DE49124C - Torpedo - Tiefensteuerung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung hat eine Einrichtung an automobilen Torpedos zum Gegenstande, durch welche dieselben während ihres Laufes in einer bestimmten einstellbaren Tiefe unter dem Wasserspiegel erhalten werden. Diese Steuerungsvorrichtung, welche fast den ganzen Torpedokörper durchzieht, besteht in ihrem Wesen aus einem manometerartig wirkenden Apparat, der vom hydrostatischen Druck der über dem Torpedo lastenden Wassersäule beeinfiufst wird und vermittelst seiner Bewegungen die Steuerung eines kleinen Druckcylinders bethätigt, auf dessen Kolben je nach der Steuerungsstellung die als Treibkraft wirkende Prefsluft in dem einen oder dem anderen Sinne wirkt und hierdurch das aus einem wagrechten Ruderblatt bestehende Tiefensteuer bethätigt.

In folgendem sollen nun die einzelnen Theile der Tiefensteuerung, sowie deren Wirkungsweise mit Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen beschrieben werden.

Zum besseren Verständnifs beiliegender Zeichnungen sei noch erwähnt, dafs Fig. 1 die Anordnung des ganzen Torpedos im Schnitt zeigt, während die Fig. 2,3,4 und 5 jene Theile des Torpedos in Einzelndarstellungen zeigen, die in der Anordnung mit den gleichnamigen römischen Ziffern bezeichnet sind. In den Fig. 2, 3, 4 und 5 sind nur jene Constructionstheile des Torpedos gezeichnet, welche auf die Steuerung Bezug haben, während in Fig. 1 und 5 auch die zur Sperrung und Oeffnung der zu den Propellern A B führenden Luftleitung \p_%p dienenden Theile L₃ gezeichnet sind. Fig. 2 a ist ein Schnitt nach x-x der Fig. 2; Fig. 2 b zeigt in Rissen die Wirkung des Tiefgangpendels; Fig. 3 a ist ein Schnitt nach . x-x der Fig. 3 ; Fig. 3 b und 3 c zeigen den Prefskolben in zwei entgegengesetzten Stellungen; Fig. 4 a zeigt theilweise einen waagrechten Achsenschnitt nach Fig. 4, und Fig. 5 a zeigt einen Theil von Fig. 5 in gröfserem Mafsstabe.

An den die Sprengladung C und α⁹, Fig. 1, enthaltenden Theil des Torpedos schliefst sich, durch eine schmale, von Wasser durchströmte Zwischenkammer D getrennt, jener Raum (Fig. 2 in Anordnung II) an, welcher die Antriebstheile der Tiefensteuerung enthält. Die Wand, welche diese beiden Kammern trennt, ist mit einem entsprechend grofsen Ausschnitt versehen, der von einer elastischen Metallmembrane D¹ wasserdicht überdeckt ist. Auf diese drückt das durch den Schlitz D ² der Zwischenkammer D strömende Wasser einseitig in dem Mafse, als sich der Torpedo unter der Niveaufläche befindet. Der Schlitten b¹, der in dem von acht Armen b^% getragenen Gehäuse b geführt ist, kann durch Drehung der Schraubenspindel δ⁴ so stark gegen die Feder b⁵ gedrückt werden, dafs die von letzterer ausgeübte Pressung dem bei der normalen Gangtiefe des Torpedos auf die Metallmembrane wirkenden hydrostatischen Druck das Gleichgewicht hält. In dieser Gleichgewichtslage müssen sich bei richtiger Einstellung der Uebertragungstheile alle indirecten und directen Steuerungstheile in ihrer Mittellage befinden, so dafs dieselben erst aus dieser heraustreten, wenn bei zu grofser Gangtiefe der hydrostatische Druck, oder bei zu kleiner die Federspannung

