DE1121500B - Elektrohydraulische Steuereinrichtung zur Rudereinstellung fuer Fahrzeuge, insbesondere bei Schiffen - Google Patents

Elektrohydraulische Steuereinrichtung zur Rudereinstellung fuer Fahrzeuge, insbesondere bei Schiffen

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DE1121500B
DE1121500B DES55421A DES0055421A DE1121500B DE 1121500 B DE1121500 B DE 1121500B DE S55421 A DES55421 A DE S55421A DE S0055421 A DES0055421 A DE S0055421A DE 1121500 B DE1121500 B DE 1121500B
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DE
Germany
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rudder
signal
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adjusting
pump
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DES55421A
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English (en)
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George Herbert Taylor
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Sperry Corp
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Sperry Rand Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/08Steering gear
    • B63H25/14Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/26Steering engines
    • B63H25/28Steering engines of fluid type

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

  • Elektrohydraulische Steuereinrichtung zur Rudereinstellung für Fahrzeuge, insbesondere bei Schiffen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrohydraulische Steuereinrichtung zur Rudereinstellung für Fahrzeuge, insbesondere bei Schiffen, mit einer hydraulischen Rudermaschine, die von einer umkehrbaren Hauptpumpe veränderlicher Förderlelstung gespeist wird, die ihrerseits über ein Einstellglied durch eine einen hydraulischen Stellmotor enthaltende Steuereinrichtung entsprechend einem elektrischen Steuersignal eingestellt wird, welches von der algebraischen Summe eines z. B. durch Hand einstellbaren Befehlssignales zur Verstellung des Ruders und eines entgegenwirkenden, von der Ist-Verstellung des Ruders abhängigen Rückführsignals abhängig ist.
  • In der vorstehenden und folgenden Beschreibung ist der Begriff »Signal« stets im Sinne von »Impuls« zu verstehen, der in Form einer elektrischen Größe in der Steuereinrichtung wirksam ist.
  • Steuereinrichtungen der vorstehend erwähnten Bauart bewirken, daß, sobald Rückführsignal und Befehlssignal gleich sind, das Steuersignal Null wird und demgemäß die Pumpenförder-menge auf Null abfällt, so daß das Ruder stillgesetzt wird. Eine plötzliche Umschaltung der Pumpe auf die Fördermenge Null ist jedoch nicht möglich, und eine plötzliche Stillsetzung des Ruders ist auch wegen der auftretenden Massenkräfte nicht zulässig. Die Folge des Weiterlaufens des Ruders ist aber, daß wiederum ein Rückführsignal mit zunehmender Größe, aber entgegengesetzt gerichteter Polarität erzeugt wird, welches eine Rückstellung des Ruders bewirkt. Dieser Vorgang wiederholt sich in Form einer gedämpften Schwingung, bis die gewünschte Rudereinstellung erreicht ist.
  • Dieses Einpendeln des Ruders auf den gewünschten Einstellwinkel ist nachteilig. Einmal muß das Ruder ständig in verschiedenen Richtungen beschleunigt werden, was eine erhebliche Energiezufuhr bedingt. Außerdem würde sich das Einschwingen des Ruders auf die Soll-Stellung nachteilig auf die Fahrt des zu steuernden Schiffes auswirken, und schließlich könnten die baulich bedingten maximalen Ausschlagswinkel des Ruders durch eine solche Steuerung nicht erreicht bzw. ausgenutzt werden.
  • Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Steuereinrichtung zu schaffen, die eine möglichst schnelle Einstellung des Ruders in der Weise bewirkt, daß sich dieses asymptotisch dem eingestellten Winkel nähert, ohne über diese festgelegte Ausgangsstellung hinauszulaufen.
  • Zu diesem Zweck ist eine elektrohydraulische Steuereinrichtung der eingangs genannten Bauart gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß das dem Stellmotor zur Einstellung des Einstellgliedes der Hauptpumpe zugeführte Steuersignal als weitere Komponente ein Verstellgeschwindigkeitssignal enthält, welches dem Befehlssignal entgegengesetzt gerichtet ist und ein Maß für die Verstellgeschwindigkeit des Ruders darstellt.
