DE389797C - Control arrangement for watercraft and aircraft, in which an auxiliary rudder is used to adjust the main rudder - Google Patents
Control arrangement for watercraft and aircraft, in which an auxiliary rudder is used to adjust the main rudderInfo
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/38—Rudders
- B63H25/381—Rudders with flaps
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Description
Steueranordnung für Wasser- und Luftfahrzeuge, bei der zur Verstellung des Hauptruders ein Hilfsruder dient. Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen für Wasser- und Luftfahrzeuge, bei denen das im Bug oder Heck des Schiffes angeordnete Hauptruder mit Hilfe eines Hilfsruders oder mehrerer hintereinandergeschalteter Hilfsruder von abnehmender Größe gesteuert wird.Control arrangement for watercraft and aircraft for adjustment the main rudder is used by an auxiliary rudder. The invention relates to assemblies for watercraft and aircraft, where the arranged in the bow or stern of the ship Main rudder with the help of an auxiliary rudder or several one behind the other Auxiliary rudder is controlled by decreasing size.
Gegenstand der Erfindung ist nun die Aus--estaltung des Hilfsruders und seiner Antriebsvorrichtung, wobei: die Einrichtung so getroffen wird, daß das Hauptruder ungehemmt durch das Getriebe um ein beliebiges Drehungsmäß gedreht werden kann. Diese Ausgestaltung ist im besonderen auch dann wertvoll, wenn im Getriebe Teile vorhanden sind, die infolge von -Selbstsperrung oder dadurch, daß sie festgehalten werden, der Drehbew egung .nicht folgen können.The subject of the invention is now the design of the auxiliary rudder and its propulsion device, wherein: the device is made such that the The main rudder can be rotated freely by the gearbox by any desired rotation can. This configuration is particularly valuable when in the transmission Parts are present as a result of self-locking or because they are held cannot follow the rotary motion.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Bei stetiger Bewegung des Hauptruders in einem Umlaufssinn kann das Hilfsruder sich stetig bewegen oder aber auch unstetig, indem entweder die Bewegung des Hilfsruders -unterbrochen wird, oder indem das Hilfsruder um seine Achse und somit auch in bezug auf das Hauptruder eine pendelnde Bewegung ausführt.The invention can be carried out in various ways. at constant movement of the main rudder in an orbital sense, the auxiliary rudder can itself move steadily or discontinuously either by moving the auxiliary rudder -is interrupted, or by the auxiliary rudder around its axis and thus also in relation performs an oscillating movement on the main rudder.
Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung veranschaulicht.Some exemplary embodiments are illustrated in the drawing.
In Abb. F ist a Bug oder Heck eines Fahrzeuge. , je nachdem das Ruder vorn ()der hinten angeordnet ist. fr ist das Hauptruder, c das Hilfsruder. Der Antrieb des Hilfsruders wird zweckmäßig durch den hohlen i Ruderschaft des Hauptruders geleitet. In dem Ausführungsbeispiel der Abb. i dient zur Verbindung zwischen Hauptruder und Hilfsruder ein Kegelradgetriebe. Die Achse des Hilfsruders ist einseitig, d. h. aus der L ängsinitte heraus verschoben angeordnet. Hinterkante-Hauptruder und Vorderkante-Hilfsruder sind demnach in einem Abstand angeordnet, durch den sich der Schwanz und der Kopf des Hilfsruders bei der Drehbewegung bewegen kann. Der Antrieb des Hilfsruders erfolgt beispielsweise durch einen Elektromotor f, der die Achse g zweckmäßig über eine selbstsperrende l'bersetzung antreibt. Durch die Kegelradsätze i, k, 1, in wird die Bewegung des Antrielies auf das Hilfsruder übertragen. Zur Verstellung des Hauptruders wird der Anerielisniotor f in Gang gesetzt, er verstellt das Hilfsruder c gegen die Strömung. Es tritt hierbei eine Verstellkraft auf das Hauptruder auf, so daß durch eine verhältnismäßig kleine Hilfsfläche und kleine Antriebskraft auch ein großes Hauptruder verstellt «-erden kann. Unter Umständen ist es zweckmäßig, außer dem ersten Hilfsruder ein zweites anzuordnen, so :laß durch Einstellung des zweiten Hilfsruders die Strömung zunächst auf das erste Hilfsruder verstellend einwirkt und hierdurch die Drehung des Hauptruders herbeiführt. Stellt sich nun bei Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges das Hauptruder selbsttätig oder niit Hilfe des Hilfsruders der neuen Fahrtrichtung entsprechend uni, so wälzt sich das 1-,--ehelrad i auf dein Kegelrad 1r ab. Das Hilfsru leg