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Selbsttätige Ab8chluB8teuerung der Auslassleitung für das Treibmittel selbstbeweglicher
Torpedos.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung an selbstbeweglichen Torpedos zur selbsttätigen Eröffnung der Verbindung zwischen dem Motorauslass und dem Innern der Schraubenwelle bei Anlaufen des Motors und zum gleichfalls selbsttätigen Abschluss dieser Verbindung beim Stoppen des Motors.
Die neue Einrichtung umfasst, wie bereits üblich, ein Ventil oder eine ähnliche Absperrvorrichtung, die in der Ruhestellung unter der Wirkung einer Feder oder eines Gegengewichtes die in der hohlen Schraubenwelle untergebrachte Auspuffleitung geschlossen hält. Bei den früher bekannten Einrichtungen stützt sich das Ventil, sei es nun von der Welle getragen oder nicht, unmittelbar auf den Teil der Welle, an dem die Durchtrittsöffnungen für den Auspuff angebracht sind. Das hat aber zur Folge, dass, während der Motor arbeitet, das Ventil unmittelbar von der es tragenden Welle oder mittelbar durch die Reibung von dem Teil der Welle mitgenommen wird, auf dem es ruht.
Die neue Einrichtung vermeidet diesen Missstand und sichert so eine vollkommene Dichtung zwischen dem Ventil und seinem Sitz, selbst wenn der Torpedo für eine ziemlich grosse Anzahl von Übungsschüssen benutzt worden ist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Ventil oder der Absperrkörper statt der früheren, in der Welle selbst angebrachten Öffnungen, solche an einem festen Maschinenteil absperrt, der mit der Welle in Verbindung steht und unter Umständen als Lagerbock für die Welle ausgebildet ist. Ferner setzen bei den bekannten Anordnungen die Feder oder das Gegengewicht, die das Ventil in der Ruhelage geschlossen halten, dem ausströmenden Treibmittel einen ziemlich beträchtlichen Widerstand entgegen, der den Wirkungsgrad des, Motors während des Betriebes herabsetzt.
Nach der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, dass das Widerlager für die Gegenfeder auf einem während des Laufs des Motors der von diesem herrührenden Fliehkraft unterworfenen Maschinenteil angebracht ist. Die hieraus sich ergebende Wirkung wird zur Überwindung des von der Gegenkraft geleisteten Widerstandes gegen den Treibmitteldurchfluss verwertet.
Einige Ausführungsformen der neuen Einrichtung sind auf der Zeichnung dargestellt ; es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den rückwärtigen Teil eines Torpedos ; Fig. 2 und 3 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Ventilanordnung.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist innerhalb der Wand a des Torpedos die hohle Schraubenwelle b angebracht, die in bekannter Weise zur Abführung des Treibmittels benutzt wird. Sie wird von der Motorwelle c oder einer entsprechenden Zwischentriebwelle gedreht Die Welle c trägt an ihrem hinteren Ende ein Stirnrad y, das mittels eines anderen Stirnrades z die SchraubenweUe treibt. Es könnten noch mehrere Wellen c von ähnlicher Anordnung wie bei Fig. l oder in anderer Weise vorgesehen sein, und die Kraftübertragung auf die Schraubenwelle b kann durch ein beliebiges anderes Triebwerk bewirkt werden.
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gebildet sein kann.
Aus dem Bock d ausgebildet oder an diesen Boc. k angesetzt ist ein Zylinder w mit zwei verschieden weiten Bohrungen, in denen ein Differentialkolben f verschiebbar ist. Die Stange g des Kolbens durchdringt den Deckel h und stützt sich gegen ein Gegenkraftorgan, die Feder i oder ein Gegengewicht. Als Widerlager für die Feder bei j kann in bekannter Weise ein an der Wand oder einem anderen festen Teil des Torpedos befestigter Arm k dienen (in Fig. 1 punktiert dargestellt).
Das Treibmittel gelangt aus dem Motor in die Kammer m, die sich zwischen der Auspuffleitung des Motors und einer Scheibe 1 erstreckt. Das Treibmittel dringt durch Öffnungen 1 in den Auslasszylinder w und wirkt dort auf den Differentialkolben J' (der sich vor dem Anlassen des Motors in der auf der Zeichnung dargestellten Lage ausser Berührung mit der Welle b befindet).
Der Kolben f wird durch den Druck des auspuffenden Treibmittels nach vorn getrieben, bis dieses durch die Hohlwelle b ausströmen kann. Der Kolben f kann durch Bohrungen 2, die ihn der Länge nach durchziehen, oder eine ähnliche Ausbildung in der Ruhelage auf beiden Seiten dem- selben Druck ausgesetzt werden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Solange Druckgleichgewicht zwischen der Kammer m und dem Innern der Hohlwelle b herrscht, steht der Differentialkolben f ausschliesslich unter der Wirkung der Feder i und bleibt in der auf der Zeichnung dargestellten rückwärtigen Lage, in der er die Verbindung zwischen den beiden Räumen abschliesst. Sobald der Motor anfängt, Luft oder irgend ein Gas auszupuffen,
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Kolben nach Fig. l. Die Ventilsitze sind, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, in einem Zylinder w untergebracht, der gleichzeitig als Lagerbock für die Welle b dient.
