DE695201C - Steuervorrichtung fuer selbstfahrende Torpedos - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Steuern selbstfahrender Torpedos, die unter dem Einfluß eines Kreisels stehen und durch die jedesmal, wenn der Torpedo aus seiner yorausbestimmten Bahn in der Waagerechtebene herauskommt, die senkrechten oder Seitenruder die notwendigen Ausschläge, erhalten, um den Torpedo auf die gewünschte Bahn zurückzuführen.

to Zwischen dem Impuls zur Korrektur des Abweichens und der Ausführung dieser Korrektur vergeht natürlich, eine gewisse Zeit. Der Torpedo durchläuft unter .der Wirkung der Steuervorrichtung eine sinusförmige Linie. Diese verläuft auf einem Bande, das - je nach der Empfindlichkeit der Steuerung mehr oder weniger breit ist. Der Winkel, in dem der Torpedo aus seiner normalen vorausbestimmten Richtung herauskommen kann, bevor sich die Korrektur der Steuervorrichtung auswirkt, wird Trägheitswinkel genannt, j . ■

Bisher hat man. versucht, diesen -Trägheitswinkel in hinreichend kleinen Grenzen zu halten, um zu erreichen, daß der Torpedo ι eine regelmäßige Bahn tat und daß diese Bahn in einem Band verläuft, das so schmal wie möglich, ist.

Es kann jedoch vorteilhaft sein, daß der Torpedo, wenn er eine gewisse Zeit die normale Bahn durchlaufen hat, auf einem Teil dieser Bahn weniger gleichmäßig läuft, wabei häufiger die Richtung erheblich geändert wird.

Die Erfindung betrifft nun eine Steuervorrichtung für selbstfahrende Torpedos, durch die eine derartige Bedingung geschaffen wird. Dies ist dadurch erreicht, daß das Einwirken des Kreisels auf das Antriebsorgan für die Ruder auf sie über eine Steuerung übertragen wird, durch die an vorausbestimmten Punkten der Bahn des Torpedos der Trägheitswinkel der Steuervorrichtung geändert wird.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt, wobei für die Steuerung des - selbstfahrenden Torpedos ein Druckluftantrieb gewählt ist, in dem der Trägheitswinkel erfindungsgemäß veränderlieh gemacht ist.

Gemäß der' Zeichnung verschiebt sich in dem Zylinder 1 ein Kolben 2 mit einer Wellen, die auf ein oder mehrere senkrechte Ruder einwirkt. Je nachdem das Druckmittel in die Kammer 4 oder in die Kammer 5 einge-

führt wird, schlagen die Ruder nach.der einen oder anderen Seite aus.

Zu diesem Zweck.ist in die Leitungen, diedie beiden Kammern des Zylinders ι mit άφ\ Zuführungsleitung 6 und mit der ins Freie führenden Leitung verbinden, ein Schiebe^ eingeschaltet, der unter dem Einfluß des Kreisels steht. Auf der Zeichnung ist lediglich der senkrechte Ring 7 des Kreisels dargestellt. Dieser Ring 7 bildet einen Teil der Kardanaufhängung des Kreisels und entfernt sich aus seiner normalen Lage, wenn der selbstfahrende Torpedo aus seiner vorausbestimmten Bahn herauskommt.

Der Ring 7 steht durch einen exzentrischen Stein 8 mit einem becherförmigen Körper 9 in Eingriff, der einen Block 10 umgibt. In ihm sind Kammern 11 und 12 zweier Schieber vorgesehen, deren mit dem becherfÖrmigen Körper 9 fest verbundene Kolben 13 und 14 sich in den Kammern verschieben können.

