DE1623578B2 - Kreiselkompass-anlasschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselkompaß-Anlaßschaltung für einen durch eine elektrische Kraftquelle betriebenen, automatisch einschaltbaren Kreiselkompaß.

Bei Schiffskreiselkompassen liegt die Zeitdauer der Nord-Einstellbewegung im Bereich zwischen etwa 70 und 90 Minuten, so daß vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme etwa 3 bis 4 Stunden erforderlich sind, bis der Kreiselkompaß einsatzbereit ist. Aus diesem Grunde macht es der für die Navigation eines Schiffes Verantwortliche zur Regel, den Kreiselkompaß 3 bis 4 Stunden vor dem Ablegen des Schiffes in Betrieb zu setzen. Wenn man den Kreiselkompaß nun mit automatischen Anlaßvorrichtungen zum Anlassen zu jedem gewünschten Zeitpunkt sowie Alarmvorrichtungen zur Anzeige von das automatische Anlassen verhindernden Stromausfällen oder sonstigen unerwarteten Ausfallerscheinungen ausrüstet, entlastet dies den für die Navigation Verantwortlichen von einer seiner Aufgaben und macht ihn frei, seine Zeit seinen anderen Verpflichtungen zu widmen.

Es ist bereits ein Umformer bekannt, in welchen ein automatischer Selbstanlasser eingebaut ist. Dieser schaltet bei kurzfristigen Stromunterbrechungen automatisch die Anlage wieder ein, sobald das Bordnetz unter Strom steht. Bei dieser Anordnung wird jedoch ein Ausfallen der Energiezufuhr nicht angezeigt, was dazu führen kann, daß der Kompaß zum geforderten Zeitpunkt nicht einsatzbereit ist.

Es sind auch bereits Zeitschaltvorrichtungen bekannt, bei denen an die Federzugachse bzw. die Federaufzugswelle Schalt- bzw. Steuerglieder angeschlossen sind (deutsches Gebrauchsmuster 1920 980, deutsches Gebrauchsmuster 1755 466). Diese Schaltvorrichtungen bieten jedoch einerseits für die Einschaltung eines Kreiselkompasses keine ausreichende Zuverlässigkeit; andererseits sind sie für die Anzeige des Ausfalles der Energiezufuhr (Bordnetz des Schiffes) weder vorgesehen noch geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Anlaßschaltung zum automatischen Anlassen von Kreiselkompassen vorzuschlagen, die ein Versagen der Kraftversorgung des Kreiselkompasses zum Zeitpunkt des Anlassens durch Alarmsignale anzeigt, vorzugsweise bei fortbestehendem Kraftausfall die unnötigen Alarmsignale zu unterbrechen und das System gleichzeitig so umzuschalten gestattet, daß die Behebung des Fehlers durch Signale angezeigt wird.

Dementsprechend wird erfindungsgemäß ' eine Kreiselkompaß-Anlaßschaltung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen Zeitschalter mit auf ein Schließen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt einstellbaren elektrischen Kontakten, von denen ein Kontakt in den die Verbindung des Kreiselkompasses mit der Kraftquelle herstellenden Stromkreis geschaltet ist, und durch ein mit diesem Stromkreis verbundenes Relais mit einem normalerweise geschlossenen, bei Stromversorgung des Kreiselkompasses jedoch offenen elektrischen Kontakt sowie eine von der den Kompaß betreibenden Kraftquelle unabhängige Stromquelle, die über den anderen Kontakt des Zeitschalters und den normalerweise geschlossenen Kontakt des Relais sowie eine damit in Reihe liegende Alarmvorrichtung einen Stromkreis bildet.

Eine bevorzugte Aüsführungsform der erfindungsgemäßen Kreiselkompaß-Anlaßschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Kontakten des Relais und den Kontakten der zweiten Kontaktgruppe des Zeitschalters ein Umkehrschalter befindet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein automatisches Anlassen des Kreiselkompasses zu jeder gewünschten Zeit sowie eine automatische Anzeige von Stromausfällen, entlastet den für die Navigation Verantwortlichen vom komplizierten Anlassen des Kreiselkompasses und bietet mittels des Umkehrschalters eine Möglichkeit zur Unterbrechung der unnötigen Fortsetzung eines Stromausfall-Signals sowie zur einfachen Umschaltung von einer Ausfallanzeige auf eine Anzeige der Ausfallbehebung. Die Kreiselkompaß-Anlaßvorrichtung ermöglicht ein besonders einfaches und zweckmäßiges Anlassen des Kreiselkompasses.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand des in der Zeichnung wiedergegebenen schematischen Schaltbildes weiter

erläutert.