c dreht sich stetig, bis das Hauptruder die neue Lage erreicht. Die Obersetzung der Kegelradgetriebe wird so eingerichtet, daß das Hilfsruder in der neuen Lage des Hattptruders wiederum die richtige Lage einnimmt. Dies ist dann der Fall, wenn das Übersetzungsverhältnis ein ganzzahliges ist. Zweckmäßig wird man jedoch bestimmte Werte für das Vbersetzungsverhältnis einhalten, und zwar aus folgenden Gründen: Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Verbindung zwischen Hauptruder und Hilfsruder so angeordnet, daß bei unerwünschten Bewegungen des Hauptruders, die durch veränderte Strömungen hervorgerufen werden, (las Hilfsruder sich selbsttätig in eine Lage einstellt, welche der Bewegung des Hauptrurlers entgegenwirkt und es in die richtige Lage zurückführt. Dreht sich beispielsweise die Hinterkante des Hauptruders aus der Bildebene heraus, so wälzt sich (las Kegelrad -i uni das Rad k derart ab, daß sich das Rad 1, von Tunten gesehen, rechts herum dreht. Das Hilfsruder e wird mittels des Kegelrades k dann ebenfalls mit der Hinterkante aus der Bildebene herausgedreht, und zwar stärker als das Hauptruder. Die Strömung übt dann auf das Hilfsruder eine solche Kraft aus, daß das Moment um die Hauptruderachse das Hauptruder in die Ausgangslage zurückführt. Für die selbsttätige Rückführung muß also das Hilfsruder gleichsinnig wie das Hauptruder verstellt werden, für den eigentlichen Steuervorgang jedoch im umgekehrten Sinne.In Fig. F, a is the bow or stern of a vehicle. , depending on the rudder at the front () or at the rear. fr is the main rudder, c is the auxiliary rudder. The drive of the auxiliary rudder is expediently directed through the hollow rudder shaft of the main rudder. In the embodiment of Fig. I, a bevel gear is used to connect the main rudder and auxiliary rudder. The axis of the auxiliary rudder is arranged on one side, ie shifted from the longitudinal axis. The trailing edge main rudder and the leading edge auxiliary rudder are accordingly arranged at a distance through which the tail and the head of the auxiliary rudder can move during the turning movement. The auxiliary rudder is driven, for example, by an electric motor f, which expediently drives the axis g via a self-locking transmission. The movement of the drive train is transmitted to the auxiliary rudder by the bevel gear sets i, k, 1, in. To adjust the main rudder, the anerielisniotor f is set in motion, it adjusts the auxiliary rudder c against the current. There is an adjusting force on the main rudder, so that a large main rudder can also be adjusted through a relatively small auxiliary surface and small driving force. Under certain circumstances it is advisable to arrange a second auxiliary rudder in addition to the first auxiliary rudder, so: let the flow initially act on the first auxiliary rudder by adjusting the second auxiliary rudder, thereby causing the main rudder to turn. If, when the vehicle moves backwards, the main rudder adjusts itself automatically or with the help of the auxiliary rudder in accordance with the new direction of travel, the 1 -, - marriage wheel i rolls off onto your bevel gear 1r. The auxiliary back c rotates continuously until the main rudder reaches the new position. The translation of the bevel gears is set up in such a way that the auxiliary rudder again assumes the correct position in the new position of the Hattptruder. This is the case when the gear ratio is an integer. However, it is advisable to keep certain values for the transmission ratio, for the following reasons: As can be seen from the drawing, the connection between the main rudder and auxiliary rudder is arranged in such a way that undesired movements of the main rudder caused by changed currents (read auxiliary rudder adjusts itself automatically to a position that opposes the movement of the Hauptrurlers and returns it to the correct position. for example, the trailing edge of Turns of the main extruder from the image plane, then circulated (las bevel gear -i uni the wheel k so from that the wheel 1, as seen by Tunten, turns to the right. The rear edge of the auxiliary rudder e is then also rotated with the rear edge out of the plane of the picture by means of the bevel gear k, and more so than the main rudder. The current then exerts such a force on the auxiliary rudder that the moment around the main rudder axis returns the main rudder to its starting position The auxiliary rudder must be adjusted in the same direction as the main rudder, but in the opposite direction for the actual steering process.
