DE422844C - Selbsttaetig wirkende Steuerungsvorrichtung fuer Schiffe, Luftfahrzeuge u. dgl. - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 16. DEZEMBER 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 65a GRUPPE 42

(HS₉₃Oi Xljffsa)

James Blacklock Henderson in London.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues System zur selbsttätigen Überwachung der Steuerung von Schiffen, Luftschiffen oder irgendwelchen anderen lenkbaren Fahrzeugen. Das System ist zur Steuerungskontrolle sowohl in wagerechter wie auch in senkrechter Ebene "anwendbar; der Kürze halber beschränkt sich jedoch die Beschreibung auf die Schiffssteuerung in wage-ίο rechter Ebene.

Bei den bisher bekannten Einrichtungen selbsttätiger Schiffssteuerung wurde das Ruderblatt entweder nur proportional der Abweichung des Schiffes vom gewollten Kurs oder außerdem noch unter Berücksichtigung der Winkelgeschwindigkeit des Schiffes verstellt. Im ersteren Falle pendelt das Schiff beiderseits des Kurses hin und her, ohne ihn unmittelbar innehalten zu können. Im letzte-,20 ren Falle wird das Schiff den geraden Kurs beibehalten; wird es jedoch einer sich stetig oder langsam ändernden äußeren Kraft unterworfen, welche seine Abweichung herbeizuführen sucht, so wird der alsdann eingehaltene gerade Kurs nicht der gewollte sein, sondern in einem Winkel liegen, der mit der Größe der äußeren Kraft wechselt. Um das Schiff auf dem gewollten Kurs zu halten, muß das Ruder um einen konstanten oder langsam sich ändernden Betrag umgelegt werden.

Den Zweck der vorliegenden Erfindung bildet die Anordnung einer selbsttätigen Einrichtung, welche diese zusätzliche, bei früheren Systemen außer acht gelassene Komponente berücksichtigt, um das Schiff unter allen Umständen auf dem gewollten Kurs halten zu können. Zur Erreichung dieses Zweckes sind Vorkehrungen getroffen, durch die das Ruder, falls das Schiff vom Kurs abweicht, sehr langsam andauernd verstellt wird, bis die Ab-

weichung aufgehoben ist; diese Verstellung wird alsdann beibehalten, um für die äußeren Kräfte, welche eine Abweichung herbeizu-. führen suchen, einen Ausgleich zu schaffen.

Eine allmähliche Verstellung des Ruders würde dieses erwünschte Ergebnis mit der Zeit unter der Voraussetzung herbeiführen, daß sie erstens sehr langsam ausgeübt und zweitens nach Berichtigung der Abweichung

ίο beibehalten wird. Da jedoch in den Bewegungsgleichungen des Schiffes die genau erforderliche Verstellung einen bestimmten mathematischen Wert darstellt, ist es zweckmäßiger, diesen Wert zu messen und auf das Ruder in der Weise zu übertragen, daß man -innerhalb möglichst kurzer Zeit die angestrebte Wirkung erzielt. Der Betrag ist proportional dem Integral des Abweichungswinkels des Schiffes in bezug auf die Zeitdauer der Abweichung; zur Messung des Zeitintegrals dient daher zweckmäßig ein Integrator, dessen Bewegung entweder unmittelbar oder durch ein Relais dazu benutzt wird, um das Ruder ganz langsam um einen Betrag zu verstellen, welcher mit der Abweichung wechselt. Sobald das Schiff auf seinen Kurs zurückgekehrt ist, kommt dei Integrator zum Stillstand und die durch den Integrator während der Abweichung bewerk- \

3a stelligte Ruderumlegung wird beibehalten, um die äußeren Kräfte, welche die Abweichung herbeiführen, auszugleichen.

In der nachstehenden Beschreibung sind ver- I schiedene Verfahren zur Ausführung der Er- j

findung angegeben; des weiteren sind in Ver- 1 bindung damit bekannte Steuerungseinrich- | tungen gezeigt, welche eine selbsttätige Kon- : trolle über zwei Komponenten ausüben, die !

1. proportional der Abweichung des j Schiffes,

2. proportional der Winkelgeschwindigkeit des Schiffes sind; zu diesen tritt gemäß der Erfindung die dritte Komponente, die also

3. proportional dem Zeitintegral der Abweichung ist. :

Bei Θ als dem Abweichungswinkel lautet \ der mathematische Ausdruck für die Schiffs- I bewegung unter Vereinigung der drei Komponenten: -jT^ + ^α~Ίϊ -\- b θ -\- c\ Θ dt = ο,

. worin -nr die dem Schiff erteilte Beschleuni-

dl-

gung, δ Θ die oben unter 1 angegebene Komponente, α —~ die zweite und el Θ dt die dritte

OO Ut J

Komponente bedeutet; a, b und c sind Konstanten.

Die erste Konstante wird zweckmäßig von j einem Kreiselkompaß abgeleitet, die zweite von einem zwangläufig arbeitenden Kreisel und die dritte von einem Integrator, dessen ' Steuerung durch einen Kreiselkompaß erfolgt; : es kann jedoch auch ein Kreiselkompaß als Ausgangspunkt für alle drei Kontrollen dienen, ' oder man kann von einem zwangläufig arbeij tenden Kreisel eine kombinierte Kontrolle ab- ; leiten, welche zwei oder alle der drei Komponeix- ; ten enthält. Wird die Erfindung zur Steue-, rungskontrolle in senkrechter Ebene verwenj det, z. B. bei Luftschiffen, so ersetzt man den ' Kreiselkompaß durch einen Kreiselpendel und j erhält die Geschwindigkeitskontrolle, falls sie I von einem Kreiselapparat ausgeht, durch einen ; zwangiäufig arbeitenden Kreisel, welcher ähn-I lieh dem nachstehend beschriebenen ausgebil-' det, aber mittels senkrechter Zapfen in seinem • Rahmen gelagert ist.

! In den Zeichnungen sind verschiedene Aus- < führungsformen zur Darstellung gebracht, aus , denen die Anwendung der Erfindung ersieht-I Hch ist.

Abb. ι und 6 zeigen zwei entsprechende Ansichten einer zweckmäßigen Anordnung, um die selbsttätige und von Hand aus zu bewirkende Steuerung unmittelbar austauschen zu können und die Zeitintegral-Kontrolle zu ermöglichen.

Abb. 2 zeigt eine Einrichtung, um die Abweichungs- und Zeitintegralkontrollen von einem Kreiselkompaß ableiten zu können, so- go wie eine zwangläufige Steuerung oder Vorrichtung zur Einstellung und Veränderung des Kurses ohne die Zuhilfenahme einer Handsteuerung und ohne Gefahr zu laufen, den Kompaß durch Handbetrieb zu stören.

Abb. 3 und 4 zeigen eine Einrichtung zur Ableitung der Geschwindigkeitskontrolle von einem zwangläufig wirkenden Kreisel. Hierbei ist Abb. 4 eine Seiten- oder Stirnansicht eines Teiles der Abb. j.

