DE161074C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Um den Gang der Schiffsmaschine und die Entfernung, welche das Schiff in einer bestimmten Zeit zurückgelegt hat, zu kontrollieren, wird zur Zeit ein Umdrehungszähler in Form eines Uhrwerks benutzt, der bei jeder Umdrehung der Maschinen welle einen Schritt vorwärts geschaltet wird. Die Vorwärtsschaltung wird durch einen Elektromagneten bewirkt, dessen Stromkreis unten im

ίο Maschinenraum mit Hilfe einer mit der Maschinenwelle . verbundenen Kontakteinrichtung bei jeder Umdrehung einmal geschlossen wird. Mit Hilfe von Zeigern gibt der Apparat die Gesamtzahl der innerhalb einer bestimmten Zeit erfolgten Umdrehungen an. Für den praktischen Gebrauch gibt man dem Apparat die Form einer gewöhnlichen Uhr mit Sekunden-, Minuten- und Stundenzeigern, und richtet es gern so ein, daß der Sekundenzeiger eine ganze Umdrehung in der Minute macht, wenn die Maschine mit der normalen Umdrehungszahl läuft. Dabei wird die Zeit, welche der Apparat anzeigt, mit der gewöhnlichen Uhrzeit zusammenfallen. Läuft dagegen die Maschine mit einer anderen Umdrehungszahl, so wird die Zeit des Apparates oder die sogenannte »Kombinatorzeit« — mit der gewöhnlichen Uhrzeit verglichen — ein Maß für die vom Schiffe zurückgelegte Entfernung bilden.

Die Bedeutung, welche der Anwendung eines solchen Apparates zukommt, hat man längst verstanden; wenn trotzdem seine Verbreitung nicht so groß war, als-man erwarten sollte, so liegt das darin, daß man bisher noch keine wirklich zweckmäßige Konstruktion für den Apparat gefunden hat.

Die vorliegende Erfindung hat nun einen Apparat zum Gegenstande, welcher derartig eingerichtet ist, daß die Einstellung in die die Anfangsstellung angebende Uhrzeit leicht und bequem vorgenommen werden kann. Der Apparat kann mit Leichtigkeit Maschinen mit verschiedener Umlaufszahl angepaßt werden.

Die Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht:

Fig. ι zeigt den Geschwindigkeitsmesser von vorn gesehen in etwas verkleinertem Maß stäbe; ,

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, und zeigt das Werk des Messers unter Fortlassung einzelner Teile;

Fig. 3 ist eine Rückansicht des Messers nach Abnahme des Gehäuses und der hinteren Platte samt den darauf sitzenden Teilen;

Fig. 4 zeigt den Messer von hinten, wobei nur das Gehäuse entfernt ist;

Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie a-b in

• Fig· 3.

Fig. 6 ein Teilschnitt nach der Linie c-d in

Fig. 3 von oben gesehen,

Fig. 7 ein Teilschnitt nach e-f in Fig. 3,
Fig. 8 ein Teilschnitt nach g-h in Fig. 3 und Fig. 9 ein Teilsclinitt nach i-k in Fig. 3;
Fig. 10 zeigt einen Ausrückmechahismus

für die Welle vor der Sekundenwelle;

Fig. Ii ist ein Schnitt nach der Linie l-tn in Fig. ι o.

Die elektrischen Leitungen werden mit Klemmschrauben ι und 2 (Fig. 1) verbunden. Dadurch, daß man den Knopf 3 hineindrückt und dreht, werden die Minuten- und Stundenzeiger 5 und 6 auf die unten beschriebene Weise eingestellt. Der Knopf 4 dient dazu, den Anmerkzeiger derart einzustellen, daß derselbe in einem bestimmten Augenblick den Minutenzeiger deckt.

Das Werk ist auf den beiden Platten 8 und 9, die durch Stützen 10 auseinandergehalten werden, sowie auf der Ziffernscheibe 11 angebracht, welch letztere mit Hilfe von Stützen 12 wieder in gewissem Abstande von der Platte 9 . gehalten wird.