Wird, wie oben erwähnt, ein zweites auf das erste Hilfsruder wirkendes Hilfsruder angeordnet, so erfolgt die Bewegung des zweiten Hilfsruders umgekehrt wie die des ersten, also bei selbsttätiger Rückführung im entgegengesetzten Sinne zur Hauptruderbewegung, beim eigentlichen Steuervorgang im gleichen Sinne. Werden mehr als zwei Hilfsruder angeordnet, was bei sehr großen Rudern zweckmäßig sein kann, so bewegen sich die ungeradzahligen Hilfsruder in bezug auf das Hauptruder iln gleichen Sinne wie das erste Hilfsruder, die geradzahligen Hilfsruder iin gleichen Sinne wie das zweite Hilfsruder.As mentioned above, a second auxiliary rudder will act on the first Arranged auxiliary rudder, the movement of the second auxiliary rudder is reversed like that of the first, i.e. with automatic return in the opposite sense for the main rudder movement, during the actual steering process in the same sense. Will more than two auxiliary rudders arranged, which can be useful for very large oars the odd auxiliary rudders move with respect to the main rudder In the same sense as the first auxiliary rudder, the even-numbered auxiliary rudders are the same Senses like the second auxiliary rudder.
Stellt sich nun bei der Umkehr der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges das Hauptruder in die umgekehrte Lage und ist die Übersetzung eine geradzahlige, so hat das Hilfsruder, wie es z. B. in Abb. i dargestellt ist, ohne weiteres die richtige Lage zum Hauptruder. Es wirkt unerwünschten Bewegungen cles Hauptruders, die von der Strömung verursacht werden, entgegen und wird vom Hauptruder, sobald dieses die vorgeschriebene Steuerbewegung ausgeführt hat, selbsttätig wieder in die N orinalstellung zurückgeführt. Ist das Hilfsruder nach vorn und hinten symmetrisch ausgeführt und liegt die Hilfsruderachse zentrisch, wie dies beispielsweise Abb. 2 zeigt, so braucht in diesem Falle die Übersetzung keine geradzahlige zu sein. Es genügt, wenn sie ganzzahlig ist, weil auch bei ungeradzahliger Übersetzung bei einer halben Umdrehung des Hauptruders das Hilfsruder, das auf das Schiff bezogen eine halbe Drehung mehr als das Hauptruder ausgeführt hat, dann wieder infolge seiner symmetrischen Ausgestaltung die richtige Lage zum Hauptruder einnimmt.This occurs when the vehicle's direction of movement is reversed the main rudder in the opposite position and the translation is an even number, so has the auxiliary rudder, as z. B. is shown in Fig. I, easily the correct position to the main rudder. It affects unwanted movements of the main rudder, which are caused by the current, counteracts and is removed from the main rudder as soon as this has carried out the prescribed tax movement, automatically returns to the original position returned. Is the auxiliary rudder symmetrical fore and aft executed and the auxiliary rudder axis is centric, as shown for example in Fig. 2 shows, the translation need not be an even number in this case. It is sufficient if it is a whole number, because also with an odd-numbered translation at half a turn of the main rudder, the auxiliary rudder, which is related to the ship half a turn more than the main rudder made, then again as a result of it symmetrical design assumes the correct position to the main rudder.