überwiegt. Im ersteren Falle wird die Membrane D¹ in die Kammer II hinein- bezw. nach rechts, im letzteren aus dieser heraus- bezw. nach links gedrückt werden, und in beiden Fällen das mit ihr starr verschraubte Rohr b⁶, Fig. 2, welches mit der Federführung b ⁷ aus einem Stück geformt ist, axial verschieben, welche Bewegung vermittelst der beiden Arme £15 ^15 _uncj J₆₅ einarmigen, zweitheiligen, um die Achse b⁸ drehbaren Hebels b⁹ b¹⁰ mit einer im Verhältmfs der Hebelübersetzung vergröfserten Kraft auf die Tiefgangsstange b¹¹ übertragen wird.

Um den der Kammer II benachbarten Luftkessel K, Fig. ι, vollkommen dicht gegen erstere abzuschliefsen, ist zwischen beiden eine zweite Wand b^li, Fig. 2, angeordnet, an welche das cylindrische Gehäuse b ¹² angeschraubt ist; in dieses reicht das Ende der Stange bⁿ hinein und fafst daselbst den Arm b^w der Achse b⁸, welche luftdicht durch die Rückwand der Büchse b¹² geht und aufserhalb derselben den Arm b° trägt. In welcher Weise die Bewegung der Stange b¹¹ zur Tiefensteuerung ausgenutzt wird, soll später erläutert werden, indem an dieser Stelle jene Einrichtung besprochen werden soll, durch welche der vom Spiel der Membrane hervorgerufene Steuerausschlag sofort wieder rückgängig gemacht wird, was unbedingt nöthig ist, wenn der Torpedo nicht in einem dem sonst constanten Steuerausschlag entsprechenden Kreise entweder ausspringen oder in den Grund gehen soll.

Diese Vorrichtung, welche in Fig. 2 b in Rissen gezeigt ist, besteht aus einem um c drehbaren Pendele¹, das durch ein Gewichte² (s. Seitenansicht, Fig. 2a) entsprechend beschwert ist und bei jeder von einem Ausschlage des Tiefensteuers herrührenden Abweichung des Torpedos von seiner horizontalen Lage einen relativen Ausschlag geben wird. Dieser Ausschlag wird durch die beiden durch ein Schraubenschlofs c⁶ vereinigten Bolzen c⁷ c^% auf den zweiarmigen, um c⁴ drehbaren Hebel c³ übertragen, der, an die Stellschrauben b¹³ b¹³ des Federgehäuses b⁷ drückend, die Membrane nach jedem Ausschlage sofort wieder in ihre frühere Lage zurückbringt.

Um den Effect des Gewichtes c², das, wie aus Fig. 2 b zu ersehen ist, nur mit einer Componente wirksam sein wird, durch Aenderung der Hebelverhältnisse der Gröfse der Gegenkräfte anpassen zu können, sind die Uebertragungsstangen c⁷ c⁸ in den Schlitzen der Hebel c¹ und c³ verschiebbar. Zu diesem Zwecke ist auch das Schraubenschlofs c⁶ von einem Ring c⁹ umfafst, der längs der Schraube c⁵ auf- und niederbewegt werden kann (diese Organe sind seitlich in zwei Ansichten herausgezeichnet), so dafs die Aenderung oben bezeichneter Hebelverhältnisse durch einfache Drehung der an beiden Enden unverschiebbar gelagerten Spindel c⁵, deren Kopf durch den Mantel des Torpedos reicht, ausgeführt werden kann.

Nach Erörterung dieser Vorrichtung wollen wir wieder zur Besprechung der weiteren Uebertragung der Bewegung der Membrane zurückkehren.