  • Das Verstellgeschwindigkeitssignal kann der Verstellung des Einstellgliedes der Hauptpumpe entsprechen und von einem Signalgenerator, z. B. einem Potentiometer, abgenommen werden, welcher bei Verstellung des Einstellgliedes verstellt wird.
  • Statt dessen kann das Verstellgeschwindigkeitssignal auch der Verstellgeschwindigkeit des Ruders entsprechen und von einem Signalgenerator abgenommen werden, welcher bei Schwenkung des Ruders gedreht wird und ein der Verstellgeschwindigkeit des Ruders entsprechendes Signal erzeugt.
  • Wenn das Ruder durch Einführen eines Befehlssignals aus irgendeiner Ruhestellung heraus beschleunigt wird, ist das Verstellgeschwindigkeitssignal anfänglich klein, die Differenz zwischen Befehlssignal und Rückführsignal jedoch groß, so daß das Verstellgeschwindigkeitssignal keinen wesentlichen Einfluß ausübt und die Verstellgeschwindigkeit des Ruders ansteigen kann. Mit der Erhöhung der Verstellgeschwindigkeit des Ruders nimmt auch die Größe des Verstellgeschwindigkeitssignals zu, bis dieses einen Absolutwert erreicht, der dem Absolutwert des aus der Differenz zwischen dem Befehlssignal und Rückführsignal gebildeten Signals gleich ist. Bereits in diesem Augenblick wird durch Ab- schaltung der Pumpe -die Ruderbewegung verlangsamt. Sinkt nun die, Verstellgeschwindigkeit des Ruders unter einen gewissen Wert, so wird die Pumpe wieder eingeschaltet und das Ruder in seiner Bewegungsrichtung wieder etwas beschleunigt usf., bis sich das Ruder in eine Stellung eingestellt hat, die der Abgleichsstellung der Potentiometer, d. h. der vorgegebenen Soll-Stellung entspricht.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen einer Steuereinrichtung für Schiffe an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrohydraulischen Steuereinrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 in einer der Fig. 1 entsprechenden Teilansicht eine andere Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung, bei welcher das elektrische Verstellgeschwindigkeitssignal von einem unmittelbar von dem Ruder angetriebenen Generator erzeugt wird, und Fig. 3 einen Vertikalschnitt eines der Ventile, die eine Strömung nur in einer Richtung zulassen und in Fig. 1 in der hydraulischen Leitung zwischen der Rudermaschine und, der Hauptpumpe dargestellt sind, in größerem Maßstab.
  • Die insgesamt in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Rudermaschine besteht aus zwei doppeltwirkenden Zylinder-Kolben-Anordnungen, deren Zylinder 11 und 12 an einem Ende an mit dem Schiffskörper fest verbundenen Haltern 13, 14 angelenkt sind. Ein Teil des Schiffskörpers ist bei 15 angedeutet. Die Kolbenstangen 18, 19 der Kolben 16, 17 sind gelenkig mit je einem Ende eines Hebels 20 verbunden. Der Hebel 20 steuert die Bewegung der Ruderwelle 21, die das Steuerruder 22 des Schiffes trägt.
  • Zu den Zylindern 11 und 12 führen Strömungsmittelleitungen 23, 24. Um die doppeltwirkende Arbeitsweise zu erreichen, verbindet die Leitung 23 das obere Ende des Zylinders 11 mit dem unteren Ende des Zylinders 12. In gleicher Weise verbindet die Leitung 24 das obere Ende des Zylinders 12 mit dem unteren Ende des Zylinders 11. Die Rudermaschine 10 wird je nach Druckbeaufschlagung von einer hydraulischen Hauptpumpe 25 mit veränderbarer Fördermenge betätigt. Wird Strömungsmittel unter Druck von der Hauptpumpe 25 der Leitung 23 zugeführt, so bewegt sich das Ruder 22 gemäß Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn. Drückt die Hauptpumpe 25 Strömungsmittel in die Leitung 24, so wird das Ruder 22 von der Rudermaschine 10 im Uhrzeigersinn bewegt.
