dem Diagramm nach Fig. 5
kann man entnehmen, daß bei einem Kolbenhub von 5,1 mm der Strö
mungsquerschnitt zwischen dem Zulaufanschluß 14 und dem Rück
laufanschluß 18 des Wegeventils 15 noch so groß ist, daß für den
Durchfluß der maximalen Pumpenfördermenge nur 280 bar in der Zu
laufleitung 13 nötig sind. Andererseits ist bei einem Hub des
Steuerkolbens von 5,1 mm der Strömungsquerschnitt zwischen dem
Zulaufanschluß 14 und dem Verbraucheranschluß 46 des Wegeventils
15 schon so groß, daß der Fluß der maximalen Fördermenge zwi
schen diesen beiden Anschlüssen ebenfalls nur einen Druck von
280 bar in der Zulaufleitung 13 erzeugt. Sind aber beide Strö
mungsquerschnitte offen, ist der Druck in der Zulaufleitung
kleiner als 280 bar. Für eine Bewegung des Steuerkolbens aus der
Mittelstellung in die andere Arbeitsstellung sind die Verhält
nisse entsprechend. Bei einer gegebenen maximalen Fördermenge
der Hydropumpe 10 kann man also durch die Anzahl und Größe der
Steuernuten 85 und 86 am Steuerkolben 77 dafür sorgen, daß bei
einer bestimmten Einstellung der Druckbegrenzungsventile 50 und
51 der Druck in der Zulaufleitung 13 nicht über einen bestimmten
Wert ansteigt. Durch die Überdeckung zwischen den Strömungsquer
schnitten vom Zulaufanschluß zum Rücklaufanschluß und vom Zu
laufanschluß zu einem Verbraucheranschluß ist die Hydropumpe 10
also auch im Übergangsbereich des Wegeventils 15 zwischen der
Mittelstellung und einer Arbeitsstellung abgesichert.
Im übrigen ist dieser Absicherung nur für den Fall notwendig,
daß die Hydropumpe 10 wegen einer Fehlfunktion nicht in ihre
Nullage zurückgeschwenkt ist. Denn die Zentrierfedern 22 des We
geventils 15 sowie die Druckfeder 30 des Steuerventils 20 sind
so aufeinander abgestimmt, daß zunächst das Wegeventil 15 durch
geschaltet wird, noch ehe ein Steuerdruck in der Steuerdrucklei
tung 29 das Ventil 20 verstellen kann. In ihrer Nullage fördert
die Hydropumpe 10 jedoch nur so wenig Ölmenge, daß selbst bei
einem Absperren der Zulaufleitung 13 wegen der inneren Leckage
der Hydropumpe 10 sich an deren Ausgang 12 nur ein geringer
Druck aufbauen würde. Erst wenn das Wegeventil durchgeschaltet
ist und der Steuerdruck in einem der Kanäle 55 oder 56 und damit
in der Steuerleitung 29 weiter erhöht wird, schwenkt die Hydro
pumpe 10 aus und erhöht ihre Fördermenge.
Claims (6)
1. Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines
Schiffes, mit einer Hydropumpe (10), mit einem hydraulischen
Verbraucher (38, 39), mit einem Wegeventil (15), das einen Zu
laufanschluß (14) für den Druckmittelzulauf von der Hydropumpe
(10), einen Rücklaufanschluß (18) für den Druckmittelrücklauf zu
der Hydropumpe (10) oder zu einem Tank und wenigstens einen mit
dem hydraulischen Verbraucher (38, 39) verbundenen Verbraucher
anschluß (44, 46) aufweist und das aus einer Neutralstellung, in
der der Zulaufanschluß (14) mit dem Rücklaufanschluß (18) ver
bunden und der Verbraucheranschluß (44, 46) abgesperrt ist, in
eine Arbeitsstellung verstellbar ist, in der der Zulaufanschluß
(14) mit dem Verbraucheranschluß (44, 46) verbunden ist, und mit
einem an den Verbraucheranschluß (44, 46) des Wegeventils (15)
angeschlossenes Druckbegrenzungsventil (50, 51), dadurch gekenn
zeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen der Neutralstellung
und der Arbeitsstellung des Wegeventils (15) in diesem sowohl
vom Zulaufanschluß (14) zum Rücklaufanschluß (18) als auch vom
Zulaufanschluß (14) zum Verbraucheranschluß (44, 46) ein Strö
mungsquerschnitt offen ist, wobei die Strömungsquerschnitte so
groß sind, daß bei maximaler Fördermenge der Hydropumpe (10) der
Druck im Zulaufanschluß (14) durch das Druckbegrenzungsventil
(50, 51) unterhalb eines Grenzwertes gehalten wird.