Die Figur zeigt den Kreiselkompaß 1, eine Dreiphasen-Wechselstromquelle 2 zur Schiffsversorgung, eine Umschaltyorrichtung 3 zum Umschalten von Handbetrieb auf automatischen Betrieb, einen Zeitschalter 4 und einen durch einen Magnetspulenstr'omkreis betätigten Schalter 5. Die elektrische Stromquelle 2 ist herkömmlicher Art und liefert einen niederfrequenten Wechselstrom mit einer Frequenz von normalerweise 50 bis 60 Hertz. Der Kreiselkompaß benötigt dagegen für seine Hochgeschwindigkeitsrotation eine hochfrequente Kraftquelle (200 bis 400 Hertz). Der Kreiselkompaß 1 ist daher mit der elektrischen Stromquelle 2 über einen Gleichrichter 6 und einen Umformer 7 verbunden. Dadurch wird der niederfrequente Dreiphasen-Wechselstrom

der Stromquelle 2 zunächst durch den Gleichrichter 6 in einen Gleichstrom umgewandelt, welcher gewöhnlich als Gleichstrom von70Volt dem Umformer? sowie außerdem einer Reihe von Tochterkompassen und sonstigen Geräten zugeführt wird. Der Umformer 7 überführt den Gleichstrom von 70 Volt zurück in einen Wechselstrom mit einer Frequenz von 200 bis 400 Hertz, der dann dem Kreiselkompaß 1 zugeführt wird. Der durch eine Magnetspule 51 betätigte Schalter S wird bei Stromdurchfluß geschlossen und ist bei nicht stromdurchflossener Spule offen.

Der Wechselschalter 3 besitzt einen gemeinsamen Kontakt d sowie drei Schaltkontakte e, f und#, von denen der Kontakte der Aus-Stellung, der Kontakt/ dem Handbetrieb und der Kontakt g dem automatischen Betrieb entspricht.

Der Zeitschalter 4 besitzt zwei Gruppen von Kontakten 41 und 42 und kann auf jede beliebige Schaltzeit eingestellt werden, so daß die Kontaktgruppen nach der gewünschten Zeit gemeinsam umgeschaltet werden. Jede der Kontaktgruppen 41 und 42 besitzt einen gemeinsamen Kontakte, einen normalerweise geschlossenen, sich nach der festgesetzten Zeit öffnenden Kontakt b und einen normalerweise geöffneten, sich..nach der festgesetzten Zeit schließenden Kontakt α. In der in der Figur gegebenen Darstellung wird der Kontakt b der Kontaktgruppe 41 nicht benutzt.

Der gemeinsame Kontakt d des Schalters 3 ist über die Spule 51 des Magnetspulenschalters 5 mit einer, der Kontakt / .mit einer anderen und der Kontakt g über die Kontakte 41 α undc des Zeitschalters 4 mit der gleichen Phasenleitung der Stromquelle 2 verbunden. Der Kontakte entspricht der Aus-Stellung.

Zum Anlassen des Kreiselkompasses im Handbetrieb wird der Schalter 3 zu einem geeigneten Zeitpunkt 3 oder 4 Stunden vor dem Ablegen des Schiffes vom Kontakte auf den Kontakt/ geschaltet. Hierdurch: fließt in der zwischen den beiden Phasenleitungen der Stromquelle 2 liegenden Magnetspule 51 ein Strom, so daß der Schalter 5 geschlossen wird. Der von der Stromquelle 2 durch den Gleichrichter 6 und denUmformer 7 zugeführte] hochfrequente Wechselstrom setzt den Kreiselkompaß 1 in Betrieb, so daß dieser 3 oder 4 Stunden danach einsatzbereit ist. . ;

Zum automatischen Anlassen des Kreiselkompasses 1 zu ,einem geeigneten, vorherbestimmten Zeitpunkt wird der Zeitschalter 4 auf die gewünschte Zeit eingestellt und der Schalter 3 vom kontakt e auf den Kontakt g geschaltet. Obgleich dadurch die Kontakted undg des Schalters 3 geschlossen werden, fließt in der Magnetspule 51 kein Strom, da die Kontakte α und c der Kontaktgruppe 41. noch offen sind. Nach der vorbestimmten Zeit werden die Kontakte α und c der kontaktgruppe 41 geschlossen und . erregen die Spule 51, wodurch dem Krejselkornpaß Ϊ Strom zugeführt und dieser automatisch angelassen .wird. Gleichzeitig mit dem Schließen der Kontakte α und c der kontaktgruppe 41 wird die andere kontaktgruppe 42 von fo nach α umgeschaltet.