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 kann man die Vorderkante des Hilfsruders und die Hinterkante des Hauptruders dicht aneinanderlegen. In der Normalstellung, bei der die Vorderkante des Hilfsruders dicht an der Hinterkante des Hauptruders liegt, tritt keine Strömung zwischen den beiden Rudern hindurch. Wird jedoch das Hilfsruder verstellt, so öffnet sich ein Spalt zwischen Hauptruder 12 und Hilfsruder, und es treten infolge der plötzlich in diesem Spalt eintretenden Strömung erhebliche störende Kräfte auf. Um diese Kräfte allmählich ansteigen zu lassen, öffnet man den Spalt zwischen Vorderkante-Hilfsruder und Hinterkante-Hauptruder nicht plötzlich auf die ganze Länge der aufeinanderfolgenden Kanten, sondern allmählich, indem man einer der aneinanderstoßenden Kanten, z. B. Hinterkante des Hauptruders oder Vorderkante des Hilfsruders oder dem ganzen Hilfsruder eine geschweifte, z. B. wellenförmige oder abgetreppte Form gibt, wie dies in den Abb. 3 bis 5 veranschaulicht ist.In the embodiment according to Fig. 2 you can see the leading edge of the auxiliary rudder and place the trailing edge of the main rudder close together. In the normal position, where the leading edge of the auxiliary rudder is close to the trailing edge of the main rudder no current passes between the two oars. However, it will If the auxiliary rudder is adjusted, a gap opens between the main rudder 12 and the auxiliary rudder, and it occurs as a result of the current suddenly entering this gap substantial disturbing forces. In order to gradually increase these forces, one opens the gap between the leading edge auxiliary rudder and trailing edge main rudder does not suddenly occur over the entire length of the successive edges, but gradually by adding one of the abutting edges, e.g. B. trailing edge of the main rudder or leading edge the auxiliary rudder or the whole auxiliary rudder a curly, z. B. wavy or stepped shape, as illustrated in Figs. 3 to 5.
In Abb. 3a ist eine Anordnung veranschaulicht, bei der die Hinterkante des Hauptruders eine gewellte Form nach Abb. 3 hat. Aus der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei Verstellen des Hilfsruders gegenüber dem Hauptruder nunmehr die Kräfte allmählich ansteigen und nicht mehr plötzlich, wie es der Fall ist, wenn die Kanten zwischen Hauptruder und Hilfsruder sich auf ihrer ganzen Länge gleichzeitig öffnen.In Fig. 3a an arrangement is illustrated in which the trailing edge of the main rudder has a wavy shape as shown in Fig. 3. From the drawing is straightforward it can be seen that when adjusting the auxiliary rudder with respect to the main rudder now the forces increase gradually and no longer suddenly, as is the case when the edges between the main rudder and auxiliary rudder extend simultaneously over their entire length to open.
