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Ausfahrgerät mit elektrischem Spindelantrieb Für die Erzeugung- 'sowie
für den Empfang von Unterwasserschailsignalen und Geräuschen werden in vielen Fällen'-für
die Träger der Sender bzw. Empfänger besondere Vorrichtungen, im nachfolgenden Ausfahrschwerter
genannt, verwendet, damit man diese Teile aus dem Schiffskörper ins freie Wasser
bringen kann.
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Hierbei wird der Träger für die Schallapparate mittels Spindelantriebes
aus- einem auf den Schiffsboden aufgesetzen Schacht herausgefahren. Zur bequemen
Betätigung der Spindel wird der Äntrieb mit Vorliebe durch Elektromotoren bewirkt,
wobei Handantrieb als Reserve bestehen bleiben muß. Eine betriebssichere Kupplung
zwischen Antriebsmotor und Ausfahrgerät ist nun ein besonderes Erfordernis der Praxis.
Eine feste Kupplung zwischen einem normalen kräftigen Motor und dem Ausfahrschwert
bringt die Gefahr mit sich, daß irgendwelche Teile derAnlagebeschädigtwerden, sobald
sich der Bewegung des Ausfahrschwertes ein Hindernis entgegenstellt. Würde dagegen
zur Vermeidung dieses Übelstandes ein besonders schwacher Antriebsmotor gewählt,
so würde dieser unter Umständen in kurzer Zeit zerstört werden.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird dieser Übelstand durch Verwendung
der an sich für andere Antriebe bekannten elektromagnetischen Kupplung als Zwischenglied
vermieden, indem die Antriebsspindeln für das Ausfahrschwert bzw. einen den Schacht
des Ausfahrschwertes im eingefahrenen Zustand desselben verschließenden Abschlußschieber
vom Motor aus über j e eine elektromagnetische Kupplung angetrieben werden, die
gegenüber demelektrischen Antriebsmotor verzögert ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Durch eine solche Anordnung wird eine Reihe von Vorteilen erzielt, die überhaupt
erst einen einwandfreien und sicheren Betrieb eines solchen Ausfahrgerätes gewährleisten.
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So kann man durch verschieden starke Erregung des Magneten das zu
übertragende Drehmoment in weiten Grenzen ändern. Außerdem ist es möglich, das Schwert
sowohl als auch den bei einem solchen Ausfahrgerät meist vorgesehenen Abschlußschieber
direkt bis in seine Endstellung zu treiben, ohne daß eine Beschädigung dieser Teile
oder die Gefahr des Sichfestsetzens auftritt. Indem der Motor durch einen Endschalter
kurz vor der Endstellung des Schwertes, die Kupplung aber verzögert abgeschaltet
wird, kann das Schwert durch das Auslaufmoment des Motors in seine Endlage gebracht
werden. Durch die Verwendung der Magnetkupplungen in der beschriebenen Anordnung
kann das Ausfahrschwert bei Gefahr durch Abschalten der Kupplung momentan zum Stehen
gebracht werden. Als wesentlich erscheint es auch, daß die Anlage durch Betätigung
eines einfachen Momentschalters unter Verzicht auf automatischen Anlasser in Betrieb
gesetzt
werden kann, ohne daß der Motor überlastet wird. Hierbei wird entweder zuerst der
Motor und verzögert die Kupplung eingeschaltet, oder beide werden gleichzeitig eingeschaltet,
wobei der Kupplungsmagnet nur so stark erregt wird, daß die Kupplung beim Anlauf
schleift. Durch Vorschaltung von Verzögerungsrelais vor die Magnetwicklung @läßt
sich eine gleichmäßige Belastung des Netzes bei Antrieb mehrerer Ausfahrgeräte von
einem Motor aus erreichen, indem die verschiedenen Relais mit verschiedenen Verzögerungen
arbeiten.
