DE88584C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Schiffssteuerung nach vorliegender Erfindung beruht in der Hauptsache darauf, dafs der Steuermann durch Drehung seines Steuerrades lediglich Stromkreisschlufs hervorruft, durch welchen je eine von zwei elektromagnetischen Bremskuppelungen in Thätigkeit gesetzt wird, um das eine von zwei fortdauernd umlaufenden Räderwechselgetrieben an eine die Steuerwelle treibende Welle anzuschliefsen und hierdurch letztere, sowie die Steuerwelle in dem einen oder anderen Sinne in Drehung zu ver-, setzen.

Die Einrichtung ist ferner dahin vervollständigt, dafs durch die Drehung der Steuerwelle eine stufenweise Einschaltung eines Elektromotors hervorgerufen wird, dessen Drehbewegung dazu dient, um das durch das Steuerrad zur Hervorrufung eines Stromkreisschlusses verschobene Organ selbstthä'tig in seine Nullstellung zurückzuführen, wenn der Steuermann mit Drehung seines Steuerrades aufhört.

Das fortwährende Umlaufen des obengenannten Räderwechselgetriebes kann durch irgend eine motorische Kraft hervorgerufen werden; als letztere ist in der dargestellten Ausführung ein Elektromotor angegeben.

Das erwähnte Organ, welches behufs Stromkreisschlusses durch das Steuerrad verschoben wird, steht mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung, durch welche der jeweilige Stand des Steuerruders angezeigt wird. ;

Es läfst. sich das Verfahren der vorstehend gekennzeichneten Steuervorrichtung zu folgender Reihe von Wirkungen zusammenfassen:

ι. Herstellung eines Stromkreisschlusses durch Drehung des Steuerrades und Erregung des einen von zwei Elektromagneten, welche als Bremskuppelungen angeordnet sind und durch die Erregung bethätigt werden.

2. Einwirkung dieser durch Stromschlufs bethätigten Bremskuppelung auf eines von zwei in fortwährender Drehung gehaltenen Räderwechselgetrieben und Verkuppelung des betreffenden Getriebes mit seiner Welle.

3. Uebertragung der Drehbewegung dieser Welle durch ein Schneckenradgetriebe oder ein anderes, die wesentliche Verlangsamung dieser Bewegung hervorrufendes Maschinenelement auf die Steuerwelle und dadurch Hervorrufung einer veränderten Stellung des Steuerruders.

4. Stufenweise Einschaltung eines kleinen Elektromotors durch die Drehbewegung der Steuerwelle zu dem Zwecke, den Umlauf des Motors zur Zurückführung des durch das Steuerrad zum Zwecke der Herbeiführung eines Stromschlusses verschobenen Organs in seine Nullstellung selbstthätig herbeizuführen, wodurch der Stromschlufs unterbrochen, also die Wiederholung des Stromschlusses mit derselben Steuerwirkung oder die Herbeiführung des entgegengesetzten Stromschlusses mit der entgegengesetzten Stromwirkung durch Drehung des Steuerrades in der einen oder anderen Richtung herbeigeführt werden kann.

5. Die Benutzung der Bewegung des durch das Steuerrad verschobenen oder durch den kleinen Elektromotor zurückgeschobenen Organs zur Anzeige der Steuerräderstellung.

Die das vorstehend angeführte Gesammtverfahren zur Ausführung bringende Anlage kann unter Vermittelung eines sogenannten Generalumschalters von jeder beliebigen Stelle auf bezw. im Schiffe aus in Thätigkeit gesetzt werden, wie dies die schaubildliche Fig. 7 zeigt. Aus dieser Figur läfst sich die Gesämmtwirkung der Anlage am besten ersehen.

Auf der Achse des durch die Leitung 1, 2 (Fig. 7) aus der Hauptleitung 3,4 gespeisten Elektromotors A sitzt, wie aus Fig. 1 (Grundrifs) ersichtlich, ein Kegelrad B im Eingriff mit den beiden auf einer Muffe auf der Welle C lose sitzenden Kegelrädern B¹ B². Seitlich an letzteren sitzen drehbar die Planetenräder D¹D² bezw. D³D* im Eingriff mit dem Zahnrad D⁵ bezw. D⁶ mit Innenverzahnung und mit den durch Nuth und Feder mit der Welle C verbundenen Zahnrädern D ⁷ bezw. Z)⁸. Die innen verzahnten Räder D⁵ und Z)⁶ sind an einer mit Nabe und Versteifungsrippen versehenen und auf eine Muffe auf der Welle C aufgeschobenen Scheibe E bezw. E¹ befestigt; an der Hinterfläche der Zahnkränze Z)⁵ £)° sitzt je ein Ring E- bezw. E³ aus Kupfer oder anderer geeigneter Masse.