Das Relais 8, welches einen Ausfall der Stromquelle 2 oder andere Ausfälle der Kraftzuführung zum Kreiselkompaß, beispielsweise Unterbrechungen der Zufuhrleitungen, anzeigen soll, ist zwischen die beiden Gleichstromleitungen vom . Gleichrichter 6 zum Umformer 7 geschaltet und weist einen gemeinsamen Kontakt c und Umschaltkontakte α und b auf. Normalerweise oder im spannungsfreien Zustand sind die Kontakte b und c des Relais 8 geschlossen, und das Umschalten unter Schließung der Kontakte α und c erfolgt im Betrieb, d. h. bei Vorliegen einer hinreichenden Spannung.

Eine Alarmvorrichtung 11 ist in Serie mit einem der Kontakte α und b des Relais 8 sowie einem der Kontakte α und b der Kontaktgruppe 42 des Zeitschalters 4 geschaltet und über diese mit einer von der Stromquelle 2 des Schiffes unabhängigen, konstanten Kraftquelle, beispielsweise einer Batterie 10, verbunden.

Bei der in der Figur dargestellten bevorzugten' Ausführungsform der Erfindung ist ferner zwischen' den Kontakten α und b des Relais 8 und der Kontaktgruppe 42 des Zeitschalters 4 ein Umkehrschalter 9 eingebaut, der bei der in der Zeichnung dargestellten Form mit einem Kontaktpaar h und k mit der Kon-

taktgruppe 42 des Zeitschalters 4 verbunden ist und zwei weitere kontaktpaare m und η bzw. ρ und q aufweist, die jeweils mit den kontakten α und fo des Relais 8 und darüber hinaus untereinander in solcher Weise verbunden sind, daß der Schalter 9 einen Umkehrschalter bildet. Wenn der bewegliche Schalterteil des Schalters 9 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung bewegt wird, sind die Kontakte b und α der Kontaktgruppe 42 über die Kontakte h und m bzw. kund ρ des Schalters 9 mit den Kontakten α undfo des Relais 8 verbunden. Wird der bewegliche Schalterteil dagegen nach links gedreht, ergibt sich eine umgekehrte Schaltung, d. h., die Kontakte b und a der Kontaktgruppe 42 sind über die Kontakte h und η bzw. k und q des Schalters 9 mit den Kontakten b und a des Relais 8 verbunden.

Zum automatischen Anlassen des Kreiselkompasses 1 bei der in der Figur dargestellten, nach rechts gerichteten Stellung des beweglichen Teiles des Schalters 9 wird der Schalter 3 kurz vor oder nach dem Einstellen des Zeitschalters 4 auf die gewünschte Zeit vom Kontakte auf den Kontaktg umgeschaltet. Da in dieser Stellung die Spule 51 noch nicht erregt wird, wird weder dem Kreiselkompaß 1 noch dem Relais 8 Energie zugeführt, und der bewegliche Schalterteil des Zeitschalters 4 befindet sich in der Stellung, bei welcher die Kontakte b und c verbunden sind. Somit sind die Kontakte found c der Kontaktgruppe 42 und die Kontakte found c des Relais 8 geschlossen und die Kontakte α und e der Kon-

taktgruppe 42 und die Kontakte α und c des Relais 8 offen, so daß der Stromkreis der Alarmvorrichtung 11 nicht, geschlossen ist. Nach der am Zeitschalter 4 eingestellten Zeit werden die beiden beweglichen Schaltteile desselben umgeschaltet, so daß in der

Kontaktgruppe 42 die Kontakte found c geöffnet und die Kontakte α und c geschlossen werden. Gleichzeitig wird jedoch durch das Schließen der. Kontakte α und c der Kontaktgruppe, 41 die .Spule 51 erregt, welche ihrerseits den. Schalter 5 ^schließt und den

Kreiselkompaß 1 anläßt. Gleichzeitig, wird aber auch das Relais 8 erregt und sein beweglicher Schaltteil von links ,nach rechts geschaltet, wodurch die Kontakte found c geöffnet und die Kontakte α und c geschlossen werden. Da die Umschaltung der Kontaktgruppe. 42 mit der Umschaltung der Kontakte des Relais 8 praktisch zusammenfällt, bleibt der Stromkreis der Alarmvorrichtung 11 geöffnet.

