DE68842C

DE68842C - Speed controller acting by adjusting the propeller blades, especially for torpedoes

Info

Publication number: DE68842C
Application number: DENDAT68842D
Authority: DE
Original assignee: HOTCHKISS ORDNANCE COMPANY LIMITED in London
Anticipated expiration: 1912-07-12

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vorliegende Vorrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit von Torpedos und ähnlichen Fahrzeugen veranlafst bei Aenderung der Geschwindigkeit der Propellerachse eine Aenderung der Steigung der Propellerflügel, wodurch die Geschwindigkeit des Torpedos während der ganzen Fahrt eine gleichmäfsige bleibt.The present device for regulating the speed of torpedoes and the like Vehicles cause a change when the speed of the propeller axle changes the pitch of the propeller blades, reducing the speed of the torpedo during the whole journey remains a steady one.

Die Vorrichtung ist an einem selbstbeweglichen (Fisch) Torpedo zur Darstellung gebracht, bei welchem die Triebkraft von einer vom Torpedo getragenen Kraftquelle, z. B. einem Schwungradmotor (amerikanisches Patent Nr. 121052, John A. Howell) hergeleitet wird; bei diesem Motor ertheilt eine Aufsenkraft einem Schwungrad eine sehr schnelle Drehung.The device is shown on a self-propelled (fish) torpedo, in which the motive power comes from a power source carried by the torpedo, e.g. B. a flywheel motor (American Patent No. 121052, John A. Howell) will; in this engine an upward force gives a flywheel a very rapid one Rotation.

Die Vorrichtung, welche der dem Kraftverlust entsprechenden allmäligen Geschwindigkeitsabnahme entgegenwirkt, ist im Schwanzende des Torpedos in einer dem Wasserzutritt offenen Kammer angeordnet. Sie besteht im wesentlichen aus einem beweglichen Rahmen, der mit den Propellerflügeln in Verbindung steht, welche in der Propellernabe derart drehbar angeordnet sind, dafs eine Bewegung des Rahmens die Steigung der Propellerflügel ändert. Der Rahmen wird durch einen in die Curven=- nuth einer Curvenscheibe greifenden Zapfen bewegt, welcher selbstthätig mit der Propellerschraubenachse in Antriebsverbindung kommt, wenn das Torpedo aufs Wasser aufschlägt. Der Winkel der Curvennuth ist in Bezug auf die Abnahme der Umdrehungsgeschwindigkeit der Propellerschraubenachse so gewählt, dafs der Steigungsrahmen, indem er der Nuth folgt, die Steigung der Propellerflügel proportional vergröfsert, wodurch die ursprüngliche Geschwindigkeit des Torpedos erhalten bleibt.The device which counteracts the gradual decrease in speed corresponding to the loss of power is in the tail end of the torpedo arranged in a chamber open to the water inlet. It consists in essentially consists of a movable frame that is connected to the propeller blades stands, which are rotatably arranged in the propeller hub that a movement of the Frame changes the pitch of the propeller blades. The frame is drawn into the curves = - nuth a cam engaging pin moves, which automatically with the propeller screw axis comes into drive connection when the torpedo hits the water. The angle of the Curvennuth is in relation to the decrease in the speed of rotation of the propeller screw axis is chosen so that the pitch frame, by following the groove, the pitch of the propeller blades is proportional enlarged, whereby the original speed of the torpedo is maintained.

Fig. ι der Zeichnung zeigt einen senkrechten Längsschnitt des Schwänzendes eines Fischtorpedos nach Linie 1-1 (Fig. 2), Fig. 2 einen waagrechten Schnitt nach Linie 2-2 (Fig. 1) und Fig. 3 eine Abart eines drehbar angeordneten Propellerflügels in Verbindung mit der Regelungsvorrichtung.Fig. Ι of the drawing shows a vertical longitudinal section of the tail end of a fish torpedo along line 1-1 (Fig. 2), Fig. 2 is a horizontal section along line 2-2 (Fig. 1) and FIG. 3 shows a variant of a rotatably arranged propeller blade in connection with the control device.

