DE42220C - Vorrichtung zum Anzeigen der Drehrichtung und Geschwindigkeit von Schiffsmaschinen etc - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der vorliegende Apparat bringt die Gangrichtung und die Geschwindigkeit von Motoren, mit denen er in Verbindung gebracht wird, zur Anzeige, ohne dafs es nöthig ist, die Motoren selbst arbeiten zu sehen. Der Apparat soll in erster Linie für SchifFsmaschinen dienen und dem Capitain jeden Augenblick von seiner Commandobrücke oder sonst einer Stelle aus die angedeutete Controle über die Maschine gestatten. Der Apparat kann aber auch bei jedem anderen Motor Anwendung rinden.

Derselbe enthält einen Indicator mit Zeiger und Indicatorarm, die unter der Einwirkung einer nachgiebigen Scheidewand sich befinden, auf deren einen Seite, je nach der Gangrichtung der Maschine oder ihrem Stillstande, ein geringerer oder stärkerer Druck durch die Thätigkeit einer Pumpe unterhalten wird, die mit dem die Scheidewand enthaltenden Indicatorgehäuse durch Röhren verbunden ist. An passender Stelle ist ein Hahn eingeschaltet, dem jedesmal eine andere Einstellung gegeben wird, wenn der Umsteuerungshebel der Maschineauf »Vorwärts« oder »Rückwärts« oder auf »Stop« verlegt wird. Der von der Maschine bewegte Pumpenkolben unterhält dann, unter Mitwirkung sich selbst steuernder Ventile, jene verschieden starken Drucke unter der Scheidewand, welche die entsprechende Einstellung des Indicatorzeigers und Armes bedingen. Auch läfst sich hiermit eine Einrichtung verbinden , die auf akustischem Wege eine Controle über das Verhalten der Maschine ermöglicht.

Fig. ι beiliegender Zeichnungen stellt die allgemeine Anordnung dieses Apparates an einer Schiffsmaschine als Beispiel dar, Fig. 2 bis 5 zeigen den optischen und akustischen Indicator in mehreren Schnitten und Fig. 6 bis 8 bezw. 9 bis 12 zwei verschiedene Ausführungsformen der Pumpe und des Steuerungshahnes.

Der Indicator A, der Vierweghahn B und die Pumpe C können eine verschiedenartige Aufstellung rinden. Dieselbe richtet sich nach den Zwecken und den localen Verhältnissen des Fahrzeuges. Die Kolbenstange der Pumpe steht durch Stange D mit einem bewegten Theile der Maschine in Verbindung, beispielsweise mit dem die Luftpumpe der Maschine treibenden Balancier D ', Fig. 1. Stange D erhält dadurch eine ähnliche, nur kleinere Bewegung als die Dampfkolben. Der Pumpenkolben macht also jedesmal einen Hub, wenn die Maschine einen Hub macht.

Andererseits steht der Hebel B³ auf dem Küken des Vierweghahnes durch Stange E in Verbindung mit dem Steuerhebel E¹. Wenn also der letztere auf »Vorwärts«, auf »Stop« oder auf »Rückwärts« steht, so befindet sich entsprechend der Hebel B³ in seiner Anfangsbezw. Mittel- bezw. Endstellung. Natürlich könnte für den vorliegenden Zweck die Verbindung des Hebels B³ auch mit einem anderen Maschinentheil bewirkt werden, der

ähnliche Bewegungen macht wie der Steuerhebel.

Der mit der Pumpe communicirende Indicator hat im wesentlichen die Wirkung eines Federmanometers.

Die das Gehäuse oberhalb des Rohrstutzens F, Fig 2, in zwei Abtheilungen trennende Scheidewand C besteht aus einem zwischen Federn liegenden Kolben, der auf seiner Mitte die Stange g trägt, die an den Hebel g'² der Achse g^a des Zeigers g' greift. Bei Stopstellung wird dieser Zeiger durch eine Feder g³ in entsprechender Lage erhalten. Die zwischen zwei Stiften gⁱ der Stange g fortführende Feder ist mit ihrem einen Ende an der cylindrischen Wand des Gehäuses A* befestigt, und zwar vermittelst eines Winkels g·⁵, der bei g^c> am Gehäuse drehbar ist und zu dessen Einstellung von aufsen die Stellschraube g¹ dient. Die Achse g⁸ erhält am besten an jedem Ende einen Zeiger g¹ und das Gehäuse des Indicators A an jeder Seite eine halbtransparente Scalenscheibe Α^Ί, so dafs man von der einen Seite sowohl wie von der anderen ablesen kann.

