DE2154399A1 - Vorrichtung zum Ausüben von Stellkräften - Google Patents
Vorrichtung zum Ausüben von StellkräftenInfo
- Publication number
- DE2154399A1 DE2154399A1 DE19712154399 DE2154399A DE2154399A1 DE 2154399 A1 DE2154399 A1 DE 2154399A1 DE 19712154399 DE19712154399 DE 19712154399 DE 2154399 A DE2154399 A DE 2154399A DE 2154399 A1 DE2154399 A1 DE 2154399A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- chamber
- control
- housing
- spindle
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
-
- 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
- B63H25/26—Steering engines
- B63H25/28—Steering engines of fluid type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/08—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
- F15B9/12—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor in which both the controlling element and the servomotor control the same member influencing a fluid passage and are connected to that member by means of a differential gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
ι λ 11.·.\ ι.ιΛΐ. υ,ΐ Dr. F/F
8 ΜΓ-ΜΑΊΙA 90 29. 10. 1971
LORENZOMSTnASaB 54
Applied Power Industries, Inc. Milwaukee, Wisconsin 53218, V.St.A.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausüben von Stellkräften,
insbesondere zum Steuern von Fahrzeugen.
Die Erfindung führt zu einem Antriebssystem, bei dem sich eine relativ
große Last mittels relativ kleiner und empfindlich reagierender 3ingangskräfte genau bewegen oder festhalten läßt. In diesem System
werden auf hydraulischem Wege relativ kleine Steuersignale in eine entsprechende Bewegung für eine Last mit relativ hohem Bewegungswiderstand
umgesetzt. Dabei ist die Erfindung von besonderer Bedeutung für Steuer- und Lenkeinrichtungen für Land-, Luft- und Wasserfahrzeuge, und
sie eignet sich in hervorragendem Maße für Steueranlagen, die mehr als ein Eingabeorgan für Steuerbefehle, eine hydraulische Leistungsversorgung
und einen Kreiselkompaß für automatisches Navigieren besitzen.
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausüben von Stellkräften zu schaffen, die Steuersignale, die ihr
über ein oder mehrere Steuerorgane mit Gregentaktbetätigung von Hand
und/oder einen automatischen Piloten zugeführt werden, in entsprechende
Bewegungen beispielsweise von Schifferudern, gelenkten Fahrzeugrädern oder Flugzeugrudern umsetzt, wobei die von Hand eingegebenen Befehle
denen des automatischen Piloten zeitweilig vorgehen können und ein Notbetrieb auch bei Ausfall der Hydraulikkraft möglich 1st, und die
sich durch eine besondere Bewegungszuverlässigkeit insbesondere ihres Steuerventils auszeichnet.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in
einem feststehenden Hydraulikzylinder ein hinundhergehender und über .
eine nach außen geführte Kolbenstange die Stellkräfte abgebender
,209820/0944
Kolben eine erste und eine zweite Kammer voneinander trennt, von denen
die erste ständig mit einer Seite eines Druckfluidsystems verbunden und die zweite über ein Steuerventil wahlweise an verschiedene Seiten
des Druckfluidsystems anschließbar ist.
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung lassen eich
Steuerbefehle von mehreren Steuerrädern oder Steuerknüppeln und einem automatischen Piloten mit Steuerung durch einen Kreisel- oder Magnetkompaß
auf die Steuerruder auch größerer Schiffe oder Flugzeuge übertragen, wobei die Steuerbefehle der Handsteuerung die des automatischen
Piloten automatisch überwiegen und sich demgegenüber durchsetzen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsfomr der Erfindung sind die den beiden Kammern im Hydraulikzylinder zugewandten Stirnflächen des Kolbens
unterschiedlich groß und ist die zweite Kammer über das Steuerventil wahlweise entweder auf einen in der ersten Kammer ständig
herrschenden ersten Fluiddruck im Druckfluidsystem oder auf einen davon verschiedenen zweiten Fluiddruck bringbar. Dabei kann insbesondere
die der zweiten Kammer zugewandte Stirnfläche des Kolbens die größere sein, wobei dann der erste Fluiddruck ein höherer Betriebsdruck einer Druckquelle und der zweite Fluiddruck ein niedrigerer
Vorratsdruck in einem Fluidtank ist.