Wird nicht gesteuert, so laufen die Kegelräder B¹ B² mit den Planetenrädern D¹ bis D⁴ lose um, die ihrerseits eine wirkungslose Umdrehung der Zahnräder D⁵ und D⁶ und der Scheiben EE¹ mit den an letzteren sitzenden Ringen E²E³ um die Welle C veranlassen.

Um nun die eigentliche Steuerwelle F nach Mafsgabe der sich nothwendig machenden Steuerung des Schiffes in Drehung zu versetzen, ist in Verbindung mit der vorstehend gekennzeichneten Räderanordnung folgende Einrichtung getroffen:

Die beiden Kupferringe E'² E³ sind von den scheerenartig mit einander verbundenen Polschuhen G G¹ umgeben, die für gewöhnlich, also beim Nichtsteuern des Schiffes durch Federwirkung von den Kupferringen E'² E³ abgehalten werden, so dafs sie die letzteren nicht berühren. Auf die scheerenartig mit einander verbundenen Polschuhe G G¹ sind Drahtwickelungen G² G³ aufgeschoben, welche beim Durchleiten von elektrischem Strom die Polschuhe erregen und dadurch ein Anziehen und Festpressen der letzteren an die Kupferscheiben veranlassen, so dafs jeweilig der eine oder andere Kupferring festgehalten wird. Beim Festhalten des einen der Kupferscheibenringe tritt hinsichtlich der Weiterleitung der von A ausgehenden Drehbewegung eine Aenderung ein. WirdbeispielsweisedieKupferringscheibeis² von den Polschuhen G G festgehalten, so überträgt sich die Drehbewegung der Welle des Motors A durch das Zahnrad B¹ auf die Planetenräder D¹D² und — da das innen verzahnte Rad D⁵ gleichzeitig mit dem Kupferscheibenring E² stillsteht — auf das auf Welle C festsitzende Zahnrad D ⁷, welches eine Drehung dieser Welle in der einen Richtung veranlafst, während nach Freigabe des Scheibenringes E² und beim Festhalten des anderen Ringes E³ die Welle C in gleicher Weise eine Drehbewegung erhält, die aber durch,die Stellung bezw. den Eingriff der verschiedenen Räder eine zur vorher erzielten Drehung der Welle C entgegengesetzte ist.

Auf der nach Vorstehendem in der einen oder in der anderen Richtung in Drehung versetzten Welle C sitzt eine Schnecke oder Schraube H (in Fig. 1 punktirt angedeutet), die mit einem gröfseren Schneckenrad H¹ im Eingriff steht und bei Drehung der Welle C die rechtwinklig zu letzterer stehende Welle H² in Drehung versetzt. Auf Welle H² findet sich ein Kegelrad H³ aufgekeilt, welches mit dem durch Nuth und Feder mit der Steuerwelle F verbundenen Kegelrad Hⁱ im Eingriff steht.

Durch Drehung der Welle F in der einen oder anderen Richtung wird das Schiffssteuer entsprechend eingestellt.

Es kann das Getriebe H¹H²H³ durch irgend ein anderes, die Bewegung unter Verlangsamung der letzteren übertragendes Maschinenelement ersetzt werden.

Es kann sich empfehlen, auf die, eine Verlängerung der Welle F bildende und durch die Kuppelung F² mit F zeitweise zu verbindende Welle F¹ Handstellräder II¹ aufzusetzen, um nach Einkuppelung der Welle F¹ in die Steuerwelle F die letztere nach Bedarf auch von Hand drehen zu können.

Um nun die oben erwähnten Polschuhe G bezw. G¹ magnetisch zu machen, damit dieselben ein Festhalten des Scheibenringes E² bezw. E³ veranlassen, ist die in Fig. 7 bei K angedeutete, in praktischer Ausführung aber in Fig. 2 (Längsschnitt) und in Fig. 3 (theilweiser Querschnitt) angegebene Stromschlufsvorrichtung vorgesehen, die von folgender Anordnung ist:

5, 6, 7 und 8 (Fig. 7) sind festliegende Stromschlufsstücke, von denen 5 durch Leitung 9 mit der Bewickelung G² der Polschuhe G, 7 durch Leitung ι ο mit der Bewickelung G³ der Polschuhe G¹ leitend verbunden ist. Die Stromschlufsstücke 6 und 8 sind durch Leitung 11 an eine Zweigleitung 12,13 ^von der Hauptleitung 3,4 angeschlossen, von denen weiter unten die Rede sein wird.