Falls jedoch an der Abgabeseite des Gleichrich-

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ters 6 infolge von Stromausfall oder anderen Ursa- sen, jedoch wird durch die Verbindung des Kontakchen keine hinreichende Spannung vorliegt und infol- tes α das Relais 8 über die Kontakte g und k des Umgedessen der Kreiselkompaß nicht in Betrieb gesetzt kehrschalters 9 mit dem jetzt offenen Kontakt α der wird, bleibt das ebenfalls nicht erregte Relais 8 in der Kontaktgruppe 42 ein Auslösen der Alarmvorrich-Stellung, bei welcher die Kontakt b und c geschlossen 5 tung 11 verhindert. Wenn die Erregung des Relais 8 und die Kontakte α und c geöffnet sind. Hierdurch durch Stromausfall aufhört, werden die Kontakte b wird der Stromkreis der Alarmanlage 11 über die und c des Relais 8 und damit der Stromkreis der Kontakte c und α der Kontaktgruppe 42, die Kon- Alarmvorrichtung 11 über die Kontakten und/i des takte k und ρ des Umkehrschalters 9, die Kontakte b Umkehrschalters 9 und die nun geschlossenen Kon- und c des Relais 8 geschlossen und die Alarmvor- io takte b und c der Kontaktgruppe 42 geschlossen und richtung 11 durch die Kraftquelle 10 zur Abgabe von Alarmzeichen ausgelöst. Der weitere Betrieb ähnelt Warnzeichen erregt. Wenn andererseits die Anlaß- demjenigen beim vorstehend beschriebenen automa- _: maßnahmen in der vorstehend beschriebenen Weise tischen Anlassen. Das Umschalten des Umkehrschalfehlerfrei abgelaufen sind, bewirkt ein später auftre- ters 9 in seine nach rechts gerichtete Stellung beendet tender Stromausfall durch Aufhören der Erregung 15 die Alarmzeichen und überführt das System in' seine ■ des Relais 8 eine Umschaltung seiner Kontakte, wo- die Wiederherstellung der Stromzufuhr anzeigende durch ebenfalls der Stromkreis der Alarmvorrichtung Stellung. Sobald der Fehler behoben ist, gibt die 11 geschlossen und Alarmzeichen gegeben werden. Alarmvorrichtung 11 entsprechende Warnsignale.

Da die Alarmvorrichtung 11 dabei so lange Wenn dann der Umkehrschalter 9 in seine nach links Alarmzeichen gibt, wie der Ausfall besteht, ist eine 20 gerichtete Stellung zurückgeschaltet wird, hören die Abschaltmöglichkeit wünschenswert. Hierzu dient Alarmzeichen auf, und das System befindet sich wieder Umkehrschalter 9, der beim Umschalten in seine der in der den Stromausfall anzeigenden Stellung,
nach links gerichtete Stellung durch Umkehrung der Das vorstehend beschriebene System kann durch

Verbindungen zwischen den Kontakten α und b des Entfernung des Kontaktes / des Schalters 3, d. h. ErRelais 8 und den Kontakten α und b der Kontakt- 25 satz des Schalters 3 durch einen normalen Angruppe 42 des Zeitschalters 4 den Stromkreis der Aus-Schalter, modifiziert werden. In diesem Falle Alarmvorrichtung 11 öffnen. Da nun die Kontakte h wird der Zeitschalter 4 so ausgelegt, daß die Kontak- und n, bzw. k und q des Umkehrschalters verbun- te α und c der Kontaktgruppen 41 und 42 normalerden sind, sind die nun geschlossenen Kontakte c weise geschlossen sind, sich beim Einstellen des Zeit- und α der Kontaktgruppe 42 über die Kontakte Ic 30 schalters auf die gewünschte Zeit öffnen und beim und q mit dem Kontakt α des Relais 8 verbunden. Umschalten nach Ablauf der eingestellten Zeit er-Da die Kontakte α und c des Relais 8 nunmehr offen neut schließen. Zum Handbetrieb wird der Ümschalsind, ist der Stromkreis der Alarmvorrichtung 11 ' ter3 entsprechend vom Kontakte auf den Kontaktg ebenfalls geöffnet, so daß eine störende Fortdauer geschaltet, wobei die Kontakte α und c der Kontaktder Alarmzeichen verhindert wird. 35 gruppen 41 und 42 geschlossen sind.