2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wegeventil (15) aus der Neutralstellung in ei
ne zweite Arbeitsstellung verstellbar ist, in der ein zweiter
Verbraucheranschluß (46, 44) des Wegeventils (15) mit dem Zu
laufanschluß (14) verbunden ist, daß an den zweiten Verbraucher
anschluß (46, 44) ein zweites Druckbegrenzungsventil (51, 50)
angeschlossen ist und daß im Übergangsbereich zwischen der Neu
tralstellung und der zweiten Arbeitsstellung des Wegeventils
(15) in diesem sowohl vom Zulaufanschluß (14) zum Rücklaufan
schluß (18) als auch vom Zulaufanschluß (14) zum zweiten Ver
braucheranschluß (46, 44) ein Strömungsquerschnitt offen ist,
wobei die Strömungsquerschnitte so groß sind, daß bei maximaler
Fördermenge der Hydropumpe (10) der Druck im Zulaufanschluß (14)
durch das zweite Druckbegrenzungsventil (51, 50) unterhalb eines
Grenzwertes gehalten wird.
3. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wegeventil (15) einen Steuerkolben (77)
mit einem Kolbenbund (80) aufweist, der an einer Kante mehrere
Feinsteuernuten (85, 86) besitzt, und daß im Übergangsbereich
zwischen der Neutralstellung und einer Arbeitsstellung der Strö
mungsquerschnitt zwischen dem Zulaufanschluß (14) und einem Ver
braucheranschluß (44, 46) durch den Grad der Überdeckung der
Feinsteuernuten (85, 86) durch die Wandung der den Steuerkolben
(77) aufnehmenden Ventilbohrung (71) bestimmt ist.
4. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß an einer Kante des Kolbenbundes (80) mindestens
sechs Feinsteuernuten (85, 86) vorgesehen sind.
5. Hydraulischer Antrieb nach einem vorhergehenden An
spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydropumpe (10) eine
Verstellpumpe (10) ist, deren Verstellung mit der Verstellung
des Wegeventils (15) derart gekoppelt ist, daß zuerst das Wege
ventil (15) in eine Arbeitsstellung gelangt und dann die Hydro
pumpe (10) aus einer Ruhestellung in Richtung größerer Förder
menge verstellt wird.
6. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wegeventil (15) und die Hydropumpe (10) über
daßelbe Vorsteuergerät (52, 53) verstellbar sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995147687 DE19547687A1 (de) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines Schiffes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995147687 DE19547687A1 (de) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines Schiffes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19547687A1 true DE19547687A1 (de) | 1997-06-26 |
Family
ID=7780731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1995147687 Withdrawn DE19547687A1 (de) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines Schiffes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19547687A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998013251A1 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Plustech Oy | Actuator for accomplishing the swinging motion of a swinging arm |
| EP1344945A2 (de) | 2002-03-14 | 2003-09-17 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag | Ventilkombination |
| US7931234B2 (en) | 2005-08-17 | 2011-04-26 | Airbus Deutschland Gmbh | Continuous fuselage connection |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD78196A (de) * | ||||
| US2763990A (en) * | 1955-03-14 | 1956-09-25 | Mercier Jean | Follow-up system |
| DE3245191A1 (de) * | 1982-12-07 | 1984-06-07 | Schwarz-Elektronik Duisburg GmbH, 4100 Duisburg | Hydraulisch betriebene antriebseinrichtung fuer die ruderanlage bei schiffen |
