DE56486C - Elektrische, von der Kommandostelle aus zu handhabende und gegebenen Falls gleichzeitig das Abfeuern ermöglichende Einstellvorrichtung für Geschütze und Torpedos - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In vielen Fällen ist es vorteilhafter, die Geschütze nicht von der betreffenden Bedienungsmannschaft nach dem auf dem Rohr angebrachten Visir, sondern durch den das Feuer leitenden, an irgend einem entsprechenden Punkt befindlichen Offizier oder nach den Befehlen desselben einstellen zu lassen und eine Einrichtung zu treffen, dafs die Abfeuerung des Geschützes nur dann vorgenommen werden kann, wenn dasselbe wirklich die angegebene Richtung einnimmt. Es kann dabei die Einstellung des Geschützes entweder nach dem Commando des Offiziers, welches am besten durch irgend einen Commandoapparat, Avisoapparat, Zeigertelegraph oder dergleichen übermittelt wird, von der Bedienungsmannschaft besorgt werden, oder es kann die Verstellung des Geschützes durch maschinelle Einrichtungen geschehen, deren Dirigirung dem leitenden Offizier selbst obliegt.

In den meisten Fällen wird der leitende Offizier sich einer entsprechenden Visireinrichtung, Distanzmefseinrichtung etc. bedienen und nach deren Angaben die Einstellung des Geschützes vornehmen bezw. anordnen. Man kann aber diese Instrumente auch gleich mit dem als Geber dienenden Theil des Uebertragungsapparates entweder direct oder mittelst Uebersetzung verbinden und dadurch die Richtung des Geschützes in ununterbrochene Abhängigkeit von der Einstellung des betreffenden Instrumentes bringen, so dafs dem leitenden Offizier nur die Einstellung der Instrumente und das Commando zur Zündung bezw. bei elektrischer Zündung diese selbst obliegt, welche jedoch so lange selbstthätig verhindert wird, als das Geschütz in seiner Richtung mit dem Visirmittel nicht übereinstimmt.

Die Abhängigkeit der Zündung von der richtigen Einstellung des Geschützes kann dadurch bewirkt werden, dafs ein elektrischer Stromkreis, welcher entweder zur Vermittelung des Commandos oder zur elektrischen Zündung oder zur elektrischen Auslösung der mechanischen Zündung dient, so lange unterbrochen ist, als die Richtung des Geschützes mit jener des Visirmittels nicht übereinstimmt, und nur dann geschlossen werden kann, wenn Uebereinstimmung vorhanden ist.

Mittelst unserer Apparate kann die . Einstellung des Geschützes sowohl in der Seitenrichtung als auch in der Höhenrichtung, sowie auch in der Combination beider- Richtungen erfolgen, und es kann das Abfeuern von der richtigen Einstellung in jeder der beiden Richtungen abhängig gemacht werden.

Zur leichteren Beschreibung der verschiedenen Ausführung dieses Erfindungsgedankens wollen wir mit dem einfachsten Falle beginnen, wo nämlich die Einstellung des Geschützes in horizontaler Ebene von der Bedienungsmannschaft nach den Angaben eines Commandoapparates geschehen soll.

Der Empfänger E des Commandoapparates, der irgend einer der vielen bekannten elektrischen , mechanischen, pneumatischen etc. Constructionen ist, sei, wie Fig. 1 zeigt, an dem Pivot P des Geschützes angebracht, so

