DE344892C - Vorrichtung zum Lenken unbemannter Boote - Google Patents

Description

Nach dem Hauptpatent soll durch ein in bestimmter Weise zusammengesetztes Zeichen des Gebers im Empfänger ein nur diesem Zeichen entsprechender Stromkreis geschlossen werden, wodurch auf dem Lenkboot eine bestimmte Arbeit geleistet werden soll. Da nun diese Geber-

-=- zeichen nur den Bruchteil einer Sekunde in Anspruch nehmen sollen, und ferner nach Abgabe des Zeichens sowohl Geber wie Empfänger

ίο sofort wieder in ihre Bereitschaftsstellung zurückkehren müssen, so ist die Beeinflussung der Empfängerstation nur eine ganz kurze, und es ist notwendig, in die dort vorgesehenen Befehlszeichenstromkreise Relais einzuschalten, mit deren Hilfe die bisweilen längere Zeit in Anspruch nehmende Ausführung der übermittelten Befehle erreicht werden kann. Dies gilt besonders für das Ruderlegen.
Die Anordnung dieser Relais ist aber nur ein unvollkommenes Hilfsmittel, weil sie eine genügend feine Bestimmung des Ruderwinkels nicht zuläßt. Hält das.Relais den Arbeitsstromkreis nur kurze Zeit geschlossen,' so wird das Ruder nur um eineh'geringenWinkel gelegt, und schärfere Wendungen verlangen dann Wiederholungen desselben Befehlszeichens. Hält das Relais den Arbeitsstromkreis länger geschlossen, so liegt die Gefahr vor, daß das Ruder zu weit herumgelegt wird; es müssen dann besondere

30- Vorkehrungen getroffen werden, um dies durch ein Gegenzeichen zu verhindern. Nun ist es klar, daß die Vorrichtung um so sicherer arbeitet, je weniger Zeichen zu geben sind, weil dadurch sowohl Geber wie Empfänger einfacher und übersichtlicher werden. Deshalb soll durch die vorliegende Erfindung der Gegenstand des Hauptpatentes in der Weise vervollkommnet werden, daß durch einmaliges Zeichengeben eine beliebig weitgehende Beeinflussung der Empfängerstation bzw. des Lenkbootes erreicht werden kann derart, daß jedes gewünschte Rudermanöver von der kleinsten Kursänderung bis zur Hartlage des Ruders von dem Geber aus ausgeführt werden kann. Ferner soll auch die Zahl der Zeichen herabgemindert werden dadurch, daß ζ. B. bei Rudermanövern die Gegenzeichen, durch welche das Steuerbord oder Backbord gelegte Ruder wieder mittschiffs gelegt wird, fortfallen. Schließlich hat sich noch eine Vereinfachung in der Bauart des Empfängers als zweckmäßig erwiesen, durch die die nach dem Hauptpatent notwendige genaue Innehaltung des Synchronismus von Geber und Empfänger, die praktisch nicht unerhebliche Schwierigkeiten verursachte, überflüssig gemacht wird.

Um die Dauer der Einwirkung vom Geber auf das Lenkboot in der gedachten Weise von dem Befehlsgeber bestimmen zu lassen, sind nur verhältnismäßig geringfügige Abänderungen des Gebers und des Empfängers erforderlich.

Es genügt gemäß der vorliegenden Erfindung, die beiden Trommeln im Geber und Empfänger des Hauptpatents in ihrer EndsteUung fest-

zuhalten, solange ein Taster im Geber herabgedrückt ist, so daß ein längerer Wellenzug, dessen Dauer von dem Befehlsgeber bestimmt wird, vom Geber zum Empfänger gesandt wird und dort den betreffenden Befehlsstromkreis so lange geschlossen hält, als es notwendig ist, um durch bestimmtes Ruderlegen dem Lenkboot die gewünschte Richtung zu geben. Erst nach Freigeben des herabgedrückten Tasters kommen ίο dann beide Trommeln wieder unter den Einfluß ihrer Rücklauffederwerke, so daß sie dann wieder in ihre Bereitschaftsstellung zurückgelangen können.

