DE292238C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft unter Wasser freischwimmende Körper, wie Minen, Torpedos u. dgl., die nach dem Auswerfen unter Wasser um eine bestimmte mittlere Schwimmlage auf und ab pendeln. Diese pendelnde Bewegung wird durch abwechselnde Vergrößerung oder Verkleinerung der Wasserverdrängung des Körpers bewirkt, und zwar mittels eines Kolbens einer Membran o. dgl., die in der einen Richtung von. einer in dem Körper angeordneten Kraftquelle, und in der' anderen Richtung von dem Außenwasserdruck beeinflußt wird.

Die Erfindung bezweckt, diese Änderung der Wasserverdrängung durch einen möglichst geringen Kraftaufwand zu bewirken. Zu diesem Zweck ist der Druck, der auf den Kolben, die Membran 0. dgl. von dem Wasser ausgeübt wird, sobald der unterseeische Körper sich der Mittellage nähert, um die er pendeln soll, mittels einer Feder, durch Gasdruck o. dgl. im wesentlichen ausgeglichen. Ferner ist die Anordnung getroffen, daß der unterseeische Körper, sobald er bei seiner Bewegung in der einen Richtung durch die Mittellage hindurchgegangen ist, einen Bewegungsantrieb in der entgegengesetzten Richtung erhält, wonach die Wasserverdrängung des unterseeischen Körpers unverändert oder beinahe unverändert beibehalten wird, bis er infolge des genannten Antriebs die Bewegungsrichtung geändert, und bei der Bewegung in der neuen Richtung wieder durch die Mittellage hindurchgegangen ist, wobei er einen Bewegungsantrieb in der entgegengesetzten Richtung erhält und derselbe Vorgang wiederholt wird.

Die Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. ι zeigt im Längsschnitt einen Teil eines unterseeischen Körpers, bei welchem die Kraftquelle aus einem Elektromagneten mit zügehöriger Batterie besteht.

Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Schnitt durch einen Teil eines unterseeischen Körpers mit einer Kraftquelle in der Form eines Federmotors.

Fig. 3 stellt einen Durchschnitt dieses unterseeischen Körpers dar, wobei einige Teile weggelassen sind.

Fig. 4 und 5 veranschaulichen gewisse Einzelheiten des in den Fig. 2 und 3 gezeigten unterseeischen Körpers, und

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt einen unterseeischen Körper, bei welchem die Kraftquelle aus einem Druckgasbehälter besteht.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform bezeichnet 1 eine Membran, durch deren nach außen bzw. nach innen stattfindende Bewegungen die Wasserverdrängung vergrößert bzw. vermindert wird. Der ven dem Wasser auf diese Membran ausgeübte Druck ist in bezug auf die

Tauchtiefe, um welche die Mine pendeln soll, durch eine Feder 2 beinahe ausgeglichen, die mittels eines drehbaren Hebels 3 mit der Spindel 4 der Membran verbunden ist. Der Hebel 3 ist außerdem mit dem Anker 5 eines Elektromagneten 6 verbunden. Letzterer wird mit Strom von einer Batterie 7 gespeist, und in dem Stromkreis des Elektromagneten befindet sich ein Stromschalter, der aus zwei in Reihe geschalteten Kontaktstiften 8 und 9 mit zugehörigen Kontaktfedern 10 bzw. 11 besteht. Diese Kontaktfedern werden von zwei drehbaren Armen 12 bzw. 13 getragen, die unter der Einwirkung einer Feder 14 stehen, welche bestrebt ist, sie außer Eingriff mit den entsprechenden Kontaktstiften zu bringen. Auf die Arme 12 und 13 wirkt ferner eine Tiefenplatte 15 mittels zweier von ihrer Spindel getragener Haken 16 und 17 ein. Diese Haken sind drehbar an der Spindel der Tiefenplatte gelagert und werden durch eine Feder 18 derart in der Richtung gegeneinandergezogen, daß die Enden der Haken stets gegen die Arme 12 und 13 anliegen, welche, um mit den Haken 16 und 17 zusammenzugreifen, mit Vorsprüngen an ihren den Haken zugekehrten Enden versehen sind.