Die geringen Bewegungen, welche der Membrane durch den mit der Tauchtiefe veränderlichen hydrostatischen Druck mitgetheilt werden, sind viel zu gering, um direct die Bewegung des Tiefensteuers zu bewirken, reichen aber vollständig aus, um die Steuerung eines Schiebers zu vollziehen, durch welchen die Prefsluft entweder vor oder hinter einen Kolben geleitet wird, der vermittelst des auf ihn wirkenden grofsen Druckes die Bewegung des Tiefensteuers besorgt. Die Einrichtung der Steuerung und des Druckkolbens zeigen die Fig. 3, 3a, 3 b und 3 c. Die Steueriingsstange b^u durchdringt vollkommen luftdicht den Luftkessel K und ist mit ihrem in die Betriebskammer, Fig. 3, reichenden Ende durch ein Schraubenschlofs d mit der Stange des Schiebers/ eines kleinen Kolbens H verbunden, so dafs alle der Stange b¹¹ ertheilten Bewegungen auf den Kolbenschieber/übertragen werden.

Die Steuerungsstange b¹¹ und der Schieber/ sind, um eine genaue gleichzeitige Einstellung aller Organe in ihre Mittellage zu ermöglichen, wie bereits erwähnt, durch ein Schraubenschlofs d verbunden, durch dessen Drehung eine entsprechende Verlängerung oder Verkürzug dieses Gestänges und damit die gewünschte Vor- oder Rückstellung bezw. eine genaue Einstellung des Schiebers in seine Mittellage bewirkt werden kann. In einem kleinen, beiderseits luftdicht verschlossenen Cylinder H³, der durch ein gebogenes Rohr /ζ⁵ mit der zu den Propellern führenden Luftleitung % in Verbindung steht, ist der Kolben H luftdicht verschiebbar; der letztere sowohl wie seine beiderseitigen kolbenstangenartigen Fortsätze sind axial durchbohrt, und in diese Bohrung, in welcher sich der Schieber f bewegt, münden die im Kolben H gelegenen Steuerungskanäle h h¹ und /i². Die Prefsluft gelangt durch die Rohre /?⁵ und /?⁴ und durch "die Ringnuth H^ des Kolbens H in die radialen Kanäle h und übt, so lange der Schieber die in Fig. 3 gezeigte Mittelstellung einnimmt, keinerlei Wirkung auf den Kolben aus. Gelangt aber der Torpedo unter sein normales Laufniveau und wurde die Membrane D¹ demgemäfs nach einwärts bezw. nach rechts gedrückt , so wird der Schieber f durch die Wirkung der Uebertragungsorgane im Sinne des der Fig. 3 b beigesetzten Pfeiles 1 bewegt

und gelangt in die in dieser Figur gezeigte Lage. Hierdurch treten die Mündungen der Kanäle h und h¹ innerhalb der beiden Schieberringe /^] und/² und die Prefsluft gelangt durch den Kanal h¹ in den Raum H\ wodurch der Kolben H eine dem früher erwähnten Pfeile entgegengesetzte Bewegung macht und dem Schieber/ entgegeneilt, wodurch die Mündung des Kanals h wieder vom Wulst f¹ bedeckt (in Fig. 3 b sind Kolben und Schieber in diesem Bewegungsstadium dargestellt) und die Luftzuleitung sofort wieder unterbrochen w;ird, was eine nur momentane Wirkung der Prefsluft zur Folge hat. Im entgegengesetzten Falle, d. h. wenn der Schieber eine Bewegung im Sinne des der Fig. 3 c beigesetzten Pfeiles 2 macht, treten die Mündungen der Kanäle h und /i² innerhalb der Schieberwulste/¹ und/², wodurch die Prefsluft durch /z² in den Raum H² gelangt und der Kolben eine dem beigesetzten Pfeile entgegengesetzte Bewegung ausführt. Die rechts vom Kolben im Raum H¹, Fig. 3 b, noch vorhandene Prefsluft kann durch den Kanal h^l in die hohle Kolbenstange k und durch eine in letzterer angebrachte Oeffnung ins Freie gelangen, ebenso wie in dem in Fig. 3 b gezeigten Falle, in welchem die in H ² etwa vorhandene Prefsluft durch den Kanal ä² und die hohle Kolbenstange entweichen kann.