Die elektrischen A^erbindungen zwischen den verschiedenen aus Abb. 1, 2 und 4 ersichtlichen Teilen sind schematisch veranschaulicht. Abb. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Abb. 1, und zwar eine Anzeigevorrichtung der Ruderlagen für Hand- und selbsttätige Steuerung.

Abb./ zeigt eine vergrößerte Aufsicht, z.T. im Schnitt, auf das aus Abb. 6 ersichtliche Handsteuerrad und die Kupplungsvorrichtung.

Abb. 8 zeigt eine Einrichtung zur Herbeiführung einer vereinigten Abweichungs- und Geschwindigkeitskontrolle mittels eines zwangiäufig wirkenden Kreisels.

Abb. 9 zeigt eine Einrichtung, durch welche mittels eines zwangläufig wirkenden Kreisels eine Einzelsteuerung herbeigeführt wird, die sämtliche drei Faktoren, nämlidi denjenigen der Kursabweichung, der Wmkelgeschwindig keit und des Zeitintegrals der Abweichung vereinigt.

Abb. 10 zeigt eine Aufsicht auf den- Inte-

f. ir

grator einer Reibscheibenbauart, wie er in Abb. 9 in Ansicht dargestellt ist.

Abb. Ii zeigt eine Vorrichtung zur Erzielung einer vereinigten Kontrolle der drei Komponenten mittels eines einzigen Kreiselkompasses, einschließlich der Vorrichtung zur Einstellung und Änderung des Kurses.

In Abb. ι bezeichnet ι ein Gehäuse mit abgenommenem Deckel, welches sämtliche Vorrichtungen enthält, die nötig sind, um dei Steuerwelle der Rudermaschine sämtliche Verstellungen, sowohl selbsttätige wie auch von Hand erzeugte, erteilen zu können, die zur Innehaltung eines gerade eingestellten Kurses erforderlich sind. Ein Stufenmotor 2 erhält von einer den Kurs einstellenden Vorrichtung und von einem Kreiselkompaß (durch später beschriebene Einrichtungen) Verstellungen, die a) proportional irgendeiner gewünschten Veränderung des vorgeschriebenen Kurses und b) proportional irgendeiner Bewegung des Schiffes im Azimut sind, wobei das Ver^ hältnis in jedem Falle das gleiche ist. Seine genaue Verstellung entspricht daher dem eingestellten Kurs abzüglich der Kursabweichung des Schiffes, falls eine solche vorhanden ist. Diese Verstellung des Ankers des Motors 2 wird durch eine Schnecke 3 und ein Schnekkenrad 4 auf das Kegelrad 5 eines Differentialgetriebes 6 übertragen. Ein zweiter dem Motor 2 ähnlicher Stufenmotor 7 erhält von einem zwangläufig wirkenden Kreisel (wie später erläutert) eine Verstellung, die proportional der Winkelgeschwindigkeit ist, falls das Schiff eine solche aufweist. Diese Verstellung überträgt sich in gleicher Weise wie die des Motors 2 auf das gegenüberliegende Kegelrad 8 des Differentialgetriebes 6.

Die beiden Versteilungen der Kegelräder 5 und 8 werden durch die Planetenkegelräder 9 und das Gehäuse des Differentialgetriebes 6 vereinigt und durch die Kegelräder 10 und 11 auf eine Welle 12 übertragen, die am anderen Ende das Zahnrad 13 eines Differentialgetrie-

bes 14 trägt. Das Zahnrad 13 erhält daher zwei Verstellungen, eine proportional der Kursabweichung, die andere proportional der Winkelgeschwindigkeit.

Ein dritter Stufenmotor 15 erfährt gleiche

Verstellung wie der Motor 2, und zwar von demselben Sender aus. Diese Verstellung, welche proportional der Kursabweichung des Schiffes ist, wird durch eine Schnecke 16 auf ein Schneckenrad 17 übertragen, das auf der Antriebsachse 18 eines veränderlichen Geschwindigkeitsgetriebes aufgekeilt ist. Die treibende Welle dieses Geschwindigkeitsgetriebes wird mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch einen Gleichstrommotor ig in Drehung versetzt. Die angetriebene Welle 20 des A^eränderlichen Geschwindigkeitsgetriebes ist ' durch ein doppeltes Reduktionsgetriebe 21 ' und 22 mit einer \Velle verbunden, welche das Rad 23 des Differentialgetriebes 14 antreibt. Wenn sich das Schiff in seinem Kurs befindet, hat der Motor 15 seine Nullstellung inne und die Antriebsspindel 18 des veränderlichen Gescbwindigkeitsgetriebes befindet sich in der Ruhelage. Wenn dagegen das Schiff von seinem Kurs abweicht, so dreht der Motor 15 die Spindel 18 in der einen oder anderen Richtung entsprechend der Abweichung nach Backbord oder Steuerbord hin, und zwar propor- ! tional dem Betrage der Abweichung. Dadurch dreht sich die Welle 20 und das Zahnrad 23, dessen Geschwindigkeit proportional der Größe der Abweichung ist, wobei indessen die Richtung konstant bleibt und die Bewegung so lange anhält, wie die Abweichung dauert. Die Drehung des Zahnrades 23 ist daher proportional dem Zeitintegral der Abweichung. Selbst bei großen Abweichungen vollzieht sich die Bewegung des Zahnrades 23 sehr langsam, so daß bei Abweichungen von kurzer Dauer die Wirkung vernachlässigbar ist.

Es ist somit ersichtlich, daß das Zahnrad 13 zwei Verstellungen, proportional zur Abweichung und zur Winkelgeschwindigkeit des Schiffes, erfährt, während das Zahnrad 23 eine Verstellung, proportional zum Zeitintegral der Abweichung, erhält. Diese Verstellungen werden durch das Differentialgetriebe 14 vereinigt und durch die Kegelräder 24 und 25 auf eine Welle 26 übertragen, auf der ein Kegelrad 27 aufgekeilt ist. Die Bewegung j des Zahnrades 27 erfolgt daher proportional ' der Summe sämtlicher drei Komponenten, ' nämlich der Abweichung, der Winkelgeschwindigkeit und des Zeitintegrals der Abj weichung. Entsprechend den Werten der drei

■ Konstanten a, b und c bemißt man die Stufen der Motoren und die verschiedenen' Über-

■ Setzungsverhältnisse der Zahnrädergetriebe bei ·

^: der Einrichtung nach Abb. 1 derart, daß man ! dem Zahnrad 23 eine Bewegung erteilt, die : mit der Gleichung

' übereinstimmt.