Die Arme 12 und 13 dienen nicht nur dazu,

die Kontaktfedern 10 und 11 zu tragen, sondern bilden gleichzeitig die die Membranspindel 4 sperrenden Teile. Zu diesem Zweck ist der Arm 12 an seinem freien Ende mit einem Haken 12' versehen, der dazu dient, die Spindel 4 in der äußersten Lage festzuhalten, während der Arm 13 mit einem Haken 13' zum Festhalten der Spindel 4 in ihrer innersten Lage versehen ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Bei dem Auswerfen des' unterseeischen Körpers wird die Membran 1 in der innersten Lage gesperrt durch die Haken 19 und 13' gehalten, während die Tiefenplatte 15 durch ihre Feder nach außen gedrückt, aber am Überschreiten der Mittellage nach außen durch die Haken 16 und 12" gehindert wird.

Der unterseeische Körper sinkt nach unten, und wenn er durch die Mittellage gegangen ist, um welche er pendeln soll, wird die Tiefenplatte 15 von dem Wasserdruck nach innen bewegt. Dabei gleitet das Ende des Hakens 16 längs des sich gegen die Spindel 4 stützenden Armes 12, ohne ihn zu bewegen, während der Haken 17 in Eingriff mit dem Vorsprung 13" des Armes 13 kommt und diesen Arm nach oben dreht, so daß dessen Haken die Spindel 4 frei läßt, wodurch die Membran 1 frei beweglich wird.

Bei der Drehung des Armes 13 nach oben kommt dessen Kontaktfeder 11 mit dem Kontaktstift 9 in Berührung, und da die Kontaktfeder 10 schon vorher mit dem Stift 8 in Berührung stand, wird nun der Stromkreis des Elektromagneten 6 geschlossen, während gleichzeitig die Tiefenplatte 15 von dem Wasserdruck beeinflußt und die Membranspindel 4 ausgelöst ist. Der Magnet 6.zieht infolge des Stromes seinen Anker 5' an, der den Hebel 3 dreht, wodurch die Spindel 4 verschoben und die Membran ι nach außen gedrückt wird. Diese Bewegung wird durch die Feder 2 erleichtert.

Infolgedessen wird die Wasserverdrängung des unterseeischen Körpers vergrößert, und zwar derart, daß er leichter wird als die durch ihn verdrängte Wassermenge. Er setzt aber zufolge seiner Trägheit zunächst seine nach unten gerichtete Bewegung fort, bis er umkehrt und sich nach oben zu bewegen anfängt. In demselben Augenblick, wo die Spindel 4 ihre äußerste Lage erreicht, gleitet der Arm 12 von der Spindel 4 ab und greift mit seinem Haken 12' hinter deren inneres, oberes Ende, da sowohl die Feder 14 als der durch eine Feder beeinflußte Haken 16 bestrebt sind, den Arm 12 nach unten zu drehen. Durch diese Bewegung des Armes 12 wird einerseits der Kontakt zwischen dem Stift 8 und der Kontaktfeder 10 unterbrochen und andererseits die Spindel 4 in ihrer äußersten Lage gesperrt. Sobald der Elektromagnet 6 seine Arbeit ausgeführt hat, hört also die Stromzufuhr zu ihm auf. Durch die Sperrung der Membran 1 .in ihrer äußersten Lage wird erreicht, daß die Wasserverdrängung des. unterseeischen Körpers unverändert gehalten wird, solange dieser sich nach seiner unteren Wendestellung bewegt, und auch während der Aufwärtsbewegung so lange, bis er durch die Mittellage geht, wo die Tiefenplatte 15, unter dem Einfluß ihrer Feder nach außen gedrückt, ihre Mittelstellung erreicht. Bei dieser Stellung kommt.der Haken 16 mit dem Vorsprunge 12" des Armes 12 in Eingriff und dreht diesen Arm nach oben, so daß die Verriegelung der Spindel 4 durch den Arm 12 aufgehoben und gleichzeitig der Kontakt zwischen 8 und .10 wieder hergestellt wird. Eine Stromschließung findet indessen nicht statt, weil die Feder 14 den soeben von dem Haken 17 freigelassenen Arm 13 so weit nach unten dreht, daß der Kontakt zwischen 9 und 11 unterbrochen wird. Der Arm 13 liegt nun gegen die Oberseite eines Hakens 19 der Spindel 4 an. Sobald der die Spannung der Feder 2 ein wenig übersteigende Wasserdruck die jetzt freigelassene Membran 1. zu ihrer innersten Lage geführt hat, kommt der Arm 13, von der Feder 14 beeinflußt, mit seinem hakenförmigen Ende 13' in Eingriff mit dem Haken 19 der Spindel 4, die dadurch in ihrer innersten Lage gesperrt wird.