Von den Klemmschrauben 1 und 2 führen Leitungen zu dem Elektromagneten 13, der für jede Umdrehung der Maschine einen Stromstoß erhält. Der Elektromagnet ist an der Platte 9 durch ein Stück 14 befestigt; seine beiden Kerne 15 gehen nach hinten durch die Platte 8 und sind am Ende, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, so ausgebildet, daß der zwischen den Polen 16 liegende, schwingende Anker 17, welcher durch die Feder 18 in der gezeichneten Stellung gehalten wird (Fig. 4), sich unter dem Einfluß des Stromes gerade zwischen die Pole 16 stellen wird. Die Schrauben 19 und 20 dienen dazu, die äußersten Stellungen des Ankers zu regeln, indem der Anker sich unter dem Einflüsse der Feder 18 mit seiner Nase 21 gegen die Schraube 19 und unter dem Einflusse des Stromes mit seiner Nase 22 gegen die Schraube 20 anlegt. Der Anker 17 ist fest mit einem Winkelhebel 23 verbunden, in dessen freien Enden Stifte 25 und 26 angebracht sind, die bei der Schwingung des Ankers 17 und also auch des Winkelhebels 23 abwechselnd bei jeder Umdrehung der Maschinenwelle mit den Zähnen auf dem Schaltrade 27 in Eingriff gebracht werden, so daß das Schaltrad bei jedem Stromstoß durch den Magneten um einen Zahn vorwärts gedreht wird. An dem Rade 27 ist ein Zahnrad 28 befestigt, welches die Bewegung durch das Zahnrad 29 dem Zahnrade 30 auf der Welle 31 mitteilt. Das Zahnrad 30 hat ebenso viele Zähne, wie die Maschine bei Normalgeschwindigkeit Umdrehungen in der Minute macht, und das Ganze ist derart zusammengepaßt, daß das Rad 30 gerade eine ganze Umdrehung in der Minute avisführt, wenn die Maschine mit normaler Umdrehungszahl arbeitet. Um nun den Apparat für Maschinen mit verschiedener Umlaufszahl einrichten zu können, muß das Rad 30 gegen ein anderes Rad ausgewechselt werden können, dessen Zähnezahl der Umlaufszahl der betreffenden Maschine entspricht.

Das Rad 30 wird daher lose mit Flilfe einer Handmutter 32 auf der \¥elle 31 befestigt, und das Rad 29, welches dieselbe Anzahl Zähne hat wie das Rad 28 und die Übertragung der Bewegung vom Rade 28 auf das Rad 30 vermittelt, ist an dem einen Arm des Hebels 33 befestigt, der um die Welle 35 des Rades 28 schwingen kann, und. dessen anderer Arm 34 mit einem konzentrischen Schlitz 36 versehen ist, so daß der Arm 33 derart durch 'die Mutter 37 festgestellt werden kann, daß das Rad 29 in richtigen Eingriff mit dem auswechselbaren Rade 30 kommt. Die Welle 31 geht durch die Platte 8 und ist mit ihrem äußeren Ende in einem drehbaren Arm 38 gelagert (Fig. 3, 10 und 11), welcher durch die Feder 39 normal in Anlage an dem Stift 40 gehalten wird. Die Welle 31 ist hinter dem - Arme 38 mit einem Zahnrade 41 ausgestattet, welches in Eingriff mit dem auf der Welle 43 des Sekundenzeigers befestigten, gleich großen Zahnrade 42 steht. Die Welle 43 ist in den Platten 8 und 9 gelagert und durch die Ziffernscheibe 11 hindurch verlängert, wo sie den Sekundenzeiger 44 (Fig. 2) trägt. Im Eingriff mit dem Rade 42 ist ein gleich großes Zahnrad 45 (Fig. 3) auf einer Welle 46, auf welcher auch eine Hülse 47 (Fig. 5, 7 und 11) mit einem herzförmigen Stück 48 angebracht ist. Außen auf der Hülse 47 ist eine andere Hülse 49 verschiebbar, welche einen Stift 50 trägt. Dieser springt durch ein Loch in dem Zahnrade 45 empor in gleicher Höhe mit den Zähnen des Minutenrades 51, das auf der hohlen Minutenwelle 52 befestigt ist.