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Der bei Notbetrieb erforderliche Handbetrieb kann im vorliegenden
Fall so angeordnet werden, daß-dieser sofort nach Aussetzen des elektrischen Antriebes,
ohne eine besondere Ankupplung vornehmen zu` müssen, benutzt werden kann. Hierbei
ordnet man das Handrad so an, daß möglichst wenig Ballast, wie Motoranker und Getriebe,
mitbewegt zu werden braucht.
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Ein Ausführungsbeispiel einer selbsttätigen Anlage mit zwei elektromagnetischen
Kupplungsgliedern wird beispielsweise und schematisch an Hand der beiliegenden Zeichnung
beschrieben.
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In der Zeichnung bedeutet io ein die Unterwasserschallapparate tragendes
Schwert eines Ausfahrgerätes, ii die Antriebsspindeln zur Bewegung dieses Schwertes,
12 ein Gestänge zur Bewegung dieser Antriebsspindeln, 13 einen Schacht, in welchen
das Schwert eingefahren werden kann, ig' das Gehäuse eines Schiebers, durch welchen
der Sch acht gegen d as Außenwasser abgeschlossen werden kann, 14 und 15 Spindeln
zum Antrieb dieses Abschlußschiebers, 16 eine Welle zum Antrieb der Schwertspindeln,
17 eine Welle zum Antrieb""der7Schieberspindel, L, Gewindegänge auf der Spindel
16, L2 Gewindegänge auf der Spindel 15, W1 eine Wandermutter auf den Gewindegängen
L1, IV2 eine Wandermutter auf den Gewindegängen L2, E3 und E4 zu der Wandermutter
TVl zugehörige Schalter,'YEl und E2 zu der Wandermutter W2 zugehörige Schalter.
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M ist ein elektrischer Antriebsmotor, welcher auf ein Getriebe G wirkt.
K1 und K2 sind elektromagnetische Kupplungen, Hl und H2 Handräder für den Handantrieb
der Schwertspindeln bzw. der Schieberspindeln. S1 bis So sind Schaltschütze,
Sv, und Sv. verzögerte Relais, A, E, H Kontakte, 0 sowie 1 bis 6 Leitungsanschlußpunkte
oder Klemmen. a bis k sind Blockierungen, s1 und s2 Signallampen, 18, ig
Leitungen eines Netzes, 2o ein Einschalter.
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Die Wirkungsweise des Ausfahrgerätes ist folgende: Wird der Schalter
E geschlossen, so fließt ein Strom von dem Netz 18, 1g über den Schalter 2o,. Klemme
i, Blockierung a, über die Magnetspule des Schützes S1, Klemme 2, Endschalter El,
Klemme 3 über Sicherung N2 nach dem Netz. Dadurch wird der Schalter des Schützes
S1 eingeschaltet, Blockierungsschalter b wird geschlossen und c geöffnet. Dadurch
wird der Stromkreis Netzsicherungen P1, P2, 0, Haltekontakt H, 6, 4, b,
e, Spule S3, z, El, 3, Sicherungen N1 und N2, Netz geschlossen. Infolgedessen
schließt sich der dreipolige Schalter von S3 und schaltet damit den Antriebsmotor
M in einer bestimmten Drehrichtung (z. B. Rechtslauf) ein. Der Motor treibt zunächst
das Getriebe G und die beiden Anker der Kupplungen K1 und K2 an.
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Durch das Schließen des Schützes S3 wurde Blockierung f geschlossen,
so daß dadurch der Stromkreis für die Spule des Schützes S1 über Netzsicherungen
P1 und P2, Schalter H, 6, 4, f, _, a, S1, 2, El, 3, Sicherungen N1
und N2 geschlossen und das Schütz S1 eingeschaltet bleibt. Durch das Schließen des
Schalters von S1 wurde gleichzeitig der Stromkreis Netzsicherungen P1, P2, Spule
Sb, i, Schalter S1, Endschalter E3, 5, 3, Sicherungen NI, N2, Netz
geschlossen7und Schalter SS eingeschaltet. Hierdurch würde die Spule des verzögerten
Relais Sv7 erregt, Relaisschalter Sv" nach Ablauf der Verzögerungszeit eingeschaltet
und dadurch Magnetkupplung K1 unter Strom gesetzt. Der Motor treibt nun die Welle
16 für die Bewegung der Schwertspindeln ix an.
