DE2428825C3 - Hydraulische Rückschlagventilanordnung für ein Rudersteuerungssystem für Wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

wirkt

5. Hydraulisches Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (29) in einer zweiten Bohrung (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 Steuerkolbens (29) hat, wie an sich bekannt.

6. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 5, 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 Körner 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 eines 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 Rückflußkanäle wechselweise bei Beaufschlagung durch die Pumpe sperrt. Es wurde jedoch festgestellt, daß unter bestimmten Voraussetzungen eine unbefriedigende Funktion in Anordnungen der vorb'eschriebenen Art entstehen kann, bei denen die Steuerung von mehreren Positionen des Fahrzeuges aus vorgenommen wird. Bei solchen Anordnungen sind eine Anzahl von Rückschlagventiianordnungen parallel zueinander mit einem einzigen Ruderbetätigungszylinder verbunden. Dabei sind Rückwirkungen von einer Anlage auf die andere nicht ausgeschlossen, was zu Fehlsteuerun-

gen 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 können. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Freikolbenventileinrichtung ein erstes und ein zweites Freikolbenventil aufweist, die durch Federkraft aus der Arbeitsposition, in der der jeweils beaufschlagte Druckmittelkanal geöffnei und der zügehörige Druckmittelrückflußkanal geschlossen ist, in Richtung auf eine Ruheposition gespannt sind, in der die beiden Druckmhtelkanäle geschlossen sind und der erste Druckmittelrückflußkanal mit dem Rückflußauslaß und dem zweiten Druckmittelrückflußkanal in Verbindung steht, derart, daß die Drücke in den Druckmit-Hkanälen und am Steuerkolben ausgeglichen sind, so daß kein Abheben der Rückschlagventile erfolgt.

Über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Rückschlagventilanordnung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine teil weise schematische Darstellung mit zwei Rückschlagventilanordnungen 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 isünden Kanäle 3 und 4 ein, die jeweils über Leitungen 5,6 bzw. 9,10 mit Rückschlagventilanordnungen 7 und 8 verbunden sind.

Da die beiden Rückschlagventilanordnungen identisch gestaltet sind, wird nur eine beschrieben. Die entsprechenden Teile beider Rückschlagventilanordnungen sind mit d^n gleichen Bezugszeichen 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 Gewindestöpstl verschlossen, die je einen einwärts gerichteten Anschlagzapfen 15 aufweisen. In die Bohrung 12 führen Einlasse 16 und 17, die über Leitungen PX und P2 mit einer umsteuerbaren Rudermaschinenantriebspumpe in Verbindung stehen. Die Mitte der Bohrung 12 ist über einen Rückflußauslaß 18 an eine Leitung PX 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 Rückschlagventilanordnung ist über eine Leitung Pl mit dem Speicher verbunden. Die Bohrungen 12 und 13 im Ventilgehäuse

11 sind durch Druckmittelkanäle 19 und 20 miteinander verbunden, die über Teilkanäle 21 und 22 in die Bohrung 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 13 steht an ihren beiden Enden mit je einem Auslaß 25 und 26 über Rückschlagventile 27 und 28 in Verbindung. Ein Sleuerkolben 29 mit 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- ⁰S ken vermag. In der Bohrung 12 sind zwei Freikolbenventile 40 und 41 verschiebbar gelagert, die gegeneinander Berichtete ZaDfen 42 und 43 aufweisen. Zwischen

den Freikolbenventilen 40 und 41 ist eine Schraubenfeder 44 angeordnet, die die Zapfen 42,43 übergreift und die beiden Freikolbenventile 40 und 41 auseinander gpgen die Anschlagzapfen 15 drückt. Aus der Zeichnung ■st ersichtlich, daß die Freikolbenventile so bewegt werden können, daß der eine oder der andere der Druckmittelteilkanäle 21 bzw. 22 verschlossen werden kann. Dabei ist die Anordnung se getroffen, daß dann, wenn der eine oder der andere der beiden Kanäle geschlossen ist, der entsprechende Druckmittelrückflußkanal 23 oder 24 geöffnet ist. Beim Betrieb 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 Druckmittelrückflußkanal 23 verschlossen, während der Teilkanal 21 und der Druckmittelrückflußkanal 24 geöffnet sind. Das Druckmittel strömt durch den Teilkanal 21 und den ersten Druckmitteikanal 19 und hebt die Kugel des Rückschlagventils 27 vom Sitz ab, so daß durch den Auslaß 25 über die Leitung 5 zum Einlaß 3 der Kobenrudermaschine 1 Drjckmittel gelangen kann. Gleichzeitig bewegt der im Druckmitlelkanal 19 herrschende Druck den Steuerkolben 29 nach iechts, wodurch das Rückschlagventil 28 vom Sitz abgehoben wird. Mit der Bewegung des Kolbens 2 der Kolbenrudermaschine 1 nach rechts in der Zeichnung kann vom Einlaß 4 über das Rohr 9 und den Aus'aß 26 über das geöffnete Rückschlagventil 28. den zweiten Druckmittelkanal 20 und den Druckmittelrückflußkanal 24 über den Rückflußauslaß 18 und die Leitung P1 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 Rudermaschinenantriebspumpe durch den Einlaß 16 eingestellt, so treibt die Schraubenfeder 44 das Freikolbenventil 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 Siiz abhebt. Unter diesen Umständen kann kein Druckmittel von der zweiten Rückschlagventilanordnung über die Leitung 9 über die Leitung Pl in den Speicher gelangen.

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

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

gestatten, wie es während der vorstehend beschriebenen Situation auftritt. Der Druckmitteldurchfiuß 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:

1. Hydraulische Rückschlagventilanordnung zur Anordnung zwischen einer umsteuerbaren Rudermaschinenantriebspumpe und einer hydraulischen Kolbenrudermaschine in einem Rudersteuerungssystem für Wasserfahrzeuge, wobei die Rückschlagventilanordnung einen Ventilkörp*r, 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 ?ur Verbindung mit gegenüberliegenden Enden der Kolbenrudermaschine erstreckt, ein erstes bzw. ei»} zweites Rückschlagventil an dem ersten bzw. an dem zweiten Auslaß zur Verhinderung eines 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. zweiten Rückschlagventils bei einer relativen Druckerhöhung im zweiten bzw. ersten Druckmittelkar al, 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 Verbinduig stehen, und eine in dem Körper verschiebbar gelagerte Freikolbenventileinrichtung enthält, die Druckmittelkanäle und Rückflußkanäle wechselweise jei 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, :!4) 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) urd 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 Rückflußauslaß (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 aufrechterhalten 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 zwischen den Ventilen (40,41) in der Bohrung (12) sitzt und als die in Ruheposition spannende Federkraft