Die zur Beleuchtung des Gehäuseinnern dienende Lampe IJ ist in einer Hülse A³, einer Oeffnung A⁵, Fig. 3 gegenüber, angebracht , durch welche die inneren Räume des Gehäuses und der Hülse mit einander communiciren. An dem Rohrstutzen F und zweckmäfsig nahe an der Scheidewand G ist für die akustische Comrole eine Pfeife H angeordnet, deren Gehäuse mit einem Deckel H¹ verschlossen ist. Empfehlenswerth ist, die Pfeife so einzurichten, dafs sie nach Entfernung des Deckels für den Vorwärtsgang einen tiefen Ton bei jedem Hube der Maschine abgiebt, entsprechend einem Druck unter Atmosphärendruck, dagegen einen hohen Ton für Rückwärtsgang. Eine einzige Höhe des Tones wird indessen meist genügen.

Hinter jedem der beiden Zeiger g¹ sitzt noch ein bei i' drehbarer Indicatorarm J von der Form eines Ankers, Fig. 4, der auf dem einen Ende des zu i¹ concentrischen Theiles i die Bezeichnung »Vorwärts« trägt und auf dem anderen die Bezeichnung »Rückwärts«. Der Bolzen z¹ ist in einer Brücke J gelagert, die gegenüber dem concentrischen Armtheile eine entsprechende Schauöffnung symmetrisch zur verticalen Mittellinie des Gehäuses A^ enthält. In dieser Schauöffnung kommt bei der Stellung des Zeigers g¹ auf »Vorwärts« die Bezeichnung »Vorwärts« des Armes J zum Vorschein, während an derselben Stelle die Bezeichnung »Rückwärts« zum Vorschein kommt, wenn Zeiger g¹ auf »Rückwärts« steht.

Die Drehung des Armes J wird dadurch bewirkt, dafs der Zeiger g^} bei der ihm durch die Bewegung der Scheidewand G ertheilten Schwingung an den einen der beiden Stifte z² schlägt, die unterhalb des Bolzens i' in passenden Abständen von einander am Arm J angeordnet sind.

Der Zeiger g' kann also, den Druckschwankungen folgend, zwischen »Stop« und »Rückwärts« beständig hin- und herschwingen, immer wird im ersteren Falle der Arm J auf »Vorwärts« zeigen und im letzteren Falle auf »Rückwärts«. Steht andererseits die Maschine still, so findet eine Verlegung des Armes / von derjenigen Stellung hinweg, die er bei der letzten Gangrichtung der Maschine einnahm, nicht statt, denn beim Stillsetzen der Maschine kehrt der Zeiger unter der Wirkung der Feder g³ auf »Stop« zurück, ohne den Arm J zu beeinflussen.

Natürlich könnte an Stelle der beschriebenen Einrichtung zum Bewegen des Armes J auch jede andere treten, die dafür einen Ersatz bietet.

Die Beziehung der Pumpe zur Scheidewand G ist nun so gewählt, dafs beim Vorwärtsgang der Maschine theilweises Vacuum auf G wirkt, beim Rückwärtsgang ein Ueberdruck über den Atmosphärendruck und beim Stillstand, also bei Stopstellung des Steuerhebels, Atmosphärendruck.

Zu diesem Zweck ist in das den Indicator mit der Pumpe verbindende Rohr F der Vierweghahn B eingeschaltet. Im Pumpenkolben C¹. sind aufserdem entweder Ventile angeordnet, oder es wirkt der Kolben selbst wie ein Ventil, Fig. 9, oder die erforderlichen Ventile können am Vierweghahn oder in den Rohrleitungen angeordnet werden.

Der Pumpenkolben C¹, Fig. 8, ist bei der einen Ausführungsform durch Stange D mit der Kolbenstange C² verbunden, Fig. 1. Das Ende c des Pumpencylinders communicirt mit dem Indicator durch Rohr F, das andere Ende c¹ durch Oeffnungen f² mit der Atmosphäre. Durch ein kurzes Zweigrohr f communicirt der Vierweghahn B mit dem Rohr F, Fig. 6.