Auf einer der Propellerachsen A ist eine Schnecke A\ Fig. 2, lose drehbar angeordnet, die an einem Ende mit Kuppelungsklauen a¹ versehen ist; auf einem Keil a² dieser Propellerachse ist eine Klauenkuppelungshülse A², welche sich mit der Achse A dreht, in der Längsrichtung verschiebbar, so dafs sie mit der Schnecke A¹ in und aufser Eingriff gebracht werden kann. Die Achse des mit scheibenförmigem Kopf versehenen Drückers A³, die in der waagrechten Flosse gelagert ist, besitzt einen excentrischen Schaft a³ , welcher in ein in der Ringnuth a^h der Kuppelungshülse A² befindliches Vierkant aⁱ eintritt. An diesen excentrischen Schaft greift die Stange A^e, welche mittels Gabel die Schnecke A¹ umfafst und durch Zapfen a⁷ mit der Schnecke verbunden ist, wodurch letztere verhindert wird, sich zu drehen, wenn mittels der auf der Achse des Drückers . sitzenden Torsionsfeder A^ die Schnecke aus dem Eingriff mit der Kuppelungshülse herausgerückt wird. Die Falle a dient dazu, den Drücker nach dem Zurückschnellen am Platz zu halten. Das Zahnrad B ist mit einer abnehmbaren Curvenscheibe B² mit Curvennuth b versehen und wird durch Schnecke A^l mittels der Räder B¹ getrieben.On one of the propeller axles A is a screw A \ Fig. 2, loosely rotatably arranged, which is provided at one end with coupling claws a ¹ ; A claw coupling sleeve ^{A 2} , which rotates with the axis A, is displaceable in the longitudinal direction on a wedge a ^{2 of} this propeller axis, so that it can be brought into and out of engagement with the screw A ^1. The axis of the pusher A ³ , which is provided with a disk-shaped head and which is mounted in the horizontal fin, has an eccentric shaft a ³ which enters a square a ⁱ located in the annular groove a ^{h of} the coupling sleeve A ² . On this eccentric shaft engages the rod A ^e , which by means of a fork includes the worm A ¹ and is connected to the worm by a pin a ⁷ , preventing the latter from rotating when by means of the on the axis of the pusher. seated torsion spring A ^ the worm is moved out of engagement with the coupling sleeve. The trap a is used to hold the trigger in place after it has snapped back. The gear wheel B is provided with a removable curved disk B ² with a curve nut b and is driven by worm A ¹ by means of the wheels B ¹ .

Der Steigungsrahmen C ist in Führungen c, welche am Schwanzende befestigt sind, waagrecht verschiebbar und mit einem Zapfen C¹ versehen, welcher in die excentrische Curvennuth b der Scheibe B² eingreift. Die vom Steigungsrahmen abführenden Stangen C² sind an ihren Enden mit Gabeln c' versehen (Fig. 2), deren Zapfen c² in Nuthen c³ der auf Schliefskeilen c⁴ der Propellerachsen A verschiebbaren Curvenhülsen C³ eingreifen. Die Curvenhülsen C³ sind mit den Propellerflügeln D durch die Arme C⁴ verbunden, an deren einem Ende die Zapfen c⁵ sitzen, welche in eine Ringnuth c⁶ der Curvenhülse eintreten, während die anderen Enden mit den Propellerflügeln D verbunden sind. Letztere greifen mit Gewinde d in ein entsprechendes Muttergewinde d¹ der Nabe D¹, so dafs jeder Flügel sich frei um seine Achse drehen kann, wenn die Arme Cⁱ durch die Curvennuthen c^e bewegt werden. Die Nabe D¹ ist, um die Bewegung der Arme C⁴ zu ermöglichen, passend ausgeschnitten.The incline frame C is horizontally displaceable in guides c which are attached to the tail end and is provided with a pin C ¹ which engages in the eccentric Curvennuth b of the disk B ² . The slope leading away from the frame bars ² are C c at their ends to forks c 'is provided (Fig. 2), the pin ² in c Nuthen ³ c to Schlief wedges ⁴ of the propeller axes A sliding sleeves Curve C ³ engage. The curved sleeves C ³ are connected to the propeller blades D by the arms C ⁴ , at one end of which the pins c ⁵ sit, which enter an annular groove c ^{6 of} the curved sleeve, while the other ends are connected to the propeller blades D. The latter engage with thread d in a corresponding ^{nut thread d 1 of} the hub D ¹ , so that each wing can rotate freely about its axis when the arms C ^{i are moved} through the curve grooves c ^e . The hub D ¹ is cut out to match the movement of the arms C ⁴ .