Die Anordnungen nach Abb. i und a waren ein Beispiel dafür, wonach bei stetiger Drehbewegung des Hauptruders die Bewegung des Hilfsruders stetig war. Es ist aber, wie schon oben erwähnt, möglich und unter Umständen zweckmäßig, das Hilfsruder so anzuordnen, daß es sich bei stetiger Drehbewegung des Hauptruders unstetig bewegt. So kann beispielsweise bei der stetigen Bewegung des Hauptruders die Verbindung zwischen Hauptruder und Hilfsruder gelöst werden, sobald sich das Hauptruder während der Schwenkung in der unwirksamen Zone befindet. Zweckmäßiger sind jedoch Anordnungen, bei denen bei stetiger Bewegung des Hauptruders in einem Umlaufsinne das Hilfsruder eine pendelnde Bewegung relativ zum Hauptruder ausführt.The arrangements according to fig. I and a were an example of what when the main rudder rotated continuously, the auxiliary rudder moved steadily. However, as already mentioned above, it is possible and under certain circumstances expedient for the Arrange the auxiliary rudder in such a way that the main rudder rotates continuously unsteadily moved. For example, when the main rudder is in constant motion the connection between the main rudder and auxiliary rudder can be released as soon as the Main rudder is in the inoperative zone while panning. More expedient are, however, arrangements in which with constant movement of the main rudder in one The auxiliary rudder performs a pendulum movement relative to the main rudder.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Anordnung ist in Abb. 6 dargestellt. b ist wiederum das Hauptruder, c das Hilfsruder. Der Antrieb des Hilfsruders erfolgt wiederum in der Achse d des Hauptruders. f ist der elektrisch oder hydraulisch oder durch sonstige geeignete Kraftmittel betriebene Motor, der mittels eines selbstsperrenden Getriebes das Zahnradpaar P, q antreibt. Das Zahnrad q sitzt auf einer Welle, die im mit dem Ruder beweglichen Getriebekasten y angeordnet ist. Das Zahnrad q trägt einen Zapfens, der sich mit dem Stein t in der Kulisse u (Abb. 7) bewegt. . Die Kulisse weist ferner die Zahnstange v auf, an der sich das Zahnrad w, das über ein geeignetes Getriebe das Hilfsruder c antreibt, abwälzt. Die Übersetzungen und die Zahnstangenlänge sind so bemessen, daß das Hilfsruder bei der Ruderbewegung in .der wirksamen Zone eine stetige Bewegung ausführt. Wird jedoch bei Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges durch die Strömung das Hauptruder in die der Rückwärtsfahrt entsprechende stromgerechte Lage gedreht, so führt das Hilfsruder während der Schwenkung des Hauptruders in der unwirksamen Zone eine rückläufige Bewegung aus, nimmt jedoch wieder die richtige Lage ein, sobald das Hauptruder seine neue Lage für Rückwärtsfahrt erreicht hat. Auch hier ist die Anordnung so getroffen, daß das Hilfsruder das Hauptruder bei unerwünschten Bewegungen infolge Wellenschlages u. dgl. zurückstellt, gleichgültig, ob das Hauptruder in der strömungsgerechten Lage für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt liegt.An embodiment of this arrangement is shown in FIG. b is again the main rudder, c the auxiliary rudder. The auxiliary rudder is in turn driven in axis d of the main rudder. f is the motor operated electrically or hydraulically or by other suitable means of power, which drives the gear wheel pair P, q by means of a self-locking gear. The gear q sits on a shaft which is arranged in the gear box y, which is movable with the rudder. The gear q carries a pin that moves with the stone t in the backdrop u (Fig. 7). . The gate also has the rack v on which the gearw, which drives the auxiliary rudder c via a suitable gear, rolls. The gear ratios and the rack length are dimensioned in such a way that the auxiliary rudder performs a constant movement when the rudder is moved in the effective zone. If, however, the main rudder is turned into the current-oriented position corresponding to reverse travel due to the flow of the vehicle backwards, the auxiliary rudder executes a reverse movement during the pivoting of the main rudder in the ineffective zone, but assumes the correct position again as soon as the main rudder is in position has reached a new position for reversing. Here, too, the arrangement is such that the auxiliary rudder resets the main rudder in the event of undesired movements as a result of waves and the like, regardless of whether the main rudder is in the flow-correct position for forward travel or for reverse travel.