■ Bis zu diesem Punkte sind die Anordnungen nach den Abb. 1 und 6 identisch, und die vorangehende Beschreibung und die Bezugsj zeichen beziehen sich auf beide Abbildungen. Ein Unterschied besteht in'der Über- : tragung der Bewegung des Zahnrades 27 auf" das Steuerungsgetriebe des Schiffes. ' -

In Abb. ι sitzt ein Handsteuerrad 28 von der üblichen Gestalt fest auf einer. Welle 29, die durch die vordere Stirnwand des Ge-

häuses ι hindurchläuft und an ihrem anderen Hnde ein Kegelrad 30 trägt. 31 ist die Steuerwelle der Rudermaschine, d. h. eine Welle, welche die Ventile eines durch Dampf oder hydraulische Kraft'wirkenden Steuergetriebes oder" die Schalter eines elektrischen Steuergetriebes bewegt oder ein kleineres Steuer antreibt, durch welches das Steuergetriebe des Schiffes mittels eines geeigneten Relais betätigt wird. Die Welle 31 besitzt ein vierkantiges Ende 32, auf welchem verschiebbar eine Hülse sitzt, die zwei Kegelräder 33 und 34 trägt. Von diesen kann das Zahnrad 33 mit dem Zahnrad 27 oder das Zahnrad 34 mit dem Zahnrad 30 in Eingriff gebracht werden. Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 27 und 33 bzw. 30 und 34 ist gleich. Die Zahnräder 33, 34 werden mittels einer Gabel 35 verstellt, die einen Bund 36 der Hülse umschließt. Die Gabel 35 ruht auf einer Stange 37, die in Führungen gleitet, welche am Boden des Gehäuses 1 angeordnet sind. Die Stange

. 37, die Gabel 35 und die Zahnräder 33 und 34 werden mittels eines Gelenkhebels 38 achsial verschoben, der an einem Ende eine Gabel besitzt, die über einen Zapfen der Stange 37 greift. Den Drehpunkt des Hebels 38 bildet eine Gabel 39, die in einem senkrechten Lager am Boden des Gehäuses drehbar angeordnet ist. Das andere Ende des Hebels 38 erstreckt sich durch ainen Schlitz in der Vorderwand des Gehäuses 1 hindurch und ist mit einem Handgriff 40 versehen. An der oberen Kante dieses Schlitzes, durch den der Hebel 38 hindurchgeht, sind Ausnehmungen eingeschnitten, so daß beim Eingriff des Zahnrades 33 oder 34 mit seinem zugehörigen Gegenrad der Hebel 38 im der einen oder anderen Ausnehmung festgehalten wird. Die Stange 37 trägt einen Teil 41 eines Messerschalters; der andere Teil 42 ist an der Seite des Gehäuses 1 angeordnet. Wenn sich die Zahnräder 27 und 33 im Eingriff befinden, ist der Schalter geschlossen, während er beim Eingriff der Zahnräder 30 und 34 geöffnet ist. Von jeder Seite dieses Schalters aus laufen die Gleichstromleitungen zu den Sendern, welche die Motoren 2, 7 und 15 treiben, sowie zu dem Gleichstrommotor 19. Wenn daher die Zahnräder 27 und 33 im Eingriff stehen, d. h. wenn die Steuerung des Schiffes von Hand erfolgt, befindet sich das im Gehäuse ι untergebrachte, selbsttätig wirkende Getriebe in der Ruhelage.

Es sei noch bemerkt, daß die selbsttätig wirkende Einrichtung eine absolute Nullage besitzt, welche der Mittschiffslage des Ruders entspricht. Wenn sich das Schiff gleichmäßig auf seinem eingestellten Kurse bewegt und , man von der Handsteuerung zur selbsttätigen j Steuerung übergeht, während sich das Schiff J j zwar auf seinem Kurse, das Ruder jedoch j nicht in der Nullstellung befindet, so weicht j das Schiff von seinem Kurse ab, in den es nur durch die sehr langsame Wirkung des Zeitintegralgetriebes zurückgeführt werden kann. Um diesem zu begegnen, ist ein doppelter Ruderanzaiger vorgesehen, so daß sich der j Steuermann vor dem Wechsel der Steuerung j vergewissern kann, ob sich die selbsttätige j Steuerung in Übereinstimmung mit dem J Steuerruder befindet. . Dies geschieht in der folgenden Weise.

Auf einer Verlängerung der Welle 26 und auf der Welle 29 sind zwei kleine Zahnräder 43 und 44 befestigt, welche mit zwei konzentrischen Zahnrädern 45 und 46 in Eingriff stehen, die in der Vorderwand des Gehäuses ι gelagert sind'. Die Spindeln, auf welchen die Räder 45 und 46 sitzen, liegen konzentrisch ineinander und erstrecken sich durch die Vorderwand des Gehäuses 1. Auf ihren Enden sitzen Zeiger 47 und 48, deren Stellung auf einer Skala 49 an der Außenseite des Gehäuses innerhalb eines Kastens 50 abgelesen werden kann, der mit einer Glasscheibe abgedeckt ist. Eine vergrößerte Ansicht dieses Kastens 50 gibt Abb. 5. Es wird somit jede Bewegung der Welle 31 mittels des Zeigers 47 angezeigt, sobald sich das Schiff unter selbsttätiger Steuerung befindet, und mittels des Zeigers 48, wenn Handsteuerung erfolgt. Da das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder gleich ist, bewegen sich die beiden Zeiger unter gleichem Winkel und in derselben Richtung bei gleichen Verstellungen der Welle 31 mittels der einen oder anderen Steuerung. Die Skala 49 trägt einen Nullpunkt gegenüber von jedem Zeiger, welcher der Nullage des Schiffssteuers oder der Welle 31 entspricht. Außerdem kann die Skala mit einer weiteren Einteilung versehen sein, um das Maß der Verstellung des Steuers in bezug auf Backbord oder Steuerbord anzuzeigen. Wenn dann der Steuermann vor dem Übergang von der selbsttätigen Steuerung zur Handsteuerung das Steuerrad 28 erst so weit dreht, bis sich der Zeiger 48.mit dem Zeiger 47 deckt, und alsdann den Hebel 38 derart bewegt, daß sein Rad in Eingriff mit der Welle 31 gelangt, so befindet sich der Zeiger 48 in Übereinstimmung mit dem Steuerruder und wirkt somit als Ruderlagenanzeiger. Umgekehrt ist es, bevor der "Übergang von der Handsteuerung zur selbsttätigen Steuerung vollzogen wird, wiederum erst nötig, die Zeiger in die Deckungslage zu bringen, um das Steuer in Übereinstimmung mit dem selbsttätig wirkenden Getriebe einzustellen.

Eine , abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung, um die selbsttätige Steuerung

und die Handsteuerung abwechselnd wirken zu lassen, ist aus Abb. 6 ersichtlich.