dafs der Zeiger Z desselben um die verticale Drehachse des Geschützes spielt und direct nach jener Richtung zeigt, in welche das Geschütz gestellt werden soll. Am Geschütz R ist eine Contactfedery angebracht, welche den Zeiger Z des Commandoapparates leitend berührt, sobald beide Richtungen genau übereinstimmen und dadurch in der oben beschriebenen Weise die Zündung ermöglicht. Man kann auch den Empfänger des Commandoapparates mit dem Geschütz selbst verbinden, so dafs der Zeiger desselben wohl um die verticale Drehachse des Geschützes spielt, aber der ganze Empfänger mit seinem Zeiger den Bewegungen des Geschützes folgt, und kann dann die relative Stellung des Zeigers gegen eine feste Richtlinie bezw. den relativen Abstand eines Punktes des Zeigers von einem aufserhalb liegenden Fixpunkt zur Anzeige der gewünschten Verdrehung des Geschützes benutzen. Das Geschütz müfste dann immer derart gedreht werden, dafs der Zeiger mit dem Fixpunkt in Coincidenz gelangt, damit die Abfeuerung des Geschützes ermöglicht wird.

Als Commandoapparat genügt ein Galvanoskop mit drei Stellungen, und zwar einer Mittelstellung, bei richtiger Einstellung des Geschützes, und zwei Seitenstellungen zur Anzeige der Richtungen, nach welchen das Geschütz gedreht werden soll. Dieses Galvanoskop kann verschieden construirt und auf mannigfache Weise mit dem Geschütz und dem Signalgeber verbunden werden. Beispielsweise kann man, wie Fig. 2 zeigt, sowohl mit dem Instrument als auch mit dem Geschütz direct oder durch Uebersetzung einen Contacthebel Vi₁ bezw. h₂ verbinden, welche je nach ihrer Stellung mehr oder weniger Widerstand von den Rheostaten W₁ und W₂ vor die beiden Bewickelungen des als Differentialgalvanoskop construirten Instrumentes G einschalten, welches demzufolge bei eingeschalteter Stromquelle nur in die Mittelstellung einspielt, wenn die Stellungen beider Contacthebel mit einander übereinstimmen.

Gegenüber der Mittelstellung des Galvanoskops befindet sich wieder eine Contactfeder c₂ oder dergleichen, welche in leitende Berührung mit dem Zeiger des Galvanoskops kommt, sobald dasselbe in die Mittelstellung einspielt, wodurch der zur Abfeuerung des Geschützes nothwendige Stromschlufs möglich wird. Statt der skizzirten Schaltung können noch viele andere ausgeführt werden, welche alle auf dasselbe hinauslaufen.

So können z. B. beide Contacthebel und die eine Bewickelung des Galvanoskops nebst den Widerständen VF₁ und W₂ hinter einander geschaltet werden, wie Fig. 3 zeigt, und in den Stromkreis der zweiten Bewickelung des Galvanoskops ein constanter Widerstand W eingeschaltet werden, so dafs das Galvanoskop nur dann in die Mittelstellung einspielt, wenn W₁ + W₂ = W ist, wobei die Spulenwiderstände des Galvanoskops als gleich angenommen sind. Um den Uebergangswiderstand an den Contacthebeln zu eliminiren, kann man auch ein Brückenschema, z. B. der Wheatstone'schen Brücke, in irgend einer Form anwenden, bei welchem überdies das Galvanoskop nicht als Differentialgalvanoskop, sondern mit einfacher Bewickelung ausgerüstet sein kann (s. Fig. 4). Um den Contact in der Mittelstellung möglichst sicher herzustellen, empfiehlt sich die Anwendung eines Relais mit drei Stellungen, welches sowohl einfach als auch differential gewickelt sein kann und in Fig. 5 dargestellt ist.

Ein um O drehbarer permanenter Magnet M spielt zwischen den Polköpfen zweier Elektromagnete JM₁ und m₂ und steht durch eine Scharnierstange S mit dem federnd abgehaltenen Anker J in Verbindung. Sobald Strom in der einen oder anderen Richtung auftritt, wird der Anker von den beiden Stabmagneten entgegen der Federkraft von E₁ und E₂ kräftig angezogen und zugleich entsprechend der auftretenden Stromrichtung durch Anziehung des Magneten M in einer der beiden Richtungen ein Knie gebildet, in welchem der polarisirte Relaisanker ausschlägt. Sowie der Strom verschwindet, kommt die Federanziehung von E₁ und E₂ zur Geltung, der Anker wird abgerissen und der Apparat spielt in seine Mittelstellung ein, aus welcher er erst wieder heraustritt, sobald magnetische Anziehung durch die Elektromagnete stattfindet.

