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Anordnung zur Steuerung von Organen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zur Steuerung von Organen mit einem Steuerapparat, der einen von
Hand verstellbaren Sollwertgeber und einen die wirkliche Stellung des Organs anzeigenden
Istwertempfänger besitzt. Bei den bekannten Steuerapparaten wird mit Schleifkontakten
zwischen dem Sollwertgeber und dem Istwertempfänger gearbeitet. Diese Konstruktionen
setzen voraus, daß das Empfängersystem ein sehr großes Drehmoment bei Lageänderungen
des Sollwertgebers entwickelt, damit es nicht infolge der Reibung an den Schleifkontakten
mitgenommen und dadurch am Betätigen der Steuerstromkreise gehindert wird.
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Die Erfindung zielt darauf ab, einen Steuerapparat der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, bei dem das Istwertempfängersystem so ausgebildet werden kann,
daß es mit ganz kleinen Verstellkräften eingestellt wird, wobei trotzdem ein Ansprechen
der Steuerstromkreise bei Verstellung des Sollwertsystems gegenüber dem Istwertsystem
jederzeit gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck der Sollwertgeber
und der Istwertempfänger je mit einem Steuerorgan verbunden, die beide, ohne einander
mechanisch zu berühren, in einem Energiestrom (Lichtstrahlen, Luftstrom od. dgl.)
hintereinander derart angeordnet sind, daß der Energiestrom je nach der Betätigungsrichtung
des Sollwertgebers auf Steuerstromkreise im Sinn der gewünschten Verstellung des
Organs arbeitet. Wenn man durch die mit dem Sollwertgeber und dem Istwertempfänger
verbundenen Steuerorgane
Lichtstrahlen beeinflußt, wird die Anordnung
vorzugsweise so ausgebildet, daß diese Beeinflussung der Lichtstrahlen sieh in Steuerstromkreisen
auswirkt, in denen Selenzellen als lichtstrahlenempfindliche Teile angeordnet sind.
Bei Anwendung der Erfindung ist es möglich, die Steuerstromkreise so zu betätigen,
ohne daß von dem Istvertempfänger selbst große Verstellkräfte für das Ein- und Ausschalten
von Schaltern od. dgl. aufgebracht werden müßten. Man kann somit den Steuerapparat
bei der Erfindung so durchbilden, daß der Istwertempfänger im wesentlichen nur die
zu einer eigenen Verstellung notwendigen Kräfte aufzuwenden hat. Als Istwertempfänger
wird man beispielsweise einen elektrischen Ferndrehempfänger verwenden, der von
einem ihm zugeordneten, mit dem zu steuernden Organ verbundenen Ferndrehgeber zusammenarbeitet.
Man kann die Erfindung insbesondere zur elektrischen Steuerung von Schiffsrudern
verwenden. Am Schaft des Ruderblattes wird man hier den Ferndrehgeber anordnen,
der über die Steuerleitungen mit dem im Steuerhaus angeordneten, einen Teil des
Steuerapparates bildenden Ferndrehempfänger verbunden ist. Sollte der Drehstrom
für das Übertragungssystem ausfallen und trotz Selbstsperrung des Ruderblattes oder
infolge der inzwischen durchgeführten Handverstellung des Ruders die Stellung des
Ruderblattes nicht mehr mit der Stellung des Istwertempfängers im Steuerhaus übereinstimmen,
so wird bei der neuen Anlage bei Rückkehr der Spannung der Istwertempfänger sofort
wieder in die richtige Lage nachgestellt. Als Sollwertgeber und Istwertempfänger
werden vorzugsweise zwei drehbare Scheiben verwendet, die derart mit je zwei Lichtdurchtrittsschlitzen
versehen sind, daß bei übereinstimmender Stellung kein Licht durch die Schlitze
fällt, während bei abweichender Stellung je nach dem Verstellsinn des Sollwertgebers
gegenüber dem Istwertempfänger Licht durch das eine oder das andere Schlitzpaar
auf den Schlitzen zugeordnete Selenzellen fällt. Man wird dem Steuerapparat eine
Anzeigeskala und den beiden Scheiben je einen passenden Zeiger zuordnen.
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Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in dem folgenden
Ausführungsbeispiel behandelt.
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Die Figuren zeigen als Ausführungsbeispiele der Erfindung eine elektrische
Steuerruderanlage.
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Fig. I zeigt ein Schaltbild der Anlage; Fig.2 bis 4 zeigen Einzelteile
des Steuerapparates.
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Am Schaft I des Ruderblattes 2 ist ein Ferndrehgeber 3 angeordnet,
der über die elektrischen Leitungen 4 mit einem Ferndrehempfänger 5 verbunden ist.