Die bauliche Ausführung dieses Erfindungsgedankens ist derart einfach, daß eine besondere zeichnerische Darstellung nicht erforderlich erscheint. Es würde z. B. genügen, im Geber wie im Empfänger ohne weitere Änderung derselben nur einen kleinen Elektromagnet in den Stromkreis der F.-T.-Station zu legen, dessen Anker bei Erregung vorspringt, um bei Beendigung der Trommelumdrehung mit einem kleinen Ansatz oder Vorsprung in eine entsprechende Vertiefung in der Trommel, der Trommelwelle oder eines mit der Trommel starr verbundenen Teiles, z. B. Zahnrades, einspringt und so die Trommel in ihre Endstellung nach Lösung der Kuppelung des Antriebsmotors festhält. Wird dann nach Beendigung des Zeichens der Taster im Geber freigegeben, so wird auf beiden Stationen der Stromkreis und damit die Erregung des obengenannten Magneten unterbrochen, dessen Anker springt unter Federdruck zurück und gibt die Trommel frei, so daß jede Trommel durch ihr Federwerk wieder in die Anfangsstellung zurückgeführt werden kann.

Werden statt der Federwerke besondere Aufzugsmotore gebraucht, um die Trommeln wieder in ihre Anfangsstellung zurückzuführen, so müßte im Geber wie im Empfänger die Leitung dieser Aufzugsmotore bei jedesmaligem Stromstoß unterbrochen werden und unterbrochen bleiben, solange vom Geber ein Wellenzug ausgesandt wird. Die bauliche Änderung des Gebers und Empfängers in dieser Weise bietet keinerlei Schwierigkeiten und ist mit den jedem Fachmann geläufigen Hilfsmitteln zu erreichen. Im Geber kann am Schlüsse jedes Ringes der Trommel noch ein besonderes Ringstück isoliert von den zur eigentlichen Zeichengebung dienenden Ringstücken vorgesehen werden, welches nur zur Erregung des Sperrmagneten bzw. zur Übermittlung des langer dauernden Wellenzuges gemäß der vorliegenden Erfindung dient; man kann aber ebensogut das letzte' der zur Zeichengebung dienenden Ringstücke dazu benutzen.

Allerdings fällt dann für die Kennzeichnung jedes einzelnen Zeichens die Länge des letzten Ringstückes, also die Dauer des letzten Stromstoßes fort; das letzte Ringstück dient dann zur Kennzeichnung der Zeichen nur durch seine Lage an einer bestimmten Stelle innerhalb des j Ringes und das Zeichen ist schon beendet bzw. bestimmt, wenn der letztere Stromstoß über dieses letztere Ringstück begonnen hat.

Pie Verringerung der durch verschiedene ' Zeichen übermittelten Kommandos und damit i der Ringe auf den Trommeln läßt sich in verschiedener Weise erzielen; am einfachsten ist die Lösung dieser Aufgabe durch Verwendung der bekannten Zugschalter auf dem "Lenkboot. I So kann für das Ein- wie das Ausschalten des Lichtes auf dem Lenkboot nur ein Befehlsstromkreis vorgesehen werden, in den ein Elek- tromagnet eingeschaltet ist, der bei jedesmaliger Erregung den Zugschalter bewegt, so daß abwechselnd das Licht ein- und wieder ausge- '■ schaltet wird. Es genügt denn natürlich im Geber auch nur ein Metallring auf der Trommel, ι so daß also ein und dasselbe Zeichen zur Ausführung zweier entgegengesetzter Befehle oder j Arbeitsleistungen auf dem Lenkboot genügt. In gleicher Weise kann mit Hilfe an sich bekannter Schaltvorrichtungen, die in der gedachten Weise von dem ersten Zeichen in dem einen Sinne, von dem folgenden Zeichen im umgekehrten Sinne bewegt werden, auch die Kupplung zwischen Motor und Schraube ein- und wieder ausgerückt werden, so daß also auch in diesem Falle zwei entgegengesetzte Befehle durch ein und dasselbe Zeichen gegeben werden können. Allerdings empfiehlt es sich hierbei, auf dem Geber mit den Tastern irgendwelche Anzeigevorrichtungen zu verbinden, die die Wirkung des zuletzt gegebenen Zeichens erkennen lassen; solche Anzeigevorrichtungen sind bekannt und bedürfen hier keiner Erläuterung.

