DE276463C

DE276463C -

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Publication number: DE276463C
Application number: DENDAT276463D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 276463 -KLASSE 65«. GRUPPE

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Italien vom 26. Februar 1912 anerkannt.

die Priorität

Die Erfindung betrifft ein von Hand oder elektrisch zu betreibendes Steuergerät für Schiffe, hauptsächlich für Unterseeboote, bei dem der Schalter für den elektrischen Antrieb des Ruders durch das Steuerrad verstellt und durch das ausschlagende Ruder wieder in seine Nullstellung zurückgeführt wird.

Nach der Erfindung soll der Übergang von der elektrischen Steuerung zur Handsteuerung selbsttätig erfolgen, wenn die elektrische Einrichtung versagt oder außer Betrieb gesetzt wird.

Dies wird dadurch bewirkt, daß die vom Steuerrad aus gedrehte Übertragungswelle aus zwei Teilen besteht, von denen jeder mit dem Schalter verbunden ist, und die mittels zweier um i8o° gegeneinander versetzter Zähne miteinander gekuppelt werden und den Handantrieb des Ruders ermöglichen, sobald die elekirische Einrichtung versagt.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die ganze Anlage des Steuergerätes für das Seitensteuer, und

Fig. 2 für die Tiefensteuer eines Unterseebootes.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in vergrößertem Maßstabe eine Seitenansicht und einen Schnitt durch die Kupplung der Übertragungswelle.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Steuergerät für das Seitensteuer besteht aus dem Zahnbogen 5 eines auf dem Ruderschaft aufgekeilten Schneckenrades mit einer Schnecke 6, die entweder durch einen elektrischen Motor 7 mittels eingeschalteter geeigneter Zahnräder oder von Hand mittels der Wellen 8 und 9 angetrieben werden kann; auf der Welle 9 ist das Handsteuerrad 10 befestigt.

Die Verbindung zwischen der Welle 8 und der Welle 9 wird durch die Kupplung 11 (Fig. 3 und 4) hergestellt.

Die Welle 9 trägt an ihrem hinteren Ende einen radial gerichteten Zahn 12, während auf dem vorderen Ende der Welle 8 eine Trommel 13 befestigt ist, die auf ihrer Innenseite einen radial gerichteten Zahn 14 besitzt. Beim Drehen des Rades 10 in der einen oder in der anderen Richtung wird daher das Steuerruder von Hand betätigt, sobald der Zahn 12 dem Zahn 14 auf der einen oder 5" auf der anderen Seite begegnet. Das Handrad 10 muß daher von der der Linie X-X in Fig. 3 entsprechenden Mittelstellung aus nach beiden Seiten um den Winkel α gedreht werden, bevor das Ruder in der einen oder anderen Richtung von Hand gelegt werden kann.

Dieser tote Gang des Steuerrades wird nun

für die Ingangsetzung des elektrischen Antriebes benutzt.

Das elektrische Steuergetriebe besteht aus einem Gleichstrommotor 7 mit Sondererregung, j aus einem drehenden Umformer 15, der aus j einem Gleichstromerzeuger 16 mit Sondererregung und einem Motor 17 gebildet ist (in der Zeichnung ist angenommen, daß es sich bei dem Motor 17 ebenfalls um einen elektri- | to sehen Motor handelt; es kann aber anstatt | dessen auch ein Motor irgendwelcher anderer ! Art zur Anwendung gelangen), aus einem Anlaßwiderstand 18 für den genannten Motor ! und aus einem Widerstandsregler 19, der durch zwei Übersetzungen 20 und 21 von der Welle 8 oder Welle 9 aus in Bewegung gesetzt wird. Die Übersetzung 21 dreht durch die Kegelräder 22", 22* das Kegelrad 22 eines Umlaufgetriebes, während die Übersetzung 20 mittels der Kegelräder 23", 23* das andere Kegelrad 23 des Umlaufgetriebes in Bewegung setzt.

Diese beiden Kegelräder 22 und 23 drehen sich lose um die Welle 24, auf der die Welle des Umlaufrades 25 und der Schalthebel 3 des Widerstandsreglers 1 befestigt sind. Der Widerstandsregler ι wirkt auf die Erregung des Stromerzeugers 16 des Umformers 15. Befindet sich das Steuerrad in einer solchen Stellung, daß der Zahn 12 der Kupplung 13 in die in Fig. 3 veranschaulichte Stellung X-X'zu liegen kommt, so nimmt der Hebel 3 des Widerstandsreglers i, wie in Fig. 1 angedeutet, die Ruhestellung ein, d. h. er läßt keinen Strom in die Erregerwicklung von 16 gelangen.

Beim Drehen des Rades 10 in der einen Richtung wird der Hebel 3 mittels des Umlaufgetriebes in Drehung versetzt, wodurch das Kreisen des Stromes in der Erregerwicklung von 16 in einer gegebenen Richtung und mit einer Stärke veranläßt wird, die von der Stellung des Schalthebels abhängig ist und, nach der Ruhestellung von einem Mindestwert beginnend, ihren Höchstwert am Ende der Drehung des Hebels 3 erreicht. Durch Drehen des Rades 10 in der entgegengesetzten Richtung, werden in der Erregerwicklung von 16 dieselben Wirkungen hervorgerufen, nur mit dem Unterschied, daß der Strom in entgegengesetzter Richtung kreist.

Ferner umfaßt der Regler ig einen zweiten Widerstandsregler 2, dessen Einstellhebel 4 an einem auf der Welle 24 lose sitzenden Stirnrad 20^rf befestigt ist und mittels der Ubertragung 20 und der Kegelräder 20", 20* und Stirnräder 2o^c, 20^rf ohne Vermittlung des Umlaufgetriebes gedreht wird.

Der Widerstandsregler 2 regelt die Erregung des Steuermotors 7, und wenn der Rudersektor 5 seine Mittelstellung einnimmt, so kommt der Hebel 4, wie in der Zeichnung veranschaulicht, ebenfalls in die Mittelstellung zu liegen, in der nur ein ganz schwacher Strom in die Erregerwicklung des Motors 7 gelangen kann.

Bei der Drehung des Rudersektors in dem einen oder anderen Sinne wird der Hebel 4 mittels der Welle 8 und der Übertragung 20 sowie der Räder 20^a, 20*, 2o^c, 20^ ebenfalls in der einen oder in der anderen Richtung verschoben, und dadurch, daß er die Mittelstellung verläßt, kann in die Erregerwicklung des Steuermotors ein Strom gelangen, dessen Stärke immer zunimmt, bis sie am Ende der Drehung des Hebels ihren Höchstwert erreicht. Die Vorrichtungen sind so eingerichtet, daß die beiden Stellungen des Hebels 4 am Ende seiner Drehung den beiden Stellungen des Ruderjochs 5 am Ende seiner Drehung entsprechen.

Mit zunehmendem Ruderwinkel nimmt daher auch in einem vorher festgesetzten Verhältnis die Erregung des Motors und somit sein Drehmoment zu.

Die beiden Widerstandsregler 1 und 2 mit den bezüglichen Schalthebeln 3 und 4, sind der Deutlichkeit halber in den Fig. 1 und 2 zweimal dargestellt, nämlich einmal in einer Seitenansicht zusammen mit den Rädern des auf der mit dem Steuerrad in Verbindung stehenden Triebwelle vorgesehenen Umlaufgetriebes und ein zweites Mal gesondert für jeden Widerstandsregler, und zwar in schematischen Draufsichten, um die bezüglichen elektrischen Stromkreise deutlicher darzustellen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Nach erfolgtem Schließen des Hauptschalters 26 wird der Motor 17 des Drehumformers 15 mittels des Anlaßwiderstandes 18 in Bewegung gesetzt und dadurch der Stromerzeuger 16 mit dem Motor 17 gekuppelt; wird nun angenommen, daß die elektrischen Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen i°5 wie in Fig. 1 veranschaulicht angeordnet sind, so ist das Steuergerät bereit, elektrisch angetrieben zu werden.

Befinden sich die verschiedenen Teile in den in der Zeichnung angedeuteten Stellungen, so no findet keine Bewegung statt; sobald aber das Rad 10 in irgendeiner Richtung gedreht wird, dreht sich auch die Welle 9 und bringt dabei die Übersetzung 21 zum Antrieb, wodurch der Hebel 3 des Widerstandsreglers 1 mittels ¹¹S der Kegelräder 22^a, 22*, 22 und 25 in Drehung versetzt wird; auf diese Weise wird der Stromerzeuger 16 erregt und sendet somit Strom in den Motor 7, der dadurch, daß er beständig erregt ist, anfängt, sich in der entsprechenden Richtung zu bewegen, wobei das Drehmoment und die Geschwindigkeit durch

die Stellungen der Hebel 3 und 4 auf den bezüglichen Widerstandsreglern bestimmt werden. Beim Drehen überträgt jedoch der Motor 7 bzw. der Rudersektor 5 seine Bewegung

auf die Welle 8 und somit auf die Übersetzung 20, 20^a, 23^a, 23*, 23 und dreht das Umlaufrad 25 in entgegengesetztem Sinne wie vorher, so daß der Hebel 3 wieder in seine Anfangsstellung zurückgeht. Auf diese Weise wird der Motor 7 selbsttätig angehalten, wenn das Ruder seine beabsichtigte Stellung eingenommen hat; denn durch die Unterbrechung des Erregerstromes werden der Erzeuger 16 und der Motor 7 unwirksam. Durch Herstel-

lung geeigneter Übersetzungsverhältnisse hat sich der Zahn 14 der durch die Welle 8 getragenen Kupplung um denselben Winkel und in derselben Richtung gedreht wie der Arm 12 der Welle 9, die die Bewegung hervorgerufen hat. Solange daher Strom in den Stromkreisen vorhanden ist, läuft der Zahn 14 beständig hinter dem Arm 12 her, welches auch die Drehrichtung des Steuerrades 10 und die Arbeitsgeschwindigkeit zwischen einem festzusetzenden Mindest- und Höchstwert sein mag. Sobald das Rad 10 in irgendwelcher Stellung gehalten wird, kommt der Zahn 14 notwendigerweise in einer Stellung zum Stillstand, die diametral gegenüber der des Zahnes 12 liegt. Gelangt kein Strom mehr in die Stromkreise, so hört der Zahn 14 auf, dem Zahn 12 zu folgen, und in diesem Falle stellt letzterer durch Fortsetzung seiner durch die Drehung des Rades 10 erzeugten Bewegung beim Zusammentreffen mit dem Zahn 14 die unmittelbare Verbindung mit der Welle 8 her, wodurch ermöglicht wird, das Ruder, ohne irgendwelche besonderen Vorkehrungen treffen zu müssen, weiter von Hand zu steuern, indem dabei stets auf ein und dasselbe Steuerrad 10 eingewirkt wird.

Das Steuergerät für die in Fig. 2 dargestellten Tiefensteuer besteht aus denselben Teilen wie das Steuergerät für das Seitensteuer; diesen Teilen sind deshalb dieselben Bezugszahlen gegeben worden.

Dabei ist nur ein Unterschied in der mechanischen Anordnung vorhanden, die der Deutlichkeit halber schematisch wiedergegeben ist, und zwar stellen 27 und 28 die Tiefen-Steuer dar, die sich um die Spindeln 29 und 30 drehen können, während 31 und 32 Schrauben sind, die beim Drehen die Ruder in die eine oder andere Richtung schwingen. 33 ist eine Welle, die mittels geeigneter Kupplungen die Ruder in oder außer Verbindung bringt, damit deren Bewegungen gleichzeitig oder unabhängig voneinander geregelt werden können.

Obgleich die in der Zeichnung dargestellten Tiefensteuer in der gewöhnlichen Ausführung gehalten sind, d. h. sich um eine wagerechte Achse drehen, so kann die Vorrichtung bei Rudern irgendwelcher anderen Art angewendet werden, z. B. bei nach außen oder veränder-Hch verlaufenden oder aber auch bei auf verschiedene Weise ausgebildeten Rudern.

Die Welle 33 wird durch geeignete Übersetzungen mit dem Motor 7 und der Welle 8 in Verbindung gebracht. ·

Claims

Patent-Anspruch :

Von Hand oder elektrisch zu betreibendes Steuergerät für Schiffe, insbesondere für Unterseeboote, bei dem der Schalter für den elektrischen Antrieb des Ruders durch das Steuerrad verstellt und durch das ausschlagende Ruder wieder in seine Nullstellung zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Steuerrad gedrehte Übertragungswelle aus zwei je mit dem Schalter verbundenen Teilen (8, 9) besteht, die durch zwei um 180 ° gegeneinander versetzte Zähne (12, 14) miteinander verkuppelt werden und den Antrieb des Ruders von Hand ermöglichen, wenn die elektrische Einrichtung nicht anspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.