  • Die Hauptpumpe 25 wird von einem Elektromotor 26 angetrieben, der über Leitungen 27 und 28 gespeist wird. Die Welle des Motors 26 treibt die Hauptpumpe 25 über eine biegsame Kupplung 29 1 an. Die Fördermenge der Hauptpumpe 25 wird durch ein stangenartig ausgebildetes Einstellglied 30 verändert, das verschiebbar im Gehäuse 31 der Pumpe gelagert ist. Die Hauptpumpe 25 arbeitet, wenn das Steuerglied 32, welches im Gehäuse 31 gelenkig angebracht ist, aus der dargestellten Mittelstellung durch das Einstellglied 30 herausbewegt wird. Bei einer Einwärtsbewegung des Gliedes 30 gegenüber dem Pumpengehäuse 31 fördert die Pumpe Strömungsmittel durch die Leitung 33 zu dem öldruckgesteuerten Sperrventil 34 und von diesem über eine Leitung 35 nach der Leitung 23. Hierdurch wird das Ruder 22 entsprechend angestellt.
  • Das Ausmaß der Verstellung des Steuergliedes 32 aus seiner Mittelstellung heraus bestimmt die Menge des von der Pumpe geförderten Strömungsmittels. Die Pumpe fördert so lange, bis der befohlene Ruderausschlag erzielt ist. Die Rückverbin4ung von der Rudermaschine 10 zu der Hauptpumpe 25 wird, wenn das Ruder 22 entgegen dem Uhrzeigers= verschwenkt wird, durch eine Leitung 36 Gebilden die zu einem zweiten öldruckgesteuerten Sperrventil 37 führt und von einer von diesem zu der Hauptpumpe 25 führende Leitung 38. Bei dieser Arbeitsweise wird das Strömungsmittel über Leitungen 33 und 35 der Rudermaschine 10 zugeführt.
  • Wenn das Einstellglied 30 nach auswärts bewegt wird, arbeitet die Rudermaschine 10 in entgegengesetzter Richtung, und das Ruder 22 wird im Uhrzeigersinn geschwenkt. Bei dieserArbeitsweise bilden die Leitungen 35 und 33 die Rückverbindungen und die Leitungen 38 und 36 die Zuführungen.
  • Der Antrieb 39 des Einstellgliedes 30 der Hauptpumpe 25 wird von einem hydraulischen Stellmotor 41 gebildet, dessen Kolben 40 durch Federn 43, 44 innerhalb des Zylinders 45 in einer Mittelstellung zentriert wird und die Hauptpumpe 25 über die mit dem Einstellglied 30 verbundene Kolbenstange 42 in der Leerlaufstellung mit der Fördermenge Null hält. Die durch die Federn 43, 44 bei Beendigung der Rudertätigkeit bewirkte Rückbewegung wird durch das Strömen des Strömungsmittels gedämpft.
  • Der SteRmotor 41 wird durch eine Hilfspumpe 46 mit konstanter Fördermenge über ein durch Elektromagnete 48 und 49 gesteuertes Ventil 47 gespeist. Die Spulen 50 und 51 der Elektromagnete 48 bzw. 49 sind fest am Zylinder 52 des Ventils 47 angebracht. Der mit Kolbenbünden 54, 55, 56 und 57 versehene Schieber 53 des Ventils 47 weist Kolbenstangen 58, 59 auf, nüt denen die Anker 60 und 61 der Magnete 48 bzw. 49 fest verbunden sind. Federn 63 und 62 halten normalerweise den Schieber 53 in einer zentrierten Stellung innerhalb des Zylinders 52 des Ventils 47.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sperren die Kolbenbünde 55 und 56 die Verbindung zwischen der Hilfspumpe 46 und den Ventilöffnungen zu den Rohren 64 und 65, welche das Ventil mit den gegenüberliegenden Enden des Zylinders 45 des Stellmotors 41 verbinden. Ein Zuführungsrohr 66 führt von der Pumpe 46 zu einem Regelventil 67, welches seinerseits mit dem Ventil 47 über Zuflußrohre 68 und 69 verbunden ist. Das Ventil 47 ist über ein Rohr 68 an den Zylinder 52 zwischen den Kolbenbünden 54 und 55 angeschlossen. Außerdem ist das Ventil 47 über das Rohr 69 an den Zylinder 52 zwischen den Kolbenbünden 56 und 57 angeschlossen. Die Rückflußleitung zwischen Steuerventil 47 und Hilfspumpe 46 weist ein zwischen den Kolbenbünden 55 und 56 mündendes Rohr 70, einen Sammelbehälter 71, der mit Strömungsmittel über das Rohr 70 versorgt wird, und ein Rohr 72 auf.