Die Welle 26 treibt das eine Sonnenrad eines Differentialgetriebes 51, dessen anderes Sonnenrad auf einer kurzen Welle 52 befestigt ist, die mittels eines Handsteuerrades 53 gedreht oder mittels einer Kupplung verriegelt werden kann. An das Gehäuse des Differentialgetriebes S1 ist ein Kegelrad 54 angeschlossen, welches sich in beständigem Eingriff mit dem Zahnrad 55 auf dem Ende der Steuerwelle 31 der Rudermaschine befindet. Wenn die Welle 52 verriegelt ist, wird j ede Bewegung der Welle 26 durch das Differentialgetriebe 5 r und die Kegelräder 54, 55 auf die Welle 31 und von dort auf das Steuerungsgetriebe des Schiffes übertragen. Wird die Welle 52 dagegen durch das Steuerrad 53 in Drehung versetzt und die Bewegung der Welle 26 verhindert, so überträgt sich die Bewegung des Steuerrades in ähnlicher Weise auf die Welle 31 und das Steuerungsgetriebe des Schiffes. Die Einrichtung zur Verhinderung der Bewegung der Welle 26 oder 52 ist aus Abb. 7 ersichtlich. Die Welle 52 läuft durch ein in der Vorderwand des Gehäuses 1 angeordnetes Lager hindurch und trägt außerhalb des Gehäuses eine Nabe 57, mit welcher das Steuerrad mittels eines Bajonett-Verschlusses verschiebbar verbunden ist. Letzterer besteht aus Stiften 58, die an dem Steuerrad 53 sitzen und in lange oder kurze achsiale ^l Schlitze59 der Nabe57 eingreifen. Durch eine Schraubenfeder 60, welche durch eine Kappe 61 zusammengedrückt wird, die auf das äußere Ende der Welle 52 geschraubt ist, wird das Rad 53 zum Gehäuse 1 hin gedruckt, so daß die Stifte 58 gegen die inneren Enden der langen ader kurzen Schlitze des Bajonettver-Schlusses gepreßt werden. Dadurch, daß der Steuermann das Rad 53 in der Richtung zu sich hin anzieht und es ein wenig dreht, können die Stifte 58 aus den langen Schlitzen in die kurzen oder umgekehrt gebracht werden. An der Innenfläche des Steuerrades 53 sitzt ein Zahnkranz 62 und diesem gegenüber an der Außenfläche des Gehäuses 1 ein ähnlicher , Zahnkranz 63. Wenn sich die Stifte 58 in den langen Schlitzen des Bajonettverschlusses befinden, stehen die Zahnkränze 62 und 63 miteinander in Eingriff, so daß das Rad ; 53 und die Welle 52 nicht gedreht werden können. Liegen dagegen die Stifte 58 in den kurzen Schlitzen, so befindet sich der Zahnkranz 62 außer Eingriff mit dem Zahnkranz 63, so daß das Steuerrad 53 und die Welle 52 frei gedreht werden können. An der Innenseite des Steuerrades 53 ist ein Flansch 64 befestigt. Wenn sich die Kupplungsteile 62, 63 in Eingriff befinden, wird der Flansch 64 gegen das Ende eines Kolbens 65 gedrückt, .

der in der Vorderwand des 'Gehäuses 1 untergebracht ist. Dieser Kolben 65 ist von einer Schraubenfeder 66 umgeben, die zwischen einem Bund des Kolbens und einem in das Gehäuse eingeschraubten Stopfen zusammengepreßt gehalten wird. Diese Feder bildet ■ eine Führung für das hintere Ende des KoI-j bens 65. Dieses Kolbenende ist mittels eines Zapfens an einen Hebel 67 angeschlossen, der den einen Teil 68 eines Messerschalters trägt, dessen anderer Teil 69 an der Innenseite des Gehäuses 1 angebracht ist. Dieser Schalter ist an die Leitung angeschlossen, die den Gleichstrom den Sendern, welche die Motoren 2, 7 und 15 schalten, sowie dem Motor 19 zuführt. Wenn das Schiff von Hand gesteuert wird, wird daher der Schalter durch die Feder 66 geöffnet, und das selbsttätige Getriebe im Gehäuse 1 bleibt unwirksam.

Aus demselben Grunde, wie-eben erwähnt, wird bei dieser Einrichtung ein doppelter Ruderanzeiger (nicht dargestellt) angeordnet, welcher nach demselben Grundsatz, wie mit Bezug auf Abb. 5 beschrieben, arbeitet, jedoch mit dem Unterschiede, daß die Bewegung des Handsteuerungsanzeigers 48 von der Welle 31 und des Zeigers 47 von der Welle 26 aus erfolgt. Bei dieser Kontrolleinrichtung ist es möglich, die Zeiger in eine sich deckende Stellung unter Bewegung des Steuerrades 53 zu bringen, bevor man zur Handsteuerung übergegangen ist, da das Steuerrad 53 vorher unbeweglich ist. Der Zeiger 46 arbeitet ständig und befindet sich in Übereinstimmung mit dem Steuer, und es ist nur erforderlich, die Zeiger zur Deckung zu bringen, wenn von der Handsteuerung zur selbsttätigen Steuerung übergegangen wird, um das Steuer in Übereinstimmung 10» mit dem selbsttätig wirkenden Getriebe einzustellen.

Abb. 2 zeigt eine Einrichtung, um die Abweichungs- und die Zeitintegralkontrolle von einem Kreiselkompaß abzuleiten. Der Kreiselkompaß 70, welcher keinen wesentlichen Teil der Erfindung bildet, kann in irgendeiner geeigneten Bauart bestehen, mit deren Hilfe man in der Lage ist, auf eine gewisse Entfernung hin eine Anzeige zu übertragen, die sich aus seiner scheinbaren Bewegung im Azimut ergibt. 71 ist ein Nachdrehring von üblicher Art, der durch einen kleinen Elektromotor 72 mittels eines Zahnrades 73 zu bewegen ist, das sich in Eingriff mit einem Zahnrad 74 befindet, welches an dem Nachdrehring 71 befestigt ist. Ein Sender 75 erhält seinen Antrieb durch ein Zahnrad 76, welches sich mit dem Zahnrad 74 in Eingriff befindet.

In einem kleinen Gehäuse γγ ist ein Stufenmotor 78 untergebracht, der als

Motor eines Tochterkompasses arbeiten, kann und elektrisch mit dem Sender 75 verbunden ist. Auf der Welle des Motors 78 ist das Kegelrad 79 eines Differentialgetriebes 80 befestigt, während das gegenüberliegende Kegelrad 81 mittels einer kurzen Welle mit der Trommel 82 eines Senders verbunden ist. Die Bürsten 83 desselben sitzen auf einer Hülse 84, die an'dem Gehäuse des Differen-ID tialgetriebes 80 festgeschraubt ist. An der Außenseite der Hülse 84 sind in leitender Verbindung mit den Bürsten 83 vier geschlitzte Isolierringe 85 angeordnet, die sich in ständiger Berührung mit einem zweiten Bürstensatz 86, der auf einer Brücke 87 sitzt, befinden. Letztere ist im Gehäuse JJ befestigt und elektrisch mit den Motoren 2 und 15 (Abb. I und 6) "verbunden. An dem Differentialgehäuse 80 ist ferner ein Zahnkranz 88 ao befestigt, mit dem ein kleines Zahnrad 89 in Eingriff steht, welches fest auf einer Welle 90 sitzt. Letztere trägt außerhalb des Gehäuses 'JJ ein kleines Handrad 91, und zwar mittels einer Kupplung (nicht gezeichnet, jedoch ähnlich gestaltet, wie mit Bezug auf Abb. 7 beschrieben). Durch diese Kupplung kann die Drehung der Welle 90 ermöglicht oder verhindert werden. Das andere Ende der Welle 90 trägt eine Schnecke 92, die in ein Schneckenrad 93 eingreift, auf-dessen Spindel eine Kompaßkarte 94 befestigt ist. Die Stellung derselben kann durch eine Glasscheibe im Gehäusedeckel (nicht gezeichnet) mittels eines im Gehäuse befestigten Zeigers 95 abgelesen werden. Die Kompaßkarte 94 ist auf ihrer Spindel mittels einer geränderten Mutter 96 so befestigt, daß sie bei Lösung der Mutter von Hand gedreht werden kann, um die Karte mit dem Kompaß in ; Übereinstimmung zu bringen.