In Weiterbildung der Erfindung besitzt das Steuerventil ein Gehäuse
mit einer darin unter dem Einfluß einer nach außen geführten Ventilstange hinundhergehenden Ventilspindel. Außerdem kann mit der Kolbenstange
außerhalb des Hydraulikzylinders ein Gestänge gekoppelt sein, an dem außerdem mindestens ein Befehlsglied für die Eingabe von
Steuerbefehlen angreift und die Ventilstange für eine den jeweiligen Stellbefehlen entsprechende Bewegung der Ventilspindel im Gehäuse des
Steuerventils angelenkt ist. Bevorzugt ist das Gestänge mit einem Ende
an der Kolbenstange angelenkt und steht an seinem mittleren Teil mit der Ventilstange und an seinem zweiten Ende mit Befehlsgliedern in
Verbindung, wobei die Verbindung der Befehlsglieder mit dem zweiten
Ende des Gestänges über im Gegentakt betreibbare Steuerkabel erfolgen kann.
209820/0944
Weiterhin kann die Ventilstange mit einer Automatik für die Eingabe
von StellbefeHen gekoppelt sein. Bevorzugt ist dabei die Ventilstange
mit der Automatik über eine Gewindespindel verbunden, die ihrerseits in einer am Gestänge gegen Drehung um die Achse der Gewindespindel
gesichert, aber um eine dazu und zum Gestänge senkrechte Achse schwenkbar angebrachte! Mutter drehbar und dadurch axial bewegbar gelagert
ist. Durch diese Art der Einkopplung der verschiedenen Stellbefehle von den am Gestänge angreifenden Befehlsgliedern einerseits und
von der Automatik andererseits ist automatisch ein Vorrang für die von Hand an den Befehlsgliedern eingegebenen Stellbefehle gewährleistet.
In Ausgestaltung der Erfindung kann das·Steuerventil am Hydraulikzylinder
um eine zur Bewegungsrichtung seiner Ventilspindel senkrechte Achse schwenkbar angelenkt sein. Auf diese Weise kann die
Ventilstange für die Betätigung der Ventilspindel allen Bewegungen des Gestänges folgen, ohne daß die Gefahr eines Verkantens der Ventilspindel
im Gehäuse des Steuerventils besteht.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse
des Steuerventils an beiden Enden je einen Endanschlag für die Anlage der jeweiligen Stirnfläche der Ventilspindel am Ende von deren
Maximalverschiebung im Gehäuse durch die Ventilstange in der einen
oder der anderen Richtung aufweist. Damit ist dann jeweils nach Anlage der Ventilspindel an den Endanschlägen eine Handverstellung der Kolbenstange
über die Befehlsglieder auch bei Ausfall der Hydraulikkraft möglich.
Bevorzugt ist schließlich noch eine Ausbildung der Ventilspindel in der Weise, daß sie an beiden Enden tragende Flächen aufweist, in
die rundumlaufende Nuten eingearbeitet sind, die zwischen sich Stege
anschließen, deren Breite ebenso wie die der Nuten die lichte Weite von durch die tragenden Flächen absperrbaren seitlichen Bohrungen im
Gehäuse für die Verbindung einer zwischen den tragenden Flächen liegenden und mit der zweiten Kammer im Hydraulikzylinder verbundenen
Kittelkammer im Gehäuse mit der einen bzw. der anderen ßeite des Druckfluidsystems unterschreitet. Auf diese Weise kann rund um die
209820/0944
2154393
Ventilspindel in jedem Betriebszustand ein Druckgleiclrjewicht aufrechterhalten
werden, das ein Festfressen der Ventilspindel im Gehäuse des Steuerventils ausschließt, ohne daß dazu Ausgleichsnuten in die Innenflächen
des Gehäuses eingearbeitet werden müßten, die herstellun^stechnische
Schwierigkeiten bereiten können.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht, die ihre Vorteile klar erkennbar werden
lassen; dabei zeigen in der Zeichnung:
Fig. 1 und 1A einen Horizontalschnitt durch eine auf den Betrieb der Ruderanlage eines Schiffes zugeschnittene Vorrichtung
in erfindungsgemäßer Ausbildung,
Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Aufsicht auf die Darstellung
in Fig. 1,
Fig. 3 und 4 in größerem Maßstab gehaltene Schnitte durch das
Steuerventil der Vorrichtung von Fig. 1 in zwei weiteren Betriebszuständen und
Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt durch eine abgewandelte
Ausführungsform für das Steuerventil.