Bei der beschriebenen Anordnung ist es leicht, einen Contact c₂ anzubringen, welcher bei der Mittelstellung von dem Anker J des Apparates berührt wird und den Stromschlufs in dem die Zündung ermöglichenden Stromkreise herstellt.

Die oben beschriebenen und dargestellten Einrichtungen lassen sich auch zur Ein- und Auslösung von Hemmvorrichtungen verwenden, welche verhindern, dafs das Geschütz von der Bedienungsmannschaft in falscher Richtung bewegt wird, oder aber zur Ein- und Auslösung von Motoren zur automatischen Bewegung der Geschütze anwenden, und zwar dadurch, dafs man aufser dem Contact C₂ (Mittelstellung) auch für die seitlichen Stellungen Contacte anbringt, durch welche Stromkreise zur Verrichtung dieser Functionen geschlossen werden. Bei Anwendung von Commandoapparaten wird man eine Anordnung wählen, welche ähnlich, wie in Fig. 6 dargestellt, construirt sein kann, wobei der Zeiger Z in der Mittelstellung den Contact c₂, in den Seitenstellungen die Contacte C₁ bezw. C₃ berührt.

Bei Anwendung des Relais für drei Stellungen kommen nur die in Fig. 5 dargestellten

Contacte C₁ und C₃ hinzu, welche bei den Seitenstellungen von dem permanenten Magneten M oder dessen Verlängerung leitend berührt werden, wodurch die für die entsprechenden Drehrichtungen nöthigen Einschaltungen erfolgen. Soll nun bewirkt werden, dafs die Mannschaft verhindert wird, das Geschütz nach falscher Richtung zu drehen, so genügen Knaggen oder einseitige Bremsvorrichtungen bekannter Construction, welche durch den elektrischen Strom bei Schliefsung und Oeffnung in irgend einer der üblichen Arten ein- und ausgelöst werden.
. Wenn dagegen die selbsttätige Bewegung des Geschützes auf motorischem Wege von den seitlichen Contacten eingeleitet werden soll, wobei Dampf-, Luft-, Wasser-, elektrische und andere Motoren, sowie auch Menschenkraft angewendet werden kann, so sind wieder verschiedene Ausführungsarten möglich, z. B. kann der betreffende Motor continuirlich in derselben Richtung in Bewegung sein und durch die seitlichen Contacte eine Kupplung in dem einen oder anderen Sinne eingerückt oder bei Confactunterbrechung ausgeschaltet werden, so dafs die Bewegung des Motors je nach dem geschlossenen Contact in der einen oder anderen Richtung, oder wenn beide Contacte aufser Berührung stehen (Mittelstellung), gar nicht auf das Geschütz übertragen wird. Als ein Beispiel für diesen Fall führen wir eine in Fig. 7 dargestellte elektrische Kupplung an. Der Motor bewegt eine Welle W, auf welche die Rohrhülse H aufgesteckt und durch Nuth und Feder gegen Verdrehung gesichert ist, so dafs eine geringe axiale Bewegung der Rohrhülse zwischen den beiden Lagern L₁ und L₂ noch möglich ist. Diese Rohrhülse trägt an jeder Seite ein System von zwei eisernen Frictionsscheiben F₁ und F₂, welche entsprechend konisch abgedreht sind, und zwischen welchen ein dazu passendes konisches, eisernes Frictionsrad F derart drehbar gelagert ist, dafs es keines der beiden Systeme F₁ und F₂ berührt, wenn nicht eine seitliche Verschiebung der Hülse H stattgefunden hat. Jedes der beiden Systeme von Frictionsscheiben F₁ und F₂ ist von einer Solenoidspule S₁ und S₂ umgeben und wird bei Stromdurchflufs durch dieselbe zu einem Elektromagneten, welcher sich selbst gegen das Frictionsrad F anzieht und bei seiner Rotation letzteres in entsprechende Drehung versetzt. Je nachdem nun die Spule S₁ oder S₂ von Strom durchflossen wird, kommt F₁ oder F₂ zur Geltung, und es wird dadurch das Frictionsrad F in dem einen oder in dem anderen Sinne von dem Motor mitgenommen, welche Bewegung auf geeignete Weise auf das Geschütz übertragen wird. Wenn keine der beiden Solenoidspulen S₁ oder S₂ von Strom durchflossen ist, so wird dem Frictionsrad F von keinem der beiden Fnctionsscheibensysteme eine Bewegung ertheilt, nachdem die magnetische Anziehung aufgehört hat, so dafs das Geschütz in seiner Stellung verbleibt.