Beim Stillstand der Welle 90 wird die Drehung des Ankers des Motors 78, die sich ; proportional zu der scheinbaren Bewegung des Kompasses 70 im Azimut verhält, auf die , Sendertrommel 82 und von dort über die ■ Bürsten 83, die Ringe 85 und die Bürsten 86 : auf die Motoren 2 und 15 (Abb. 1 und 6) j übertragen. Diese beiden Motoren erhalten ' demnach eine Verschiebung proportional zu I irgendeiner scheinbaren Bewegung . des Kompasses, d. h. proportional zu irgendeiner wirklichen Winkelbewegung des Schiffes. In ähnlicher Weise wird beim Stillstand des Ankers des Motors 78 eine von Hand ausgeübte Drehung der Welle 90 den Bürsten 83 unter Vermittlung der Zahnräder 88, 89 eine Verstellung erteilen, die sich proportional zur Drehung der Welle 90 verhält; i ebenso erhält die Sendertrommel 82 unter i der Wirkung des Differentialgetriebes 80 j eine Verschiebung in derselben Richtung vom ' \ doppelten. Betrage, oder as erfolgt eine genaue ; Verstellung der Trommel zu den Bürsten um einen Betrag, welcher proportional zur Verstellung der Welle 90 ist. Das Übersetzungs- ^; verhältnis der Getriebe 92, 93 und 88, 89 ist so bemessen, daß bei einer Drehung der Welle 90, wodurch die Karte 94 um einen gewissen Winkel verdreht wird, eine Verstellung der Trommel 82 in bezug auf die Bürsten 83 in demselben Maße erfolgt, jedoch ^; entgegengesetzt, als sie durch den Motor 78 , bei einer Winkelbewegung des Schiffes stattfinden würde. Wenn daher die Karte 94 beim Beginn einer Fahrt von Hand aus so eingestellt ist,, daß das wirkliche Ziel: des Schiffes durch den Zeiger 95 angezeigt wird, kann ein später erforderlicher Kurswechsel dadurch herbeigeführt werden, daß man das Handrad 91 so weit dreht, bis sich der Teil- ; strich der Karte 94, der dem erwünschten neuen Kurse entspricht, mit dem Zeiger 95 ■ deckt," da die Verstellung der Sendertrommel ; 82 sofort eine Bewegung des Motors 2 in einem Maße herbeiführt, welches sich proportional zur Bewegung der Karte 94 verhält, d. h. proportional zu dem gewünschten Kurswechsel. Letzterer wird hierbei mithin auf das Steuer übertragen, wobei die Anpas-' sung des Schiffes an die Ruderstellung eine go : Bewegung des Kompaßsenders 75, des Motors 78 und der Sendertrommel 82 herbeiführt; sowohl die Trommel 82 wie auch das Steuerruder werden allmählich in ihre Nullstellungen gleichzeitig, während sich da? 95 Schiff seinem neuen Kurs nähert, zurückgeführt.

Nachdem der Kurs eingestellt und die Welle 90 durch die Kupplung im Handrad 91 verriegelt ist, ist die Drehung der Bürsten 83 10a unmöglich. Jede Abweichung des Schiffes vom eingestellten Kurse gibt indessen Veranlassung zu einer proportionalen Verstellung des Senders 82, welcher seinerseits eine proportionale Verstellung des Schiffssteuers in derjenigen Richtung herbeiführt, die zui Beseitigung der Abweichung des Schiffes in Betracht kommt.

Abb. 3 und 4 zeigen einen zwangläufig arbeitenden Kreisel zur Anzeige der Schiffswinkelgeschwindigkeit in Verbindung mit einer Vorrichtung, um einen Motor 7 (Abb. 1 und 6) proportional dazu zu verstellen. 100 ist ein Kreisel mit horizontaler Achse, die zweckmäßig vorn und hinten auf Zapfen 101 querschiffs in Lagern ruht, die in zwei Säulen eines Rahmens 102 angeordnet sind, an deren einer eine Flachfeder 103 starr befestigt ist, die in das gegabelte Ende eines Armes 104 greift, welcher am Kreiselgehäuse ansetzt. Der eine Zapfen 101 des letzteren ist über sein Lager hinaus verlängert und

trägt an seinem Ende eine Kurbel 105. Am unteren Ende derselben sitzt ein' kreisförmiger, zweiteiliger Kommutatorring io6, dessen isolierte Teilung zwischen den beiden halb-S kreisförmigen Stücken sich senkrecht nach oben und unten hin in· der mittleren Linie erstreckt. In der Mitte des Ringes 106 und in einem Bügel 107, der an der Kurbel 105 angeschraubt ist, ist eine Welle 108 gelagert,

ίο die einen Arm besitzt, welcher in rechtem Winkel zu ihrer Achse liegt; an diesem ist eine Kontaktwalze 109 drehbar angeordnet, die mit dem Kommutatorring 106 in Be^ rührung steht. An der Außenseite des Bu-

;5 gels 107 trägt die Welle 108 ein kleines Zahnrad no. Der Rahmen 102 besitzt eine dritte Säule. In einem Lager derselben und in dem Ende des Zapfens 101 des Kreisels lagert eine Welle in, auf welche ein Schneckenrad 112 sowie ein Arm 113 aufgekeilt ist, an welchem ein Zahnsektor 114 sitzt, der mit dem Zahnrad 110 kämmt. Auf Konsolen der dritten Säule des Rahmens 102 (Abb. 4) ruht ein umsteuerbarer Elektromotor 115, der durch eine Leitung (nicht gezeichnet) mit der Kontaktwalze 109 umd beiden Segmenten des Kommutators 106 verbunden ist und welcher eine Schnecke 116, die in das Schneckenrad 112 eingreift, sowie einen Sensu der 117 treibt.

Solange das Schiff keine Winkelgeschwindigkeit aufweist, verbleibt der Kreisel 100 unter der Wirkung der Feder 103 in senkrechter Lage. Wenn er dagegen infolge irgendeiner Abweichung des Schiffes im Azimut gedreht wird, kippt das Kreiselgehäuse um seine Lager achse 101 entgegen der Wirkung der Feder, bis die Federkraft stark genug ist, um die erforderliche horizontale Präzession herbeizuführen. Dieser Kippwinkel ist, wenn er durch eine kräftige Federkontrolle innerhalb Heiner Grenzen gehalten wind, proportional der Winkelgeschwindigkeit des Schiffes. Um der Schwierigkeit enthoben zu sein, sehr kleine Winkel messen zu müssen, wird das Kippen entsprechend vergrößert angezeigt.