Die dargestellte Vorrichtung 10 ist für den besonderen Einsatzfall
einer Ruderanlage für Schiffe bestimmt; es sei jedoch nochmals betont, daß sich die Erfindung immer dann mit Vorteil einsetzen läßt, wenn es
darum geht, eine große Last mit einer relativ kleinen eingangsseitigen ^ Kraft zu bewegen.
Die Hauptteile der Vorrichtung 10 sind eine Hydraulikeinrichtung 12,
ein Steuerventil 14, eine Handsteuerung 16 mit Steuerrädern i6a, 16b
und i6c, ein automatischer Pilot 18 und ein Gestänge 20. Die Vorrichtung
10 dient der Verschwenkung eines Ruders 22 entsprechend Steuerbefehlen, die entweder über die Steuerräder 16a bis i6c von Hand oder
über den automatischen Piloten 18 eingegeben werden.
Die Hydraulikeinrichtung 12 enthält einen Hydraulikzylinder 24, in
dem ein Kolben 26 hinundhergehen kann. Hit dem Kolben 26 ist eine
209820/0944
BAD
Kolbenstange 28 verbunden, die durch eine endseitige Dichtung 30 hindurch
aus dem Hydraulikzylinder 2A austritt. An ihrem freien äußeren Ende besitzt die Kolbenstange 28 eine Öffnung für die Befestigung
einer Ruderpinne3A-, die in einer feststehenden Konsole 23 schwenkbar
gelagert ist und starre Verbindung zum Ruder 22 hat, das damit je nach der Stellung des Kolbens 26 im Hydraulikzylinder 2A- verschiedene
Lagen einnimmt, von denen in Fig. 1 zwei Beispiele 22a und 22b angedeutet sind. Bevorzugt sind die Maße von Hydraulikzylinder 2A-, Kolbenstange
28 und Ruderpinne 3A- so aufeinander abgestimmt, daß das Ruder
in Richtung der Länr-sachse des zu steuernden Schiffes verläuft, wenn
der Kolben 26 im Hydraulikzylinder 2A- angenähert Mittelstellung einnimmt.
Das zweite Ende des Hydraulikzylinders Zh ist durch einen Stopfen
abgeschlossen, der seinerseits über einen Bolzen 37 an einer Quertraverse des Schiffes befestigt ist.
Der Kolben 26 unterteilt den Hydraulikzylinder 2A- in zwei volumenverüuderliche
Kammern 38 und A-G. Die Kammer AO steht über einen Auslaß
in ständiger Verbindung mit der Betriebsdruckseite eines Druckfluidsystems,
das in Fig. 1 durch eine Anschlußleitung hZ angedeutet ist. Die Kammer 38 läßt sich über eine Bohrung 39 im Stopfen 36 mit
Steuerdruck beaufschlagen.
Das Steuerventil 1A- besitzt ein zylindrisches Gehäuse AA-, das über
einen Schwenkzapfen A-6 am Hydraulikzylinder 2A- angelenkt ist. Das Gehäuse
AA- enthält eine axiale Bohrung A-8, in der eine Ventilspindel 50
hinundhergehen kann. An der Ventilspindel 50 sitzt eine Ventilstange 52,
die durch eine endseitige Dichtung 5A- hindurch aus dem Gehäuse AA- austritt.
An ihrem freien äußeren Ende besitzt die Ventilstange 52 eine
Gewindespindel 56, mit der sie in eine Mutter 58 eingeschraubt ist. Die Ventilspindel 50 ist mit endseitigen tragenden Flächen 62 und 6A-ausgebildet,
die über einen mittleren Schaftteil mit kleinerem Durchmesser miteinander verbunden sind. Die tragenden Flächen 62 und 6A- der
Ventilspindel 50 unterteilen die axiale Bohrung ^8 im Gehäuse A4 in
zwei äußere Kammern 68 und 72 und eine mittlere Kammer 70.
209820/0944
In die Bohrung 48 des Gehäuses 44 münden seitlich zwei Öffnungen 71
und 74, Yon denen die Öffnung 71 den Betriebsdruck P des Druckfluidsystems
führt, während die Öffnung 74 die Verbindung zu einem Vorratstank
für Fluid herstellt, in dem ein Vorratsdruck T herrscht, der niedriger liegt als der Betriebsdruck P. Die Kammer 70 ist über eine
Leitung 76 mit der Kammer 38 im Hydraulikzylinder 24 verbunden, während
die Kammer 68 in Fig. 1 und 2 über eine weitere Leitung 79 mit dem Vorratstank in Verbindung steht. Bei der in Fig. 5 veranschaulichten
abgewandelten Ausführungsform für das Steuerventil 14 fehlt diese weitere Leitung 79» und die Kammer 68 hat stattdessen über einen
axialen Kanal 77 in der Ventilspindel 50 Verbindung zur Kammer 72.
