DE135066C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Damit ein Unterseeboot, das für das Untertauchen auf eine bestimmte Tiefe vorbereitet ist und dann zur Bewegung nach vorwärts in Gang gesetzt wird, mit Anlagen in dieser Tauchtiefe wieder die wagerechte Lage einnimmt, müssen begreiflicherweise die Tauchruder so gesteuert werden, dafs sie aus ihrer gesenkten Anfangsstellung in ihre Mittelstellung gebracht, dann in ihre äufserste Stellung nach aufwärts geschwenkt und schliefslich wieder in ihre Mittelstellung zurückgeführt werden, so dafs das Boot in der Verticalebene einen S-förmig gekrümmten Weg zurücklegt, d. h. während des Sinkens eine Linie beschreibt, die, von der Horizontalen ausgehend, zunächst convex gekrümmt, dann unter weiterem Sinken von einem in der Mitte der beabsichtigten Tauchtiefe liegenden Wendepunkt an concav gekrümmt verläuft und schliefslich aus dieser Krümmung in der vorbestimmten vollen Tauchtiefe wieder in die Horizontale übergeht. Die Bewegungen der Tauchruder werden dabei in der Regel durch einen Druckmittelkolben hervorgebracht, welcher mit diesen zwangläufig verbunden ist.

Eine solche Tiefensteuerung ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Sie ist derart eingerichtet, dafs die Steuerung des bewegenden Druckmittelkolbens — nach Einleitung der Thätigkeit durch den Steuermann — ohne weiteren Eingriff dadurch von selbst in der für die geschilderte Bewegung der Tauchruder erforderliehen Weise vor sich geht, dafs zwei unabhängig von einander bewegliche Steuerschieber mit zwei dem hydrostatischen Druck des Aufsenwassers ausgesetzten Druckreglern (Diaphragma) zusammenwirken und unter deren Einflufs abwechselnd Druckflüssigkeit auf die eine oder die andere Kolbenfläche einwirken lassen. Diese Doppelschiebersteuerung ermöglicht es aber auch, die Tauchruderbewegungen bezw. -Umstellungen mit passend geregelter Geschwindigkeit erfolgen zu lassen.

Die Tiefensteuerung der vorliegenden Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht. Fig. ι zeigt in Oberansicht ein mit der Tiefensteuerung versehenes Boot, dessen Deck abgenommen gedacht ist, und Fig. 2 und 3 erläutern im Einzelnen die bauliche Ausführung und die Wirkungsweise der Steuerung.

In Fig. ι ist die selbstthätige Steuerung der Tauchruder / bei g angedeutet. 1 ist ein Cylinder mit einem Kolben 2 auf einer Kolbenstange 3, welche aus dem Hintertheil des Bootes hinausragt und aufsen mit einem Arm an der die Tauchruder f tragenden, schwingenden Querwelle gekuppelt ist. Der Cylinder 1 trägt einen Schieberkasten 4, in dem sich ein Kolbenschieberventil 5 bewegt. So weit stimmt die Construction mit der zur Bethätigung von Lenksteuerrudern sonst gebräuchlichen überein.

Im Nachstehenden wird der Deutlichkeit halber auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen.

Die als Druckmedium dienende treibende Flüssigkeit (meistens OeI), welche unter Druck bei 6 in den Schieberkasten eintritt, kann auf jede Seite des Kolbens 2 gelassen werden, dessen Bewegungen zur Folge haben, dafs die Tauchruder f um ihre horizontale Lage auf- und abschwingen. Zur selbstthätigen Regelung dieses Vorganges sind bei dieser Steuerung folgende Vorrichtungen vorgesehen.

7 ist die Stange des Schieberventils 5 und 8 ein kreuzförmiger Hebel, welcher um einen nicht drehbaren Zapfen 9 schwingt. Der untere längere Arm dieses Hebels 8 ist mit einem Gleitstück verbunden, welches in einer genutheten, an der Kolbenstange 3 befestigten Führung 10 gleitet. Ein zweiarmiger Hebel 11 dreht sich um einen Zapfen 12 (Fig. 3), wel-' eher sich horizontal um ein bestimmtes Mafs in einer in gleicher Höhe mit dem Zapfen 9 angeordneten Führung 13 quer zu seiner Längsachse verschieben kann. Um den Drehzapfen 12 schwingt lose ein wagerechter Hebel 14 mit einem oberen kurzen Arm 14^ an welchem durch Vermittlung eines Zwischengliedes die Ventilstange 7 angreift. Der Hebel 14 trägt an seinen Enden zwei Stifte 15, welche in Schlitze oder Gabeln . der Kreuzarme des schwingenden Hebels 8 hineingreifen. Vermöge dieser Doppel-Schlitzzapfenverbindung kann sich der Zapfen 12 mit Hebel 14, unabhängig vom Kreuzhebel 8, längs seiner Führung 13 bis zu einem gewissen Mafse verschieben, wobei dennoch bezüglich Drehung der zwangläufige Zusammenhang der Hebel 8 und 14 aufrecht erhalten bleibt. Der kürzere Arm des Hebels 11 ist mit einer Stange 16 verbunden, welche zum Commandothurm führt, wo sie gezahnt ist und mit ihren Zähnen in ein Zahnrad 17 eingreift, welches vom Steuermann bethätigt wird. Der längere Arm des Hebels 11 steht durch ein Verbindungsglied 18 und durch einen Arm 19 mit der Stange 20 eines Diaphragmas 21 in zwangläufiger Verbindung, welches sich in einem Gehäuse 22 befindet, in das durch ein Rohr 23 Aufsenwasser eintreten kann. Die Stange 20 ist an ihrem anderen Ende mit einem Hebel 24 verbunden, welcher mit einer Feder 25 versehen ist, die dem auf das Diaphragma ausgeübten hydrostatischen Drucke entgegenwirkt.