  • Bei einer Bewegung des Schiebers 53 nach rechts gemäß Fig. 1 entgegen der Wirkung der Feder 59 steht das Rohr 68 mit dem Rohr 64 über das Ventil 47 in Verbindung und liefert Strömungsmittel unter Druck dem linken Ende des Zylinders 45 des Steilmotors 41. Das rechte Ende des Zylinders 45 ist mit der Rückflußleitung des hydraulischen Kreises über ein Rohr 65, das Ventil 47, das Rohr 70, den Sammelbehälter 71 und das Rohr 72 mit der Pumpe 46 verbunden. Dadurch wird der Kolben 40 des Stellmotors 41 nach rechts bewegt.
  • Die umgekehrte Bewegung des Schiebers 53 des Ventils 47 entgegen der Wirkung der Feder 58 setzt den Stellmotor 41 im entgegengesetzten Sinne in Betrieb. Das Einlaßrohr 69 von der Pumpe 46 wird dann mit dem rechten Ende des Zylinders 45 über das Ventil 47 und das Rohr 65 verbunden. Der Rückfluß zur Pumpe 46 verläuft dann vom linken Ende des Zylinders 45 über das Rohr 64, das Ventil 47, das Rückflußrohr 70, den Sammelbehälter 71 und das Rohr 72. Die Hilfspumpe 46 wird von dem Motor 26 über ein Getriebe 73 angetrieben.
  • Ein Steuerrad 74 ist über eine flexible Welle 75 mit dem Schleifer 76 eines elektrischen Befehlssignalgebers, z.B. eines Steuerpotentiometers 77, verbunden. Ein Potentiometer 78, dessen beweglicher Schleifer 79 über ein Getriebe und eine flexible Welle 80 mit der Rudermaschine 10 bzw. dem Ruder so verbunden ist, daß er der Bewegung des letzteren folgt, dient zur Erzeugung eines Rückführsignals. Die Potentiometer 77 und 78 sind differentiell in einer Schaltung miteinander verbunden, die eine Verbindungsleitung 81 aufweist, von der eine Anschlußleitung 82 zu einer Wechsel- oder Gleichstromquelle führt. Die Schaltung weist ferner eine Verbindungsleitung 83 zwischen den Potentiometern 77 und 78 und eine zweite, mit dieser Leitung verbundene Stromzuführungsleitung 84 auf. Das Ausgangssignal dieser Differential- oder Brückenschaltung wird einem Verstärker 85 über eine Leitung 86, die mit dem Schleifer 76 verbunden ist, und eine mit dem Schleifer 79 verbundene Leitung 87 zugeführt.
  • Der Verstärker steuert die Elektromagnete 48, 49 des Antriebes 39. Das eine Ende der Wicklung 50 des Elektromagnets 48 ist mit dem Verstärker 85 über eine Leitung 88 und das andere Ende über eine Leitung 89 verbunden. Die dritte Leitung 90 des Verstärkers 85 führt zu dem einen Ende der Wicklung 51 des Elektromagnets 49. Das andere Ende dieser Wicklung ist mit der Leitung 89 über eine Leitung 91 verbunden.
  • Die Einrichtung vergleicht die relativen Stellungen der Schleifer 76, 79 der Potentiometer 74 bzw. 78 und liefert ein Eingangssignal für den Verstärker 85, wenn diese Stellungen nicht übereinstimmen. Die Polarität oder Richtung des Eingangssignals für den Verstärker 85 hängt von der Art der relativen Verstellung der Schleifarme zueinander ab. Die Größe des Signals hängt von dem Ausmaß der Relativverstellung ab. Die Betätigung der Magnete 48, 49 wird durch das Ausgangssignal (Steuersignal) des Verstärkers 85 bewirkt.