Wenn das Torpedo in das Lancierrohr eingebracht wird, so wird Drücker A³ mittels der Feder A^ derart gehalten, dafs die einzelnen Theile die Stellung Fig. 1 und 2 einnehmen. Die Schnecke A¹ ist dann aus der Kuppelungshülse A² ausgerückt und daher bei . Drehung der Propellerachse unwirksam. Das Zahnrad B und der Steigungsrahmen C sind in Ruhelage und die PropellerflUgel D auf gewöhnliche Steigung eingestellt. Schlägt nun das Torpedo ins Wasser ein, so wird der Drücker A³ durch den Stofs seines scheibenförmigen Kopfes auf das Wasser zurückgeworfen und die Falle α springt ein. Bei dieser Drehung des Drückers wird die Schnecke A¹ mittels Stange a^ß angezogen und der excentrische Schaft a³ rückt die Kuppelungshülse Ä¹ zum Eingriff mit der Schnecke A¹ gegen letztere hin, wodurch die Zahnräder B B¹ in Thätigkeit versetzt werden. Der Steigungsrahmen C wird durch den in der Curvennuth b des Curvenrades B liegenden Zapfen C^l verlegt und die Curvenhülsen C³ rücken gegen die Naben D¹ der Propellerschrauben, wodurch die Arme C⁴ bethätigt und die Flügel D auf gröfsere Steigung eingestellt werden, je nachdem die Geschwindigkeit der Propellerachse abnimmt.When the torpedo is brought into the launch tube, pusher A ^{3 is held} by means of the spring A 1 in such a way that the individual parts assume the position in FIGS. 1 and 2. The worm A ¹ is then disengaged from the coupling sleeve A ² and therefore at. Rotation of the propeller axis ineffective. The gear wheel B and the pitch frame C are in the rest position and the propeller blades D are set to the usual pitch. If the torpedo hits the water, the pusher A ³ is thrown back onto the water by the fabric of its disk-shaped head and the trap α jumps in. During this rotation of the pusher, the worm A ^{1 is} tightened by means of the rod a ^ß and the eccentric shaft a ³ moves the coupling sleeve A ¹ to engage the worm A ¹ against the latter, whereby the gears BB ^{1 are put} into action. The pitch frame C is laid by the pin C ^l lying in the curve nut b of the curve wheel B and the curve sleeves C ³ move against the hubs D ^{1 of} the propeller screws, whereby the arms C ^{4 are} actuated and the blades D are set to a greater pitch, depending on the situation the speed of the propeller axis decreases.

Diese Bewegung kann auch durch Vorwärtsziehen der Curvenhülsen C ³ erfolgen, wenn der Winkel der Nuthen c⁶ derselben umgekehrt wird und wenn die Curvennuth b der Curvenscheibe B² passend gestaltet wird. Die Veränderlichkeit der Steigung hängt von der Krümmung der Curvennuth b der Scheibe B² ab, ferner von der Lage des Steigungsrahmens C, dem Winkel der Nuthen c^G der Curvenhülsen C³ und von den Flügelarmen C⁴.This movement can also take place by pulling the curved sleeves C ³ forward, if the angle of the grooves c ^{6 of the} same is reversed and if the curved groove b of the cam plate B ² is designed to match. The variability of the slope depends on the curvature of the curve nut b of the disk B ² , also on the position of the slope frame C, the angle of the grooves c ^{G of} the curve sleeves C ³ and on the wing arms C ⁴ .

