DE2428825B2 - Hydraulische rueckschlagventilanordnung fuer ein rudersteuerungssystem fuer wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

wirkt. .

5 Hydraulisches Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (29) in einer zweiten Bohrur.g (13) verschiebbar ist. die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Druckmittelkanal (19, 20) in dem Ventilkörper (11) und zwischen den Rückschlagventilen (27 28) erstreckt, wobei der Steuerkolben (29) einen sich axial erstreckenden Zapfen (30. 31) an beiden Enden zum Abheben des Ventilglieds des betreffenden Rückschlagventils (27, 28) von seinem Sitz bei Bewegung des Steuerkolbens (29) bei einer Erhöhung des Drucks des Druckmittels am anderen Ende des Steuertoibens (29) hat, wie an sich bekannt.

6. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch d, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bohrung (13) mit einer Verengung (45) versehen ist. durch die sich einer der Zapfen (30) des Steuerkolbens (29) erstreckt, derart, daß das Fließen von Druckmittel zu und aus dem Raum zwischen der Verengung (45) und dem Steuerkolben (29) gedrosselt ist und damit die Bewegung des Steuerkolbens (29) in beiden Richtungen gedämpft ist.

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Rückschlagventilanordnung zur Anordnung zwischen einer umsteuerbaren Rudermaschinenantriebspumpe und einer hydraulischen Kolbenrudermaschine in einem Rudersteuerungssystem für Wasserfahrzeuge, wobei die Rückschlagventilanordnung einen Ventilkörper, einen ersten und einen zweiten Druckmittelkanal, der sich durch den Körper von einem ersten bzw. einem zweiten Einlaß zur Verbindung mit gegenüberliegenden Seiten der Pumpe zu einem ersten bzw. zu einem zweiten Auslaß zur Verbindung mit gegenüberliegenden Enden der Kolbenrudermaschine erstreckt, ein erstes bzw. ein zweites Rückschlagventil an dem ersten bzw. an dem zweiten Auslaß zur Verhinderung ernes Rückfließens von Druckmittel durch die Auslässe über die Druckmittelkanäle in Richtung auf die Einlasse, einen in dem Körper angeordneten Steuerkolben zum Abheben des ersten bzw. des zweiten Rückschlagventils bei einer relativen Druckerhöhung im zweiten bzw. ersten Druckmittelkanal, ferner ein Druckmittelrückflußnetzwerk in dem Körper mit einem Rückflußauslaß zur Verbindung mit einem Druckmittelspeicher aufweist, wobei das Netzwerk einen ersten und einen zweiten Rückflußkanal hat, die miteinander und mit dem ersten bzw. dem zweiten Druckmittelkanal in Verbindung stehen, und eine in dem Körper verschiebbar gelagerte Freikolbenventileinrichtung enthält, die Druckmittelkanäle und Riickflußkanäle wechselweise bei Beaufschlagung durch die Pumpe sperrt. Es wurde jedoch festgestellt, daß unier bestimmten Voraussetzungen eine unbefriedigende Funktion in Anordnungen der vorbeschriebenen Art entstehen kann, bei denen die Steuerung von mehreren Positionen des Fahrzeuges aus vorgenommen wird. Bei solchen Anordnungen sind eine Anzahl von Rückschlagventilanordnungen parallel zueinander mit einem einzigen Ruderbetätigungszylinder verbunden. Dabei sind Rückwirkungen von einei Anlage auf die andere nicht ausgeschlossen, was zu Fehl.steuerun-

-en bei derart aufgebauten Anlagen am Rückschlagventil führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Ventilanordnung dahingehend zu verbessern, daß unbefriedigende Funktionen nicht eintreten kön- s ₈en. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Frcikolbenventileinrichtung ein erstes end ein zweites Freikolbenveniil aufweist, die durch Federkraft aus der Arbeiisposition. in de- der jeweils beaufschlagte Druckmittelkanal geölfnet und der zügefcörige Druckmiuelrückflußkanal geschlossen ist, in Richtung auf eine Ruheposilion gespannt sind, in der die beiden Druckmitielkanäle geschlossen sind und der erste Druckmiuelrückflußkanal mit dem Rücknußauslaß und dem zweiten Druckmittelrückflußkanal in Verbindung steht, derart, daß die Drücke in den Druckmittelkanälen und am Steuerkolben ausgeglichen sind, so daß kein Abheben der Rückschlagventile erfolgt.