  • Die Rudermaschine 10 arbeitet so lange, bis der Schleifarm 79 eine Stellung eingenommen hat, die der Stellung des Steuerschleifarrnes 76 des Potentiometers 77 entspricht. Hierdurch wird das Eingangssignal des Verstärkers 85 gleich Null, und die Federn 43, 44 zentrieren den Antrieb 39.
  • Zur Verhinderung eines zu weiten Ausschlagens des Ruders 22 ist ein dritter elektrischer Signalgeber vorgesehen, der ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit der hydraulischen Rudermaschine 10 liefert. Wie Fig. 1 zeigt, ist dieser Geber ein Potentiometer 92, dessen Schleifer 93 in übereinstimmung mit der Lage des vom Kolben 40 des Stellmotors 41 betätigten Einstellgliedes 30 eingestellt wird. Die Verstellung wird durch eine zu dem Schleifer 93 führende biegsame Welle 94 und durch eine Zahnstangen-Ritzel-Verbindung mit einem vorstehenden Teil der Stange 95 des Kolbens 40 bewirkt. In der dem Ausschlag Null entsprechenden Stellung des Antriebes 39 befindet sich der Schleifer 93 des Potentiometers in seiner Mittelstellung, und das Potentiometer liefert demgemäß kein Ausgangssignal. Das Potentiometer 92 liegt mit einem eine Mittelanzapfung aufweisenden Widerstand 96 in Brückenschaltung. Die Enden des Potentiometers sind durch Leitungen 97, 98 mit dem Potentiometer 92 verbunden. Stromzufuhrleitungen 99, 100, die mit den Leitungen 98 bzw. 97 verbunden sind, führen der Brückenschaltung dieselbe Stromart zu wie die Leitungen 82, 84 der Einrichtung. Das Potentiometer 92 liefert demnach ein Ausgangssignal, wenn der Schleifarm 93 aus seiner mittleren oder Nullstellung herausbewegt ist. Dieses Ausgangssignal (Verstellgeschwindigkeitssignal) wird als weiteres Eingangssignal dem Verstärker 85 zugeführt.
  • Die Leitung 101 verbindet den Schleifer 93 mit dem Verstärker 85. Die zweite Eingangsleitung zum Verstärker 85 besteht aus der Leitung 102, die von der Mittelanzapfung des Widerstandes 96 abzweigt, einem Potentiometer 103 und einer Leitung 104. Die Größe des vom Potentiometer 92 abgegebenen Verstellgeschwindigkeitssignals wird durch das Potentiometer 103 so eingestellt, daß die Ruderbewegung genau in der gewünschten Lage anhält, über diese also nicht hinausgeht.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verstellgeschwindigkeitssignal von einem Tachometergenerator 105 erzeugt, dessen Anker von der Rudermaschine 10 über eine biegsame Welle 80, die mit der anschließenden Welle 106 verbunden ist, angetrieben wird.
  • Der Generator 105 speist den Verstärker 85 über Leitungen 106, 107, ein Potentiometer 108 und eine Leitung 109. Mit Hilfe des Potentiometers 108 ist die Größe des dem Verstärker 85 zugeführten Signals einstellbar, so daß ein übermäßiger Ausschlag des Ruders in derselben Weise wie durch das Potentiometer 103 verhindert wird.