Jeder Kolben 13, 14 ist durch eine Welle

gebildet, die in der Kammer einen freien ,Raum beläßt. Ferner sind zwei Bunde 13', 13" und 14', 14" vorgesehen, die sich unter Wahren der Dichtigkeit in der Kammer verschieben können und die zwischen sich einen Raum für die Zuführungsleitung 6 belassen. Die Räume, die sich außerhalb der beiden Bunde befinden, stehen mit den ins Freie führenden öffnungen 11' und 12' in Verbindung. Die Wand der Kammern 11 und 12 ist an den Stellen, die die Bunde 13', 13" und 14', 14" bei der normalen Ruhelage einnehmen, mit Bohrungen versehen, für die die Leitungen, die zu den Kammern 4 und 5 des Zylinders ι führen. Die Rohrleitungen 15 und 16, die in die Kammer 4 des Zylinders 1 münden, endigen in den Kammern 11 und 12 an den Stellen, die von den Bunden 13' und 14' eingenommen werden, und die Rohrleitungen 17 und 18, die in die Kammer 5 des Zylinders 1 münden, endigen in den Kammern Ii und 12 an den Stellen, die durch die Bunde 13" und 14" eingenommen werden.

Die Kammern 11 und 12 mit den in ihrer

Wand vorgesehenen Bohrungen und mit den Kolben 13 und 14 bilden eine gewöhnliche Schiebersteuerung, durch die der Zu- und Abfluß des durch die Leitung 6 zugeführten Druckmittels zu den Kammern 4 und 5 des Zylinders 1 gesteuert wird. Die gleiche Wirkung kann natürlich auch mit Hilfe von Steuerungen anderer Art oder mit gleichwertigen Vorrichtungen erzielt werden. . Die beiden Schieber sind gleich ausgebildet und unterscheiden sich voneinander nur dadurch, daß bei einem von beiden die Bunde, die zur Freigabe der Bohrungen der Leitungen 15, 16, 17, 18 dienen, eine größere Länge haben als bei dem anderen Schieber. Dieser Schieber hat daher eine größere Trägheit, d. h. der Kolben muß zur Freigabe der Bohrungen r,-einen größeren Vorschub erhalten.

ie_i der dargestellten Ausführungsform ,§ft der Schieber 11,13 das normale Steuer-ία der Steuervorrichtung und ist so aus-'''gebildet, daß der normale Trägheitswinkel aufrechterhalten wird. Der Schieber 12, 14 bildet -dagegen ein Steuerglied, das eine größere Trägheit hat, und zwar in der Weise, daß, wenn dieses zweite Steuerglied an Stelle des ersten wirksam wird, die Steuervorrichtung mit einem entsprechend größeren Trägheitswinkel arbeitet. ■ ■

Um das Steuerglied mit der größeren Trägheit an die Stelle des normalen Steuergliedes zu setzen, sind in die Leitungen 15 und 17, durch die der Schieber 11, 13 mit dem Zylinder ι in Verbindung tritt, Bohrungen 20, 21 eines Zylinders 19 eingeschaltet, in dem sich ein Kolben 22, ohne sich drehen zu können, verschieben kann. In diesem Kolben sind Bohrungen 23 und 24 vorgesehen, die sich mit den Bohrungen 20, 21 decken können.

Die eine Seite des Kolbens 22 ist durch eine Feder 25 belastet. Der Kolben 22 wird in seiner Lage, in- der sich die Bohrungen 23 und 24 mit den Bohrungen 20 und 21 decken, durch eine Scheibe 26 gehalten, die um eine Achse 27 drehbar ist. Gegenüber der Scheibe 26 ist eine weitere Scheibe 28 aufv einer Welle 29 befestigt, die unter Einschalten einer ausrückbaren Übertragungsvorrichtung durch ein umlaufendes Glied der Maschine des selbstfahrenden Torpedos angetrieben wird. Durch eine Feder 30 wird die Scheibe 28 gegen die Scheibe 26 gedrückt, so daß sie durch die Scheibe 28 mitgenommen wird. . Die Scheibe 26 hat an ihrem Kranz eine Skala, die zusammen mit dem feststehenden Zeiger 31 ermöglicht, die Winkelstellung der Scheibe zu regeln. Diese Scheibe hat überdies an einer Stelle, die vor die Achse des Kolbens 22 gelangen kann, ein Loch 32. In dieses Loch kann das Ende 33 des Kolbens Z2 unter der Wirkung der Feder 25 eindringen, wenn das Loch sich gegenüber dem Kolben befindet. Der Kolben übt dann auf die Scheibe 28 einen Stoß aus, durch den sie von no der Scheibe 26 abgerückt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Block 10, der das Gehäuse für die Schieber bildet, mit einem Hahnküken 34 verbunden, das drehbar in dem Sitz des Körpers 35 gelagert ist. Die Rohrleitungen 15, 16, 17, 18 münden in die Kammern 11 und 12 der Schieber unter Einschalten von Kanälen, die in dem Körper 35 und in dem Hahnküken 34 vorgesehen sind. Die Mündung der Kanäle bilden Ringnuten, die an der Oberfläche des Hahnkükens vorgesehen sind. Auf das Hahn-