Jedesmal, wenn das Sekundenrad 42 und damit auch das Rad 45 eine Umdrehung macht, wird der Stift 50 das Minutenrad, welches Zähne 60 hat, vorwärts bewegen und auf diese Weise auch den Zeiger 5 um eine Minute vorwärts drehen. Die Welle 52 ist nämlich fest mit. dem Minutenrohre 53 (Fig. 6) verbunden, welches den Minutenzeiger trägt und durch eine allgemein bekannte Zahnradüber-Setzung 54, 55, 56 und 57 (Fig. 2) die Drehung an das Stundenrohr 58 weitergibt, welch letzteres den Stundenzeiger 6 trägt und das Minutenrohr 53 umgibt.

Es wird nun verständlich sein, daß die Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger genau den Zeigern einer gewöhnlichen Uhr folgen werden, wenn die Maschine die normale Anzahl Umdrehungen macht, denn das Zahnrad 30 hat, wie vorher erwähnt, die genannte An-'115 zahl Zähne und macht also normal gerade eine Umdrehung in der Minute.

Die Zeit, welche der »Kombinator« genannte Apparat hierbei angibt, wird, im Gegensatz zu der gewöhnlichen Uhrzeit, »Kombinatorzeit« genannt. Unter normalen Umständen sollen diese Zeiten also zusammenfallen. Läuft je-

doch die Maschine langsamer als normal, so wird die Kombinatorzeit hinter der Uhrzeit zurückbleiben und umgekehrt. Auf diese Weise hat man durch den Kombinator nicht allein eine beständige Kontrolle über den Gang der Maschine, sondern man hat auch einen Fahrt- oder Entfernungsmesser für das Schiff.

Bei dem Beginn der Beobachtungsperiode

werden die Zeiger so eingestellt, daß sie die

ίο gewöhnliche Uhrzeit angeben, und zwar geschieht die Einstellung mit Hilfe des Knopfes 3. Dieser ist auf einer durch das Gehäuse des Apparates gehenden Stange 59 angebracht, welche innen in zwei an der Platte 9 befestigten Stücken 60 gelagert ist und an ihrem inneren Ende ein Kegelrad 61 trägt. Die Stange 59 ist verschiebbar, wird aber durch eine Feder.62 in der äußersten Stellung gehalten, worin sie keinerlei Verbindung mit dem Minutenzeiger hat. Wenn dagegen die Stange durch einen Druck auf den Knopf 3 nach innen geführt wird, so wird das Zahnrad 61 mit einem ähnlichen Kegelrad 63 (Fig. 2 und 6), welches mit dem auf dem .Minutenrohre 53 befestigten Stirnrade 54 aus einem Stück besteht, in Eingriff gebracht. Wenn daher der Knopf 3 in der einen oder der anderen Richtung gedreht wird, kann man durch das Kegelrad die Zeiger 5 und 6 nach der Uhrzeit einstellen.

Damit dieses nun ungehindert geschehen kann, muß der Stift 50 aus der Bewegungsebene der Zähne des Rades 51 gebracht werden. Da nun diese Zähne beständig unter dem Einfluß des durch die Feder 64 gespannten Sperrhakens 65 stehen, welcher das Minutenrad 51 bremst und für jeden vorübergehenden Zahn einmal hin- und zurückschwingt, so muß — um ein unnötiges Einschnappen des Hakens 65 zu vermeiden — auch dieser Sperrhaken . gleichzeitig mit dem Eindrücken des Knopfes 3 von den Zähnen 51 entfernt werden. Zu diesem Zwecke sind auf der Stange 59 zwei Ringe 66 und 67 (Fig. 3 und 6) befestigt, zwischen welche ein auf einem Winkelhebel 69 befestigter Stift 68 eingreift. Der eine Arm dieses Winkelhebels ist mit einem Stift 70 versehen, welcher auf eine schräge Fläche 71 des Sperrhakens 65 trifft (Fig. 3). Der andere Arm hat einen Kopf 72 mit einer schrägen Fläche 73 (Fig. 8), die neben einer schrägen Fläche 74 eines an einem Arm 76 befestigten Ansatzes 75 liegt. Dieser Arm 76 schwingt um einen Zapfen ¹Jy, ist an seinem freien Ende 78 gegabelt und mit zwei Stiften versehen, welche in eine Rille der beweglichen Hülse 49 eingreifen (Fig. 3 und 7).