Die Kammer 72 ihrerseits steht in beiden Ausführungsformen in ständiger Verbindung mit dem Vorratstank. Sowohl in der Kammer 68 als auch
in der Kammer 72 herrscht also ständig der niedrigere Vorratsdruck T.
Wie die vergrößerte Darstellung in Fig. 3 bis 5 am deutlichsten
zeigt, sind die tragenden Flächen 62 und 64 der Ventilspindel 50 mit
rundumlaufenden Nuten 73 versehen, die zwischen sich Stege 75 einschließen, deren Breite und gegenseitiger Abstand geringer sind als
die lichte Weite der Öffnungen 71 und ?4. Bei Verschluß der Öffnungen
71 und 74 durch die tragenden Flächen 62 bzw. 64 umspült daher das
Druckfluid die Ventilspindel 50 in mindestens einer der Nuten 73, und
es ergibt sich ein Druckgleichgewicht über den Umfang der Ventilspindel 50» das deren Festfressen in der Bohrung 48 in jedem Betriebszustand
verhindert. Die von außen in die tragenden Flächen 62 und 64 der Ventilspindel 50 eingearbeiteten Nuten 73 sind erheblich billiger
herzustellen als innere Ringnuten im Ventilgehäuse, wie sie sonst bei
Niederstromspindelventilen zur Erzeugung eines Druckgleichgewichts am
Spindelumfang üblich sind, sind aber ebenso wirksam wie diese. In dieser Ausbildung der Ventilspindel 50 liegt also ein erheblicher Vorteil
der Vorrichtung nach der Erfindung.
Das Gestänge 20 ist an der Kolbenstange 20 mittels eines Schwenkzapfens
82 angelenkt, und ebenso ist die Mutter 58 über Schwenkzapfen 84 schwenkbar mit dem Gestänge 20 verbunden. An seinem freien
Ende bildet das Gestänge 20 ein Lager 86, an dem über einen weitex'en
209820/0944
Schwenkzapfen 87 mehrere Montageklötze 88a, 88b und 88c angelenkt sind,
an denen wiederum die Enden von Steuerkabeln 92a, 92b und 92c befestigt sind, die zu den Steuerrädern i6a bis i6c führen. Eine Drehung eines
der Steuerräder i6a bis i6c führt daher über eine Längsbewegung des
zugehörigen Steuerkabels 92a, 92b oder 92c zu einer Verschwenkung des Gestänges 20.
Der automatische Pilot 18 enthält einen Kreisel- oder Magnetkompaß
9^ bekannter Bauart, der ein elektrisches Steuersignal an einen
Antriebsgenerator 96 abgibt, der seinerseits über eine biegsame Welle
98 als Ausgangssignal eine Drehbewegung erzeugt, die über eine Nabe
in die Gewindespindel 56 am Ende der Ventilstange 52 eingekoppelt wird.