In dieser Stellung gibt die Schaltung darüber hin- Der Umkehrschalter 9 befindet sich normaler-

aus ein automatisches Signal, sobald der Stromausfall weise in seiner nach links gerichteten Stellung und oder der sonstige Fehler behoben ist. Wenn beispiels- wird in seine nach rechts gerichtete Stellung gedreht, weise nach einiger Zeit der Fehler behoben ist, wird wenn der Kreiselkompaß angelassen wird. Beim das Relais 8 erneut erregt, so daß die Kontakte a 40 automatischen Anlassen wird der Schalter 3 nach und c geschlossen werden. Hierdurch wird auch dem Einstellen der gewünschten Zeit auf dem Zeitder Stromkreis der Alarmvorrichtung 11 über die schalter4 vom Kontakte auf den Kontaktg bewegt. Kontakte c und α der Kontaktgruppe 42, die Kon- Der Umkehrschalter 9 befindet sich normalerweise in takte k und g des Umkehrschalters 9 und die Kon- seiner nach links gerichteten Stellung, wird jedoch takte α und c des Relais 8 geschlossen, so daß die 45 nach rechts geschaltet, wenn der Zeitschalter 4 auf Alarmvorrichtung 11 durch Alarmzeichen anzeigt, daß einen gewünschten Zeitraum eingestellt wird,
der Stromausfall beseitigt ist. Wenn nun der Umkehr- Wenn die elektrische Kapazität des Kreiselkom-

,schalter 9 in seine nach rechts gerichtete Stellung zu- passes 1 hinreichend gering ist, kann der Umschalrückgeschaltet wird, hört das Alarmsignal auf, und ter 3 direkt mit der Stromzuführung des Kreiselkomdas System befindet sich wieder in der einen Strom- 50 passes 1 verbunden und der Schalter 5 fortgelassen ,ausfall anzeigenden Stellung. werden. Wenn die Stromquelle! des Schiffes hohe

Zum Anlassen des Kreiselkompasses durch Frequenz aufweist oder der Kreiselkompaß keine ,Handschaltung wird der Zeitschalter 4 in seiner Stel- Stromversorgung hoher Frequenz erfordert, können lung belassen und der Schalter3 vom Kontakte auf der Gleichrichter6 und der Umformer7 weggelassen den Kontakt / geschaltet, wobei jedoch der beweg- 55 werden. An Stelle des Gleichrichters 6 und des Umliche Teil des Schalters 9 gleichzeitig in seine nach formers 7 können auch beliebige andere Vorrichtunlinks gerichtete Stellung umgeschaltet werden muß. gen verwendet werden, welche einen Wechselstrom Dies beruht darauf, daß die Kontakte d und / des mit einer Frequenz von etwa 60 Hertz direkt in eine Schalters 3 die Spule 51 erregen, hierdurch der Schal- beliebige Stromversorgung hoher Frequenz überter5 geschlossen, der Kreiselkompaß 1 angelassen 60 führt. Das Zufuhrende des Relais 8 kann an einer be- und gleichzeitig das Relais 8 erregt wird. Hierdurch liebigen geeigneten Stelle, beispielsweise am Wechwerden die Kontakte α und c des Relais 8 geschlos- selstromaustritt des Umformers 7 angeordnet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kreiselkompaß-Anlaßschaltung für einen durch eine elektrische Kraftquelle betriebenen, automatisch einschaltbaren Kreiselkompaß, gekennzeichnet durch einen Zeitschalter (4) mit auf ein Schließen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt einstellbaren elektrischen Kontakten (41,42), von denen ein Kontakt (41) in den die Verbindung des Kreiselkompasses (1) mit der Kraftquelle (2) herstellenden Stromkreis _ geschaltet ist, und durch ein mit diesem Stromkreis verbundenes Relais (8) mit einem normalerweise geschlossenen, bei Stromversorgung des Kreiselkompasses (1) jedoch offenen elektrischen Kontakt (c, b) sowie eine von der den Kompaß betreibenden Kraftquelle (1) unabhängige Stromquelle (10), die über den anderen Kontakt (42) des Zeitschalters (4) und den normalerweise geschlossenen Kontakt des Relais (8) sowie eine damit in Reihe liegende Alarmvorrichtung (11) einen Stromkreis bildet.

2. Kreiselkompaß-Anlaßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Kontakten [a, b) des Relais (8) und den Kontakten (a, b) der zweiten Kontaktgruppe (42) des Zeitschalters (4) ein Umkehrschalter (9) befindet.