Rechts in Fig. 2 befindet sich ein Diaphragma 26 in einem Gehäuse 27, welches durch ein Rohr 28 mit dem Aufsenwasser in Verbindung steht. Dieses Diaphragma trägt eine Stange 29, welche an einen Hebel 30 gekuppelt ist, der seinerseits unter Wirkung einer regelbaren Zugfeder 31 steht. Die Stange 29 ist durch ein Glied 32 mit dem einen Arm eines um 33 drehbaren Winkelhebels 34 verbunden, dessen anderer Arm mit der Stange 35 eines mit Kanälen versehenen Rohrschiebers 36 verbunden ist ^ welcher das •Kolbenschieberventil 5 umschliefst und mit ■demselben nach Art eines" Doppelschiebers zusammenwirkt. ■■' . '

Die Aufgabe des Diaphragmas 21 besteht darin,- die Tauchruder f aus ihrer gesenkten Anfangsstellung beim Tauchen in die Mittelstellung zu bringen, während das Diaphragma 26 den Rudern rasch eine Aufwärtsschwenkung ertheilt und ■ sie · dann wieder-der Einwirkung.

des Diaphragmas 21 überläfst. Die Spannung der Feder 31 ist durch irgend welche wohlbekannte Mittel so eingestellt, dafs sie erst dann überwunden wird, wenn das Boot bis zu einer mittleren Tiefe untergetaucht ist, bei welcher die Ruder plötzlich umgestellt bezw. aufwärts gerichtet werden sollen.

Die Wirkungsweise dieser Tiefensteuerung ist nun folgende:

Befindet sich das Boot an der Oberfläche in Bereitschaft zum Untertauchen, so nehmen die Theile der Steuerung die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung ein, d. h. die Tauchruder sind in Ruhe oder parallel zur Achse des Bootes.

Wenn das Boot untertauchen soll, so bewegt der Steuermann mittelst des Zahnrades 17 die Stange 16, wodurch das Kolbenschieber-. ventil 5 nach links verschoben wird. Die Druckflüssigkeit tritt rechts hinter den Kolben 2, welcher sich nach links bewegt und die Tauchruder verstellt. Hierauf wird das Kolbenschieberventil in seine frühere Lage zurückbewegt,' und das Boot ist zum Untertauchen bereit. Wird hierauf die Antriebsmaschine in Gang gesetzt, so taucht das Boot unter Beschreibung eines nach oben convex gekrümmten Weges unter. Da das Kolbenschieberventil wieder zurückbewegt ist und die Stange 16 vom Zahnrad 17 festgehalten wird, so wird der Punkt, wo die Stange 16 mit dem Hebel 11 verbunden ist, nunmehr zum Drehpunkt für den letzteren. Im Verlaufe dieser Tauchbewegung des Bootes wirkt nun der hydrostatische Druck auf das Diaphragma 21, der Feder 25 entgegen, und verstellt durch den Hebel 11 und den Querhebel 14 das Ventil 5 nach rechts, so dafs Druckflüssigkeit in den linken Theil des Cylinders ι strömt und den Kolben nach rechts bewegt. Diese Bewegung des Kolbens erfolgt aber nicht mit einem Male, denn schon nach Ziirücklegung einer kurzen Weglänge bewegt der Kolben durch die Führung 10 den schwingenden Hebel 8 und das Querstück 14 das Ventil 5 wieder auf Schlufs, das" aber, im nächsten Augenblick schon wieder durch das mit dem Untertauchen stetig einwärts gehende Diaphragma 21^; geöffnet wird, um von Neuem etwas Druckflüssigkeit in den Cylinder nachströmen zu lassen. Infolge dessen wird dem Kolben ein neuer Impuls ertheilt, dadurch aber auch wiederum das Ventil 5 zu schliefsen gesucht. ■ Derselbe Vorgang wiederholt sich periodisch, so dafs, ähnlich wie bei . einer Kataraktvorrichtung, der Kolben und mit ihm die Tauchruder absatzweise, d. h. mit verlangsamter Bewegung in ihre Mittelstellung zurückgeführt werden. Diese Rückführnng ist.vollendet, wenn das unter-Sinken vorwärts bewegte Boot in einer mittleren Tiefe anlangt und,'.wie eingangs erwähnt,- tintedweiterem Sinken eine