Die Bewegung des Kolbens H wird der in denselben geschraubten Kolbenstange k, Fig. 1, mitgetheilt, welche wasserdicht durch die Ballastkammer K¹ hindurchreicht und mit ihrem in die Ventilkammer, Fig. 4 und 4a, reichenden Ende mit dem auf die Welle A:⁵ gekeilten Arm A-² verbunden ist. Auf der Welle A:⁵ sitzen aber auch die beiden Arme k³ und /c⁴, Fig. 4'a, gekeilt, so dafs jeder dem Arm /r² erth eilte Antrieb durch die mit den Armen A:³ /c⁴ gelenkig verbundenen Zugstangen k⁶ Ar⁶ . auf das longitudinal verschiebbare und mit einer Ringverstä'rkung und Zapfen kⁿ versehene Rohr 2, Fig. 4, 4 a, 5 und 5 a, übertragen wird, das auf dem Luftleitungsrohrp schleift und bis in das Achterrohr, Fig. 5 und 5a, ragt und mit seinem gabelförmigen Ende die Gelenkstange A:⁸ umfafst, welche direct das um T¹ drehbare Tiefensteuer T bethätigt. Wie überall, ist auch hier die Gelenkstange A^-8, um eine genaue Einstellung in die Mittellage zu ermöglichen, aus zwei durch ein Schraubenschlofs verbundenen Theilen construirt, wodurch ihre Länge geändert werden kann.

In den den Fig. 3 b und 3 c beigesetzten schematischen Skizzen ist der kinematische Zusammenhang zwischen Membran- und Steuerausschlag dargestellt.

Nachdem nun vollständig erörtert ist, in welcher Weise die der Membrane ertheilten Bewegungen auf die Tiefensteuerung direct übertragen werden, soll in folgendem noch die Wirkungsweise ^pder anderen zum Tiefensteuer gehörigen Theile beschrieben werden.

Es ist von grofser Wichtigkeit, dafs das Tiefensteuer des Torpedos in dem ersten Abschnitt seines Laufes einen bestimmten constanten Ausschlag habe, weshalb die Tiefensteuerung erst nach Ablauf dieser Zeit arbeiten darf. Um dieser Bedingung zu entsprechen, umfafst das Schraubenschlofs d, Fig. 3, welches die Steuerungsstange b¹¹ mit dem Kolbenschieber/ verbindet, eine beliebig stellbare Schraubenmutter d\ in deren Einschnitt d^% ein im Längsschnitt des Torpedos unverschiebbarer ovaler Riegel d'² mit seinem unteren Theil eingreift und demnach den Kolbenschieber in der ihm ertheilten Lage festhält, welcher entsprechend der Kolben H und hierdurch auch das Tiefensteuer eine bestimmte Lage annimmt. Wird· nun der Arretirriegel d² senkrecht nach abwärts verschoben, so tritt er aufser Eingriff mit der Ringnuth d^h der Mutter d¹ und setzt der Uebertragung des Membranenspiels auf den Schieber der Kolbensteuerung kein weiteres Hindernifs mehr entgegen.

Dieses Abwärtsschieben des Arretirriegels d"¹ erfolgt selbstthätig, indem derselbe vermittelst der Stange d^e und des kleinen, am Luftkessel befestigten Winkelhebels d³ mit der Arretirstange dⁱ verbunden ist, welch letztere durch die Schwimmkammer und Ventilkammer wasserdicht reichend (s. Fig. 1) bei dem kleinen Zeitrade A¹ in Form eines Hakens d⁷, Fig. 4, endet, in welchen ein an diesem Rade befindlicher Mitnehmerstift d^s eintritt, wenn das kleine Zeitrad, welches von der mit dem Propeller A gekeilten Schnecke A³ angetrieben wird, einen gewissen Theil einer Umdrehung vollzogen hat, so dafs im weiteren Verlaufe der Drehung des Rades A³ die ganze Stange rf⁴ nach rechts gezogen wird.

