DE173031C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 173031 — KLASSE 65 d. GRUPPE

(City of New-York).

mittels Gyroskops.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. April 1904 ab.

Bei bisher bekannten Geradlaufsteuerungen von Torpedos wurde zum Legen des Ruders eine mittels Druckluft bewegte Zwischenmaschine benutzt, deren Schieber unmittelbar 5 oder mittelbar vom Gyroskop beeinflußt wird. Erfahrungsgemäß ist ein sicheres Arbeiten der Zwischenmaschine nicht in allen Fällen gewährleistet. Nach der Erfindung geschieht deshalb die Regelung der Fahrtrichtung von Torpedos nach einem neuen Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ruder für gewöhnlich eine regelmäßige Schwingbewegung zwischen den äußersten Hartlagen ausfährt und im Falle einer bedeutenden Ab-

_:g weichung des Torpedos von der beabsichtigten Fahrtrichtung infolge Einwirkung des Gyroskops in der entsprechenden Hartlage festgehalten wird und den Torpedo auf den richtigen Kurs zurücksteuert.

Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß das Ruder von der sich drehenden Propellerwelle mittels in beständiger Schaltbewegung gehaltener Klinken mit Schaltrad zwischen den äußersten Hartlagen in Schwingbewegung versetzt wird, und daß mittels einer vom Gyroskop beherrschten Vorrichtung, z. B. eines elektrischen Übertragers, die eine oder andere Klinke ausgerückt wird, sobald der Torpedo von seinem Kurs um ein bestimmtes Maß abweicht, um. das Ruder in der einen oder anderen Hartlage zu halten, wobei der Torpedo in bekannter Weise in seinen Anfangskurs zurückgesteuert wird.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch den hinteren Teil eines mit der Einrichtung versehenen Whitehead-Torpedos,

Fig. 2 eine Oberansicht mit wagerechtem Schnitt,

Fig. 3 ein Stromlaufschema,

Fig. 4 in größerem Maßstabe eine Oberansicht der Einrichtung,

Fig. S eine Seitenansicht hiervon,

Fig. 6 eine Hinteransicht,

. Fig. 7 eine Oberansicht des elektromagnet!- sehen Reglers,

Fig. 8 ein Diagramm der verschiedenen Kurse, die der Torpedo machen kann.

Fig. 9 und 10 zeigen schematisch die Wirkung des Gyroskops, und

Fig. 11 zeigt eine andere Ausführungsform der Einrichtung.

Der vor dem Schwanzstück des Torpedogehäuses A angeordnete, mit Druckluft aus dem Luftkessel B gespeiste Motor C dreht mittels Welle C (Fig." 1 und 2) in bekannter Weise die Propeller D D''. Die Blätter des Ruders E der sogenannten Seitensteuerung sind an einer senkrechten Achse F befestigt, an deren Arm G eine Stange H der Steuervorrichtung J angreift. Wie die Fig. 4, 5 und 6 in größerem Maßstab zeigen, treibt ein Stirnracl α der Welle C ein Stirnrad b, dessen Welle c einen Ansatz d mit Schraubennut

trägt. Dieser wirkt bei Drehung der Motorwelle auf einen Stift oder eine Rolle f des Schalthebels L, der dadurch eine schwingende ■ Bewegung erhält.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. ι bis 7 trägt der eine Arm des Hebels L zwei Schaltklinken M und M', die in Schalträder P und P' eingreifen, welche auf der Schalthebelachse e drehbar gelagert sind. Diese beiden Schalträder sind miteinander und mit einem zwischen ihnen liegenden Exzenter Q verbunden, dessen Stange R an einem bei g drehbaren Hebel S angreift (Fig. 5). Durch den Hebel S wird die Bewegung auf die erwähnte Stange H übertragen. Durch Sperrklinken N wird die Rückwärts drehung der Schalträder P P' verhindert. Die Teile sind an einem Gestell T gelagert, welches im Innern des Torpedos gut befestigt ist.

Mittels der Steuervorrichtung wird für gewöhnlich dem Ruder eine regelmäßige Schwingbewegung zwischen den äußersten Hartlagen von Backbord nach Steuerbord hin und umgekehrt erteilt, wobei der Torpedo einen geschlängelten Kurs nimmt." Solange dieser Kurs von dem beabsichtigten nicht merklich abweicht, bedarf es keiner Regelung mittels des Gyroskops. Sucht nun eine Kraft den Torpedo vom beabsichtigten Kurse zu ver-

drängen, so muß das Ruder in der entsprechenden Hartlage festgehalten werden, damit der Torpedo in den beabsichtigten Kurs zurückgesteuert wird. Hierzu dient ein in anderer Form bereits bekannter elektrischer Übertrager der Gyroskopwirkung auf das Ruder.