Die Propellerflügel D werden mit bestimmter Steigung hergestellt. Bei Drehung um ihre Achsen ändert sich die Steigung von der Nabe bis zur Spitze. .Wenn die Flügel auf eine kleinere Steigerung als die ursprüngliche eingestellt werden, so nimmt die Steigung oben mehr zu, was für gewisse Fälle für vortheilhaft gehalten wird, weshalb viele Propellerflügel in dieser Weise ausgeführt sind. Werden die Flügel dagegen auf eine höhere Steigung als die ursprüngliche eingestellt, so tritt der entgegengesetzte Fall ein, welcher nicht als günstig betrachtet wird, jedoch in manchen Fällen zum Ausgleichen der Geschwindigkeit oder bei überflüssiger Kraft vortheilhaft ist..The propeller blades D are with certain Incline made. As it rotates about its axes, the pitch of the hub changes to the top. .When the wings are set to a smaller increase than the original the slope increases more at the top, which is advantageous in certain cases is held, which is why many propeller blades are designed in this way. Will however, if the wing is set to a higher pitch than the original one, the the opposite case, which is not considered favorable, but in some Cases to compensate for the speed or if the force is superfluous ..

Ein Propeller mit veränderlicher Steigung sollte deshalb immer ungefähr für die höchste benutzbare Steigung ausgeführt sein, um einen wirksamen Schraubenpropeller zum Verändern oder Ausgleichen der Geschwindigkeit abzugeben. . Es leuchtet ein, dafs, wenn man das Curvengetriebe mit Bezug auf den Steigungsrahmen vor der Fahrt verschieden einstellt, die Geschwindigkeit (für einen gegebenen Kraftbetrag) vermindert werden kann, so dafs eine kürzere Fahrt bei höherer Geschwindigkeit oder eine längere Fahrt bei geringerer Geschwindigkeit bei demselben Kraftverbrauch sich ergeben würde. Die Curvenscheibe B² kann auch durch eine andere ersetzt werden, um die Geschwindigkeit für gewisse Zwecke selbstthätig veränderlich zu machen. Beim Lancieren des Torpedos mit hoher Geschwindigkeit von den auf dem Schiff angebrachten Buglancierapparaten ist z. B. Gefahr vorhanden, dafs die Torpedos eingeholt werden. In diesem Falle könnte die Curvennuth derart ausgeführt sein, dafs das Torpedo eine höhere als die Durchschnittsgeschwindigkeit, jedoch nur auf kurze Strecke erhält. Die Curve könnte dann so verlaufen, dafs eine gleichmäfsige Geschwindigkeit für den Rest der Fahrt sich ergeben würde. Oder man könnte auch das Torpedo oder das Boot für den gröfseren Theil der Fahrt bei mäfsiger Geschwindigkeit laufen und dann eine aufserordentlich hohe Geschwindigkeit eintreten lassen, um die feindlichen Objecte, wie Netze.u. dergl., zu zerstören.A propeller with a variable pitch should therefore always be designed approximately for the highest usable pitch in order to provide an effective screw propeller for changing or compensating for the speed. . It is evident that if the cam gear is set differently with respect to the incline frame before the journey, the speed (for a given amount of force) can be reduced, so that a shorter journey at a higher speed or a longer journey at a lower speed with the same Power consumption would result. The cam plate B ² can also be replaced by another in order to make the speed automatically variable for certain purposes. When launching the torpedo at high speed from the bow launchers mounted on the ship, z. B. There is a risk that the torpedoes will be overtaken. In this case the curve could be designed in such a way that the torpedo receives a speed higher than the average speed, but only for a short distance. The curve could then proceed in such a way that a steady speed would result for the remainder of the journey. Or one could run the torpedo or the boat at a moderate speed for the greater part of the journey and then let it enter an extraordinarily high speed in order to avoid enemy objects, such as nets, etc. the like. To destroy.

