DE3826909A1

DE3826909A1 - Servosteuerung fuer motorboote

Info

Publication number: DE3826909A1
Application number: DE3826909A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Huber; Ferdinand Dipl Ing Gruber
Original assignee: Hoerbiger Hydraulik GmbH
Current assignee: Hoerbiger GmbH
Priority date: 1987-08-12
Filing date: 1988-08-08
Publication date: 1989-02-23
Also published as: US4933617A; ATA203587A; AT389501B

Description

Die Erfindung betrifft eine Servosteuerung für Motorboote mit einem mechanisch auf die Stellung eines hydraulischen Steuerventiles einwirkenden Steuerrad und einem über das Steuer ventil mit einer hydraulischen Antriebseinheit verbundenen Ruderzylinder.

Servolenkungen der genannten Art sind bekannt und ermögli chen insbesonders im Zusammenhang mit leistungsstarken Antriebs motoren eine Unterstützung der bei höheren Geschwindigkeiten bereits sehr erheblichen Lenkkräfte. Abgesehen von der unmittel baren Betätigung eines Steuerruders kann der über das Steuer ventil mit der hydraulischen Antriebseinheit verbundene Ruder zylinder auch beispielsweise auf ein entsprechend verstellbares Antriebsgetriebe mit Schraube oder dergleichen wirken.

Ein Nachteil der bekannten Servosteuerungen der genannten Art ist insbesonders darin zu sehen, daß damit keine sogenannte Autopilotsteuerung möglich ist, bzw. daß bekannte Autopilot steuerungen nicht oder nur unter unverhältnismäßig großem zu sätzlichem Aufwand separat verwendet werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Servo lenkung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die genannten Nachteile der bekannten Anordnungen nicht auftreten und daß insbesonders auf einfache und kostengünstige Weise eine zuverlässig funktionierende Autopilotsteuerung wahlweise alter nativ zur servounterstützten Handsteuerung möglich wird.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß das Steuerventil eine zusätzliche Verstelleinheit aufweist, die mit einer Autopilot-Steuereinheit verbunden und von dieser verstellbar ist. Damit ist auf sehr einfache Weise, nur durch An ordnung eines entsprechend ausgebildeten, an sich für die Servo steuerung ohnedies erforderlichen Steuerventils im Hydraulik kreis, eine Autopilotsteuerung möglich. Die Autopilot-Steuereinheit wirkt entsprechend der bekannten Funktion derartiger Vorrich tungen nun unmittelbar auf das Steuerventil der Servosteuerung ein, wodurch in vorteilhafter Weise die Möglichkeit der Hand steuerung völlig unbeeinflußt bleibt und nur die Abschaltung der Autopilot-Steuereinheit zur Umschaltung auf Handsteuerung erforderlich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verstelleinheit von einer hydraulischen Zylinder/Kolben-Anordnung gebildet ist und daß zwischen der Autopilot-Steuereinheit und der Verstelleinheit ein ebenfalls mit der hydraulischen Antriebseinheit verbundenes Autopilot- Steuerventil angeordnet ist. Die Verstelleinheit mit ihrer hydraulischen Zylinder/Kolben-Anordnung bildet somit einen auf das Steuerventil der Servosteuerung wirkenden Arbeitskolben, der über das Autopilot-Steuerventil - welches beispielsweise elektromagnetisch von der Autopilot-Steuereinheit verstellt werden kann - mit der gleichen hydraulischen Antriebseinheit wie für die Servosteuerung ohnedies vorgesehen in Verbindung steht.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorge sehen, daß die Verstelleinheit einen von der Autopilot-Steuer einheit betätigbaren Elektromagneten bzw. Elektromotor aufweist. Auf diese Weise wird das oben genannte zusätzliche Autopilot- Steuerventil samt den entsprechenden Hydraulikeinrichtungen eingespart, was eine insbesonders für kleinere Antriebsleistun gen bzw. kleinere Motorboote durchaus ausreichende kosten günstigere Variante ermöglicht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Servosteuerung für das nicht weiter dargestellte Motor boot umfaßt im wesentlichen ein mechanisch - beispielsweise über einen Drahtzug 1 oder dergleichen - auf die Stellung eines hydraulischen Steuerventiles 2 einwirkendes Steuerrad 3 sowie einen über das Steuerventil 2 mit einer hydraulischen Antriebs einheit 4 verbundenen Ruderzylinder 5, der mit der Kolbenstange 6 auf die Drehung eines Steuerruders 7 um eine Achse 8 einwirkt. Die beiden Druckleitungen am Ruderzylinder 5 sind mit 9 bzw. 10 bezeichnet, der Kolben des Ruderzylinders 5 mit 11.