Um bei Lancirübungen nach Absperrung des Luftzutritts dem Tiefensteuer den gewünschten Ausschlag nach aufwärts zu geben und hierdurch den Torpedo zum Ausspringen zu veranlassen, dient folgende Vorrichtung.

Während des Luftzutritts kann die Prefsluft, die Ringnuth if⁴ des Kolbens H, Fig. 3, passirend, ungehindert durch das Rohr m^e in den Theil M¹ des Cylinders M gelangen und hierdurch, den Druck der Feder m'² überwindend, den Kolben m nach vorwärts drücken. Hierdurch wird der Hebel m³ in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gebracht und beeinflufst in keinerlei Weise die Bewegung des Kolbens H. Wird aber der Luftzutritt unterbrochen, so überwiegt der Druck der Feder ?w² den Gegendruck der nach und nach aus dem Raum M¹ entweichenden Prefsluft und drückt den Kolben m nach vorwärts, wodurch die Hakenenden m ⁴ des Hebels m ³, auf den Querstift m ⁵

der Stange k drückend, letztere nach vorwärts treiben und hierdurch den gewünschten Steuerausschlag nach aufwärts herbeiführen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Vorrichtung, um Fischtorpedos auf bestimmte Tiefe versenkt zu erhalten, bestehend aus einer biegsamen Membrane D¹, deren eine Fläche dem Drucke des den Torpedo umschliefsenden Wassers, und deren andere Fläche gleichmäfsigem Federdrucke ausgesetzt ist, wobei die durch Wechsel in der Versenkungstiefe veranlafsten Ausschläge der Membrane auf den Vertheilungsschieber ff^l f² eines mit der Prefsluftleitung verbundenen Cylinders H³ übertragen werden, dessen Kolben H mit der Stange zum Verstellen des Tiefensteuers T verbunden ist und durch seine unter der Einwirkung der zuströmenden Prefsluft stattfindende Bewegung die Einströmungsöffhung sofort wieder verschliefst.

2. Bei der unter i. angegebenen Tiefensteuervorrichtung ein Mechanismus, welcher dem Tiefensteuer T einen Ausschlag nach aufwärts ertheilt, sobald das Ausströmen von Prefsluft aufhört, bestehend aus einem Cylinder M, von welchem ein Ende mit der Prefsluftleitung communicirt und das

andere Ende eine Feder m² enthält, so dafs, wenn der Druck der Luft auf den Kolben m aufhört, die Feder den Kolben verschiebt und diese Bewegung in entsprechender Weise auf das Gestänge zum Stellen des Tiefensteuers übertragen wird. Bei der unter ι. angegebenen Tiefensteuervorrichtung die Anordnung des Vertheilungsschiebers ff¹f² in der Achse des Kolbens H, so dafs Schieberstange und Kolbenstange in eine Linie zu liegen kommen, wobei zwischen die Schieberstange und das weitere Gestänge ein die genaue Einstellung ermöglichendes Schraubenschlofs d eingeschaltet ist.

Bei der unter ι. angegebenen Tiefensteuervorrichtung ein Mechanismus zum Fixiren des Tiefensteuers durch eine gewisse Zeit nach dem Lanciren in gesenkter Stellung, bestehend aus einem die Schieberstange umschliefsenden weiten Ringe d², welcher vertical geführt ist, in seiner äufsersten Stellung in ein correspondirendes Lager auf der Schieberstange eingreift und in transmittirender Verbindung mit einer Stange d^l steht, zu deren entsprechender Verschiebung nach Ablauf der gewünschten Zeit ein vom vorderen Schraubenpropeller getriebenes Zeitrad A* mit Mitnehmerstift rf⁸ vorhanden ist.