  • Die Hilfspumpe 46 führt zur Ergänzung Strömungsmittel in den die Hauptpumpe 25 und die Rudermaschine 10 enthaltenden hydraulischen Kreislauf nach. Zu diesem Zweck ist das Druckrohr 66 der Hilfspumpe 46 mit den Leitungen 33, 38 des hydraulischen Kreislaufes über ein Rohr 110, den Einlaß regulierende Druckventile 111 bzw. 112 und Verbindungsleitungen 113 bzw. 114 verbunden. Ein an die Leitung 110 anschließendes überdruckventil 115 verhindert, daß der Druck in der Nachfülleitung eine vorbestimmte Grenze überschreitet. Aus dem Ventil 115 austretendes Strömungsmittel strömt zum Sammelbehälter 71 zurück. Die Sperrventile 34 und 37 verhindern ein »Überholen« des Ruders, d. h. ein Ausschlagen desselben über den befohlenen Wert und mit einer die befohlene Geschwindigkeit übersteigenden Geschwindigkeit. Die Sperrventile 34, 37 ermöglichen einen Fluß des Strömungsmittels von der Hauptpumpe 25 zu den Zylindern 11 und 12, verhindern aber jeden Rückfluß, bis sich ein vorbestimmter Druck in der gegenüberliegenden Leitung infolge der befohlenen Ruderschwenkung ausgebildet hat. Auf diese Weise wirken die Sperrventile 34, 37 als Bremse gegen jedes »überhol«-Drehmoment, so daß die Ruderdrehgeschwindigkeit nicht die durch die Druckmittelförderung durch die Hauptpumpe 25 befohlene Geschwindigkeit übersteigen kann. Wenn keine Stellungsänderung des Ruders befohlen ist, ist das Ruder hydraulisch durch die Sperrventile 34 und 37 in der betreffenden Stellung blockiert. Die Blockierung kann nur gelöst werden, wenn ein Befehlssignal in die Steuereinrichtung bei dem Steuerglied 74 eingespeist wird.
  • Die Ruderinaschine 10 wird differentiell unmittelbar durch das Strömungsmittel gesteuert, das ihr von der Hauptpumpe 25 zugeführt wird, wobei die Sperrventile 34, 37 die Strömung des Strömungsmittels nur in der einen Richtung von der Pumpe zu den Zylindern zulassen.
  • Der innere Aufbau der öldruckgesteuerten Sperrventile 34 und 37 ist in Fig. 3 dargestellt. Ein federbelasteter Kolben 116 ruht normalerweise gegen seinen Sitz 117, so daß die Verbindungen zwischen den Leitungen 33, 35 und 38, 36 unterbrochen sind. Ein Kanal 118 im Sperrventil 34 steht unmittelbar mit der Leitung 33 und ein Kanal 119 unmittelbar mit der Leitung 35 in Verbindung. Wenn diese Kanäle mit den Leitungen 33, 35 eine Einlaßverbindung zum Zylinder 11 herstellen, so hebt das von der Hauptpumpe 25 der Leitung 33 unter Druck zugeführte Strömungsmittel den Kolben 116 von seinem Sitz 117 ab und gestattet in einer Richtung ein Durchströmen des Strömungsmittels zu dem Zylinder 11 durch die Leitung 35. Läßt der Druck in der Leitung 33 nach, so legt sich der Kolben 116 wieder gegen seinen Sitz 117 und versperrt jeden Rückfluß des Strömungsmittels aus dem Zylinder 11. Das Sperrventil 37 arbeitet in der für das Sperrventil 34 beschriebenen Weise und läßt den Durchfluß des Strömungsmittels zum Zylinder 12 in nur einer Richtung zu.
  • Der hydraulische Kreislauf weist eine in Ruhestellung des Ruders unwirksame Vorrichtung auf, die zum überbrücken der durch den Kolben 116 und den Sitz 117 innerhalb des Sperrventils 34 gebildeten Steuerventile dient. Diese Vorrichtung ist Bestandteil der Sperrventile 34, 37 und besteht, wie in Fig. 3 für Sperrventil 34 dargestellt, aus einem Kanal 120 im Gehäuse des Sperrventils 34, der die Kanäle 118 und 119 miteinander verbindet. Der Kanal 120 hat eine zylindrische Form und nimmt einen verschließenden Kolbenteil 121 auf, der von einer Feder 122 in eine Schließstellung gepreßt ist. Der Teil 121 der überbrückungsvorrichtung ist ein Teil eines Schiebers, der einen Kolben 123 aufweist. Eine Leitung 124 verbindet die Leitung 36 mit dem Sperrventil 34, um den Kolben 123 zu bewegen, wenn die Hauptpumpe 25 Strömungsmittel unter Druck zu dem Zylinder 12 liefert. Unter dieser Bedingung bewegt sich der Verschlußkolben 121 aufwärts gegen die Wirkung der Feder 122, und es wird eine Auslaßverbindung vom Zylinder 11 zur Pumpe durch den überbrückungskanal 120 zwischen den Leitungen 35 und 33 geöffnet. Der Kolben 123 und die Leitung 124 der Anordnung bilden eine Vorrichtung, die auf den Druck des Strömungsmittels in der Einlaßverbindung zur Rudermaschine 10 anspricht und die Überströmvorrichtung in der Auslaßverbindung der Schleife wirksam macht. Zur Umkehrung der Tätigkeit der Rudermaschine 10 wird auf eine zum Sperrventil 37 führende Leitung 125 der in der Einlaßleitung 35 des Zylinders 11 herrschende Druck übertragen, so daß die Überströmvorrichtung im Sperrventil 37 geöffnet und dadurch eine Rückströmung nach der Pumpe 25 ermöglicht wird.