| DE4214661A1 (de) * | 1992-05-02 | 1993-11-04 | Bosch Gmbh Robert | Elektrohydraulische stelleinrichtung |
-
1995
- 1995-12-20 DE DE1995147687 patent/DE19547687A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD78196A (de) * | ||||
| US2763990A (en) * | 1955-03-14 | 1956-09-25 | Mercier Jean | Follow-up system |
| DE3245191A1 (de) * | 1982-12-07 | 1984-06-07 | Schwarz-Elektronik Duisburg GmbH, 4100 Duisburg | Hydraulisch betriebene antriebseinrichtung fuer die ruderanlage bei schiffen |
| DE4214661A1 (de) * | 1992-05-02 | 1993-11-04 | Bosch Gmbh Robert | Elektrohydraulische stelleinrichtung |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998013251A1 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Plustech Oy | Actuator for accomplishing the swinging motion of a swinging arm |
| US6193002B1 (en) | 1996-09-25 | 2001-02-27 | Plustech Oy | Actuator for accomplishing the swinging motion of a swinging arm |
| EP1344945A2 (de) | 2002-03-14 | 2003-09-17 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag | Ventilkombination |
| DE10211299A1 (de) * | 2002-03-14 | 2003-10-09 | Howaldtswerke Deutsche Werft | Ventilkombination |
| EP1344945A3 (de) * | 2002-03-14 | 2004-06-16 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag | Ventilkombination |
| DE10211299B4 (de) * | 2002-03-14 | 2005-03-31 | Howaldtswerke - Deutsche Werft Ag | Ventilkombination |
| US7931234B2 (en) | 2005-08-17 | 2011-04-26 | Airbus Deutschland Gmbh | Continuous fuselage connection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2938743C2 (de) | ||
| DE1916224B2 (de) | Hydrostatisches Getriebe | |
| DE3107952A1 (de) | "hydraulikoelzufuehrvorrichtung" | |
| DE2232857C2 (de) | Steuereinrichtung für ein hydraulisch angetriebenes Arbeitsgerät | |
| DE1430724C3 (de) | Lenksystem für ein Gelenkfahrzeug | |
| DE1917488C3 (de) | ||
| WO2007087962A1 (de) | Hydraulische steueranordnung mit regeneration | |
| DE1917488B2 (de) | Steuereinrichtung fuer eine hydromaschine | |
| EP0074423B1 (de) | Hydraulische Steuervorrichtung | |
| DE3210445A1 (de) | Elektrohydraulisches proportionalsteuerventil | |
| DE19913275A1 (de) | Hydraulische Steueranordnung zum Betreiben einer Winde im Fieren-, Hieven- und Mooring-Betrieb | |
| DE1703494C3 (de) | Vorrichtung zum Dämpfen von Steuerschwingungen eines Stellzylinders für eine Hydraulikmaschine veränderlicher Verdrängung | |
| DE3935325C1 (de) | ||
| DE10357471A1 (de) | Hydraulische Steueranordnung | |
| DE1297992B (de) | Hydraulische Servoeinrichtung | |
| DE2947651C2 (de) | Einrichtung zur Stellungsrückführung der Steuerhülse eines Steuerventils einer hydraulischen Maschine | |
| DE19547687A1 (de) | Hydraulischer Antrieb, insbesondere für ein Ruder eines Schiffes | |
| DE1755697B2 (de) | Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge | |
| DE4235698C2 (de) | Hydrostatisches Antriebssystem | |
| EP0943057A1 (de) | Wegeventil zur lastunabhängigen steuerung eines hydraulischen verbrauchers hinsichtlich richtung und geschwindigkeit | |
| DE3611212C1 (de) | Steuerung fuer Hydraulikzylinder als Antriebe fuer Kolbenpumpen | |
| DE19503943C2 (de) | Bremsventilanordnung für einen reversierbaren hydraulischen Verbraucher | |
| DE3920131C2 (de) | Steuerblock für einen Hydraulikantrieb in einem Flugzeug | |
| DE3029485A1 (de) | Hydraulisches wegeventil zur lastunabhaengigen steuerung eines hydromotors | |
| CH645443A5 (de) | Steuerventil fuer ein druckmittelsystem, insbesondere ein hochdruckhydrauliksystem. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |