DE293264C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Steuerung nach der vorliegenden Erfindung, die für die bekannten elektrischen Rudermaschinen mit Differentialgetriebe bestimmt ist, ermöglicht den Betrieb dieser Rudermaschinen mit einer Genauigkeit und Sicherheit, wie sie bis jetzt nur von Dampf rudermaschinen er-' reicht worden sind.

Die Steuerung besitzt, wie bisher bei.Dampfmaschinenbetrieb üblich, Stellhemmung, d. h.

ίο die Steuerung wird stets selbsttätig in die Nullstellung gebracht, so daß sich das Ruder nur dann bewegt, wenn das Handrad der Steuerung gedreht wird. Dabei sind die Handradumdrehungen proportional dem Ruderausschlag, so daß sie ein Maß für den Ruderausschlag bilden.

Die Betätigung der Steuerung kann entweder unmittelbar an der Maschine oder in beliebiger Entfernung von dieser erfolgen. .

Das Eigenartige der Steuerung kennzeichnet sich äußerlich dadurch, daß der erforderliche Nebenschlußwiderstand des Reglers in sich geschlossen ist und an diesem sowohl die Stromzuführung als auch die Stromableitung durch bewegliche Kontakte — Bürsten — erfolgt, welche auf den zu einem Ring vereinigten Kontaktstücken kreisen, wobei die Stromzuführungsbürste von Hand, die Stromableitungsbürsten maschinell betätigt werden.
Der Grundgedanke und die Wirkungsweise werden am einfachsten an Hand der Fig. 1 beiliegender Zeichnung erläutert, welche einen Regler für unmittelbare Bedienung, also ohne Fernbetätigung, schematisch darstellt. . In dieser bezeichnet α den in sich geschlossenen Nebenschlußwiderstand, b eine Bürste, die den Strom vom Netz zum Widerstand leitet, c und d zwei gegenüberliegende, miteinander gekuppelte Bürsten, die den Strom vom Widerstand zu den Nebenschlußwicklungen e der Motoren f und g und zurück zum Netz leiten. Die Bürste b wird von Hand betätigt, die Bürsten c, d werden gemeinsam vom Ruderschaft oder einer Zwischenwelle getrieben. Je nach den besonderen Verhältnissen wird die "Übersetzung vom Ruderschaft zu den Bürsten c, d so gewählt, daß sie beim Legen des Ruders von Bord zu Bord, entsprechend einem Ruderwinkel von etwa 90°, 20 bis 40 Umdrehungen machen. Die gleiche Anzahl Umdrehungen muß auch der von Hand bewegten Bürste b für den vollen Ruderweg erteilt werden. Die gezeichnete Stellung der . Bürsten — b normal zw. c, d — entspricht einer beliebigen Ruhelage des Ruders, wobei beide Motoren gleich stark erregt sind. In dieser Stellung laufen beide Motoren mit gleicher Umdrehungszahl, aber in entgegengesetzter Richtung. Das Ruder bewegt sich also nicht. Denkt man sich den maschinellen Antrieb der Bürsten c, d zunächst abgekuppelt, dann kann die Bürste b nur innerhalb eines Bogens von i8o° bewegt werden. Legt man sie nun nach links, dann wird das Feld des linken Motors f verstärkt, das des rechten Motors g geschwächt. Der Motor g läuft dann schneller als der Motor/". Legt man die Bürste b nach rechts, dann treten die umgekehrten Verhältnisse ein.

Diese Tourendifferenz wird für die Bewegung des Ruders unter Verwendung eines Differen-

tialgetriebes ausgenutzt. Sie ist am größten, wenn die Bürste b mit der Bürste c oder d das gleiche Kontaktstück berührt, weil dann -dereine Motor ohne Nebenschlußwiderstand arbeitet und dem anderen der größte Widerstand vorgeschaltet ist.

Nun ruhen die Bürsten c, d nicht, sondern sie werden von dem Ruderschaft oder besser einer Zwischenwelle angetrieben, und zwar so,

ίο daß ihre Drehrichtung mit derjenigen der Bürste b zusammenfällt. Die Bürsten c, d bewegen sich nun naturgemäß so lange, bis sie normal zur Bürste b stehen, weil dann der Widerstand beider Motoren gleich ist und sie mit gleicher Umdrehungszahl laufen. Die Bürsten c, d verhindern somit die Weiterbewegung des Ruders und bilden mit ihrem mechanischen Antrieb die Stellhemmung der Maschine. Soll das Ruder weitergelegt werden, so muß die Bürste b von neuem bewegt werden. Will man eine gleichmäßige Ruderbewegung herbeiführen, so muß die Bürste b gleichmäßig mit mehr oder weniger Geschwindigkeit (Null bis etwa 60 Umdrehungen pro Minute) in der einen oder anderen Drehrichtung mittels eines besonderen Handrades in kreisende Bewegung gebracht werden. Je schneller dabei das Handrad bewegt wird, desto mehr nähert sich die Bürste δ der Bürste c, oder d und desto schneller erfolgt das Legen des Ruders.

Gewöhnlich werden die meistens im Hinterschiff angeordneten Rudermaschinen nicht unmittelbar, sondern von der Kommandobrücke oder einer anderen entfernt liegenden Stelle aus gesteuert. Um dieses ohne mechanisches Gestänge zu ermöglichen, ist die in Fig. 2 schematisch dargestellte Anordnung und Schaltung vorgesehen, nach welcher auf der Brücke nur eine Kontaktplatte mit der Geberbürste b und an der Maschine der Widerstand α nebst der erforderlichen Kontaktplatte mit den vom Ruderschaft angetriebenen Bürsten c, d angeordnet sind. Verbindet man nun, wie gezeichnet, die zusammengehörigen Kontaktstücke beider Apparate durch Leitungen h, dann ergibt sich, wie ohne weiters klar ist, die gleiche Wirkung wie bei dem Apparat nach Fig. ι mit unmittelbarer Bedienung.

Eine Abwicklung der beiden Apparate nebst den Verbindungsleitungen für die Fernsteuerung veranschaulicht Fig. 3. Wie ein Blick auf diese Figur zeigt, ist es gleichgültig, ob der Widerstand, wie gezeichnet, an der Maschine oder an anderer Stelle angeordnet wird.

Wenn zur Erzielung einer feineren Abstufung die Zahl der Kontakte ohne Vermehrung der Verbindungsleitungen erhöht werden soll, dann ist die in Fig. 4 als Abwicklung gezeichnete Schaltung zu wählen, bei welcher sowohl an der Maschine als auch auf der Brücke je ein Widerstand gleicher Stufenzahl und Größe angeordnet wird. Außer den durchlaufenden Leitungen h sind Nebenleitungen i mit den zugehörigen Kontakten vorgesehen, deren Zahl sich nach dem Grade der gewünschten Feinstufigkeit richtet.

Die Wirkung ist im allgemeinen die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 2 und 3; ein Unterschied besteht nur darin, daß die beiden Widerstände zusammenarbeiten, und zwar in der Weise, daß die zwischen den Bürsten und den zunächstgelegenen durchgehenden Leitungen liegenden Widerstandsteile beider Widerstände hintereinander, die übrigen in Frage kommenden Widerstandsteile parallel vom Strom durchflossen werden. Die an diese Steuerung zu stellende Bedingung, daß beide Motoren bei der Ruhestellung des Ruders in beliebiger Lage gleich stark erregt werden, wird ebenso wie bei den Schaltungen nach Fig. I bis 3 erfüllt.

Fig. 5 zeigt die Steuerung, und zwar für Fernbetätigung, in Verbindung mit einer Rudereinrichtung, bei welcher die Motoren f, g das Differentialgetriebe nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung je eines Schneckengetriebes antreiben.

Die beiden Schneckenräder I mit den aus einem Stück bestehenden konischen Rädern k laufen lose auf der Welle m, welche durch den Achsenstern η und die konischen Räder 0 in Drehung versetzt wird und die Drehung auf die Schraubenspindel p überträgt. Diese bewegt durch die Muttern q und die Lenkstangen / das Ruder s. Auf dem freien Ende der Welle m sitzt das konische Rad t, welches in das mit den Bürsten c, d verbundene Rad u eingreift. Diese Räder t, u mit den Bürsten c, d bilden die Stellhemmung der Steuerung, d. h. die Bürsten c, d stellen sich, sobald die durch das Handrad ν bewirkte Drehung der Bürste b aufhört, normal zu dieser ein, wobei die Motoren mit gleicher Feldstärke und Umdrehungszahl laufen und so die Bewegung des Ruders bei beliebiger Ruderlage auf Null bringen, also die Ruderbewegung hemmen. Die Schaltung der Apparate sowie die Zahl der Kontakte und Leitungen entsprechen der schematischen Fig. 4.

Die Wirkung geht im übrigen aus dem Vorstehenden ohne weiteres hervor.

Zu erwähnen ist noch, daß die Stellhemmung auch dann wirkt, wenn bei ruhender Bürste b aus irgendeinem Grunde der eine Motor unbeabsichtigt schneller oder langsamer als der andere läuft. Die Bürsten c, d stellen sich dann sofort so.ein, daß Tourengleichheit, also Ruhe des Ruders erreicht wird. Diese selbsttätige Regulierung bedingt zunächst eine kleine Abweichung des Ruclers aus seiner ursprünglichen Lage.. Sie dauert jedoch nur so lange, bis die Ursache des Tourenunterschiedes beseitigt ist.

Die vorbeschriebene Steuerung in Verbindung mit dem Differentialgetriebe und den Elektromotoren kann auch zum Bewegen des Wechselschiebers großer Dampfrudermaschinen dienen, sowie für andere Zwecke, besonders wo.es auf eine genaue und schnelle Einstellung ' aus unmittelbarer Nähe oder größerer Entfernung ankommt, mit Vorteil verwendet werden, z. B. zum Schwenken und Richten von Geschützen, ίο Scheinwerfern, Fernrohren usw.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Steuerung mit Stellhemmung für elek-

   !5 trische Rudermaschinen usw. mit Differentialgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der für beide Motoren (f, g) gemeinsame Widerstand (a) in sich geschlossen ist und sowohl seine Stromzuführung als auch seine Stromableitung durch bewegliche, kreisende Bürsten (b, c, d) erfolgt, von denen die Stromzuführungsbürste (b) beim Legen des Ruders von Hand bewegt wird, während die beiden anderen, sich gegenüberliegenden, miteinander gekuppelten Stromableitungsbürsten (c, d) vom Ruderschaft oder einer Zwischenwelle so angetrieben werden, daß sie sich rechtwinklig zur Stromzuführungsbürste (b) selbsttätig einstellen und dadurch die Ruderbewegung bei beliebiger Ruderlage abstellen, sowie die Umdrehungen der Motoren, falls sie unbeabsichtigt voneinander abweichen, auf ein gleiches Maß zurückgeführt werden.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch ³^ gekennzeichnet, daß sie für Fernbetätigung in der Weise ausgebildet ist, daß außer der Kontaktplatte an der Maschine eine zweite Kontaktplatte an der entfernt liegenden Steuerstelle ohne besonderen Widerstand 4<> vorgesehen wird, deren sämtliche Kontaktstücke mit der ersteren durch Leitungen (A) verbunden werden, und daß auf der Kontaktplatte an der Steuerstelle die Geberbürste (b), auf der an der Maschine die vom Ruderschaft angetriebenen Bürsten (c, d) gleiten.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Widerstand an der Maschine und an der entfernt liegenden Steuerstelle in der Weise angeordnet ist, daß von den zugehörigen beiden Kontaktplatten nur einige gleichmäßig voneinander entfernt liegende Kontaktstücke miteinander verbunden werden, während die übrigen Kontakte nur durch kurze Leitungen an die nahe liegenden Widerstände angeschlossen sind, so daß feinere Abstufungen durch das Zusammenwirken beider Widerstände erzielt werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.