  • Der hydraulische Kreislauf wird durch die Sperrventile 34 und 37 unterbrochen, so daß eine Bewegung des Ruders verhindert wird, die z. B. dadurch zustande kommen kann, daß das Ruder an einen Gegenstand schlägt. Damit sich unter diesen Bedingungen kein übermäßiger Druck in den Ruderverstellzylindem 11 und 12 ausbilden kann, sind überdruckventile 126 und 127 zwischen den Leitungen 35 und 36 vorgesehen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE.-1. Elektrohydraulische Steuereinrichtung zur Rudereinstellung für Fahrzeuge, insbesondere bei Schiffen, mit einer hydraulischen Rudermaschine, die von einer umkehrbaren Hauptpumpe veränderlicher Förderleistung gespeist wird, die ihrerseits über ein Einstellglied durch eine einen hydraulischen Stellmotor enthaltende Steuereinrichtung entsprechend einem elektrischen Steuersignal eingestellt wird, welches von der algebraischen Summe eines z. B. durch Hand einstellbaren Befehlssignals zur Verstellung des RuL---rs und eines entgegenwirkenden, von der Ist-Verstellung des Ruders abhängigen Rückführsignals abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Stellmotor (41) zur Einstellung des Einstellgliedes (30) der Hauptpumpe (25) zugeführte Steuersignal als weitere Komponente ein Verstellgeschwindigkeitssignal enthält, welches dem Befehlssignal entgegengesetzt gerichtet ist und ein Maß für die Verstellgeschwindigkeit des Ruders (22) darstellt.
  2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellgeschwindigkeitssignal der Verstellung des Einstellgliedes (30) der Hauptpumpe (25) entspricht und von einem Signalgenerator, z. B. einem Potentiometer (92), abgenommen wird, welcher bei Verstellung des Einstellgliedes (30) verstellt wird. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellgeschwindigkeitssignal der Verstellgeschwindigkeit des Ruders (22) entspricht und von einem Signalgenerator (105 in Fig. 2) abgenommen wird, welcher bei Schwenkung des Ruders gedreht wird und ein der Verstellgeschwindigkeit des Ruders (22) entsprechendes Signal erzeugt. 4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (41) zur Einstellung der Hauptpumpe (25) Zentrierfedern (43, 44) aufweist, welche das Einstellglied (30) für diese Pumpe (25) in die Mittelstellung (Nullstellung) zurücksteUen. 5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Stellmotor (41) durch eine Hilfspumpe (46) über ein elektrisch gesteuertes Ventil. (47) gespeist wird und daß dieses Ventü (47) von dem Steuersignal gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 852 959, 1036 088; französische Patentschrift Nr. 990 859; Sonderdruck aus AEG-Nütteilungen, H. 1/2, 1952, Aufsatz von Gregor, »Steuerung elektrisch angetriebener Schiffsruderanlagen«, S.7, Bild12; Buch von Kosack-Wangerin: »Elektrotechnik auf Handelsschiffen«, 1956, S. 247.
DES55421A 1956-10-04 1957-10-03 Elektrohydraulische Steuereinrichtung zur Rudereinstellung fuer Fahrzeuge, insbesondere bei Schiffen Pending DE1121500B (de)

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