Der Steuerhebel E¹, Fig. 1, ist auf »Vorwärts« eingestellt, und dieser Einstellung entspricht die Stellung des Hahnkükens B', Fig. 6. Wenn nun beim Gang der Maschine der Pumpenkolben C' infolge seiner Verbindung mit dem Balancier D¹ abwärts geht, Fig. 8, so entsteht ein theilweises Vacuum oder ein Minderdruck im Rohr F und unterhalb der Scheidewand G des Indicators. Infolge dessen geht der Zeiger Οψ auf »Vorwärts«, Fig. 2, und nimmt den'Arm J mit. Geht der Kolben C¹ dann wieder hoch, so kann ein stärkerer Druck in F deshalb nicht entstehen, weil jede merkliche Compression durch das Ventil k vermieden wird, das in

dem Ventilgehäuse K¹ angeordnet ist. Dies Ventil hebt sich dann von seinem Sitz und verschafft der in C und F vorhandenen Luft sofort einen Ausweg durch ff¹, den Kanal b, Fig. 6, im Küken ^B¹, Kanal K im Hahnkörper und durch die Oeffnungen K² der auf das Gehäuse K^ aufgeschraubten Kappe k^l.

Zwar, wird der Zeiger g¹ infolge von Schwankungen des Minderdruckes, die durch die Hubbewegungen des Pumpenkolbens bedingt sind, ein wenig zwischen »Stop« und »Vorwärts« hin- und herschwingen, allein dies läfst die dem Indicatorarm J ertheilte Lage unberührt.

Eine den Atmosphärendruck überschreitende Spannung wird dagegen in C₁ und F und unter der Scheidewand G erzeugt, sobald der Steuerhebel E¹ auf »Rückwärts« eingestellt wird. Damit ist dann ein Verlegen des Kükenhebels B³, Fig. 6, in die obere Stellung B⁴ verbunden, und der mit dem Zweigrohr f communicirende Kanal f¹ kommt dann durch den Kükenkanal b und Kanal L im Hahnkörper in Communication mit dem unten am Hahn. B angeordneten Gehäuse L^l des Saugventils /. Für gewöhnlich verschliefst dies Ventil den mit der ä'ufseren Luft communicirenden Kanal Z², der in der auf das Gehäuse L' aufgeschraubten Kappe l^l sich befindet.

Geht der Pumpenkolben C¹, Fig. 8, abwärts, so hebt sich das Ventil Z und eine gröfsere Menge atmosphärischer Luft wird angesaugt, die sich durch F in den Raum unter der Scheidewand G des Indicators verbreitet.

Sofort schlägt dann beim nächsten Kolbenhochgange der Zeiger g¹ unter Mitnahme des Indicatorarmes J aus der Stellung »Vorwärts« in die Stellung »Rückwärts« herum. Er schwankt beim Arbeiten der Pumpe zwischen »Stop« und »Rückwärts«, läfst aber den Arm J in der ihm angegebenen Lage.

Eine Ausgleichung des Druckes über und unter der Scheidewand G findet endlich beim Verlegen des Steuerhebels E¹ auf »Stop« statt. Dabei rückt der Kükenhebel B³ ebenfalls in seine Mittellage, Fig. 6, und Küken-, kanal b'² sowie f^l, f und F communiciren dann mit der äufseren Luft durch den Kanal J des Hahnkörpers. Der Zeiger g\ Fig.. 2, springt dann unter der Wirkung der Feder g³ auf »Stop« zurück, er beläfst aber den Indicatorarm J in der letzten Stellung, so dafs durch diesen bis zum nächsten Anlassen der Maschine beständig angezeigt wird, welches die letzte Gangrichtung der Maschine war.