Der Arm 76 wird durch eine Feder 79 in einer solchen Stellung gehalten, daß der Stift 50 in normaler Lage die gezeigte Stellung einnimmt. Durch das Eindrücken der Stange 59 wird der Winkelhebel 69 derart geschwungen, daß der Stift 70 den Sperrhaken 65 von den Zähnen des Rades 51 wegführt, während die Schrägfläche 73 des Kopfes 72 sich gleichzeitig gegen die Schräge Fläche 74 anlegt und auf ihr gleitet, wodurch der Ansatz 75 mit dem Arm 76, der Gabel 78 und der Hülse 49 gegen die Platte 9 geschwungen wird, so daß der Stift 50 von den Zähnen des Minutenrades abgezogen wird. Die Drehung des Knopfes 3 wird daher ungehindert stattfinden können.

Nachdem die Zeiger 5 und 6 auf diese Weise nach der Uhrzeit gestellt sind, läßt man den Knopf 3 los, worauf die betreffenden Teile durch die Federn 62,64 und 79 in die gezeichnete Stellung zurückgebracht werden.

Die Feder 80 bildet eine elastische Verbindung zwischen den Teilen 76 und 78 (Fig. 7).

Hierauf wird die angegebene Uhrzeit mittels des Zeigers 7, welcher nicht an der Bewegung der anderen Zeiger teilnimmt, dadurch festgelegt, daß derselbe mit dem Minutenzeiger zur Deckung gebracht wird und also die Anfangszeit für die Beobachtung angibt. Dieser Zeiger 7 ist nämlich auf einer Stange 81 befestigt, welche durch die Rohre 52 und 53 mit freiem Spielraum darin hindurchgeht.

Auf der Welle 81 sitzt verschiebbar eine Hülse -82, welche ein an der Welle 81 befestigtes Viereckstück 83 umgibt und mit einem Zähne 84 versehen ist, der sich während der Verschiebung an einer auf der am Rohre 52 befestigten Hülse 85 angebrachten schrägen Fläche entlang bewegt, welche nun also eine dem Minutenzeiger 5 entsprechende Stellung einnimmt.

Die Hülse 82 wird durch eine Feder 86 außer Eingriff mit der Hülse 85 gehalten und durch eine Gabel 87 bewegt. Diese Gabel schwingt um den Zapfen 88 tmd ist mit einem Gegenarm 89, der in der Bahn eines Gleitstückes 90 liegt, versehen. Das Stück 90 ist an der Stange 91 befestigt, welche durch den Kasten des Apparates nach außen geht und an i°5 ihrem äußeren Ende den Knopf 4 fragt. Der Arm 87 und die Hülse 82 werden durch die Federn 86 und 92 in ihrer äußersten Stellung rechts (Fig. 2) gehalten, und die Stange 91 wird durch die Feder 93 nach außen gedrückt.

Es ist wünschenswert, daß gleichzeitig mit dem Einstellen des Merkzeigers 7 der Sekundenzeiger auf Null eingestellt wird. Dies geschieht durch das Eindrücken der Stange 91. Das Stück 90 ist nämlich unter Einschaltung **5 einer Feder 94 mit einem Schlitten verbunden, der aus einer mit einer schrägen Fläche versehenen Platte 95, einem Mittelstücke 96 und ' einem Bodenstücke 97 bestellt (Fig. 2). Diese Teile sind alle untereinander verbunden und werden durch zwei Stifte 98 geführt, die sich in einem Schlitz 99 (Fig. 3, 5 und 10) der