Die Theile dieser Regelungsvorrichtung werden durch einen Metallschirm, der das Wasser gegen die Propellerschrauben hinleitet, geschützt und nur der Drücker .A⁸ bleibt unbedeckt. Selbstverständlich kann die Vorrichtung nicht allein bei Torpedos allein, sondern auch bei jedem Boot derart Verwendung finden, dafs sämmtliche Operationen zur Beschleunigung und Verzögerung eines oder mehrerer Propeller für Manövrirzwecke von dem Steuerraum aus erfolgen können. Statt die Flügel Z), wie in Fig. i, einzuschrauben, können dieselben auch mit einem Kugelgelenk (Fig. 3) versehen wer-The parts of this regulating device are protected by a metal screen which directs the water against the propeller screws, and only the pusher ^A8 remains uncovered. Of course, the device can be used not only for torpedoes but also for every boat in such a way that all operations for accelerating and decelerating one or more propellers for maneuvering purposes can be carried out from the control room. Instead of screwing in the wings Z), as in Fig. I, they can also be provided with a ball joint (Fig. 3)

den. Die Flügel könnten auch noch auf andere Weise drehbar angeordnet werden, ohne am Wesen der Erfindung etwas zu ändern. Bei dem Drücker, der von Falle α gehalten wird, könnte die Falle auch weggelassen und die Spannung der Feder A* so geregelt werden , dafs letztere nur bei einer gewissen Geschwindigkeit im Wasser nachgiebt, die Kuppelungshülse jedoch bei geringerer Geschwindigkeit aus der Schnecke auslöst. Bei dieser Anordnung, die Geschwindigkeit des Torpedos, durch Aenderung der Steigung der Propellerflügel zu ändern, kann der Steigungsrahmen C für verschiedene Zwecke nutzbar gemacht werden , z. B. die Ruder unter einem bestimmten Winkel zu halten für eine Zeit, welche von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Propellerachse abhängt.the. The wings could also be rotatably arranged in other ways without changing the essence of the invention. In the case of the trigger held by latch α , the latch could also be omitted and the tension of spring A * regulated so that the latter yields only at a certain speed in the water, but releases the coupling sleeve from the screw at a lower speed. With this arrangement of changing the speed of the torpedo by changing the pitch of the propeller blades, the pitch frame C can be used for various purposes, e.g. B. to keep the rudder at a certain angle for a time, which depends on the speed of rotation of the propeller axis.

Claims

Patent Claims:

i. A speed regulator for torpedoes and other watercraft in which. from a propeller axis (A) by means of an intermediate gear, the slow rotation of a cam plate (B ² ) and through, whose curve nut (b ) causes the displacement of a sleeve (G ³ ) sitting on the propeller axis, for the purpose of changing the angle of inclination in its hub (D ¹ ) rotating propeller blades (D) and controlling the speed of the torpedo while it is moving through the propeller by means of grooving (c ^e ) the sleeve (C ³ ) acting on the arms (C *) of the propeller blades and the blades in the hubs turn accordingly.
In the case of ι. designated speed controller:

a) the worm gear and wheel gear used to drive the cam disk ² ,) with the worm (A ¹ ) sitting on the propeller axis;

b) the coupling sleeve (A ² ), which can be moved on a wedge (a ² ) , as well as the pusher (A ³ ) provided with a disk-shaped head and spring (A * ), through its eccentric shaft between the coupling sleeve (α ² ) and the worm (A ¹ ) the procedure can be established;

c) the incline frame (C), which can be displaced in guides at the tail end of the torpedo , the pin (C ¹ ) of which enters the groove (b) of the cam plate (B ' ² ) , while the pin (c ² ) of the rods leading away from the frame (C) (C ² ) enter the ring grooves (c ³ ) of the sleeves (C ³ ) .

For this purpose ι sheet of drawings.