Zwei Elektromagnete oder Solenoide U U', die einen Anschlag einstellen, durch den entweder Schaltklinke M oder M' aus ihrem Schaltrade avisgerückt wird, haben die Kerne hh', die mit den Armen eines T-förmigen Hebels i verbunden sind, dessen mittlerer Arm j unter die Klinken vortritt und für gewöhnlich zwischen ihnen liegt. In dieser Stellung wird der Hebel durch Federn k gehalten, die auf die Köpfe von auf die Arme des Hebels i (Fig. 7) drückenden Zapfen I wirken. In dieser Stellung greifen beide Schaltklinken MM' in ihre Schalträder ein. Wird der eine oder andere Magnet U U' erregt, so zieht er seinen Kern an und dreht den Hebel i und dessen mittleren Arm / zur Seite, und dann liegt dieser Arm unter einer der beiden Schaltklinken M oder M'. Die betreffende Schaltklinke wird mittels des Armes / also gehoben gehalten und kann beim Ausschwingen des Schalthebels nicht in das Schaltrad eingreifen. Nach Fig. 4 und 5 ist die Schaltklinke M außer Tätigkeit gesetzt. Nach Fig. 3 trägt der äußere Lagerring des Gyroskops K einen Schleifkontakt m, der mit dem einen Pol einer Batterie q verbunden ist und über Stromschlußstücke r r' schleift, die durch * Drähte j s' mit den Magneten U U' und weiter mit dem anderen Pol der Batterie verbunden sind.

An jedem Schaltrade P und P' befindet sich ein zahnireier Teil p p', der bis zur Höhe der Schaltzähne reicht und eine Länge etwa gleich dem Klinkenhub hat. Der Teil p des Schaltrades P liegt dem Teil p' des Schaltrades P' diametral gegenüber (Fig. 5). Wird durch den. Arm / die eine Schaltklinke angehoben, so setzt- die andere die Schaltbewegung ihres Schaltrades fort, bis der zahnfreie Teil unter diese Klinke einrückt. Dann hört die Klinke auf, das betreffende Schaltrad zu drehen, und das Exzenter Q kommt in einer solchen Stellung zum Stillstand, daß das Ruder in der entsprechenden Hartlage festgehalten wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist der Ansatz d mit Schraubennut auf der Welle C unmittelbar befestigt. Die Schaltklinken MM' sind am oberen und unteren Arm des Schalthebels L angelenkt, und beide können an diametral entgegengesetzten Punkten in das Schaltrad P eingreifen. In diesem Fall ist nur ein zahnfreier Teil p erforderlich, der bis auf Höhe der Schaltzähne reicht und eine Länge etwa gleich dem Klinkenhube hat. Die Exzenterstange H greift hier am Arm G' der senkrechten Achse F des Ruders E an. Die Elektromagnete U U' wirken auf Ankerhebel u u' ein, deren längere Arme an einen Stift der Schaltklinke M bezw. M' anschlagen und die betreffende Klinke ausheben.

Wenn der Torpedo abgeschossen wird, wird in bekannter Weise, das Gyroskop freigemacht und der Motor C in Gang gesetzt. Die Achse des Gyroskopschwungrades t ist beim Lanzieren gerade auf das Ziel gerichtet, wie durch den Pfeil χ in Fig. 9 angedeutet ist. Wird nun der Torpedo aus seinem Kurs abgelenkt, wie z. B. in Fig. 10 dargestellt, so behält das Gyroskop seine ursprüngliche Stellung in Richtung auf das Ziel bei (Pfeil Χ').

An einer jeden Ablenkung des Torpedos nehmen die Segmente r r' (Fig. 3) teil, derart, daß die Stromleitung durch den einen oder anderen der Magnete U U' geschlossen wird. Erfolgt die Ablenkung auf Steuerbord, so wird die Stromleitung durch r s (Fig. 3) geschlossen, der Arm/ unter dieSchaltklinkeiW (Fig. 4) verlegt und diese aus ihrem Schaltrade ausgehoben. Alsdann schaltet Klinke M' allein die Schalträder weiter, bis der zahnfreie Teil p' unter diese Klinke einrückt. In diesem Moment hört die Drehung der Schalträder und des Exzenters Q in einer Stellung (Fig. 5) auf, in der das Ruder auf Backbord gehalten wird, der Torpedo wird in seinen ursprünglichen Kurs zurückgesteuert und erfährt bei fortgesetzter Steuerwirkung eine Ablenkung nach der entgegengesetzten Seite. Dabei ge-

langt der Schleifkontakt m vom Segment r an das Segment r', und der Magnet U' wird erregt, der Arm / nach der entgegengesetzten Seite gedreht, und die Schaltklinke M wird eingerückt, die Schaltklinke M' ausgerückt. Alsdann erfolgt Drehung der Schalträder mittels Klinke M₁ bis der zahnfreie Teil p unter die Klinke einrückt. In diesem Augenblick kommen Exzenter Q und die Schalträder wieder zum Stillstand, und das Ruder wird auf Steuerbord angehalten, wobei der Torpedo in seinen Anfangskurs zurückgesteuert wird.