Über die genannten Merkmale hinausgehende Einlelheiten zur 'Weiwrumiung uer fcrfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der erfi.idungsgemäßen hydraulischen Rückschlagventilanordnung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine teilweise schematische Darstellung mit zwei Ruckschlagventilanordnungen veranschaulicht.

Das Rudersteuerungssystem für ein Wasserfahrzeug umfaßt eine Kolbenrudermaschine 1 mit einem Kolben 2, der in die Richtungen R 1 und R 2 verschiebbar ist. An den Enden der Kolbenrudermaschine 1 münden Kanäle 3 und 4 ein, die jeweils über Leitungen 5. 6 bzw. 9, 10 mit Rückschlagventilanordmingen 7 und 8 verbunden sind.

Da die beiden Rückschlagvemilanordnungen iden lisch gestaltet sind, wird nur eine beschrieben. Die entsprechenden Teile beider Rückschkigvenlilanordnungen sind mit den gleichen Be/ugszeicl.en versehen.

Jede Ventilanordnung umfaßt einen Ventilkörper 11 durch den sich zwei parallel zueinander verlaufende Bohrungen 12, 13 hindurcherstrecken. Die Enden der Bohrung 12 sind durch Gewindestöpsei verschlossen, die je einen einwärts gerichteten Anschlagzapfen 15 aufweisen. In die Bohrung 12 führen Einlasse 16 und 17, die über Leitungen Pl und f'2 mit einer umsteuerbaren Rudermaschinenantriebspumpe in Verbindung stehen. Die Mitte der Bohrung 12 ist über einen Rückflußauslaß Iß an eine Leitung Pl angeschlossen, die zu einem Speicher führt. Die zweite hydraulische Rückschlagventilanordnung ist mit den Einlassen 16 und 17 über Leitungen P3 und P4 an eine weitere umsteuerbare Rudermaschinenantriebspumpe angeschlossen und der Rückflußauslaß 18 dieser Rückschlagvenulanordnung ist über eine Leitung P2 mit dem Speicher verbunden. Die Bohrungen 12 und 13 im Ventilgehäuse

11 sind durch Druckmittelkanäle 19 und 20 miteinander verbunden, die über Teilkanäle 2\ und 22 in die Boh- ^ rung 12 einmünden. Druckmittelrückflußkanäle 23 und 24 sind je mit einem Ende mit den Druckmittelkanälen 19 und 20 und mit dem anderen Ende mit der Bohrung

12 zwischen den Teilkanälen 21 und 22 verbunden.

Die Bohrung \2 ~teht an ihren beiden Enden mit je einem Auslaß 25 tv ' "?6 über Rückschlagventile 27 und 28 in Verbindung, t > Stcuerkolbcn 29 mil sich axial erstreckenden Zapfen 30 und 31 ist in der Bohrung 13 derart verschiebbar gelagert, daß er jeweils auf eine der Kugeln der Rückschlagventile 27 bzw. 28 einzuwir- ^(l5 ken vermag. In der Bohrung 12 sind zwei Freikolbenventile 40 und 41 verschiebbar gelagert, die gegeneinander gerichtete Zapfen 42 und 43 aufweisen, /wischen