Dadurch, daß die Membran 1 nach innen gedrückt wird, wird der unterseeische Körper wieder schwerer als die verdrängte Wassermenge. Infolge seiner Trägheit bewegt er sich indessen ein wenig nach oben, bevor er umkehrt. Nach der Umkehr wird die Membran von den

Haken 13' und 19 zunächst gesperrt gehalten, bis der unterseeische Körper während der Abwärtsbewegung durch die Mittellage geht und der beschriebene Vorgang wiederholt wird.

Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform wird ebenfalls eine Feder 2 benutzt, um den Wasserdruck auf die Membran 1 in bezug auf die Mittellage des unterseeischen Körpers in dem Wasser, auszugleichen. Die Kraftquelle, die die nach außen gehende Bewegung der Membran 1 bewirkt, besteht bei dieser Ausführungsform aus einem Federmotor 20, dessen Welle 21 mittels eines Getriebes 22 bis 27 — siehe auch Fig. 4 — teils ein zur Verschiebung der Spindel 4 der Membran 1 dienendes Sternrad 28, teils einen Sperrarm 29 betätigt. Das genannte Getriebe besitzt einen Sperrhaken 23, der die Verbindung zwischen den Rädern 22 und 24 des Getriebes bewirkt, damit der Federmotor in der gewöhnlichen Weise aufgezogen werden kann.

Die Spindel der Tiefenplatte trägt in derselben Weise wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform zwei Haken 16 und 17, die mit den Armen 12 und 13 zusammenwirken, um die Spindel 4 der Membran 1 in deren äußerster bzw. innerster Lage zu sperren. Von diesen Armen ist der erstgenannte in derselben Weise wie in Fig. 1 angeordnet, während der Arm 13 in besonderer Weise ausgebildet ist, indem er nicht nur die Membranspindel 4 in der innersten Lage, sondern auch zusammen mit dem oben erwähnten Sperrarm 29 den Federmotor 20 sperrt.

Die Konstruktion und' die gegenseitige Anordnung der Sperrteile 13 und 29 gehen aus Fig. 5 hervor. Der Sperrarm 29, der auf der Welle des Rades 27 befestigt ist, ist an seinem freien Ende mit zwei diagonal gegenüberstehenden Vorsprüngen 30 und 31 versehen, während der Arm 13 teils mit einem zur Sperrung der Spindel 4 in ihrer innersten Lage dienenden Vorsprung 32, teils mit einem zur Sperrung des Armes 29 dienenden Seitenvorsprung 33 versehen ist. Letzterer kann, wenn der Sperrhaken 29 senkrecht zum Arme 13 steht, wie links in Fig. 5 gezeigt ist, zwischen den Vorsprüngen 30 und 31 hindurchgehen und dadurch die Abwärtsbewegung des Armes 13 ermöglichen.

Die beschriebene Vorrichtung wirkt wie folgt: Bei dem Auswerfen des unterseeischen Körpers nimmt die Membran 1 ihre innerste Lage ein und ist durch den Arm 13 gegen Auswärtsbewegung gesperrt, der mit seinem Haken 32 hinter einen Vorsprung 19' der Spindel faßt, während die Tiefenplatte von ihrer Feder nach außen gedrückt gehalten wird. Der Federmotor ist gesperrt gehalten, indem die Teile 13 und 29 die links in Fig. 5 gezeigten Lagen einnehmen.