In der Wandung eines Ständers L (Fig. 2 und 3) ist eine Schraubenspindel L¹ gelagert, deren vorstehendes Ende das Steuerrad L² trägt. Ueber dieser Schraubenspindel L¹ befindet sich eine zweite Schraubenspindel L³, die durch eine Kuppelung mit der Welle eines seitlich am Ständer L gelagerten kleinen Elektro-

motors M in Verbindung steht. Dieser Elektromotor dient dem weiter unten angegebenen Zwecke. Zwischen die über einander liegenden Schraubenspindeln ist ein kleines Schneckenrad L⁴ eingelegt, dessen Achse in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise nach beiden Seiten verlängert ist und sich in der Mittelstellung des Schneckenrades gegen die Doppelgabeln NN¹ anlegt, die bei N'² sich scharnierartig umgreifen und über ihren gemeinsamen Drehpunkt hinaus zu rechtwinklig umgebogenen Schenkeln Ν^Ά N* ausgebildet sind. Durch Schraubenfedern N ⁵ werden die unteren Enden genannter Schenkel gegen einander gezogen, so dafs sich die Doppelgabeln beständig gegen die nach beiden Seiten vorspringende Achse des Schneckenrades Z,⁴ anlegen. Die unteren Enden der Schenkel iV² N³ legen, sich gegen die bei O O¹ drehbar aufgehängten Stromschlufshebel O² O³ an, welche an ihren unteren Enden die Stromschlufsstücke 14 und .1 5 (Fig. 7) tragen und bei der Mittelstellung des Schneckenrades Z,⁴ von den Schenkeln N² N³ (entgegen der Wirkung der Federn O⁴ O⁵) zusammengehalten werden, so dafs die Stromschlufsstücke 14 und 15 nicht an den StromschlufsstUcken 5 bis 8 anliegen, demnach der Strom an dieser Stelle unterbrochen ist.

Wird nun das Steuerrad L'² und dadurch die Schraubenspindel L¹ in der einen oder •anderen Richtung gedreht, so wird das in diese Spindel eingreifende Schneckenrad L* nach der einen oder anderen Richtung sich bewegen bezw. wälzen, was zur Folge hat, dafs die an der betreffenden Seite gegen die Achse des Schneckenrades anliegende Doppelgabel ausgeschwungen wird und eine der Federn O* O^ zur Wirkung kommt. So zeigt beispielsweise Fig. 2 in punktirten Linien die ausgeschwungene Stellung der Doppelgabel N nach links, infolge dessen der Schenkel N³ nach rechts ausgeschwungen ist; dann wird der Stromschlufshebel O ³ unter Einwirkung der Feder O ^B nach' rechts bewegt und ein Stromschlufs 7, 8, ι 5 hergestellt. Es werden demnach die Drahtwickelungen G³ auf den Polschuhen G¹ in den Stromkreis 3, 13, 11,8, 15,7, 10,4 eingeschaltet.

In dieser Stellung würde beispielsweise Scheibenring E³ festgehalten werden und die Ueberleitung der Drehbewegung der Motorwelle A durch die Räder B £², D³ D⁴, D⁸ auf die Welle C erfolgen.

Der Antrieb der Steuerwelle F in der gewünschten Drehrichtung erfolgt nun so lange, als der oben beispielsweise angegebene Stromkreis besteht, d. h. so lange der betreffende Scheibenring E'² oder E ³ von den Polschuhen G oder G¹ festgehalten wird. Da es von Wichtigkeit ist, die aus ihrer Mittelstellung herausgegangenen Theile möglichst bald wieder in dieselbe überzuführen, um die Theile zu beliebiger weiterer Steuerwirkung verwenden zu können, ist nach vorliegender Erfindung die Einrichtung getroffen, dafs unmittelbar nach erfolgter Einstellung des Steuerruders eine selbstthätige Ausschaltung des die Polschuhe zum Festhalten des betreffenden Kupferscheibenringes einschliefsenden Stromkreises erfolgt.

Zu diesem Zwecke ist die oben schon genannte Schraubenspindel L³ mit einem Elektromotor M dergestalt in Verbindung gebracht, dafs der Anker desselben auf genannter Schraubenspindel sitzt, während die Drahtbewickelungen auf dem Motorringe zu Gruppen angeordnet und durch Drahtleitungen mit einem Einschaltapparat M* (Fig. 7) von der aus Fig. 4, 5 und 6 (Kopfansicht, Längsschnitt und Querschnitt) ersichtlichen Einrichtung verbunden sind.

Während für gewöhnlich bei Stromumschaltern die Bürsten feststehen, dagegen die aus einzelnen Lamellen oder Segmenten bestehende Scheibe sich dreht, steht bei vorliegender Anordnung die auf die Steuerwelle F aufgeschobene Scheibe P fest, wogegen die auf den Segmenten derselben schleifende Bürste P¹ rotirt. Zu diesem Zwecke ist die Scheibe P, • deren einzelne Lamellen durch Drähte mit den Gruppen der Drahtwickelungen auf dem Motorringe von M in leitender Verbindung stehen, in einem Träger P² gelagert, der von einem die Steuerwelle F tragenden Lagerbock absteht. Fig. 7 zeigt die Verbindung der einzelnen Lamellen der Scheibe P mit den Drahtbewickelungsgruppen auf dem Ringe des Elektromotors M, wobei die Drähte Ai¹ zu einem Kabel vereinigt sind, welches durch eine Decksbüchse M² im Boden des Ständers L hindurchgeführt ist.