Platte 9 führen. Durch die Bewegung dieser drei Stücke gegen die Mitte des Apparates wird zuerst eine auf 95 befindliche schräge Fläche 100 (Fig. 5, -3 und 9) die auf der Stange 75 befindliche schräge Fläshe 74 treffen, so daß der Stift 50 von dem Minutenrade 5¹ abgezogen wird. Ungefähr gleichzeitig wird die schräge Fläche 101 des Bodenstückes 97 den einen Arm des Winkelhebels 38 (siehe Fig. 10) treffen. In dem anderen Arm des Winkelliebels 38 ist der untere Zapfen der Welle 31 gelagert. Der Arm 38 wird hierdurch in die punktiert angegebene Stellung gebracht und stellt die Welle 31 schräg, so daß der Eingriff zwischen den Zahnrädern 41 und 42 aufhört.

Während des letzten Teiles der Bewegung trifft das Stück 97 mit seiner Spitze 102 die Kante des Herzstückes 48 und wird dieses — welche Stellung es auch einnehmen mag — in die punktiert gezeichnete Stellung schwingen. In dieser Stellung steht der Sekundenzeiger auf Null. Dieser Zeiger wird sich nämlich auf diesen Punkt einstellen, und zwar vermittels der Zahnräder 45 und 42, welche sich nun beide, weder durch den Stift 50, noch durch das Rad 41 gehindert, frei drehen können. Wird nun der Knopf 4 losgelassen, so springen alle Teile unter dem Einfluß der Federn 92,93,86 und 39 in die gezeichnete Stellung zurück. Die Feder 94 bildet eine elastische Verbindung zwischen 90 und 95.

Nachdem also die Zeiger 5 und 6 durch den Knopf 3 nach der Uhrzeit eingestellt sind und danach . diese Zeit durch den Zeiger 7 angemerkt wird, indem man den Knopf 4 eingedrückt hat, beginnt die Beobachtungsperiode. Indem man bei Schluß derselben die Anfangszeit von der Kombinatorzeit abzieht und den Unterschied in Minuten mit der normalen Umdrehungsanzahl multipliziert, findet man sofort die Gesamtzahl der Umdrehungen, welche die Maschine während der ganzen Beobachtungsperiode ausgeführt hat. Kennt man nun auch unter verschiedenen Umständen die Beschhleunigungswirkung' des Propellers auf das Wasser und die vortreibende Wirkung auf das Schiff, so kann man durch Berechnung die von dem Schiffe in der Beobachtungszeit zurückgelegte Entfernung' finden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Geschwindigkeitsmesser für Schiffe, bestehend aus einem Umlaufzähler für die Maschinenwelle in Form eines Uhrwerks mit Sekunden-, Minuten- und Stundenzeiger, gekennzeichnet durch eine mit Anschlagstücken verbundene Stange (91), welche beim Einwärtsdrücken erstens den das Minutenrad schaltenden Stift (50) des Sekundenrades ausrückt, zweitens den Sekundenzeiger durch Verschwenken des Armes (38) vom Triebwerk entkuppelt und mittels eines Herzstückes (48) auf Null einstellt, und drittens einen Merkzeiger (7) mit dem Minutenzeiger (5) zur Deckung bringt, indem eine Hülse (82) auf der mit der' Minuten- und Stundenzeigerwelle konzentrischen Merkzeigerwelle gegen die schräge Fläche einer auf der Minutenzeigerwelle befestigten Hülse (85) gedrückt wird.

2. Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrücken des Schaltstiftes (50) durch einen unter Federwirkung stehenden Arm (76) geschieht, der mit einer Schrägfläche (74) in der Bahn eines anderen, ebenfalls eine Schrägfläche (100) besitzenden, sich mit der Stange (91) verschiebenden Schiittens (95,90,97) üegt.

3. Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (59), die in bekannter AVeise zur Einstellung des Minuten- und Stundenzeigers dient, mittels eines Anschlages während ihrer Einwärtsbewegung· einen Hebel (69) dreht, welcher dabei mit einer Schrägfläche (73) den Arm (76) derart dreht, daß vor Einstellung des Minuten- und Stundenzeigers die Ausrückung des Schaltstiftes (50) selbsttätig erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.