DE915109C - Anordnung zur Steuerung von Organen - Google Patents

Anordnung zur Steuerung von Organen

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DE915109C
DE915109C DES13720D DES0013720D DE915109C DE 915109 C DE915109 C DE 915109C DE S13720 D DES13720 D DE S13720D DE S0013720 D DES0013720 D DE S0013720D DE 915109 C DE915109 C DE 915109C
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DE
Germany
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light
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setpoint generator
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slots
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Expired
Application number
DES13720D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Paul Deutschmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
Publication of DE915109C publication Critical patent/DE915109C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/125Control of position or direction using feedback using discrete position sensor
    • G05D3/127Control of position or direction using feedback using discrete position sensor with electrical contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/08Steering gear
    • B63H25/14Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/18Transmitting of movement of initiating means to steering engine
    • B63H25/24Transmitting of movement of initiating means to steering engine by electrical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

  • 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.
  • 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.
  • Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in dem folgenden Ausführungsbeispiel behandelt.
  • Die Figuren zeigen als Ausführungsbeispiele der Erfindung eine elektrische Steuerruderanlage.
  • Fig. I zeigt ein Schaltbild der Anlage; Fig.2 bis 4 zeigen Einzelteile des Steuerapparates.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Steuerung von Organen mit einem Steuerapparat, der einen von Hand verstellbaren Sollwertgeber und einen die wirkliche Stellung des Organs anzeigenden Istwertempfänger besitzt, insbesondere Schiffsrudersteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber und der Istwertempfänger je mit einem Steuerorgan verbunden ist, 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.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Sollwertgeber und dem Istwertempfänger verbundenen Steuerorgane Lichtstrahlen beeinflussen, die zur Auslösung von Bewegungen des zu steuernden Organs mit Selenzellen zusammenarbeiten.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollwertgeber und Istwertempfänger zwei Scheiben dienen, welche derart mit je zwei Lichtdurchtrittsschlitzen versehen sind, daß bei übereinstimmender Stellung von Geber und Empfänger kein Licht durch die Schlitze fällt, während bei abweichender Stellung je nach dem Verstellungssinn des Sollwertgebers gegenüber dem Istwertempfänger Licht durch das eine oder das andere Schlitzpaar auf Selenzellen fällt.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden drehbar gelagerten Scheiben mit je zwei ringförmigen Segmentschlitzen versehen sind, die derart gegeneinander versetzt sind, daß bei übereinstimmender Stellung beider Scheiben kein Licht durch die Schlitze fällt, während bei abweichender Stellung Licht entweder durch die Schlitze mit dem kleinen Radius oder durch die Schlitze mit dem größeren fällt.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerapparat eine Anzeigeskala und den beiden Scheiben je ein dazu passender Zeiger zugeordnet ist.
DES13720D 1943-07-07 1943-07-07 Anordnung zur Steuerung von Organen Expired DE915109C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1598267A3 (de) * 2004-05-17 2011-08-31 Ultraflex Spa System zur Richtungsteuerung und entsprechendes Verfahren für Schiffe

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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