Zum Unterschiede von der Anwendung einer elektrisch eingelösten Kupplung kann die Einleitung der Geschützbewegung auch bewerkstelligt werden, indem durch Stromschlufs an den seitlichen Contacten C₁ und C₃ der zur Bewegung verwendete Motor selbst in dem einen oder anderen Sinne in Gang gesetzt wird, bei der Mittelstellung jedoch stehen bleibt. Als Beispiel hierfür ist in Fig. 8 die Anwendung und Einschaltung eines Elektromotors M\ dargestellt, wobei die Schaltung von Fig. 4 sowie das in Fig. 5 dargestellte Relais mit drei Stellungen combinirt sind.

Je nachdem der permanente Magnet M des Relais nach der einen oder der anderen Seite ausschlägt, giebt er einmal bei C₁ und einmal bei C₃ Contact; dadurch schliefst er jedesmal eine der beiden entgegengesetzt gerichteten Bewickelungen ^₁ und b₂ der Schenkel des Elektromotors M% kurz, wodurch eine wechselnde Drehrichtung des Ankers desselben hervorgerufen wird, während bei der Mittellage von M keiner der beiden Contacte C₁ und C₃ berührt wird, dabei die beiden Bewickelungen, hinter einander geschaltet, einander aufheben und der Motor stillsteht. Findet nun eine Uebertragung von dem Motor nach dem Geschütz statt, so kann vermittelst des Gebers eine Einstellung des Geschützes vorgenommen werden. Sowie nun die Richtung des Geschützes der Stellung des Gebers entspricht, wird M in die Mittellage einspielen, der Contact C₂ mit / in Berührung kommen, und es wird, wenn diese Contacte bisher den Stromkreis unterbrochen hatten, eine Zündung des Geschützes erfolgen können, sowie dasselbe richtig steht.

Aehnlich wie die Dirigirung eines Elektromotors kann auch jeder andere umstellbare Motor auf elektrischem Wege mit Benutzung der beiden Contacte C₁ und C₃ dirigirt werden; es würde aber zu weit führen, alle Arten der Anwendung hier zu beschreiben. Es ist selbstverständlich, dafs statt eines Galvanoskops auch mehrere hinter einander oder parallel eingeschaltet werden können, wenn deren Anwendung zu weiteren Zwecken erwünscht erscheint. So kafin man z. B. bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltung zur Erhöhung der Empfindlichkeit die Schliefsung des Contactes C₂ durch ein sehr empfindliches Relais R bewerkstelligen lassen und die Anzeige, nach welcher Richtung gestellt werden soll, von einem zweiten besonderen Galvanoskop besorgen lassen, wie dies in Fig. 9 angedeutet ist. Will man die Einstellung des Geschützes motorisch bewerkstelligen, so kann man dem Galvano-

meter G wieder die beiden Seitencontacte c, und C₃ geben, durch welche die Bewegung in der einen oder anderen Richtung eingeleitet wird, oder man kann auch durch einen ganz besonderen Leitungskreis die Dirigirung der betreffenden Motoren von irgend Jemandem und von irgend einem Punkt aus nach den Angaben des Galvanometers G besorgen lassen. Auch unterliegt es keinem Anstände, von einem Geber zugleich mehrere Empfänger zu dirigiren, so dafs man also von einem Geber zugleich mehrere Geschütze einstellen kann.