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Beim Schließen von S5 hat sich der Blokkierungskontakt k geöffnet,
so daß das Schütz S" und damit das Relais Sv3 und die Kupplung K2 nicht eingeschaltet
werden können, solange die Kupplung K1 in Tätigkeit ist. Durch die Drehung der Welle
16 wird zwangsläufig die Leitspindel L1 mitgedreht, und die Wandermutter W1 bewegt
sich vom Schalter E4 zum Schalter E3. Der linke Pol von E4 schaltet den Vorwiderstand
der Lampe s1 für das Schwert ein. Die Lampe, die vorher hell leuchtete, wird dadurch
halbhell geschaltet. Der rechte Pol hebt die elektrische Blockierung der Schaltschütze
S2 und S4 auf, sobald die Wandermutter W1 bei ihrer Wanderung den SchalterE4 verläßt,
d. h. die Schaltschütze S2 und S4 können durch Drücken der Taste A wieder betätigt
werden. Der Stromkreis N1, N2, N3, N:j, E4, Spule von S2, c (bzw. Spule von S4,
g), A,
H, 0, P2, PI, der außer bei A auch bei E4 geöffnet war,
wird bei E4 geschlossen, so daß durch Schließen des Kontaktes A Schaltschütz SZ
und S4 eingeschaltet werden kann. Gelangt die Wandermutter W1 an den Schalter E3,
se wird letzterer umgeschaltet. Die Signallampe s, erlischt, gleichzeitig wird der
Erregerstrom der Schalterspule S5 unterbrochen. Der Schalter S, öffnet sich und
damit Verzögerungsrelais Sv., so daß die Kupplung K1 ausgeschaltet wird. Der Verriegelungskontakt
k ist geschlossen, so daß der Stromkreis für die Spule des Schützes S" über Netz,
die Sicherungen P1, P1, 0, Spule S,;, k, rechten Schalterpol von S1, rechten Schalterpol
von
83, 5, 3, Sicherungen Ni, N2, Netz geschlossen ist. Das Schütz S8 schließt seinen
Schalter, betätigt das Verzögerungsrelais Sv8 und schaltet die Kupplung K2 ein.
Der Motor, der während der Umschaltung im gleichen Dreh-` sinn leer weiterlief,
treibt nun Welle 17 zur Bewegung der Schieberspindeln 1q., 15 über die Kupplung
K2 an. Dabei verläßt die Wandermutter W2, die von der Leitspindel L2 geführt wird,
den SchalterE, Dessen oberer Pol schaltet den Vorwiderstand der Signallampe s2 ein,
wobei diese von »Bell« auf »halbhell« geschaltet wird. Außerdem wird bei E2 der
Stromkreis P1, P2, 0, Spule S;, i, S2, E2, El, 3; N2, N1 auf den Stromkreis P1,
P2, @0, Spule S" k, S2 ... N1 umgeschaltet, so daß das Schütz S; und
damit die Kupplung K1 so lange nicht eingeschaltet werden kann, wie sich die Wandermutter
W2 auf dem Wege von E2 nach El befindet. Am unteren Ende der Leitspindel L2 betätigt
die Wandermutter W2 den Endschalter El, dessen unterer Pol die Signallampe ausschaltet
und dessen oberer Pol den Stromkreis der Schutzspule S1 unterbricht. Infolgedessen
wird b geöffnet und c geschlossen. Mit dem Öffnen von b wird die Spule S3 stromlos,
der Schalter S3 schaltet den Motor aus. Durch das Öffnen des Schalters S1 wurde
der Stromkreis Netz, Sicherungen P1, P2, 0, Spule Se, k, rechter Schalterpol von
E3, 5, 3, Sicherungen N1, N2 unterbrochen, so daß S,, und zwangsläufig Svg stromlos
wurde und die Kupplung K2 erst nach einigen Sekunden abschaltete. Wenn Svs auch
verzögernd abschaltend eingestellt wird, so wird die Kupplung erst einige Zeit später
als der Motor abgeschaltet, so daß der Schieber durch den auslaufenden Motor fest
geschlossen wird. Dann erst löst sich die Kupplung.