In Fig. 1 und 2 ist das Steuerventil 1^ in der Null- oder Gleichgewichtslage
seiner Ventilspindel 50 dargestellt, bei der der Kolben
26 im Hydraulikzylinder 2h hydraulisch gegen jede Bewegung blockiert
wird und so das Ruder 22 in der eingestellten Lage festhält. Wird nun eines der Steuerräder i6a bis i6c entgegen dem Uhrzeiger gedreht, so
dreht sich auch das Gestänge 20 entgegen dem Uhrzeiger mit dem Schwenkzapfen 82 als Drehpunkt. Durch diese Bewegung wird die Ventilspindel
50 nach links in die in Fig. 3 dargestellte Lage gebracht,
in der sie die zum Vorratstank führende Öffnung 7^ absperrt und die
Betriebsdruck P führende Öffnung 71 freigibt. Damit gelangt der Betriebsdruck
P nacheinander in die Kammer 70 im Gehäuse hk des Steuerventils
lh, in die Leitung 76 und in die Kammer 38 im Hydraulikzylinder
2k. Die Kammer ^fO im Hydraulikzylinder 24 steht zwar wie oben erwähnt
ständig unter dem Betriebsdruck P, da jedoch die der Kammer 38
zugewandte Stirnfläche 26a des Kolbens 26 etwa doppelt so groß ist wie seine der Kammer kO zugewandte Stirnfläche 26b, bewegen sich bei
gleichem Druck in den Kammern 38 und *t-0 der Kolben 26 und mit ihm die
Kolbenstange 28 nach rechts, und die Huderpinne J>h bringt das ßuder
in die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Lage 22a. Die Bewegung der Kolbenstange 28 nach rechts versetzt das Gestänge 20 in eine erneute
Drehung entgegen dem Uhrzeiger, jedoch mit dem Schwenkzapfen 87 ale Drehpunkt. Diese Bewegung des Gestänges 20 bringt die Ventilspindel
50 wieder nach rechts bis in ihre Null- oder Gleichgewichtslage,
209820/0944
— υ —
worauf die Bewegung der Kolbenstange 2ö und des Kolbens 26 aufhört
und die Ruderpinne 3k wieder unbeweglich geiiali ;·ι wird, bis das
oteuerventil 14 ein neues Steuersignal zugeführt erhält, das seine
Ventilspindel 50 aus ihrer Null- oder Gleichgewichtslage bringt. Die
gleichen Beziehungen gelten auch für entgegengesetzte Steuerbewegungen. Uird das Gestänge 20 über eines der Steuerkabel 92a bis 92c im Uhrzeigersinne
um den Schwenkzapfen 82 gedreht, so gelangt die Ventilspindel 50 nach rechts in die in Fig. k dargestellte Lage und sperrt
die Betriebsdruck führende Öffnung 71 ab und gibt die auf Vorratsdruck T liegende Öffnung 7k frei. Dies führt zu einem Druckabfall in
der Kammer 38 des Hydraulikzylinders 24, und der Kolben 26 bewegt
sich daher so lange nach links, bis das Steuerventil 1*f durch die
über die Kolbenstange 28 ausgelöste Drehung des Gestänges 20 um den Schwenkzapfen 87 im Uhrzeigersinne wieder die in Fig. 1 und 2 dargestellte
Null- oder Gleichgewichtslage für seine Ventilspindel 50 angenommen
hat.
Hingewiesen sei dabei auf die schwenkbare Montage des Steuerventils
Λk am Hydraulikzylinder 2k. Diese Montageart ermöglicht es der
Ventilstange 52 im gesamten Bewegungsbereich für das Gestänge 20,
trotz der Änderung im vertikalen Abstand zwischen dem Schwenkzapfen 82 und der Mutter 58 durch die Veritschwenkung des Gestänges 20 um
die Schwenkzapfen 82 oder 87 eine genau geradlinige Hinundherbewegung beizubehalten.
Wird das Schiff über den automatischen Piloten 18 gesteuert, so
führt eine Drehbewegung der Welle 98 und der Nabe 99 zu einer entsprechenden
Drehung der Gewindespindel 56 in der Mutter 58 und damit über die Ventiletange 52 zu einer Längsverschiebung der Ventilspindel
50 im Gehäuse kk des Steuerventils Ik. Diese Bewegung der Ventilspindel
50 wiederum hat wie oben ausgeführt entweder einen Anstieg
oder eine Absenkung des in der Kammer 38 herrschenden Drucks zur
Folge, und es stellt sich eine entsprechende Verschiebung des Kolbens 26 ein, die über das Gestänge 20 die Ventilspindel 50 wieder in
ihre Null- oder Gleichgewichtslage zurückführt. Die über den automatischen
Piloten 1& ausgelöste primäre Drehbewegung der Ventilspindel 1JO
2Ü982Ü/0944
8AD ORIGINAL
Im Gehäuse hk hat also im Endergebnis die gleiche Wirkung wie die
über die Handsteuerung veranlaßte unmittelbare Längsbewegung der Ventilspindel 50.
Angemerkt sei noch« daß auch bei Steuerung des Schiffes über den
automatischen Piloten 18 jede Bewegung an einem der Steuerkabel 92a
bis 92c am Gestänge 20 das anliegende Steuersignal aus dem automatischen
Piloten 18 überwindet, was für eine Handsteuerung in Notsituationen
von Vorteil ist, die unerwartet ein rasches Eingreifen in die Steuerung von Hand verlangen.