Die Befehlsübermittlung für die RudermanÖ-ver läßt sich in ähnlicher Weise vereinfachen, wenn z. B. in den Befehlsstromkreis für »Ruder Steuerbord«, wie in den Befehlsstromkreis für »Ruder Backbord« je ein ähnlicher Umschalter eingebaut wird, der bei erstmaliger Bewegung bewirkt, daß das mittschiffs Hegende Ruder Steuerbord bzw. Backbord gelegt wird und bei der folgenden Bewegung das Ruder wieder mittschiffs legt.

Dabei sind also für jedes Rudermanöver zwei Zeichen erforderlich, nämlich eines, durch welches das Ruder Steuerbord oder Backbord gelegt wird, und ein zweites, das das Ruder wieder mittschiffs legt. Wenn nun gemäß vorliegender Erfindung die Rudermanöver derart ausgeführt werden, daß mittels eines beliebig langen Wellenzuges, der sich an das jeweilige Ruderkommando (Ruder Steuerbord oder Backbord) anschließt, das Ruder sozusagen in der Hand des Befehlsgebers bleibt, so ist es dann, da ja immer mit feindlichen Störungen zu rechnen ist, besonders zweckmäßig, die Zahl der übermittelten Korn-

mandos soweit wie möglich zu verringern. Das läßt sich hier in der Weise erreichen, daß das auf das Ruderkommando notwendigerweise folgende Kommando »Ruder mittschiffs« durch selbsttätige Umschaltung auf dem Lenkboot ersetzt wird.

Die Abbildungen veranschaulichen in der Abb. ι und 2 eine hierzu dienende Vorrichtung mit Schaltungsschema; dabei ist zu bemerken, daß beide Abbildungen ein Ganzes bilden und nur der Übersichtlichkeit wegen das einheitliche Schaltungsschema zerlegt wiedergeben.

Mit St.-B und B.-B. sind die beiden Befehlsstromkreise auf dem Empfänger bezeichnet, deren Lücken gemäß dem Hauptpatent durch ein bestimmtes F.-T.-Zeichen überbrückt werden sollen, so daß dann also entweder der eine oder andere Stromkreis geschlossen ist, um das Ruder entweder Steuerbord oder Backbord zu legen. Beim Schließen des St.-B.-Stromkreises wird, mit Hilfe der Stromquelle α der Elektromagnet δ erregt, während dem B.-B.-Stromkreis, der die gleiche Stromquelle benutzt, ein Elektromagnet c entspricht. Zwischen beiden Magneten befindet sich der gemeinsame Anker d, der bei e drehbar befestigt ist und von den beiden an seinem Ende angreifenden Federn f, f¹ in der Mittellage gehalten wird, wenn keiner der Magneten erregt ist.

Es sei nun angenommen, daß das Ruder Steuerbord gelegt werden soll; dann ist also der Magnet δ erregt und zieht den Anker d an, der sich nunmehr mit zwei voneinander isolierten Metallstücken g, g¹ auf zwei Kontaktpaare h, h¹ und h², h³ legt, so daß ein Stromkreis geschlossen wird, in welchem sich eine Stromquelle i sowie ein Elektromotor befindet, dessen Läufer das Ruder bewegt. Dieser Motor ist hier nur schematisch angedeutet, und zwar ist k der Läufer, während mit I₃ P- die Ständerwicklungen angedeutet sind.

Geht man von der positiven Seite der Stromquelle aus, so ergibt sich der Stromverlauf nunmehr in der Richtung der _ ungefiederten Pfeile, und zwar in folgender Weise: Ständerwicklung I, Kontakt h³, Kontakt ψ, Läufer k, Kontakt h\ Kontakt h, Ständerwicklung I¹, Klemme der Kraftquelle.