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Der umgekehrte Vorgang spielt sich ab, wenn der Schaltknopf A eingeschaltet
wird. In diesem Falle schaltet sich zunächst das Schütz S2 ein, wodurch das Motorschaltschütz
S4 über d und g eingeschaltet wird. Außerdem wird das Schütz S,; über k betäigt
und dadurch Sv, geschlossen. Infolge des verzögerten Arbeitens von Sv8 wird die
Kupplung K2 erst nach einigen Sekunden eingeschaltet. Durch Betätigung des Schützes
S4 erhielt der 1@lotor umgekehrten Drehsinn (Linkslauf), so daß der Schieber durch
Bewegung seiner Spindeln 1q., 15 geöffnet wird. Die Wandermutter W2 verläßt den
Schalter El und bewegt sich auf Schalter E2 zu. Sobald letzterer erreicht ist, wird
durch Öffnen des unteren Schalterpoles von EZ das Schütz S" und damit Sv. und die
Kupplung K2 ausgeschaltet, während der Motor weiterläuft. Das Schütz S,; schließt
beim Öffnen seine Verriegelung i und betätigt dadurch das Schütz S., welches seinerseits
das Relais Sv7 und damit die Kupplung K, einschaltet. Der Motor treibt nun die Welle
16 für die Bewegung der Schwertspindeln an und fährt das Schwert aus, wobei Wl den
SchalterE3 verläßt und bis an den Schalter E4 wandert. Dort angekommen, öffnet der
Schalter E4 den Stromkreis der Schutzspulen S2 und S4, so daß beide Schütze sich
ausschalten. Durch S2 wird auch S, und Sv, geöffnet. Kupplung und Motor sind ausgeschaltet.
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Durch den Haltkontakx H kann die Anlage im Notfall sofort ganz ausgeschaltet
werden, wodurch die entsprechenden Spulen S1 und S3 bzw. S2 und S4 stromlos werden.
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In solchen Fällen, in denen auf verzögerte Schaltung der Kupplungen
verzichtet wird, können natürlich die Relais Sv7 und Sv. fortfallen, oder aber es
kann % und S6 verzögert ausgebildet werden, so daß Sv, und Sv, dadurch auch bei
Verzögerungsschaltung fortfällt. Wird das Netz 18, ig, aus welchem der elektrische
Strom entnommen wird, aus irgendwelchem Grunde stromlos, so kann Welle 17 für die
Bewegung der Schieberspindeln durch das Handrad H2 und Welle 16 für die Bewegung
der Schwertspindeln durch das Handrad Hl unmittelbar angetrieben werden. Die Kupplung
zwischen K1 und Getriebe G bzw. K2 und G ist dabei unterbrochen.
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Man kann in den Stromkreis der Kupplungsmagnete noch Regulierungswiderstände
einbauen, um dadurch die Stärke der Kupplung nach Bedarf von Hand oder selbsttätig
einzustellen.
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An Stelle der Sicherungen können Überströmrelais gesetzt werden, die
bei Hemmung der angetriebenen Teile oder sonstiger Betriebsstörung in Tätigkeit
treten. Diese kann man auch so schalten, daß bei Überstrom nur die Kupplung ganz
oder zeitweise ausgeschaltet oder geschwächt wird. Statt beide Wellen 16 und 17
für die Bewegung der Schieber- und Schwertspindeln selbsttätig mittels elektromagnetischer
Kupplungen anzutreiben, kann man auch nur einen dieser Teile antreiben, während
man den anderen Teil von Hand antreibt.