Die dargestellte Vorrichtung 10 ist so aufgebaut, daß sie auch bei Ausfall der Hydraulikkraft betriebsfähig bleibt. Wie Fig. 1
zeigt, führt nämlich jede Bewegung des Gestänges 20 nach links oder entgegen dem Uhrzeiger zu einer analogen Verschiebung der Ventilspindel
50 nach links in der oben beschriebenen Weise. Bei Ausfall
der fly^raulikkraft läßt sich jedoch die Ventilapindel 50 so weit
nach links verschieben, bis ihre Stirnfläche an einem das Gehäuse kk
abschließenden Stopfen 53 zur Anlage kommt, t/orauf die Schwenkzapfen
8'f zu festen Drehlagern werden und eine fortgestzte Bewegung des
Gestänges 20 in der gleichen Richtung den Kolben 26 nach außen und in der Zeichnung nach rechts führt. Die gleichen Verhältnisse ergeben
sich bei einer Verschwenkung des Gestänges 20 im Uhrzeigersinne bis zur Anlage der Stirnfläche der Ventilspindel 5O an der endeeitigen
Dichtung 5^, durch die die Schwenkzapfen 8k wieder zu festen Drehlagern
werden, worauf eine fortgesetzte Bewegung des Gestänges 20 im gleichen Sinne den Kolben 26 im Hydraulikzylinder 2h nach innen
führt. In beiden Fällen bleibt also eine Beeinflussung des Kuders 22
über die Steuerräder i6a bis I6c auch nach Ausfall der Hydraulikkraft
möglich.
- Patentansprüche -
209820/0944
Claims (12)
1. !Vorrichtung zum Ausüben von Stellkräften, insbesondere zum
ι
ern von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem feststehenden
Hydraulikzylinder (2k) ein hinundhergehender und über eine nach außen geführte Kolbenstange (28) die Stellkräfte abgebender
Kolben (26) eine erste und eine zweite Kammer (kO bzw. 38) voneinander
trennt, von denen die erste (kO) ständig mit einer Seite (P)
eines Druckfluidsystems (k2) verbunden und die zweite (38) über ein
Steuerventil (14) wahlweise an verschiedene Seiten (P oder T) des
Druckfluidsystems (k2) anschließbar ist.
2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den
beiden Kammern (38 und 4-0) im Hydraulikzylinder (2*f) zugewandten
Stirnflächen (26a bzw. 26b) des Kolbens (26) unterschiedlich groß sind und die zweite Kammer (38) über das Steuerventil (i*f) wahlweise
entweder auf einen in der ersten Kammer (40) ständig herrschenden ersten Fluiddruck (B) im Druckfluidsystem (k2) oder auf einen davon verschiedenen
zweiten Fluiddruck (T) bringbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der
zweiten Kammer (38) zugewandte Stirnfläche (26a) des Kolbens (26) größer ist als seine der ersten Kammer (kO) zugewandte Stirnfläche (2ob)
und daß der erste Fluiddruck ein höherer Betriebsdruck (P) einer Druckquelle und der zweite Fluiddruck ein niedrigerer Vorratsdruck (T)
in einem Vorratstank für Fluid ist.
*f. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerventil (i*f) ein Gehäuse (Mf) lait einer darin
unter dem Einfluß einer nach außen geführten Ventilstange (52) hinundhergehenden
Ventilspindel <50) besitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der
Kolbenstange (28) außerhalb des Hydraulikzylinders (2^) ein Gestänge
(20) gekoppelt ist, an dem außerdem mindestens ein Befelilsglied (16)
209820/0944
für die Eingabe von Stellbefehlen angreift und die Ventilstange (52)
für eine den jeweiligen Stellbefehlen entsprechende Bewegung der Ventilspindel (50) im Gehäuse (kk) des Steuerventils (1*0 angelenkt
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5i dad\irch gekennzeichnet, daß das Gestänge
(20) mit einem Ende (82) an der Kolbenstange (28) angelenkt ist und an seinem mittleren Teil (84) mit der Ventilstange (52) und
an seinem zweiten Ende (86, 87) mit Befehlsgliedern (16) in Verbindung
steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
der Befehlsglieder (16) mit dem zweiten Ende (86,87) des Gestänges
(20) über im Gegentakt betreibbare Steuerkabel (92a bis 92c)
erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche *f bis 7I dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilstange (52) mit einer Automatik (18) für die