küken 34 wird mit Hilfe einer Feder 36 eine Scheibe 37 befestigt, die mit" einer Verzahnung für eine Schnecke versehen ist. Diese Schnecke kann dadurch gedreht werden, daß die Welle 38 angetrieben wird, wodurch die Schnecke und die Scheibe 37 über ein Schneckenradgetriebe 39 gedreht wird.

Durch die beschriebenen Vorrichtungen können dem Körper 10, der das Gehäuse der

ίο Schieber bildet, bestimmte. Winkellagen gegeben werden in der Weise, daß bei dem exzentrischen Eingriff des Steins 8 in den becherförmigen Körper 9 die Schieber in eine von der gezeichneten Mittellage abweichende . 15 normale Lage gebracht werden.

Diese Vorrichtungen, durch die der selbstfahrende Torpedo unter einem Winkel abgeschossen wird, so daß die Anfangsri,chtung des Torpedos ein'en bestimmten Winkel mit der Richtung der Bahn bildet, die der Torpedo sodann' wirklich durchlaufen muß, sind zum Verwirklichen der Erfindung nicht unbedingt erforderlich und könnten auch fortgelassen iverden. In diesem Falle würden die Rohre 15, 16, 17, 18 unmittelbar in einen Block ähnlich dem Block 10 münden, der jedoch dann unbeweglich gelagert ist.

Es sei nun angenommen, daß bei der Vorwärtsfahrt des Torpedos auf seiner vorausbestimmten Bahn die Teile des Torpedos die dargestellte Lage einnehmen, d. h. es befindet sich der Kolben 2 in der Mittellage, der die Mittellage der Ruder entspricht, und daß die Schieber die Lage einnehmen, bei der die Zufuhr des Druckmittels zum Zylinder 1 unterbrochen ist. Kommt aus irgendeinem Grunde der Torpedo aus seiner vorausbestimmten waagerechten Laufbahn heraus, so wird durch den Ring 7, den der Kreisel in der unveränderten Richtung zu halten sucht, mit Hilfe des Steins 8. der becherförmige Körper 9 gegenüber dem Block 10 hervorgerufen, der mit dem Torpedo fest verbunden ist. Infolgedessen verschieben sich die.KoI-ben 13 und 14 in ihren Kammern. 11 und 12.

Nach einer bestimmten Bahn^ die von dem

Grad der Überdeckung der Bohrungen im Schiebergehäuse durch die Bunde 13', 13" des Schiebers 13 abhängt, werden die Leitungen 15 und 17 geöffnet, und eine· wird mit der Druckmittelzuleitung 6, die andere dagegen mit der ins Freie führenden Austrittsöffnung 11' verbunden.

Durch das Druckmittel, das je nach dem Sinn der Verschiebung in die Kammer 4 oder in die Kammer 5 des Zylinders 1 eintritt, wird die Ruderverstellung hervorgerufen, um den Torpedo auf seine Bahn zurückzuführen; die Ruder machen dann Ausschläge, die entgegengesetzt zueinander gerichtet sind, so daß der Torpedo eine sinusförmigeJLinie beschreibt, und zwar auf einem Band, dessen Breite von dem Trägheitswinkel des Schiebers 11, 13 abhängt, also von der Länge der Bunde 13', 13".