den Freikolbenver.tilen 40 und 41 ist eine Schraubenfeder 44 angeordnet, die die Zapfen 42,43 übergreift und die beiden Freikolbenventile 40 und 41 auseinander g^egen die Anschlagzapfen 15 drückt. Aus der-Zeichnung ist ersichtlich, daß die Freikolbenveniile so bewegt werder. können., daß der eine oder der andere der Druckmittelteilkanäle 21 bzw. 22 verschlossen werden kann. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß dann, wenn der eine oder der andere der beiden Kanäle geschlossen ist, der entsprechende Druekmittelrückflußkanai 23 oder 24 geöffnet ist. Beim Bei rieb des Rudersteuerungssystems für Wasserfahrzeuge wird dann, wenn der Kolben 2 der Kolbenrudermaschine 1 nach rechts in der Zeichnung bewegt werden soll, die Rudermaschinenantriebspumpe in eine solche Richtung bewegt, daß Druckmittel durch den Einlaß 16 gepumpt wird. Das Druckmittel bewegt das Freikolbenventil 40 in der Bohrung 12 nach rechts entgegen der Kraft der Schraubenfeder 44. In dieser Stellung sind der Teilkanal 22 und der Druckmiuelrückflußkanal 23 verschlossen, wahrend der Teilkanal 21 und der Druckmittelrückflußkanal 24 geöffnet sind. Das Druckmittel strömt durch den Teilkanal 21 und den ersten Druckmittelkanal 19 und hebt die Kugei des Rückschlagventils 27 vom Sit/ aK so daß durch den Auslaß 25 über die Leitung 5 /um Einlaß 3 der Kobenrudermaschine 1 Druckmittel gelangen kann. Gleichzeitig bewegt der im Druckmittelkanai 19 herrschende Druck den Steuerkolben 29 nach rechis, wodurch das Rückschlagventil 28 vom Sitz abgehoben wird. Mit der Bewegung des Kolbens 2 der Kolbenrudermaschine 1 nach rechis in der Zeichnung kann vom Einlaß 4 über das Rohr 9 und den Auslaß 26 über das geöffnete Rückschlagventil 28, den zweiten Druckmittelkanal 20 und den Druckmiuelrückflußkanal 24 über den Rückflußauslali 18 und die Leitung Pl zum Speicher zurückfließen. Um die Bewegungsrichtung des Kolbens 2 der Kolbenrudermaschine 1 umzukehren, wird die Rudermaschinenantriebspumpe lediglich in die entgegengesetzte Richtung in Umlauf versetzt. Das entsprechende Freikolbenventil 41 in der Bohrung 12 und der Steuerkolben 29 bewegen sich dann nach links in der Zeichnung.

Wird die Druckmittelförderung von der Rudermaschiiienantru.bspumpe durch den Einlaß 16 eingestellt, so treibt die Schraubenfeder 44 das Freikolbenveniil 40 nach links in der Zeichnung, so daß die Druckmittelrückflußkanäle 23 und 24 direkt miteinander verbunden werden. Damit wird der Druck zu beiden Seiten des Steuerkolbens 29 ausgeglichen, so daß dieser das Rückschlagventil 28 nicht mehr vom Sitz abhebt. Unier diesen Umständen kann kein Druckmittel von der zweiten Rückschlagventilanordnung über die Leitung 9 über die Leitung Pl in den Speicher gelangen.

Die andere Rückschlagveniilanordnung kann somit wirksam in Funktion treten, um die Kolbenrudermaschine 1 arbeiten zu lassen.

Hin zu verhindern, daß der Steuerkolben 29 dann, wenn Druckmittel unter großem Druck aus der Leitung 5 beim Offnen des Rückschlagventils 27 in den Druckmiticlkanal 19 gelangt, sich sehr schnell nach rechts in der Zeichnung bewegt und das Ventil 27 dadurch wiedei schließt, ist eine Verengung 45 in der Bohrung 13 vorgesehen, die den Zapfen 30 mit geringem Spiel umgibt. Das Spiel zwischen der Verengung 45 und dem Zapfen 30 reicht aus, um den Durchfluß von Druckmittel während eines normalen Betriebes der Riickschlagvcntilanordnung zu ermöglichen. Es reicht aber nicht aus, um ein schnelles Ouichfließcn von Druckmittel zu

gestatten, wie es während der vorstehend beschriebenen Situation auftritt. Der Druckmitteldurchfluß zwischen der Verengung 45 und dem Zapfen 30 des Steuerkolbens 29 wirkt auf diese Weise so, daß die Bewegung des Steuerkolbens 29 gedämpft wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: v^