Um das Ruder Backbord zu legen, muß der Motor in entgegengesetzter Richtung laufen; dazu wird der Läufer k umgeschaltet. Wenn der Magnet c erregt wird, so^wird der Anker d so bewegt, daß er mit seinen Metallstücken g, g¹ die Kontaktpaare m, m¹ und m², m³ überbrückt.

Dadurch wird ein zweiter Stromkreis geschlossen, in dem sich ebenfalls die Stromquelle i und der Elektromotor k, I, I¹ befinden. Es ergibt sich hierbei der Stromverlauf in der Richtung des

gefiederten Pfeiles: +-Pol der Stromquelle, Ständerwicklung I₁ Kontakt m, Kontakt m¹, Läufer k, Kontakt m³, Kontakt m², Ständerwicklung I¹, Pol der Stromquelle. Der Läufer

bewegt sich also jetzt entgegengesetzt wie vorhin, das Ruder wird umgekehrt, also nach Backbord bewegt. Zweckmäßig wird noch ein beiden Stromkreisen gemeinsamer Ausschalter vorgesehen, der jeden Stromkreis selbsttätig unterbricht, sobald die Hart- oder Endlage des Ru-. ders erreicht ist.

Um nun das Ruder selbsttätig ohne ein besonderes Befehlszeichen von St. B. bzw. B.B. wieder nach mittschiffs zurückzubringen, dient die in Abb. 2 veranschaulichte Vorrichtung, die jedoch mit der Vorrichtung nach Abb. r als ein Ganzes zu denken ist. Die Trennung ist hier nur erfolgt, um den Stromverlauf klarer darstellen zu können.

Der Anker d der beiden Elektromagnetc δ und c schließt jedesmal, wenn er von dem Magnet δ oder c freigegeben wird und durch die Federn f, f¹ in seine Mittellage zurückgeführt wird, einen Stromkreis, welcher ebenfalls die Stromquelle i und den Motor k, I, I¹ einschließt. In diesem Stromkreis liegt noch eine Schleifkontaktvorrichtung, welche die Auf- 8g gäbe hat, jedesmal nach erfolgtem Ruderlegen den Stromlauf durch den Läufer des Motors umzukehren, so daß sofort die Rückwärtsbewegung des Ruders einsetzt. Diese Kontaktvorrichtung besteht aus den drei gebogenen Metall- 9c schienen 0, o¹, o² und dem Schleifkontakt p, der mit dem Ruder derart verbunden ist, daß er seine Bewegungen genau mitmacht. Der Ankere? verbindet in seiner Mittellage zweckmäßig ebenfalls mit Hilfe der Metallstücke g, g¹ paarweise die Kontakte q und q¹ "bzw. q² und q³.

Ist z. B. gemäß Abb. 1 der St.-B.-Stromkreis geschlossen worden, so daß der Läufer k des Motors gemäß dem ungefiederten Pfeil der Abb. r umgelaufen ist, so hat sich der Schleifkontakt p nach rechts in die punktierte Lage bewegt und verbindet nunmehr die Metallschienen 0 und o¹. Wird nun der St.-B.-Stromkreis der Abb. 1 unterbrochen, so kehrt der Anker d in seine Mittellage zurück und verbindet die Kontaktpaare, q, q¹ und q², q³. Daraus ergibt sich folgender Stromverlauf in der Richtung des ungefiederten Pfeiles der Abb. 2: + -Pol der Stromquelle, Kontakt q³, Kontakt q², Ständerwicklung), Metallschiene o, Schleifkon- no takt p, Metallschiene ο¹, Läufer k, Kontakt q\ Kontakt q, Ständerwicklung I¹, — Pol Stromquelle.

Ist gemäß der Abb. 1 der B.-B.-Stromkreis geschlossen worden, wobei der Motor in der Richtung des gefiederten Pfeiles der Abb. 1 umgelaufen ist, so hat sich der Schleifkontakt j> in die punktierte Stellung nach links bewegt urd verbindet nunmehr die Mctallschienen 0 und o². Wenn nun der Anker d nach Unterbrechung 12c des B.-B.-Stromkreises wieder in seine Mittelstellung zurückkehrt und die Kontakte, q, qh.

bzw. q², q^z paarweise miteinander verbindet; so ergibt sich der durch den gefiederten Pfeil gekennzeichnete Stromverlauf der Abb. 2: +-Pol der Stromquelle, Kontakt q^s, Kontakt q²·, Ständerwicklung I, Metallschiene 0, Schleifkontakt ft, Metallschiene or·, Läufer k, Kontakt q¹, Kontakt q, Ständerwicklung I¹, — Pol der Stromquelle. Das Ruder kehrt nach Mittschiff zurück.