Dieser Ferndrehempfänger bildet den Istwertgeber des Steuerapparates 6. Der Steuerapparat
besitzt eine mit dem drehbaren Teil des Istwertgebers gekuppelte Scheibe 7 und eine
Scheibe 8, die den Sollwertgeber bildet. Die beiden Scheiben 7 und 8 sind in den
Fig. 2 und 3 in der Draufsicht herausgezeichnet. Die Scheibe 8 besitzt einen Handgriff
9, der mit einem Zeiger Io versehen ist. In der Scheibe 8 sind zwei ringförmige
Segmentschlitze II und I2 von verschiedenen Radien ausgespart, die versetzt rechts
und links von der Mittschiffsstellung angebracht sind. Die im Steuerapparat koaxial
zur Scheibe 8 liegende Scheibe 7 besitzt ebenfalls einen Zeiger I3 und zwei Schlitze
I4 und I5, die umgekehrt angeordnet sind, wie die Schlitze II und I2 der Scheibe
8. Die Schlitze I2 und I5 und die Schlitze II und I4 arbeiten mit dem Steuerapparat
jeweils zusammen. Die beiden Zeiger Io und I3 spielen über eine dem Steuerapparat
zugeordnete Skala I6. Dem Steuerapparat ist ferner eine Lichtquelle I7 zugeordnet,
von der aus das Licht durch die Schlitze der Scheiben hindurchfällt, wenn die Lage
der beiden Scheiben nicht genau übereinstimmt. Den Schlitzen I2, I5 ist eine Selenzelle
I8, den Schlitzen II, I4 eine Selenzelle I9 zugeordnet. Wenn beispielsweise das
Ruderblatt 2 auf Geradeausfahrt gestellt ist und dementsprechend der Istwertempfänger
5 mit dem ihm zugeordneten Zeiger I3 auf der Skala I6 den Wert o anzeigt, wird zur
Durchführung einer Ruderbewegung der Sollwertgeber 8 mit Hilfe des Handgriffs 9
auf den entsprechenden Wert, also auf beispielsweise 45° Backbord, gestellt. In
diesem Fall fällt Licht von der Lichtquelle I7 durch die Schlitze I2 und I5 auf
die Selenzelle I8, was zur Folge hat, daß die Relaiswicklung 2o so erregt wird.
Das Relais schließt somit seinen Kontakt 22, wodurch die Wicklung 26 des Ruderantriebsmotors
28 eingeschaltet wird, welche das Ruder nach Backbord verstellt. Infolge der Verstellbewegung
wird durch das System 3, 4, 5 die Scheibe 7 des Steuerapparates verdreht, so daß
sie der Scheibe 8 nachläuft. Wenn die Lage der Scheibe 7 mit der Lage der Scheibe
8 übereinstimmt, fällt kein Licht mehr durch die Spalten I2 und I5 hindurch; infolgedessen
wird die Relaisspule 2o entregt und der Motorstromkreis durch Öffnen des Kontaktes
22 unterbrochen. Das Relais schließt dann seinen Ruhekontakt 23. Für die Verstellbewegung
nach Steuerbord ist den Schlitzen II, I4 der Scheiben 8 und 7 eine Selenzelle I9
zugeordnet. Diese erregt bei ihrem Ansprechen das Relais 2I, welches dann den Ruhekontakt
25 öffnet und den Arbeitskontakt 24 schließt. In diesem Fall wird der Motor 28 durch
Einschaltung seiner Wicklung 27 im anderen Drehsinn in Gang gesetzt, so daß das
Steuerruder nach Steuerbord ausgelegt wird. Je nach der Drehung des Sollwertgebers
8 nach rechts oder links von der Deckungsstellung wird also der Lichtstrahl entweder
die Schlitze 12, 15 mit dem kleinen Radius oder die Schlitze 11, 14 mit dem größeren
Radius passieren. Die Selenzellen geben jeweils so lange den Impuls für den Lauf
des Rudermotors, bis der Lichtstrahl in der Stellung wieder abgeschnitten ist, in
welcher die Istwertempfängerscheibe 7 die gleiche Stellung hat, wie die Sollwertgeberscheibe
B.
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Nach einer Stromunterbrechung wird bei Rückkehr der Spannung die Empfängerscheibe
7 sogleich die der augenblicklichen Lage des Ruderblattes entsprechende Stellung
einnehmen. Deckt sich die
Stellung nicht mit der Stellung der Sollwertgeberscheibe
8, so wird durch die jeweils vom Strahl getroffene Selenzelle der Rudermotor so
lange in Bewegung gebracht, bis die Scheiben 7 und 8 wieder in Deckung gekommen
sind.
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An Stelle einer Anordnung mit Lichtstrahl und Selenzelle kann bei
der Durchführung der Erfin-, dung z. B. auch eine Bolometeranordnung benutzt werden.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist nicht auf Ruderanlagen beschränkt. Sie kann
vielmehr überall da Verwendung finden, wo bei einer Fernsteuerung die Gewähr gegeben
sein muß, daß nach Spannungsabfall die Anlage sich selbsttätig wieder auf die dem
Kommando entsprechende Lage einstellt.