Wie dargestellt, dreht der Kreisel beim Kippen die Kurbel 105, die ihrerseits das Zahnrad 110 veranlaßt, sich an dem Zahnsektor 114 des Armes 113 abzuwälzen, der ortsfest bleibt. Bei der Drehung des Zahnrades 110 wird die Walze 109 veranlaßt, sich auf dem Kommutatorring 106 um einen Winkel abzuwälzen, der einem Vielfachen des Kippwinkels des Kreisels entspricht. Hierbei stellt die Walze 109 einen Kontakt mit dem einen ader anderen Segment des Kommutators 106 her, wodurch der Motor 115 veranlaßt wird, die Schnecke 116 zu drehen. Hierdurch erhält auch das Rad 112, die Welle in und der Arm 113 eine Drehung, dessen Zahnsektor 114 das Zahnrad 110 und. die Kontaktwalze 109 veranlaßt, sich in entgegengesetzter Richtung zu drehen, bis die Walze 109 den Kontakt unterbricht, sobald sie die Nullstellung zwischen · den Kommutatorsegnienten erreicht, worauf die Bewegung des Motors 115 aufhört. Bei dieser Stellung ist die Winkelbewegung des Rades 112 und des Armes 113 gleich der Winkelbewegung der Kurbel 105, die ihrerseits wieder der Kippbewegung des Kreisels 100 entspricht. Die Verstellung des Ankers des Motors 115 zur Herbeiführung dieser Wirkung und die gleichzeitige Verstellung der Trommel des Senders 117 verhalten sich daher proportional zum Kippwinkel des Kreisels, der, wie erwähnt, proportional der Winkelgeschwindigkeit des Schiffes ist. Es ist somit ersiehtlieh, daß bei jeder Winkelbewegung des Schiffes der Motor 7 (Abb. 1 und 6), mit dem der Sender 117 mittels einer Leitung verbunden ist, eine Verstellung erfährt und dem Steuerungsgetriebe des Schiffes eine entsprechende Einstellung erteilt, die sich proportional zur Winkelgeschwindigkeit des Schiffes verhält. Beim Aufhören der Win- ■ kelbewegung des Schiffes kehrt der Kreisel unter der Wirkung der Feder 103 sofort in seine senkrechte Lage zurück, worauf sich der obige Vorgang umkehrt; der Motor 7 (Abb. 1 und 6) setzt den Betrag der Steuerverschiebung herab, den seine frühere Wirkung dem Schiff erteilt hatte.

Es kann eine Vereinfachung der Einrichtung durch die in Abb. 8 dargestellte Vorrichtung erreicht werden, bei welcher ein zwangläufig arbeitender Kreisel 100 ähnlich wie der in Abb. 3 und 4 dargestellte angeordnet ist. Die Feder 103 wind hierbei jedoch nicht durch den Rahmen 102, sondern durch eine Hülse 121 getragen, die um eine Nabe 122 gedreht werden kann, welche, auf gleicher . Achse mit dem Lagerzapfen 101 des Kreisels angeordnet, von einer der Säulen des Rahmens ausgeht. An ihrer Außenfläche trägt die Hülse 121 ein Kegelrad 123, welches mit einem anderen Kegelrad 124 am oberen Ende einer senkrechten Welle 125 in Eingriff steht. Letztere ruht in einem Lager 126, welches an der Säule befestigt ist, sowie in einem Lager 127 der Sockelplatte. Ein Stufenmotor 128 ist durch eine Leitung (nicht gezeichnet) mit den Senderbürsten 86 (Abb. 2) verbunden und besitzt dieselbe Aufgabe wie der Motor 2 der Abb. 1 und 6. Die Verstellung des Motors 128 überträgt sich durch eine Schnecke 129 auf ein Schneckenrad 130, das fest auf der Welle 125 sitzt. An das Kreiselgehäuse ist eine Kontaktwalze 131 angeschlossen,, die auf der Oberfläche eines zweiteiligen Kommu-

fators 132 ruht, welcher von einem gebogenen Arm 133 getragen wird. Letzterer sitzt auf einer Hülse 134, die drehbar auf einer Nabe 135 an der anderen Stützsäule des Kreisels auf gleicher Achse wie die Lagerzapfen 101 desselben angeordnet ist. Die Hülse 134 trägt ferner einen Schneckenradsektor 136, der sich mit einer Schnecke 116 in Eingriff befindet. Der Antrieb der letzteren erfolgt durch einen umsteuerbaren Motor 115 mittels einer Welle, auf welcher ebenfalls die Trommel eines Senders 117, in derselben Weise "■wie in Abb. 4 dargestellt, sitzt.

Aus obigem ist ersichtlich, daß die Welle 125, das Zahnrad 124, das Zahnrad 123, die Hülse 121 und die Feder 103 vom Motor 128 proportional zur jeweiligen Veränderung des vorgeschriebenen Kurses bzw. zu irgendeiner Abweichung des Schiffes vom eingestellten Kurs gedreht werden. Die Lage der Feder 103 regelt die Nullstellung des Kreisels ioo, welcher kein freies Spiel in horizontaler Ebene aufweist und daher jedem äußeren Kräftepaar, welches in der senkrechten Längsebene ausgeübt wird, nachgibt. Bei jeder Schwingbewegung des Schiffes kippt daher der Kreisel unter der Wirkung des Motors 128 und der Feder 103 um einen Winkel, der sich proportional zur Winkelverstellung des Schiffes verhält; der Kreisel führt eine weitere Kippbewegung gegen die Feder 103 nach der einen oder anderen Seite der Nullstellung proportional zur Momentanwinkelgeschwindigkeit des Schiffes aus. Bei jeder Kippbewegung des Kreisels 100 wird die Kontaktwalze 131 verstellt, wobei sie einen Kontakt mit dem einen oder anderen Segment j des Kommutators 132 herstellt und daher eine j Drehung des Ankers des Motors 115, der Schnecke 116, des Siektors 136, des Armes 133 und des Kommutators 132 herbeiführt, bis die elektrische Stromzuführung zum Motor 115 durch das Isolationstrennstück des Kommutators unterbrochen wird, sobald sich dasselbe gegenüber der Walze 131 befindet. Zu dieser Zeit hat die Trommel des Senders 117 eine Verstellung proportional zur Kippbewegung des Armes 133 erfahren, welche offenbar dieselbe wie diejenige des Kreisels 100 ist, welche zwei Komponenten enthält, die sich proportional zur Abweichung bzw. zur Winkelgeschwindigkeit des Schiffes verhalten. Die Motoren 2 und 7 und das Differentialgetriebe 6 nach Abb. 1 und 6 fallen daher fort und sind durch einen einzigen umsteuerbaren Motor ersetzt worden, der durch eine Leitung mit dem Sender 117 (Abb. 8) verbunden und mit der Welle 12 gekuppelt ist.