In den beiden Leitungen, welche die Läuferklemmen mit dem Kontakt q¹ verbinden, ist je ein Ausschalter χ eingelegt; diese beiden Ausschalter können von den beiden St.-B.- und B.-B.-Stromkreisen so beeinflußt werden, daß sie nach Ausschlag des Ankers d abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, damit die vorhin geschilderten Stromlireise zustande kommen können.

Ein Vergleich zwischen den Abb. 1 und 2 ao ergibt, daß der durch den ungefiederten Pfeil der Abb. 1 gekennzeichnete Stromverlauf bezüglich des Motors durch die Vorrichtung der Abb. 2 umgekehrt wird, ebenso der durch den gefiederten Pfeil gekennzeichnete Stromverlauf, so daß also jedesmal durch die selbsttätige Umkehrung das Ruder entweder von St.-B. oder von B.-B. wieder mittschiffs gelegt wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich also, daß \ die folgenden acht unbedingt erforderlichen Kommandos:

»Licht einschalten«,
»Licht ausschalten«,
»Bootsmotorkupplung einschalten «, »Bootsmotorkupplung ausschalten«, »Ruder St.-B.«,
»Ruder B.-B,«,

»Ruder mittschiffs von St.-B. κ, »Ruder mittschiffs von B.-B.« im Geber nur vier Ringe auf der Trommel und vier Taster verlangen, denen im Empfänger ebenfalls nur vier Ringe bzw. Befehlsstrom- · kreise entsprechen. Daraus ergibt sich also ! eine sehr wesentliche Vereinfachung der beiden j Stationen und eine entsprechende Verringerung I der Störungsgefahr.

Die Schleifkontaktvorrichtung kann gleich- ; zeitig als selbsttätiger Unterbrecher für die selbsttätig eingeschalteten Rücklaufstromkreise dienen, z. B. in der Weise, daß die Schienen 0, o¹ und o² so ausgebildet sind, daß der Schleifkontakt ft sie in seiner Mittelstellung nicht berühren kann. Ferner können noch Unterbrecher oder ähnliche Hilfsvorrichtungen vorgesehen werden, welche bei Schließen eines Rücklauf-Stromkreises in Wirkung treten und eine feindliche Einwirkung auf die Befehlsstromkreise und Vorrichtungen verhindern.

Schließlich sieht die vorliegende Erfindung noch eine Vereinfachung der Empfängerstation ; vor. Gemäß der Erfindung wird im Empfänger die Trommel mit den Kontaktringen ersetzt ' I durch eine Scheibe r, welche an ihrem Umfang I eine beliebig große Zahl von sektorartigen Kon- [ taktstücken s trägt (s. Abb. 3 und 4). Auf diesen j Kontaktstücken s können sich Schleifkontakte t (hier zwei) bewegen, welche an Armen 11 befestigt sind, die auf der Welle υ der Scheibe r lose drehbar und durch diese miteinander 1 leitend verbunden sind. Die Schleifkontakte i werden nun in gleicher Weise wie die Brücken- ! stücke des Hauptpatents auf der Scheibe 7 ver- ! stellt, so daß sie z. B. die aus Abb. 4 ersichtliche ί Lage einnehmen können. Dann ist der Befehls- ! Stromkreis geschlossen, zu dem die von ihnen j berührten Kontaktstücke s gehören.