Complicirter werden die Verhältnisse, wenn man das Geschütz nicht allein nach der Einstellung des betreffenden Instruments, sondern mit Benutzung irgend welcher Correctionen (z. B. wegen Elevation, horizontaler Distanz, Krängung etc.) gerichtet werden soll. In diesem Falle kann man entweder am Geber oder am Empfänger der nöthigen Correction Rechnung tragen, indem man entweder die Nullstellung des Gebers bezw. Empfängers über der Nullstellung des Instruments bezw. Geschützes verdreht oder durch Veränderung der Widerstandsverhältnisse (Stöpselungen etc.) eine relative Verstellung von Geber und Empfänger gegen einander hervorruft.

Es soll z. B. in der Höhenrichtung eines Geschützes die Elevation von 5⁰ gegen die Visirlinie wegen einer gewissen Schufsentfernung berücksichtigt werden. Die Einstellung des Geschützes geschehe selbstthätig nach einem Beobachtungsfernrohr, welches mit dem Geber irgend einer der oben beschriebenen Uebertragungseinrichtungen verbunden ist. Damit nun das Geschütz um obige 5⁰ gegen die Visirlinie gehoben ist, mufs entweder die Achse des Fernrohres gegen die normale relative Lage zum Geber von vornherein um 5⁰ nach abwärts gedreht werden, oder es mufs die Achse des Geschützes um dasselbe gegen den Contact nach aufwärts gedreht werden. Man kann aber auch dasselbe dadurch erreichen, dafs man durch Veränderungen in den Widerstandsverhältnissen der in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Schaltungen den Empfänger gegen den Geber um den entsprechenden Winkel vorauseilen läfst. Dies geschieht z. B. in Fig. 2 durch Ein- bezw. Ausschaltung eines dem gewünschten Correctionswinkel entsprechenden Widerstandes in dem betreffenden Zweise des Differentialgalvanometers, in Fig. 3 z. B. durch Erhöhung oder Verminderung des Widerstandes W bezw. durch Ein- oder Ausschaltung eines entsprechenden Widerstandes in dem die Contacthebel Zz₁ und h₂ passirenden Stromwege, oder in Fig. 4 durch Ein- bezw. Ausschaltung von Zusatzwiderständen in einen der vier Brückenzweige.

Es kann vorkommen, z. B. bei Küstenforts, wo die Zielobjecte sich nur auf ebener Fläche (Wasseroberfläche) befinden, und wo zufolge eines relativ hohen Standpunktes des Visirmittels die Neigung desselben zur Horizontalen einen genügenden Anhaltspunkt für die Distanz giebt, dafs bei jeder vorkommenden Stellung des Visirmittels die derselben entsprechende Richtung des Geschützes gleich der Distanz entsprechend corrigirt sein soll. Um dies zu erreichen, müfste entweder eine ungleichmäfsige, den verschiedenen Elevationen entsprechende mechanische Uebersetzung vom Visirmittel zum Geber (z. B. vermittelst unrunder Scheiben) vorgesehen werden, oder es müfste durch ungleichmäfsige Theilung des Widerstandes vom Geber oder Empfänger oder von beiden zugleich dieser Correctur Rechnung getragen werden.

Würde man z. B. dem Widerstandsdraht des Gebers einen sich allmälig verjüngenden Querschnitt geben, wie das durch ungleichmäfsig stark gezeichnete Bogen in Fig. 10 angedeutet ist, so würde die Stellung des Empfängers gegen jene des Gebers immer etwas höher sein und bei entsprechender Wahl der Verhältnisse derart abweichen, dafs eben der Elevation Rechnung getragen ist.