concave Laufbahn einschlagen soll. In diesem Augenblick setzt der Druck auf das Diaphragma 26 die Curvenumkehrvorrichtung in Bewegung. Es sei vorausgesetzt, dafs das Ventil 5 eben die Kanäle im Rohrschieber 36 geschlossen hat (Fig. 2), welche Kanäle mit dem Cylinder 1 stets in Verbindung sind. Sobald das Diaphragma 26 nach innen gedrückt wird, bringt es den Lenker 32 rasch in senkrechte Stellung zur Stange 29, wodurch der Winkelhebel 34 gedreht und der Schieber 36 plötzlich ganz nach links geschoben wird, so dafs der Cylinder auf der linken Seite ganz für die Druckflüssigkeit offen ist.. Die Wirkung hiervon ist, dafs der Kolben 2 der Tauchvorrichtung rasch nach rechts geht und die Tauchruder mit einem Male aufwärts geschwenkt werden, so dafs das unter weiterem Sinken fortbewegte Boot einen Weg von entgegengesetzter Krümmung zurückzulegen beginnt. Indem das Boot weiter sinkt, wird das Diaphragma 26 weiter einwärts bewegt und bringt, indem es fortgesetzt auf den Lenker 32 wirkt, kurz darauf den Rohrschieber 36 in seine frühere Stellung zurück, worauf die Tauchruder für die weitere Tauchbewegung wieder der Wirkung des Diaphragmas 21 überlassen werden. Bei der Bewegung des Kolbens 2 nach rechts ist das Ventil 5, das ja durch die Theile 14, 8 und 10 mit der Kolbenstange 3 in Verbindung steht, in solche Stellung gebracht worden, dafs Druckflüssigkeit rechts vom Kolben einströmen kann und wird die Folge hiervon sein, dafs unter Mitwirkung der Kataraktvorrichtung 8, 10, 11, 14 die Tauchruder in ähnlicher Weise, wie oben geschildert, aus ihrer aufwärts geneigten Stellung langsam in die Mittel- oder Ruhestellung gelangen, welche sie dann eingenommen haben müssen, wenn das Boot die vorher bestimmte volle Tauchtiefe und die wagerechte Lage erreicht hat.

Um die Feder 31 daran zu hindern, den Röhrschieber 36 in Thätigkeit zu setzen, wenn das Boot an die Oberfläche steigt und der Druck auf das Diaphragma 26 abnimmt, ist eine Sperrvorrichtung angeordnet, welche bei vollendetem Einwärtsgang des Diaphragmas 26 die vorgeschobene Stange 29 gegen Rückgang selbstthätig sperrt. Diese Vorrichtung besteht hier aus einem federnden Schnapper 37, welcher dann in eine Aussparung 38 der Stange 29 eingreifen kann.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Selbsttätige Tiefensteuerung für Unterseeboote, dadurch gekennzeichnet, dafs ein die Tauchruder (f) bewegender Druckmittelkolben (2) durch einen in der Druckmittelleitung liegenden Doppelschieber (5, 36) gesteuert wird, dessen Theile unabhängig von einander durch zwei dem hydrostatischen Druck des Aufsenwassers ausgesetzte Druckregler (Diaphragma 21, 26 oder dergl.) selbstthätig verstellt werden und dadurch die Steuerung des Kolbens (2) in solcher Weise vollziehen, dafs die Tauchruder (f) aus ihrer gesenkten Anfangsstellung selbstthätig in ihre Mittelstellung gebracht, dann in ihre äufserste Stellung nach aufwärts geschwenkt und schliefslich wieder in ihre Mittelstellung zurückgeführt werden.

2. Tiefensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die Rückführung der Tauchruder (f) in ihre Mittelstellung in Abhängigkeit vom Steuerdruckregler (21) durch eine Art Kataraktvorrichtung (8, 10, 11, 14) verlangsamt, dagegen die Aufwärtsschwenkung der Tauchruder (f) in Abhängigkeit vom Steuerdruckregler (26) rasch vollführt wird.

3. Tiefensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs der die Aufwärtsschwenkung der Tauchruder (f) durch Vermittlung des Schiebers (36) veranlassende Steuerdruckregler (26) nach Vollzug seiner Thätigkeit für den Aufstieg des Bootes gegen Rückgang selbstthätig gesperrt wird·.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.