Eingabe von Stellbefehlen gekoppelt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (52) mit der Automatik (18) über eine Gewindespindel (56)
verbunden ist, die ihrerseits in einer am Gestänge (20) gegen Drehung um die Achse der Gewindespindel (^G) gesichert, aber um eine dazu
und zum Gestänge (20) senkrechte Achse (8*0 schwenkbar angebrachten Mutter (58) drehbar und dadurch axial bewegbar gelagert iet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche k bis 9i dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerventil (1*O am Hydraulikzylinder (2*0 um
eine zur Bewegungsrichtung seiner Ventilspindel (50) senkrechte
Achse (*f6) schwenkbar angelenkt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche k bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (hk) des Steuerventils (1*0 an beiden
Enden je einen Endanschlag (53 bzw. 5*0 für die Anlage der jeweiligen
Stirnfläche der Ventilspindel (50) am Ende von deren Maximal-
209820/0944"-- "■
Verschiebung im Gehäuse (kk) durch die Ventilstange(52) in der einen
oder der anderen Richtung aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche k bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilspindel (50) an beiden Enden tragende
Flächen (62 bzw. 6k) aufweist, in die rundumlaufende Nuten (73)
eingearbeitet sind, die zwischen sich Stege (75) einschließen, deren Breite ebenso wie die der Nuten (73) die lichte Weite von
durch die tragenden Flächen absperrbaren seitlichen Bohrungen (71 und 7*l·) im Gehäuse (kk) für die Verbindung einer zwischen den
tragenden Flächen (62 und 6k) liegenden und mit der zweiten Kammer (38) im Hydraulikzylinder (2*0 verbundenen Mittelkammer (70) im
W Gehäuse (kk) mit der einen bzw. der anderen Seite (P bzw. T) des
Druckfluidsystems (42) unterschreitet.
2ÜS820/0944
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8678370A | 1970-11-04 | 1970-11-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2154399A1 true DE2154399A1 (de) | 1972-05-10 |
Family
ID=22200884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712154399 Pending DE2154399A1 (de) | 1970-11-04 | 1971-11-02 | Vorrichtung zum Ausüben von Stellkräften |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3722367A (de) |
| AU (1) | AU461319B2 (de) |
| CA (1) | CA939230A (de) |
| CH (1) | CH529932A (de) |
| DE (1) | DE2154399A1 (de) |
| FR (1) | FR2113533A5 (de) |
| GB (1) | GB1311838A (de) |
| NL (1) | NL7115180A (de) |
| NO (1) | NO130391B (de) |
| SE (1) | SE374947B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0070973A1 (de) * | 1981-07-28 | 1983-02-09 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Servosteuerventil, insbesondere für die hydraulische Servosteuerung eines Luftfahrzeuges |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3788194A (en) * | 1972-06-30 | 1974-01-29 | Gen Signal Corp | Actuator unit |
| US5241894A (en) * | 1987-07-29 | 1993-09-07 | Brunswick Corporation | Marine power steering system |
| US5074193A (en) * | 1987-07-29 | 1991-12-24 | Brunswick Corporation | Marine power steering system |
| GB2286807A (en) * | 1994-02-26 | 1995-08-30 | Rover Group | Power-assisted vehicle steering system |
| US5675359A (en) * | 1995-01-13 | 1997-10-07 | Advanced Technology Systems, Inc. | Joystick controller |
| GB9514822D0 (en) * | 1995-07-19 | 1995-09-20 | Morse Controls | Boat steering drive systems |
| ES2510471T3 (es) * | 2006-02-24 | 2014-10-21 | Ge Avio S.R.L. | Conjunto de piloto automático para una unidad naval |
| US11352899B2 (en) * | 2015-12-17 | 2022-06-07 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Emergency shut-off device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2627847A (en) * | 1948-06-22 | 1953-02-10 | John R Clark | Power boost control system with mechanical feel means therefor |
| US2931375A (en) * | 1957-01-02 | 1960-04-05 | Gen Electric | Governor for constant speed drives |
| US3044451A (en) * | 1958-09-24 | 1962-07-17 | Turner Mfg Co Ltd | Hydraulic ram and selector mechanism |
| US3071009A (en) * | 1960-05-03 | 1963-01-01 | United Aircraft Corp | Isochronous-droop governor |