Bei der Drehung der Steuerwelle F wird nun die an der mit letzterer sich drehenden Holzbüchse S befestigte Bürste P¹ auf den Lamellen der Scheibe P gleiten und werden dadurch immer mehr Drähte in den Stromkreis eingeschaltet, so dafs immer mehr Drahtwickelungen auf dem Ringe des Elektromotors M eingeschaltet werden. Diese Zunahme an Elektricität in den genannten Drahtwickelungen veranlafst eine Drehung des durch die Drähte 11 und 16 mit der Hauptleitung 3, 4 elektrisch verbundenen Ankers des Elektromotors M und dadurch eine Drehung der Schraubenspindel L³ in einem Drehungssinne, der entgegengesetzt zu demjenigen beim Umsteuern des Schiffes durch das Steuerrad L² ist. Diese Rückwärtsdrehung der genannten Schraubenspindel L³ veranlafst ein Zurückgehen des Schneckenrades L⁴ in die Nullstellung, demzufolge die an den unteren Enden der Gabeln N N¹ bezw. an deren Schenkeln N³ IV⁴ sitzenden Schraubenfedern iV⁵ zur Wirkung kommen, was zur

Folge hat, dafs der vorher gegen die Stromschlufsstücke 5,6 oder 7, 8 bewegte Stromschlufshebel O² oder O³ von diesen Stromschlufsstücken weggedrängt wird. Durch diese Stromunterbrechung wird aber die Stromleitung 9 oder 10 nach den Elektromagneten G G¹ stromlos und der betreffende Kupferscheibenring E'² oder E³ freigegeben und hört dadurch eine Weiterleitung der Drehbewegung der Motorachse A auf die Welle C und von dieser auf die Steuerwelle F auf.

Der Grad der Ablenkung des Steuerruders kann dadurch sichtbar gemacht werden, dafs, wie aus Fig. 3 ersichtlich, auf die obere Schraubenspindel L³ eine halbe Mutter T mit seitlichen Vorsprüngen T¹ aufgesetzt wird. Diese Vorsprünge erhalten an der Innenwand des Ständers L geeignete Führung. In dem einen Vorsprung steckt ein Stift T'² mit Röllchen, welches in dem Schlitze eines-Armes T³ geführt wird. Die Spindel dieses Armes trägt einen Zeiger !Γ⁴, der über einer dem Steuermann sichtbaren Scala sich bewegt.

Es ist auch möglich, den auf der Steuerwelle F sitzenden Apparat M* zur Herstellung von Stromschlufs nach dem Apparat K von dieser Steuerwelle weg und nach dem hinteren Ende der das Schneckenrad H¹ tragenden Welle H² zu verlegen.

Durch eine im Gehäuse L vorgesehene Oeffnung L* werden die zu einem Kabel vereinigten Leitungsdrähte an den Ring des Elektromotors M herangeführt, dessen Anker durch Drähte 11, 16 mit der Zweigleitung 12, 13 in elektrischer Verbindung steht.

Durch die Anordnung des oben erwähnten Generalumschalters können auf dem Schiffe mehrere Stromschlufsapparate K an beliebigen Stellen des Schiffes angeordnet werden. So sind z. B. in Fig. 7 aufser der beschriebenen Drahtleitung nach dem Stromschlufsapparat K noch vier Drahtleitungen K¹ K² K³ K* sowie ebenso viel Kabel angedeutet, welche an ähnliche Apparate angeschlossen sind.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Schiffssteuerung, bei welcher durch Drehung des Steuerrades (L²J nach der einen oder anderen Richtung Stromschlufs hervorgerufen und dadurch der eine oder der andere der Elektromagnete G'² G³ erregt wird, welcher eine der Scheiben E²E³ festhält und dadurch die Uebertragung der stetigen Drehbewegung des Rades B auf die Steuerwelle F unter Vermittelung eines Wechselgetriebes bewerkstelligt.

2. Eine Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, bei welcher durch Drehung der Steuerwelle F ein Elektromotor M in Thätigkeit gesetzt wird, der den durch das Steuerrad L² hervorgerufenen Stromschlufs wieder unterbricht.

3. Eine Ausführungsform der Steuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, bei welcher das zwischen der Handschnecke L¹ und der Motorschnecke L ³ rollend angeordnete Schneckenrad L⁴ auf die unter Federwirkung stehenden Contacthebel 14, 15 einwirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.