Zwischen der Pumpe 12 der hydraulischen Antriebseinheit 4 und dem Steuerventil 2 ist eine Ansteuereinheit 13 zur Ermögli chung einer Autopilotsteuerung angeordnet, die im wesentlichen eine zusätzliche, vom Steuerrad 3 unabhängige Verstelleinheit 14 für das Steuerventil 2, ein Autopilot-Steuerventil 15, ein Ventil 16 sowie ein Drei-Wege-Stromregelventil 17 umfaßt. Die einen Zylinder 18 und einen Kolben 19 aufweisende Verstellein heit 14 ist über Hydraulikleitungen 20, 21 mit dem Autopilot- Steuerventil 15 verbunden, welches über Elektromagnete 22 und Leitungen 23 mit einer Autopilot-Steuereinheit 24 verbunden und damit von dieser verstellbar ist.

Ebenfalls mit der Autopilot-Steuereinheit 24 ist hier der Elektromagnet 25 am Ventil 16 verbunden, welches damit die Um schaltung auf einen über das Stromregelventil 17 einstellbaren Volumenstrom im Autopilot-Betrieb erlaubt.

Ein Hydraulikreservoir ist mit 26 bezeichnet; die Druck leitung von der Antriebseinheit 4 zum Autopilot-Steuerventil mit 27, die direkte Zuleitung von der Antriebseinheit 4 zum Steuerventil 2 mit 28, die Verbindungsleitung zwischen Autopi lot-Steuerventil 15 und Steuerventil 2 mit 29, der abgesteuerte Rückfluß vom Druckbegrenzungsventil 30 mit 31 und der Rückfluß aus der Verbindungsleitung 29 mit 32.

Wird die Autopilot-Steuereinheit 24 aktiviert bzw. die Autopilot-Steuerung in Funktion gesetzt, so schaltet das Ventil 16 von der dargestellten Schaltstellung in die andere um, wo durch der Pumpenstrom von der Antriebseinheit 4 über das Strom regelventil 17 geleitet und auf einen eingestellten Volumen strom begrenzt wird. Zum Steuerventil 2 gelangt damit nur mehr dieser begrenzte Volumenstrom, wodurch die Stellgeschwindigkeit des Kolbens 11 einstellbar und fein regulierbar ist. Ist eine Verstellung (Kurskorrektur nach rechts oder links) des Steuer ruders 7 über die Kolbenstange 6 bzw. den Kolben 11 notwendig, so schaltet das Autopilot-Steuerventil 15 beeinflußt von der Autopilot-Steuereinheit 24 von der dargestellten Mittelstellung in die rechte oder linke Schaltstellung um. Der Kolben 19 der Verstelleinheit 14 wird dann auf der linken oder auf der rechten Seite mit dem Pumpendruck beaufschlagt und verstellt damit den Schalt körper des Steuerventiles 2. Der Hydraulikstrom von der Antriebs einheit 4 kann damit entsprechend in den Ruderzylinder 5 fließen und den Kolben 11 bzw. die Kolbenstange 6 und das Steuerruder 7 verstellen. Ist die erforderliche Verstellung erreicht, so wird das Autopilot-Steuerventil 15 wieder in die dargestellte Mittel stellung und das Ventil 16 wieder in die dargestellte Stellung zurückgeschaltet.

Bei Handsteuerung über das Steuerrad 3 erfolgt eine all fällige Verstellung des Schaltkörpers des Steuerventils 2 über den Drahtzug 1, womit die hydraulische Antriebseinheit 4 ohne Mitwirkung der Autopilot-Steuereinheit 24 bzw. des Ventiles 16 und des Autopilot-Steuerventiles 15 unmittelbar je nach Erfor dernis auf die Stellung des Kolbens 11 im Ruderzylinder 5 ein wirken kann. Die Lenkkraft bei Handsteuerung ist damit unab hängig von der Ruderbelastung, was insbesonders bei größeren Booten bzw. höheren Antriebsleistungen sehr vorteilhaft ist.

Anstelle der hydraulischen Verstelleinheit 14 mit dem Kolben 19 und dem Autopilot-Steuerventil 15 könnte auch unmittel bar ein Elektromagnet oder dergleichen für die Verstellung des Schaltkörpers des Steuerventils 2 eingesetzt werden, der dann direkt von der Autopilot-Steuereinheit 24 angesteuert würde.

Weiters könnte anstelle des Stromregelventils 17 auch eine Verstell- oder Konstantpumpe mit geringem Förderstrom vorgesehen und insbesonders beim Autopilot-Betrieb eingesetzt werden.

Claims

1. Servosteuerung für Motorboote mit einem mechanisch auf die Stellung eines hydraulischen Steuerventiles einwirkenden Steuerrad und einem über das Steuerventil mit einer hydrau lischen Antriebseinheit verbundenen Ruderzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (2) eine zusätzliche Verstelleinheit (14) auf weist, die mit einer Autopilot-Steuereinheit (24) verbunden und von dieser verstellbar ist.

2. Servosteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit (14) von einer hydraulischen Zylinder/Kol ben-Anordnung (18, 19) gebildet ist und daß zwischen der Autopilot-Steuereinheit (24) und der Verstelleinheit (14) ein ebenfalls mit der hydraulischen Antriebseinheit (4) ver bundenes Autopilot-Steuerventil (15) angeordnet ist.

3. Servosteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit einen von der Autopilot-Steuereinheit betätigbaren Elektromagneten bzw. Elektromotor aufweist.