Der Schieber 12, 14 tritt dabei nicht in Wirkung, da infolge der größeren Länge der Bunde 14', £4" die Verschiebung des Körpers 9 unter dem Einfluß des Richtungskreisels umgekehrt wird, bevor die Bohrungen der Leitungen 16 und 18 freigegeben werden. Die Fahrtrichtung des selbstfahrenden Torpedos ist also un'ter den angegebenen Bedingungen durch die Schieber 11, 13 während der ganzen Zeit gesichert, in der die durch den Kolben 22 gebildete Absperrvorrichtung die dargestellte Offenlage einnimmt.

Da die Scheibe 26 durch die Maschine des Torpedos in Drehung versetzt wird, nähert sich das Loch 32, das anfangs noch im Abstand von der durch das Ende 33 des Kolbens 22 eingenommenen Lage sich befindet, dieser Lage immer mehr, bis sie erreicht ist, wenn 'der Torpedo eine Bahn bestimmter Länge durchlaufen hat. Diese hängt von der Winkellage ab, die der Scheibe in bezug auf den Zeiger 31 anfangs gegeben wurde, und von der Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe 28.

Befindet sich das Loch 32 der Scheibe 26 gegenüber dem Ende 33 des Kolbens 22, so wird dieses Ende unter der Wirkung der Feder 25 in das Loch hineingestoßen, wodurch die Scheibe 26 festgestellt und die Scheibe 28 ausgerückt wird. Es kann die durch die Maschine des Torpedos angetriebene Scheibe 28 dann frei laufen.

Infolge der Axialverschiebung des Kolbens 22 sind die Bohrungen 23 und 24 mit verschoben; die Leitungen 15 und 17 bleiben daher geschlossen, und der Schieber 11, 13.100 kann nicht mehr einwirken.

Wirkt der Schieber 11, 13 nicht mehr ein, so bleibt die Abweichung des selbstfahrenden Torpedos, wenn er aus der vorher bestimmten Laufbahn herauskommt, bestehen, bis die Mündungen der Rohrleitungen 16, 18 durch die Bunde 14', 14" des Schiebers 14 freigegeben werden; das durch die Leitung6 zugeführte Druckmittel gelangt dann in die Kammer 4 oder 5 des Zylinders 1 durch eine der Leitungen 16, 18, während die andere mit der Auslaßöffnung verbunden ist.
. Es erfolgt also der schon beschriebene Antrieb mit dem einzigen Unterschiede, daß der nun zur Wirkung kommende Schieber jetzt der Schieber 12,14 ist, so daß die Steuervorrichtung einen größeren Trägheitswinkel hat Und die Laufbahn des Torpedos eine Sinuslinie ist, die auf einem Bande größerer Breite verläuft.

Wenn man also einen Schieber 14 mit den Bunden 14,14" benutzt, wobei diese Bunde

eine bestimmte Länge haben, und wenn man die Länge der Bahn, die der Torpedo vor dem Abschluß der Absperrvorrichtung 22 durchlaufen muß, regelt, so kann man mit der Vorrichtung erreichen, daß der Torpedo nach Durchlaufen einer Bahnstrecke, auf der er unter normalen Bedingungen geführt ist, eine Bahn beschreibt, die zu der vorausbestimmten Richtung nach der einen und anderen Seite stark abgelenkt ist.

Natürlich kann dieses Ändern der Steuerbedingungen des Torpedos fortbleiben, wenn man den Antrieb der Scheibe 26 wegläßt. Dies kann dadurch geschehen, daß der Antrieb zwischen der Scheibe und dem Glied der Maschine, die die Drehung überträgt, unterbrochen wird.

Anstatt eine einzige Änderung herbeizuführen, kann mah auch zwei oder mehrere Änderungen erfolgen lassen, indem man eine größere Anzahl Schieber verwendet, die verschiedene Trägheiten haben und die mit Hilfe eines Hahnes oder eines anderen Absperrorgans nacheinander in Wirkung treten, wobei die Absperrorgane zu bestimmten Zeiten ihren Antrieb erhalten.