Die Feder nach dem ersten Auaführungsbeispiel kann, wie in Fig. 2 gezeigt, durch ein Gegengewicht versetzt werden, das auf'einen Arm t des Winkelhebels t, t'wirkt. Der Hebel dreht sich um den Punkt u und ist an die Spindel g des Ventils n angelenkt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein durchbohrtes Kolbenventil n, o angeordnet, das einen einzigen Ventilkegel n1 besitzt. Die Feder i ist hier in dem Zylinder w selbst untergebracht und findet ihr Widerlager an dexn Deckel h dieses Zylinders.
Wie bereits oben angedeutet wurde, muss der Druck des ausströmenden Treibmittels während der ganzen Zeit der Ausströmung durch die oeffnungen 1 den von der Spannung der Feder i oder dem Gegengewicht v herrührenden Gegendruck überwinden ; hieraus ergibt sich der Verlust eines Teils der in dem Treibmittel enthaltenen verfügbaren Arbeit. Dieser Verlust kann durch die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung, die sinngemäss auch auf die Ausführungsform der Fig. 2 und 3 angewendet werden kann, vermieden werden.
Das Widerlager j der Feder i wird hier, statt an einem festen Stück k angebracht zu sein, von einem Maschinenteil gehalten, der nach dem Anlaufen des Motors unter Einwirkung der Fliehkraft steht. Es ist z. B. an dem Hebel p eines Fliehkraftreglers von beliebiger Bauart befestigt. der auf die Welle c aufgesetzt sein kann. Dieser Regler verschiebt, sobald die Welle c eine gewisse Umdrehungszahl erreicht hat, seine Hülse r in achsialer Richtung, wobei der Hebel dz mitgenommen wird. Dieser um einen Zapfen q drehbare Hebel verschiebt das Widerlager j in der gleichen Richtung. Diese Ausführungsform wirkt derart, dass der Regler in seiner Ruhe- lage (Fig. 1) durch eine Feder 3 gehalten wird, die sich gegen eine Schulter cl der Welle c stützt und auf der anderen Seite gegen die Hülse r drückt.
Die Einwirkung der Feder 3 auf die Hülse r überträgt sich durch den Hebel p auf das Widerlager j der Feder i.
Wenn der Motor läuft, verschiebt der Regler den Hebel p und wird durch folgende Kräfte im Gleichgewicht gehalten :
1. der in r angreifenden Zugkraft der rotierenden Massen s ;
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3. der bei j angreifenden Federspannung i.
Sobald die Verschiebung des Punktes j gross genug im Verhältnis zum Höchsthub des Ventils ist, kann die Spannung der Feder i auf diese Weise teilweise oder ganz ausgeschaltet werden. Sobald der Motor stoppt, führt die Feder 3 die Hülse ?'des Regulators in die Ruhestellung, wodurch das Widerlager j der Feder i ebenfalls in die Anfangsstellung zurückgelangt und su die Feder i wieder spannt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Abschlusssteuerung der Auslassleitung für das Treibmittel slbstbeweglicher Torpedos mit einem Ventil, das unter der in der Ruhelage den Abschluss der hohlen Schraubenwelle sichernden Einwirkung einer Gegenkraft (Feder oder Gewicht) steht, dadurch gekennzeichnet. dass die Verbindungsöffnungen (1) zwischen der Welle (b) und der Auspunkämmer (m) oder die Ventilsitze (n1, n2) in einem festen Teil (w) angeordnet sind, in dem auch die Welle (b) abgedichtet läuft.
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Automatic shut-off of the outlet line for the propellant more self-propelled
Torpedoes.
The subject of the invention is a device on self-propelled torpedoes for the automatic opening of the connection between the engine outlet and the interior of the screw shaft when the engine starts and also for the automatic termination of this connection when the engine is stopped.
The new device comprises, as already usual, a valve or a similar shut-off device which, in the rest position, under the action of a spring or a counterweight, keeps the exhaust line accommodated in the hollow screw shaft closed. In the previously known devices, the valve, whether it is carried by the shaft or not, is supported directly on the part of the shaft on which the passage openings for the exhaust are attached. However, this has the consequence that while the motor is working, the valve is carried along directly by the shaft carrying it or indirectly by the friction of the part of the shaft on which it rests.