! Diese Umgestaltung des Empfängers ergibt ! für die Herstellung des Empfängers den fol-. genden, praktischen Vorteil, daß man nicht ; nötig hat, die einzelnen für jeden Befehlsstrom- ! kreis erforderlichen Kontaktstücke s durch Aus-I rechnen oder genauen Vergleich mit der Gebertrommel zu ermitteln, sondern daß man die ¹ Schleifkontakte t die fraglichen Kontaktstücke wählen läßt. Beim Zusammenbau des Empfängers schließt man deshalb zunächst noch nicht die Enden der Leitungen der verschiedenen Befehlsstromkreise an die Kontaktstücke s der Scheibe r an. Gibt man jetzt mit einem Geber ein Kommando, z. B. »Licht einschalten«, so werden im Empfänger die. Schleifkontakte t mittels der in der Hauptanmeldung beschriebenen Vorrichtungen auf der Scheibe r in einer für dieses Zeichen charakteristischen Weise eingestellt werden. Die beiden Kontaktstücke s, auf welche sich die Schleifkontakte t eingestellt -haben, werden nunmehr mit den Enden der Leitung des Befehlsstromkreises »Licht einschalten« von Hand fest und endgültig verbunden; dementsprechend werden die weiteren Kommandos vom Geber gegeben und die ent- too sprechenden Befehlsstromkreise im Empfänger mit ihren Leitungen an die dabei ausgewählten Kontaktstücke s angeschlossen. Es wird also erst die Einstellung der Schleifkontakte für die einzelnen Zeichen, die sich natürlich bei jeder Wiederholung des betreffenden Zeichens gleichbleibt, ermittelt und die dabei von den Schleifkontakten berührten Kontaktstücke s der Scheibe 7 an den betreffenden Befehlsstromkreis angeschlossen. Sind auf diese Weise die Anschlüsse aller Befehlsstromkreise an dem Empfänger vollzogen, so ist die Vorrichtung fertig montiert, und der eigentliche Betrieb kann beginnen.

Es ist klar, daß die Herstellung dieser Scheibe 7 mit ihren gleich großen Kontaktstücken sehr viel einfacher und billiger ist wie die Herstellung der Empfängertrommel nach dem Hauptpatent. Da ferner die Kontaktstücke s wesentlich breiter sein können wie die zu überbrückenden Lücken der Metallringe an der Empfängertrommel des Hauptpatents, so sind durch die vorliegende

Einrichtung geringe Abweichungen von dem Synchronismus zwischen Geber und Empfänger, die sich nie vollkommen vermeiden lassen, unschädlich gemacht.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Lenken unbemannter Boote nach Patent 344891, dadurch gekennzeichnet, daß bei Herabdrücken eines Tasters im Geber durch den letzten Wellenzug eines jeden Zeichens oder durch einen besonderen jedem Zeichen folgenden Wellenzug (bzw. Stromstoß) die Ringtrommeln im Geber und Empfänger in ihrer Endstellung gesperrt werden, so daß der betreffende - Befehlsstromkreis so lange geschlossen bleibt, wie der Taster herabgedrückt ist, und die Trommeln erst nach Freigabe des Tasters durch ihre Feder- oder sonstigen Motore in ihre Bereitschaftsstellung zurückgeführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Befehl und Gegenbefehl (z. B. Licht ein, Licht aus) mit Hilfe ein und desselben Zeichens vom Geber gegeben wird,

wobei mit Hilfe geeigneter, an sich bekannter 25 Schalter aus dem Empfänger das erste Zeichen die gewünschte Wirkung auslöst, das folgende als Gegenbefehl diese Wirkung aufhebt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gegenbefehl entsprechende Wirkung, insbesondere bei Rudermanövern, die Zurückbewegung des Steuerbord oder Backbord gelegten Ruders nach mittschiffs selbsttätig mittels einer Schaltvorrichtung erfolgt, welcher den Antriebsmotor des Ruders jeweils entsprechend umsteuert und bei Erreichen der Mittschiffslage ausschaltet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Empfänger an Stelle der Ringtrommel eine Scheibe mit sektorartigen, an die verschiedenen Befehlsstromkreise angeschlossenen Kontaktstücke vorgesehen ist, auf denen Schleifkontakte entsprechend den Befehlszeichen eingestellt werden, um die Befehlsstromkreise zu schließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.