Abb. 9 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer weiteren Vervollkommnung. Diese I Einrichtung ist bis auf einen Punkt dieselbe j wie die in Abb. 8 dargestellte und daher mit j gleichen Bezugszeichen versehen. Der An- - trieb der Welle 125 erfolgt durch Kegelräder 140, 141, von denen das Rad 140 auf die •\V~elle 125 aufgekeilt und das Rad 141 an das Gehäuse 142 eines Differentialgetriebes an- ^; -geschlossen ist. Das Sonnenrad 143 desselben ■ erhält seinen Antrieb durch eine Schnecke I 144 und ein Schneckenrad 145 von einem 1 Motor 78 aus (wie er bereits in Verbindung ί mit der in Abb. 2 dargestellten Einrichtung ' beschrieben ist und dessen Anlassen usw. j durch den Kompaßsender 75," Abb. 2, erfolgt), während das Sonnenrad 143* durch ein Handrad 146, eine Schnecke 147 und ein : Schneckenrad 148 angetrieben wird. Auf der Welle, welche das Handrad 146 und das j Schneckenrad 147 trägt, sitzt eine zweite ί Schnecke (nicht gezeichnet), die zum Antrieb ! einer den Kurs anzeigenden Karte dient, deren Einrichtung und Wirkungsweise ähnlich der in Abb. 2 dargestellten Karte 94 ist. ^! Die Verstellung des Zahnrades 140 und der ! Welle 125 vollzieht sich daher proportional ' zu irgendeiner gewünschten Änderung des vorgeschriebenen Kurses oder zur Abweichung des Schiffes von seinem eingestellten Kurse. Diese Verstellung wird, wie bereits beschrieben, auf den Kreisel übertragen, um die Lage der Nullpunktsgeschwindigkeit zu ändern. Des weiteren erfolgt eine Übertragung durch eine Welle 149, welche von dem Armkreuz des Differentialgetriebes getragen wird, auf eine Schnecke 150, um in ähnlicher Weise, wie in Abb. 1 und o, die Antriebsspindel eines veränderlichen Geschwindigkeitsge^riebes zu verstellen oder ein Uhrwerk oder .eine andere Integratorbauart in Tätigkeit zu setzen. In Abb. 9 und 10 ist ein Uhrwerkintegrator dargestellt. Hierbei steht die Schnecke 150 mit einem Schneckenradsektor 151 in Eingriff, der von einem Hebel 152 getragen wird. Letzterer ist an einem Zapfen 153 angelenkt und an seinem anderen Ende mittels einer kurzen Stange 154 mit einer Stange 155 verbunden, die sich in Lagern 156, welche· an der Sockelplatte' des Rahmens 102 befestigt sind, nur achsial bewegen kann. Zwischen den Lagern 156 besitzt die Stange 155 einen rechtwinkligen oder U-förmigen Rahmen 157, der zur Aufnahme eines Reibrades 158 dient. Die Achse desselben verläuft parallel zur Stange 155; das Rad steht ständig in reibender Berührung mit einer Scheibe 159, die mit gleichbleibender langsamer Geschwindigkeit durch ein Uhrwerk angetrieben wird, welches in einem Gehäuse 160 des Rahmens 102 eingeschlossen ■ist. Die Spindel des Rades 158 ist durch eine biegsame Welle 161 mit einer Schnecke

102 verbunden, die mit dem Zahnsektor 136 in Eingriff steht. Die Vorrichtung ist derartig eingestellt, daß das Rad 158, wenn sich die Welle 149 in ihrer Nullstellung- befindet, d. h. wenn das Schiff seinen Kurs innehält, sich im Mittelpunkt der Reibscheibe 159 befindet und daher keine Bewegung ausführt. Bei einer Abweichung des Schiffes von seinem Kurs wird jedoch die Welle 149, der Hebel 152 und die Stange155 in Bewegung gesetzt; letztere verschiebt das Rad 158 nach der einen oder anderen Seite des Mittelpunktes der Scheibe 159, worauf das Rad 158 sich infolge der Reibung an der Scheibe zu drehen beginnt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Rades 158-ändert sich mit seinem Abstande vom Mittelpunkt der Scheibe 159, der sich proportional der Größe der Abweichung des Schiffes von seinem Kurse verhält. Die Gesamtver-Schiebung des Rades 158 während einer lange anhaltenden Abweichung entspricht daher der Integration der Abweichung in bezug auf die Zeitdauer. Die Schnecke 162 ruht in zwei Konsolen 163, welche von einem Schneckenrad 164 getragen werden, das an einer Säule" des Rahmens -102 gleichachsig mit dem Lagerzapfen. 101 angebracht ist. Die Säule trägt ebenfalls einen umsteuerbaren Motor 115, welcher eine Schnecke 116 und die Trommel eines Senders 117 treibt. Die Schnecke 116 steht in Eingriff mit dem Schneckenrad 164, während der Motor mit den Kontakten 131 und 132 verbunden ist. Die Bürsten des Senders 117 sind durch eine Leitung (nicht gezeichnet) an einen Motor angeschlossen, welcher direkt mit der Welle 26 (Abb. 1 und 6) gekuppelt ist und demnach sämtliche in diesen Abbildungen vorhandenen Getriebe bis zum \ Bezugszeichen 25 einschließlich ersetzt. '

Die Wirkung des Integrators bei der Drehung der Schnecke 162 besteht darin, den Arm 133 zu drehen und dadurch den Kommutator 132 in bezug auf die Walze 131 zu verstellen. Hierdurch wird der Motor 115 veranlaßt, das Rad 164, die Konsolen 163, die Schnecke 162 und den Arm 133 zu drehen, bis die Walze 131 wieder ihre Nullstellung zwischen den Kommutatorsegmenten 132 eingenommen hat. Das Ergebnis ist eine dauernde Verstellung des Ankers des Motors 115 und der Trommel des Senders 117 und schließlich eine dauernde proportionale Verstellung des die Welle 26 treibenden Motors (Abb. ι und 6) und demzufolge des Getriebes der Schiffssteuerung um einen Betrag, der sich proportional zum Zeitintegral der Abweichung verhält. Diese Wirkung vollzieht sich ganz unabhängig von derjenigen des Kreisels 100 und der Welle 125, welche gleichzeitig ungestört vor sich gehen kann, da jede Bewegung ihrer Teile nur die Kontaktwalze 131 zu. verschieben vermag, während der Integrator den Kommutator 132 verstellt. Der Motor 115 hat daher die Walze 131 in Übereinstimmung mit dem Kommutator 132 zu halten, während sich die Verschiebung der ersteren sowohl proportional der Abweichung wie auch der Winkelgeschwindigkeit vollzieht und der letztere sich proportional dem Zeitintegral der Abweichung bewegt. Die resul- tierende Verstellung des Motors 115 und des Senders 117 erfolgt daher proportional der Summe aller drei Komponenten. Die Bürsten des Senders 117 sind an einen einzelnen Motor angeschlossen, welcher die Welle 26 (Abb. ι und 6) treibt. Die Gesamtverschiebung überträgt sich kombiniert unmittelbar auf das Steuerungsgetriebe des Schiffes.

Abb. 11 zeigt eine Einrichtung, um ohne einen zwangläufig arbeitenden Kreisel eine kombinierte Kontrolle zu erhalten.