The new device avoids this inconvenience and thus ensures a perfect seal between the valve and its seat, even if the torpedo has been used for a fairly large number of practice shots. This is achieved in that the valve or the shut-off body, instead of the earlier openings made in the shaft itself, shut off such openings on a fixed machine part that is connected to the shaft and may be designed as a bearing block for the shaft. Furthermore, in the known arrangements, the spring or the counterweight, which keep the valve closed in the rest position, opposes the outflowing propellant with a fairly considerable resistance which reduces the efficiency of the motor during operation.
According to the invention, this difficulty is overcome in that the abutment for the counter spring is mounted on a machine part which is subjected to the centrifugal force resulting from the motor while the motor is running. The resulting effect is used to overcome the resistance provided by the counterforce to the flow of propellant.
Some embodiments of the new device are shown in the drawing; 1 shows a longitudinal section through the rear part of a torpedo; Figs. 2 and 3 show two further embodiments of the valve arrangement.
In the embodiment of Fig. 1, the hollow screw shaft b is mounted within the wall a of the torpedo, which is used in a known manner to discharge the propellant. It is rotated by the motor shaft c or a corresponding intermediate drive shaft. The shaft c carries at its rear end a spur gear y which drives the screw by means of another spur gear z. A plurality of shafts c of a similar arrangement as in FIG. 1 or in another way could be provided, and the power transmission to the screw shaft b can be effected by any other drive mechanism.
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can be formed.
Formed from the block d or at this Boc. k is a cylinder w with two bores of different widths in which a differential piston f can be moved. The rod g of the piston penetrates the cover h and is supported against a counterforce element, the spring i or a counterweight. As an abutment for the spring at j, an arm k fastened to the wall or another fixed part of the torpedo can serve in a known manner (shown in dotted lines in FIG. 1).
The propellant flows from the engine into the chamber m, which extends between the exhaust pipe of the engine and a disc 1. The propellant penetrates through openings 1 into the outlet cylinder w and acts there on the differential piston J '(which is out of contact with the shaft b in the position shown in the drawing before the engine is started).
The piston f is driven forward by the pressure of the exhausting propellant until it can flow out through the hollow shaft b. The piston f can be subjected to the same pressure on both sides in the rest position by means of bores 2 which run through it lengthways, or a similar design.
The device works as follows:
As long as there is pressure equilibrium between the chamber m and the interior of the hollow shaft b, the differential piston f is exclusively under the action of the spring i and remains in the rear position shown in the drawing, in which it closes the connection between the two spaces. As soon as the engine starts puffing out air or any gas,
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Piston according to Fig. L. As in the first embodiment, the valve seats are accommodated in a cylinder w, which also serves as a bearing block for the shaft b.
The spring according to the first embodiment can, as shown in FIG. 2, be offset by a counterweight which acts on an arm t of the angle lever t, t ′. The lever rotates around the point u and is hinged to the spindle g of the valve n.
In the embodiment according to FIG. 3, a pierced piston valve n, o is arranged which has a single valve cone n1. The spring i is housed here in the cylinder w itself and finds its abutment on the cover h of this cylinder.
As already indicated above, the pressure of the outflowing propellant has to overcome the counterpressure resulting from the tension of the spring i or the counterweight v during the entire time of the outflow through the openings 1; this results in the loss of some of the available work contained in the propellant. This loss can be avoided by the device shown in FIG. 1, which can also be applied analogously to the embodiment of FIGS. 2 and 3.
The abutment j of the spring i, instead of being attached to a fixed piece k, is held by a machine part which is under the action of centrifugal force after the motor has started. It is Z. B. attached to the lever p of a governor of any type. which can be placed on the shaft c. As soon as the shaft c has reached a certain number of revolutions, this controller moves its sleeve r in the axial direction, with the lever dz being taken along. This lever, rotatable about a pin q, moves the abutment j in the same direction. This embodiment acts in such a way that the regulator is held in its rest position (FIG. 1) by a spring 3 which is supported against a shoulder cl of the shaft c and presses against the sleeve r on the other side.
The action of the spring 3 on the sleeve r is transmitted through the lever p to the abutment j of the spring i.
When the engine is running, the controller moves the lever p and is kept in balance by the following forces:
1. the tensile force of the rotating masses acting in r;
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3. the spring tension acting at j i.
As soon as the displacement of point j is large enough in relation to the maximum lift of the valve, the tension of spring i can be partially or completely switched off in this way. As soon as the motor stops, the spring 3 leads the sleeve? 'Of the regulator into the rest position, whereby the abutment j of the spring i also returns to the starting position and thus the spring i is tensioned again.
PATENT CLAIMS:
1. Automatic closure control of the outlet line for the propellant self-propelled torpedoes with a valve which is under the action of a counterforce (spring or weight) which secures the closure of the hollow screw shaft in the rest position, characterized. that the connection openings (1) between the shaft (b) and the Auspunkämmer (m) or the valve seats (n1, n2) are arranged in a fixed part (w) in which the shaft (b) runs in a sealed manner.