| GB917808A (en) * | 1960-05-12 | 1963-02-06 | Fairey Eng | Improvements relating to servo systems |
-
1970
- 1970-11-04 US US00086783A patent/US3722367A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-09-21 CA CA123,304A patent/CA939230A/en not_active Expired
- 1971-09-24 GB GB4473571A patent/GB1311838A/en not_active Expired
- 1971-09-28 CH CH1408671A patent/CH529932A/de not_active IP Right Cessation
- 1971-10-06 AU AU34250/71A patent/AU461319B2/en not_active Expired
- 1971-10-18 SE SE7113167A patent/SE374947B/xx unknown
- 1971-10-21 NO NO03912/71A patent/NO130391B/no unknown
- 1971-11-02 DE DE19712154399 patent/DE2154399A1/de active Pending
- 1971-11-03 FR FR7139439A patent/FR2113533A5/fr not_active Expired
- 1971-11-04 NL NL7115180A patent/NL7115180A/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0070973A1 (de) * | 1981-07-28 | 1983-02-09 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Servosteuerventil, insbesondere für die hydraulische Servosteuerung eines Luftfahrzeuges |
| DE3129594A1 (de) * | 1981-07-28 | 1983-02-10 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | "servosteuerventil, insbesondere fuer die hydraulische servosteuerung eines luftfahrzeuges" |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3425071A (en) | 1973-04-12 |
| NO130391B (de) | 1974-08-26 |
| NL7115180A (de) | 1972-05-08 |
| CA939230A (en) | 1974-01-01 |
| GB1311838A (en) | 1973-03-28 |
| CH529932A (de) | 1972-10-31 |
| SE374947B (de) | 1975-03-24 |
| FR2113533A5 (de) | 1972-06-23 |
| US3722367A (en) | 1973-03-27 |
| AU461319B2 (en) | 1975-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE924727C (de) | Steuerventil fuer eine durch Fluessigkeitsdruck betaetigte Lenkvorrichtung fuer Motorfahrzeuge | |
| DE877560C (de) | Lenkgetriebe mit einem die Handbetaetigung der Lenkeinrichtung unterstuetzenden Kraftverstaerker, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge | |
| DE2649520C2 (de) | ||
| DE2849253C2 (de) | Durchbiegungseinstellwalze | |
| DE1093224B (de) | Steuerventilbetaetigungsvorrichtung fuer eine hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung | |
| DE2154399A1 (de) | Vorrichtung zum Ausüben von Stellkräften | |
| DE1431187A1 (de) | Vorrichtung zum kuenstlichen Erzeugen von Steuergefuehlen,insbesondere bei Luftfahrzeugen | |
| AT398743B (de) | Servolenkung für ein fahrzeug, insbesondere ein motorboot | |
| DE2029996C3 (de) | Steuervorrichtung eines Flügel radpropellers | |
| DE1650626B2 (de) | Vorrichtung zum Verschwenken der Flügel eines Flugzeuges | |
| DE4039425A1 (de) | Servolenkung fuer fahrzeuge, insbesondere motorboote | |
| DE2718727C3 (de) | Vorrichtung zum Verstellen des Anstellwinkels einer Schiffsschraube | |
| DE2202006A1 (de) | Stellvorrichtung fuer ein Schiffsruderblatt | |
| DE2620524C2 (de) | Steuereinrichtung für die Schwenklage eines Schwenkkörpers | |
| DE2709666A1 (de) | Ebenes, mindestens 5-gliedriges getriebe mit mindestens einem aeusseren antrieb zum verstellen eines mehrteiligen stroemungskoerpers zum steuern von wasserfahrzeugen | |
| DE2362250A1 (de) | Servolenkung fuer fahrzeuge | |
| DE3301621C2 (de) | Verstellpropeller für Schiffantrieb | |
| AT398742B (de) | Servolenkung für ein fahrzeug, insbesondere ein motorboot | |
| DE1238789B (de) | Druckmittelsteuereinrichtung in durch Hilfskraft unterstuetzten Lenkungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge | |
| DE2410980A1 (de) | Flugsteuerung fuer hubschrauber mit koaxialen rotoren | |
| DE2440188C3 (de) | Hydraulisches Druckminderventil mit vom Ausgangsdruck gesteuerter Rückführeinrichtung | |
| DE2630616C3 (de) | Hubbegrenzungseinrichtung für hydraulische Hilfskraftlenkungen | |
| DE1182085B (de) | Kraftlenkvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge | |
| DE1781132C3 (de) | Hydraulischer Schwenkantrieb für ein Flugzeugpendelruder | |
| DE1960308C (de) | Heckrotor fur Drehflügelflugzeuge mit kollektiver Blattwinkelsteuerung |