Bei der Modification Fig. 9 bis 12 enthält der Pumpenkolben C¹ selbst ein Ventil. Die Stellung des Kükerihebels B³ entspricht dem Vorwärtsgang der Maschine. Angenommen, der Pumpenkolben gehe jetzt abwärts, so wird das zwischen den Wänden C⁴ und C⁵ des Kolbens liegende Ringventil C³ gegen seinen oberen Sitz von C⁴ gedrückt. Infolge dessen entsteht ein Minderdruck in dem in das obere Ende c des Pumpencylinders einmündenden Rohr F¹ und in K, b\ fⁱ und F. Also wird Wand G sich senken und den Zeiger g¹ mit auf »Vorwärts« herumnehmen. Geht dann der Kolben C¹ wieder hoch, so fällt Ring C³ auf den unteren Sitz an Wand C⁵ zurück, so dafs Luft durch die Oeffnungen C⁶ in der letzteren entweichen kann und ein stärkerer Druck unter der Scheidewand G nicht entsteht. Befindet sich dagegen beim Rückwärtsumsteuern der Maschine der Hebel B³ in der oberen Stellung, Fig. 12, so hat das untere Ende o¹, Fig. 9, des Pumpencylinders C Communication mit dem Raum unter der Scheidewand G. Wenn jetzt Kolben C' abwärts geht, schlägt der Ventilring C³ an den oberen Sitz an C⁴ und eine Compression der Luft im unteren Ende c¹ des Cylinders, dem unten in C einmündenden Rohr F^ und in L, b^,f^x und F, tritt dann ein, wobei der Zeiger g¹ durch den Druck auf die Scheidewand G von »Vorwärts« auf »Rückwärts« herumschlägt.

Wenn endlich der Steuerhebel E¹ auf »Stop« und der Kükenhebel B³ in seine Mittelstellung verlegt wird, so comrriunicirt der quer durchgehende mittlere Kanal Z?² des Hahnkükens mit f¹ F und dem Rohrstutzen J mit der äufseren Luft.

Für diesen Fall schlägt der Zeiger g^λ auf »Stop« zurück, während er den Indicatorarm J in der ihm zuletzt ertheilten Lage beläfst.

Da beim Gang der Maschine der Zeiger g¹ mit jedem Hube des Kolbens eine Schwingung macht, so kann man daran zugleich die Geschwindigkeit der Maschine erkennen. Ein solcher Apparat, an passender Stelle aufgestellt, ermöglicht es also beispielsweise dem Schiffscapitain, jederzeit nicht nur die Gangrichtung der Schiffsmaschine, sondern auch deren Schnelligkeit zu controliren und dementsprechend sein Commando zu geben, ohne die Maschine selbst arbeiten zu sehen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Vorrichtung zur Anzeige der Gangrichtung und Geschwindigkeit eines Mo tors, gekennzeichnet durch eine von letzterem mit gleichem Hubwechsel getriebene Pumpe (C), die durch Rohr (F) ein Umsteuerungsglied (B) beeinflufst, das mit dem Steuerhebel des Motors zu dem Zweck verbunden ist, unter der Mitwirkung von Ventilen (k) und (I) oder deren Ersatz beim Umsteuern des Motors einen auf einen

   Indicator wirkenden Minderdruck bezw. Ueberdruck, durch die Pumpe zu erzeugen.
   Bei dem zu i. bezeichneten Apparate:

   a) der Indicator, Fig. 2 und 3, mit einem oder mehreren Zeigern (g ¹J, die unter dem Einflufs der Schwankungen des Ueberdruckes beim Rückwärtsgang des Motors zwischen »Stop« und »Rückwärts« hin- und herschwingen, und umgekehrt den Schwankungen des Minderdruckes folgend, beim Vorwärtsgang der Maschine zwischen »Stop« und »Vorwärts«, während in allen übrigen Fällen die Feder (g³) die Zeiger auf Stopstellung erhält;

   b) der bei jedem Wechsel in der Bewegungsrichtung des Motors herumgeworfene Indicatorarm (J), durch welchen die letzte Gangrichtung, welche die Maschine vor ihrem Stillstand hatte, angezeigt wird;

   c) der mit dem Umsteuerungsmechanismus verbundene Vierweghahn (B) in der die Pumpe (C) mit dem Indicator (A) verbindenden Rohrleitung;

   d) die in die Rohrleitung eingeschaltete Pfeife (H), die beim Vorwärtsgang und Rückwärtsgang infolge der Wirkung des Minderdruckes oder Ueberdruckes Töne verschiedener Höhe abgiebt, wodurch hörbar wird, welche Gangrichtung die Maschine hat und mit welcher Geschwindigkeit sie ungefähr läuft.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.