Das Gyroskop hat nur die schwache Feder des Schleifkontaktes m gegen die mit jeder Torpedoablenkung verbundene Relativbewegung der Segmente r r' am Platz zu halten und findet daher keinen Widerstand, der es aus seiner ursprünglichen Drehungsebene herausbrächte. Die Einstellung des Regelungsarmes ; würde mit zu viel Widerständen für das Gyroskop verbunden sein und erfolgt durch die Magnete U U'',' die von der kleinen Batterie q erregt werden.

Sollte zufällig diese Batterie versagen oder die Stromleitung unterbrochen werden, so würden die Federn k (Fig. 7) den Regelungsarm /. in der Mittelstellung halten, in der er auf keine der beiden Schaltklinken einwirkt. Die Einrichtung würde dann ohne Regelung wirken und das Ruder fortgesetzt zwischen beiden Hartlagen in Schwingbewegung halten.

Fig. 8 zeigt den Kurs eines aus einem Lanzierrohr X auf einem Torpedoboot W abgeschossenen Torpedos. Dieses Rohr ist nach der Darstellung auf das Ziel Z gerichtet, der gerade Kurs ist durch die punktierte Linie ζ angedeutet. Wenn der Torpedo an der Stelle w in das Wasser einschlägt, so erfährt er gewöhnlich eine Ablenkung, die beispielsweise -nach der punktierten Linie z' gerichtet sein kann. Die durch das Gyroskop beherrschte Steuervorrichtung steuert bei einer solchen Ablenkung und bei jeder anderen mit größtmöglicher Sicherheit den Torpedo in ge-

4-5 schlängelten!, wie dargestellt, den Anfangskurs ζ immer wieder kreuzenden Kurs auf seinen ursprünglichen Kurs ζ zurück. Die Gefahr, daß der Torpedo einen kreisförmigen Kurs, z. B. nach der punktierten Linie y, nehmen, wieder zurückkommen und das Torpedoboot, von dem er abgeschossen wurde, oder irgend ein anderes Boot der eigenen Flotte wie bei W. treffen könnte, ist, wie ersichtlich, durch vorliegende Erfindung ins Weite gerückt. Denn eine Unordnung nach dieser Richtung würde nur die Folge haben, daß die ,Steuervorrichtung ohne Regelung wirkte und der Torpedo einen geschlängelten Kurs, beispielsweise in der Richtung ζ', nähme.

Die Schwingbewegung des Ruders erfolgt vermittels des die Steuervorrichtung treibenden Motors. Die Aufgabe des Gyroskops ist nur, einen elektrischen Übertrager zu beherrschen, der wiederum lediglich die leichten Schaltklinken so zu regeln hat, daß das Ruder, um den Torpedo auf seinen Anfangskurs zurückzusteuern, in der entsprechenden Hartlage lange genug festgehalten wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Regelung der Fahrtrichtung -von Torpedos unter Anwendung eines Gyroskops, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruder für gewöhnlich eine regelmäßige Schwingbewgung zwischen den äußersten Hartlagen ausführt und im Falle einer bedeutenden Abweichung des Torpedos von der beabsichtigten Fahrtrichtung infolge Einwirkung des Gyroskops in der entsprechenden Hartlage festgehalten wird und den Torpedo auf den richtigen Kurs zurücksteuert.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Motors in beständiger Schaltbewegung gehaltene Klinken mit Schaltrad vorgesehen sind, die (beispielsweise mittels Exzenters oder Kurbel) die Schwingbewegung des Ruders zwischen den äußersten Hartlagen vermitteln und daß eine vom Gyroskop (beispielsweise mittels elektrischen Übertragers) beherrschte Vorrichtung zum Ausrücken der einen oder anderen Klinke vorgesehen ist, um, sobald der Torpedo aus seinem Kurs um ein be-' stimmtes Maß abweicht, das Ruder zwecks Zurücksteuerns in der einen oder anderen Hartlage festzuhalten.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad einen bis auf Höhe seiner Schaltzähne reichenden zahnfreien Teil hat, zum Zweck, wenn nach Ausrücken der einen Klinke die andere das Schaltrad weiterschaltet, Stillstand des Rades und Ruders zu erlangen, sobald der der einen oder anderen äußeren Hartlage des letzteren entsprechende zahnfreie Teil an die Klinke heranlangt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.