166 ist ein Gehäuse, welches bei abgenommener Vorderwand in Ansicht dargestellt ist. Ein Stufenmotor 167 ist durch eine Leitung (nicht gezeichnet) mit den Senderbürsten 86 (Abb. 2) verbunden und erfährt somit eine Verstellung, die sich proportional zu irgendeinem gewünschten Kurswechsel oder zur Abweichung des Schiffes von seinem eingestellten Kurse verhält. Der Motor 167 dreht mittels einer Schnecke 168 und eines Schnekkenrades 169 das Gehäuse 170 eines Differentialgetriebes, in welchem das die Planetenräder tragende Armkreuz Γ71 an einer senkrechten Welle 172 befestigt ist, die durch das obere Sonnenrad 173 hindurchtritt. Das Zahnrad 173 ist mit dem Gehäuse 174 einer mittels einer zähen Flüssigkeit wirkenden Bremse oberhalb des Differentialgetriebes fest verbunden. Die Bremsplatte 175 sitzt fest an einem zweiarmigen Teil 176, welcher lose auf der Welle 172 drehbar ist. Der eine Arm desselben trägt eine kleine senkrechte Gabel 177, der andere eine kurze gleichachsig zu ihm angeordnete Kontaktrolle 178. Die Bremsplatte gelangt an keinem Punkte mit dem Bremsgehäuse in Berührung; der geringe Zwischenx-aum zwischen beiden ist mit einer zähen Flüssigkeit angefüllt. Statt dessen kann auch eine Wirbelstrombremse verwendet werden, jedoch ist der Einfachheit halber eine Flüssigkeitsbremse dargestellt. Auf dem oberen Ende der Welle 172 sitzt fest ein Ring 179, der eine Feder 180 trägt, deren äußeres Ende in der Gabel 177 liegt. Auf einer Verlängerung der Welle · 172 ist ein Arm 182 drehbar angebracht, welcher an seinem einen Ende einen zweiteiligen Kommutator 182 trägt, der .mit der Rolle 178 in Berührung steht. Das andere Ende des Armes endigt in einen Schneckenraidsektor 183, welcher mit einer Schneckei84 inEingriff

Claims (2)

1. IO

   steht, die in Konsolen 185 des Gehäusedeckels ruht. Das untere Zahnrad 186 des Differentialgetriebes ist fest mit einem Schneckenrad 187 verbunden, mit dem eine Schnecke ji6 in Eingriff steht. Der Antrieb der letzteren erfolgt durch einen Wendemotor 115, welcher durch eine Leitung (nicht gezeichnet) mit den Kontakten 178 und 182 in Verbindung steht. An die Welle des Motors 115 ist ebenfalls die Trommel eines Senders 117 angeschlossen. Das Rad 187 und das Differentialgetriebe sitzen drehbar auf einer senkrechten Welle 188, die auf dem Boden des Gehäuses 166 fest angebracht ist.

   Wenn das Schiff von seinem Kurs abweicht, erhält der Motor 167 eine Verstellung proportional zur Abweichung, wodurch das Gehäuse 170, das Armkreuz 171 und die Welle 172 um einen Betrag gedreht werden, welcher sich ebenfalls proportional zur Abweichung verhält. Unter der Wirkung des Differentialgetriebes (das unterste Zahnrad 186 desselben kann hierbei als feststehend angenommen sein) führt die Bewegung des Armkreuzes 171 eine Bewegung des Zahnrades 173 in derselben Richtung wie der- { jenigen des Armkreuzes herbei, jedoch von doppelter Größe. Das Zahnrad 173 und das damit verbundene Bremsgehäuse 174 werden daher um einen Winkel gedreht, welcher zweimal so groß wie der Winkel ist, um welchen sich die Welle 172 dreht. Das Bremsgehäuse 174 ist bestrebt, die Bremsplatte 175 zufolge der Zähigkeit der sie umgebenden Flüssigkeit mitzunehmen. Die Platte wird jedoch zufolge ihrer durch die Gabel 177 bewirkten Verbindung mit der Feder 180, welche starr mit der sich langsamer bewegenden Welle 172 verbunden ist, gehemmt. Die Bremsplatte nimmt daher eine Zwischenlage zwischen den beiden beweglichen Teilen ein,, welche in "bezug· auf die sich etwas langsamer bewegende Welle 172 einen Vorsprung aufweisen, der sich zwar mit der Zähigkeit der Flüssigkeit im Bremsgehäuse und der Stärke der Feder 180 ändert, sich jedoch in allen Fällen proportional zur Winkelgeschwindigkeit. des Zahnrades 173 in bezug auf die Welle 172 verhält, die ihrerseits proportional zur Winkelgeschwindigkeit des Schiffes ist. In jenem Augenblick der Winkelgeschwindigkeit des Schiffes werden daher die Bremsplatte 175, der mit ihr verbundene Arm 176 und die Kontaktrolle 178 eine Verschiebung in bezug auf das Schiff aufweisen, die sich proportional zur Kursabweichung des Schiffes zuzüglich eines Betrages verhält, welcher der Winkelgeschwindigkeit des Schiffes proportional ist.

   Es kann irgendeine der vorbeschriebenen Einrichtungen dazu benutzt werden, um zwecks Erhaltung der dritten Komponente die Abweichung in bezug auf die Zeit zu integrieren, jedoch ist in Abb. 11 kein besonderer Integrator dargestellt. Bei jeder verwendeten Integratorbauart erfolgt die Drehung seines beweglichen Teiles mittels einer zweiten Schnecke, die von dem Motor 167 angetrieben wird, wobei die endgültig integrierte Verschiebung durch eine biegsame Welle auf die Schnecke 184 übertragen wird. Hierdurch wird der Kommutator 182 in der einen oder anderen Richtung um einen Betrag verschoben, der sich proportional zum Zeitintegral der Abweichung verhält. Die beiden Segmente des Kommutators 182 und die Kontrolle 178 sind durch eine Leitung mit dem Motor 115 verbunden. Die Verstellung dieses Motors und der Sendertrommel 117 erfolgt daher proportional zur resultierenden Gesamtverstellung der Rolle 178 und des Kommutators 182, d. h. es ergibt sieh eine Verstellung mit drei Komponenten, die sich proportional zur Schiffsabweichung, zur Winkelgeschwindigkeit des Schiffes und zum Zeitintegral der Abweichung verhalten.

   Diese vereinigte Verstellung wird auf das Steuerungsgetriebe des Schiffes in derselben Weise, wie in bezug auf Abb. 9 beschrieben, übertragen.

   Patbni -Ansprüche:

   i. Selbsttätige durch einen Kompaß überwachte Schiffssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur vorübergehende, das Schiff außer Kurs bringende Kräfte in bekannter Weise nach Maß und Winkelgeschwindigkeit, in denen das Schiff vom Kurs abweicht, berücksichtigt werden, sondern auch ständig wirkende oder nur langsam sich ändernde Kräfte z. B. durch einen Integrator, der das Integral des Abweichungswinkels des Schiffes in bezug auf die Zeitdauer der Kursabweichung mißt, ausgeglichen werden.
2. 2. Selbsttätige Schiffssteuerung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Vereinigung mit einer von Hand zu bewegenden Vorrichtung zur Einstellung und Änderung des vorgeschriebenen Kurses.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.