Die oben beschriebene Einrichtung läfst sich mangels einer festen Basis nur in Verbindung mit einem Krängungsmesser anwenden, der den elektrischen Stromkreis zur Vermittelung der Zündung der Schiefswaffe so lange unterbrochen erhält, bis nicht die Basis (das Schiff) die entsprechende Krängung hat.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine elektrische, von der Commandostelle aus zu handhabende und gegebenenfalls auch das Abfeuern auf elektrischem Wege gestattende Einstellvorrichtung für Geschütze und Torpedos, bestehend aus der Verbindung zweier oder mehrerer durch einen - Geber (h_x) und einen Empfänger h.₂ in verschiedener Schaltungsweite veränderlicher Widerstände (W₁ W₂) mit einem Galvanoskop bezw. Relais (oder mit mehreren derselben), deren Nadel bezw. Anker je nach der Gröfse der jeweilig in die verschiedenen Leitungszweige der ganzen Anordnung eingeschalteten Widerstandstheile, deren Gröfsen von den Stellungen des Gebers und Empfängers abhängig sind, nach der einen oder anderen Richtung so lange aus ihrer Ruhelage abgelenkt werden, bis der Empfänger die vom Geber bestimmte Lage eingenommen hat, und welche dabei erforderlichenfalls auch Stromkreise schliefsen, die das selbstthätige Richten des Geschützes etc. herbeiführen bezw. das Abfeuern des Geschützes etc. mittelst Elektricität gestatten.
2. 2. Die unter ι. angeführte Einstellvorrichtung in der Ausführung, dafs das dabei zur Verwendung kommende Relais derart eingerichtet ist, dafs zwischen den nach einer Seite hin gerichteten Enden (τη_λ m.₂) der Kerne zweier parallel neben einander liegender Elektromagnete, welche bei eintretender Erregung ungleichnamig polarisirt werden, ein Stabmagnet (M) drehbar gelagert ist, welcher je nach der in einem oder dem anderen Sinne stattfindenden Erregung der Elektromagnete mit dem einen oder dem anderen der beiden Stromschlufsstifte (c_x c_&) in Berührung tritt, wodurch Leitungswege für die -das Drehen des Geschützes herbeiführenden Ströme geschlossen werden, und welcher bei eintretender Unterbrechung der die Elektromagnete des Relais erregenden Ströme von dem gelenkig mit ihm verbundenen, vor den anderen Polenden angeordneten Anker (J), bei dessen durch die Abreifsfedern (E₁ E₂) bewirkten Bewegung gegen den Stromschlufsstift (c₂) — wobei gleichzeitig die Aufhebung der bis dahin bestandenen Unterbrechung des Entzündungstromkreises erfolgt — in die Mittel-(Ruhe-)stellung zurückgeführt wird.
   In Verbindung mit der unter i. angegebenen Einrichtung eine elektrische Kupplungsvorrichtung an der zum Richten des Geschützes etc. dienenden Kraftmaschine, bestehend aus einer auf der Treibwelle (W) in deren Längsrichtung verschiebbaren und in dieser Bewegung durch die Muffen (L₁ L₂) begrenzten Hülse (H), deren eiserne, mit Drahtwindungen (S₁ S₂) versehene Frictionsräder (F₁ F₂) sich je nach der Stellung des Galvanoskops bezw. Relais durch mag-, netische Anziehung abwechselnd an die eiserne Frictionsrolle (F) anlegen und derselben die von der Welle (W) ausgehende Bewegung mittheilen, während bei der Mittelstellung des Galvanoskops bezw. Relais durch Aufhören des elektrischen Stromes in den Spulen (S₁ bezw. S₂) auch die magnetische Anziehung zwischen den Frictionsrädern und demnach die Mitnahme des Rades (F) aufhört.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.