Es ist aus diesem Ausführungsbeispiel ohne weiteres ersichtlich, daß der Antrieb für das Hilfsruder auch für große Hauptruder, die natürlich vorzugsweise als Balanceruder auszuführen sind, außerordentlich klein ausfällt. Das Zwischengetriebe, das in der Zeichnung der Deutlichkeit halber im Verhältnis zum Hauptruder übertrieben groß dargestellt ist, fällt klein aus, so daß es ohne weiteres auf der Achse des Hauptruders fest angeordnet werden kann. Es liegt zweckmäßig im Innern des Fahrzeuges und trägt den kleinen Antriebsmotor für das Hirfsruder, der naturgemäß mit dem Fahrzeug fest verbunden sein muß.It is readily apparent from this embodiment that the drive for the auxiliary rudder also for large main rudders, which of course is preferred are designed as a balance rudder, turns out to be extremely small. The intermediate gear, which is exaggerated in the drawing for the sake of clarity in relation to the main rudder is shown large, is small, so that it is easily on the axis of the Main rudder can be fixed. It is conveniently located inside the vehicle and carries the small drive motor for the helm rudder, which naturally comes with the vehicle must be firmly connected.
Da der Getriebekasten verhältnismäßig klein ausfällt und mit dem Hauptruder bewegt werden kann, ist es leicht, eine innerhalb des Körpers des Hauptruders sich haltende geschützt liegende Getriebeanordnung auszuführen, die mit hoher Betriebssicherheit arbeitet.Because the gear box is relatively small and with the main rudder Can be moved, it is easy to get one inside the main rudder's body to carry out holding protected lying gear assembly with high operational reliability is working.
Die beschriebenen Anordnungen stellen nur Ausführungsbeispiele dar. An Stelle der Kegelradzahnradgetriebe können andere geeignete Getriebe angewendet werden, und zwar a11 die Getriebe, die je nach Bedarf zwischen den einzelnen Teilen Relativbewegungen und gemeinsame Bewegungen zulassen, wie beispielsweise Planetenradgetriebe und andere. An Stelle der mechanischen Kraftübertragung zwischen Hauptruder und Hilfsruder, wie sie in der Zeichnung durch ein-Kegelradgetriebe dargestellt ist, kann auch irgendeine der magnetischen oder elektrischen Kraftübertragungen dienen, die zur übertragung synchroner oder sympathischer Bewegungen- bekannt sind.The arrangements described only represent exemplary embodiments. Instead of the bevel gears, other suitable gears can be used be, namely a11 the gears, which as required between the individual parts Allow relative movements and joint movements, such as planetary gears and other. Instead of the mechanical power transmission between the main rudder and Auxiliary rudder, as shown in the drawing by a bevel gear, can also serve any of the magnetic or electrical power transmissions, which are known to transmit synchronous or sympathetic movements.
Claims (3)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF46394D DE389797C (en) | 1920-03-05 | 1920-03-05 | Control arrangement for watercraft and aircraft, in which an auxiliary rudder is used to adjust the main rudder |
GB18971/20A GB147024A (en) | 1920-03-05 | 1920-07-06 | Method and device for the steering of ships and the like |
DEF51076D DE399893C (en) | 1920-03-05 | 1922-02-03 | Rudder drive |
FR27285D FR27285E (en) | 1920-03-05 | 1923-01-26 | Method and arrangements for steering ships |
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Applications Claiming Priority (1)
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DEF46394D DE389797C (en) | 1920-03-05 | 1920-03-05 | Control arrangement for watercraft and aircraft, in which an auxiliary rudder is used to adjust the main rudder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE389797C true DE389797C (en) | 1924-02-07 |
Family
ID=7101005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEF46394D Expired DE389797C (en) | 1920-03-05 | 1920-03-05 | Control arrangement for watercraft and aircraft, in which an auxiliary rudder is used to adjust the main rudder |
Country Status (2)
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---|---|
DE (1) | DE389797C (en) |
GB (1) | GB147024A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1039869B (en) * | 1956-05-05 | 1958-09-25 | Anschuetz & Co Gmbh | Device for course control of a ship |
-
1920
- 1920-03-05 DE DEF46394D patent/DE389797C/en not_active Expired
- 1920-07-06 GB GB18971/20A patent/GB147024A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1039869B (en) * | 1956-05-05 | 1958-09-25 | Anschuetz & Co Gmbh | Device for course control of a ship |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB147024A (en) | 1922-01-06 |
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