1. Hydraulische Rückschlagventilanordnung zur Anordnung zwischen einer umsteuerbaren Rudermaschinenantriebspumpe und einer hydraulischen Kolbenrudermaschine in einem Rudersteuerungssystem für Wasserfahrzeuge, wobei die Rückschlagventilanordnung einen Ventilkörper, einen ersten und einen zweiten Druckmittelkanal, der sich durch den Körper von einem ersten bzw. einem zweiten Einlaß zur Verbindung mit gegenüberliegenden Seiten der Pumpe zu einem ersten bzw. zu einem zweiten Auslaß zur Verbindung mit gegenüberliegenden Enden der Kolbenrudermaschine erstreckt, ein erstes bzw. ein zweites Rückschlagventil an eiern ersten bzw. an dem zweiten Auslaß zur Verhinderung eines Rückfließens von Druckmittel djrch die Auslässe über die Druckmiueikanäle in Richtung auf die Einlasse, einen in dem Körper angeordneten Steuerkolben zum Abheben des ersten bzw. zweiten Rückschlagventils bei einer relativen Druckerhöhung im zweiten bzw. ersten Druckmittelkanal, ferner ein Druckmittelrückflußnetzwerk in dem Körper mit einem Rückflußauslaß zur Verbindung mit einem Druckmittelspeicher aufweist, wobei das Netzwerk einen ersten und einen zweiten Rückflußkanal hat, die miteinander und mit dem ersten bzw. dem zweiten Druckmittelkanal in Verbindung stehen, und eine in dem Körper verschiebbar gelagerte Freikolbenventileinrichtung enthält, die Druckmittelkanäle und Rückflußkanäle wechselweise bei Beaufschlagung durch die Pumpe sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Freikolbenventileinrichtung ein erstes und ein zweites Freikolbenventil (40, 41) aufweist, die durch Federkraft (Feder 44) aus der Arbeitsposition, in der der jeweils beaufschlagte Druckmittelkanal (19, 20) geöffnet und der zugehörige Druckmittelrückflußkanal (23, 24) geschlossen ist, in Richtung auf eine Ruheposition gespannt sind, in der beide Druckmittelkanäle (19, 20) geschlossen sind und der erste Druckmittelrückflußkanal (23) mit dem Rückflußauslaß (18) und dem zweiten Druckmittelrückflußkanal (24) in Verbindung steht, derart, daß die Drücke in den Druckmittelkanälen (19, 20) und am Steuerkolben (29) ausgeglichen sind, so daß kein Abheben der Rückschlagventile (27, 28) erfolgt.

2. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Freikolbenventil (40, 41) koaxial in einer Bohrung (12) in dem Ventilkörper (U) verschiebbar sind und daß der erste und der zweite Druckmittelkanal (19, 20) und Rückflußkanal (23, 24), der Rücknußauslaß (18) und die "Einlasse (16, 17) zur Bohrung (12) hin öffnen, wie an sich bekannt.

3. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Freikolbenventil (40, 41) jeweils durch einen zylindrischen Körper gebildet sind, der einen Zapfen (42,43) hat, der sich jeweils zum jeweils anderen Ventil hin erstreckt, derart, daß ein geringster Abstand zwischen den zylindrischen Körpern auf rechterhalten wird.

4. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Freikolbenventil (40, 41) durch eine Schraubenfeder (44) auseinandergespannt sind, die /wischen den Ventilen (40.41) in der Bohrung (12) sitzt und als die in Ruheposition spannende Federkraft