An Stelle der Schieber und mit Rücksicht auf die Bauweise der gerade zum Verstellen der Ruder unter dem Einfluß der Steuervorrichtung verwendeten Antriebsglieder kann man auch andere Organe benutzen, die verschiedene Zeitdauer und Größe der Ausschläge der Ruder festlegen können. Der Übergang von einer Steuerbedingung zur anderen kann mit jeder Vorrichtung erzielt werden, die in Abhängigkeit von der durch den selbstfahrenden Torpedo wirklich dürchfahrenen Bahn angetrieben wird. Schließlich kann auch eine Zeiteinstellvorrichtung vorgesehen sein.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   «■■ i. Steuervorrichtung für selbstfahrende

   ' Torpedos, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied für "das Verstellen des oder der Ruder unter'dem Einfluß des Richtungskreisels mit Hilfe einer Steuerung angetrieben wird, durch die an vorherbestimmten Punkten der Bahn des Torpedos die Dauer ,oder Größe der Abweichungen geändert wird, die der Torpedo von seiner normalen Fahrtrichtung, aus nach der einen und anderen Seite hin ausführen kann.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung Glieder enthält, die mit verschiedenen Verzögerungen arbeiten und nacheinander in Wirkung traten.
3. 3- Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit verschiedenen Verzögerungen arbeitenden Steuerglieder als Schieber (11, 13 und 12,14) ausgebildet sind, die den Zufluß des Arbeitsmittels zum Verstellen des oder der Ruder regeln und die an den vorherbestimmten Punkten der Bahn des selbstfahrenden Torpedos gegeneinander ausgetauscht werden.
4. 4. Vorrichtung nach? den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Austausch der einzelnen Schieber (11, 13 und 12, 14) ein Absperrorgan (19, 22) vorgesehen ist, durch das an den vorherbestimmten Punkten der Bahn des selbstfahrenden. Torpedos die Schieber nacheinander unwirksam gemacht werden.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verstellen des oder der Ruder ein Schieber (11,13) mit einer normalen Verzögerung und ein zweiter Schieber (12,14) mit einer größeren Verzögerung vorgesehen ist und daß der normale Schieber (11,13) durch ein Absperrorgan {ig, 22) unwirksam gemacht wird, das an einem vorausbestimmten Punkt der Bahn des selbstfahrenden Torpedos ■ in seine: wirksame Lage kommt.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen i, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß * die Schieber (11,13 und 12, 14) Kolben-- *eile (13', 13" und 14', 14") haben, durch die die im Schiebergehäuse (10) vorgesehenen Bohrungen für die Druckmittelzuleitung in verschiedenem Grade .überdeckt werden. ."■■■■·
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (13, 14) mit einem gemeinsamen Glied (9) verbunden sind, das den Anschlägen des Richtungskreisela unterworfen ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vor- , angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsglieder (19.22), die an vorausbestimmten Punkten der Bahn des selbstfährenden Torpedos zur Wirkung kommen sollen, zum Ändern seiner Steuerbedingungen unter dem Einfluß einer Zeiteinstellvorrichtung oder einer Vorrichtung (26,28) stehen, die durch die Antriebsmaschine -des selbstfahrenden Torpedos angetrieben wird..
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4,- dadurch gekennzeichnet, daß jedes Absperrorgan aus einem Kolben (22) besteht, das gegen einen Anschlag gedruckt ist, der zu einem vorausbestimmten Zeitpunkt freigegeben wird.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einer in Drehung versetzten Schale

    (μβ) besteht, die .mit einem Loch oder einer Aussparung (32) versehen ist, in die, nachdem der selbstfahrende Torpedo eine bestimmte Strecke seiner Bahn durchlaufen hat, das Ende (33) des Absperrorgans (22) einfällt.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (26) durch die Antriebsmaschine des Torpedos unter Einschalten einer Kupplung in Drehung versetzt wird, die nach dem Stillstand der Scheibe ausgerückt wird.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Anschlag bildende Scheibe (26) durchlocht ist und die Kupplung durch eine zweite Scheibe (28) gebildet ist, die gegen erstere angedrückt und durch das Absperrorgan (22, 23) beim Eindringen in das Loch der Scheibe (26) ausgerückt wird.

    Hierzu ι Blatt Zeichnungen