Nachdem der unterseeische Körper während der Abwärtsbewegung durch die Mittellage gegangen ist, wird die Tiefenplatte nach innen gedrückt, wobei der Haken 17 den Arm 13 nach ■unten dreht, so daß der letztere die Spindel 4 freigibt und mit seinem Vorsprung 33 an den Vorsprüngen 30 und 31 -des Armes 29 vorbei sich nach unten dreht. Sobald der Vorsprung 31 außer Berührung mit dem Vorsprung 33 gekommen ist, kann der Arm 29 durch die Einwirkung des Federmotors eine Drehung im Sinne des Uhrzeigers ausführen, bis er wieder nach einer vollen Umdrehung von dem Vorsprung 33 des Armes 13 in der rechts in Fig. 5 gezeigten Lage gesperrt wird.

Während der Federmotor in dieser Weise den Arm 29 einmal gedreht hat, hat er gleichzeitig das Sternrad 28 in entgegengesetzter Richtung in Umdrehung versetzt und dadurch die Membran 1 in ihre äußere Lage geführt. Wenn die Membran diese Lage erreicht, fällt der Arm 12 hinter der Spindel 4 herab und hält · dadurch diese in der äußeren Lage· gesperrt. Der unterseeische Körper hat jetzt einen Bewegungsantrieb nach aufwärts erhalten, und der Federmotor wie auch die Membran sind nach diesem Antrieb unwirksam gemacht bzw. gesperrt worden.

Der unterseeische Körper setzt nun infolge seiner Trägheit seine Bewegung nach unten ein wenig fort, bevor er umkehrt um sich nach oben zu bewegen. Wenn er bei der Aufwärtsbewegung durch die Mittellage gegangen ist, wird die Tiefenplatte nach außen gedrückt, wobei der Haken 16 den Arm 12 hebt und dadurch die Spindel 4 auslöst, während der in seiner heruntergedrehten Lage — rechts in Fig. 5 — befindliche Arm 13 den Federmotor verhindert, seine Wirksamkeit auszuüben.

Wird nun die Membran 1 von dem Wasserdruck nach innen gedrückt, so greift der Arm 13 mit seinem Vorsprung 32 hinter den entsprechenden Vorsprung 19' der Spindel 4 und sperrt diese in ihrer inneren Läge. Bei dieser Bewegung des Armes 13 wird der Sperrarm 29 und damit die Feder für kurze Zeit losgelassen, so daß der Sperrarm 29 noch ein Stück weiterschwingen kann und die links in Fig. 5 gezeigte gesperrte Lage wieder einnimmt. Der unterseeische Körper hat nun einen abwärts gerichteten Bewegungsantrieb erhalten, setzt aber seine Aufwärtsbewegung zunächst noch ein wenig fort, bevor er umkehrt. Wenn er bei der Abwärtsbewegung durch die Mittellage gegangen ist, wird die Tiefenplatte von dem Wasserdruck betätigt, und der beschriebene Vorgang wiederholt sich.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird die Ausgleichung des Wasserdruckes mittels der Membran 1 durch in einer geschlossenen Kammer 36 befindliche Druckluft oder ein

Claims (3)

anderes gespanntes Gas bewirkt. Die Membranspindel ist bei dieser Ausführungsform durch einen Kolben 35 ersetzt, der durch Druckgas oder Druckluft von einem Behälter 36 bewegt wird. Die von der Spindel der Tiefenplatte 15 getragenen Haken 16 und 17 dienen in diesem Falle zur Regelung des Druckgasabflusses von bzw. des Druckgaszuflusses zu dem Raum hinter dem Kolben 35 mit Hilfe der von Federn betätigten Ventile 37 und 38, deren Spindeln mittels der von den Haken 16 und 17 betätigten Arme 12 und 13 bewegt werden. Diese Vorrichtung wirkt wie folgt: Bei der Auswerfung des unterseeischen Körpers befindet sich die Membran 1 in ihrer inneren Lage, während die Tiefenplatte 15 von ihrer Feder nach außen gedrückt gehalten wird, in welcher Lage das Ventil 37 offen und das Ventil 38 geschlossen ist. Da das Ventil 37 offen ist, so steht der Raum hinter dem Kolben 35 durch den Kanal 40 mit dem Außenwasser in Verbindung, und deshalb entspricht der Druck der Luft hinter dem Kolben dem Druck der Wassersäule von oben bis zum Kanal 40. Wenn der unterseeische Körper während der Abwärtsbewegung durch die Mittellage geht und die Tiefenplatte durch den Wasserdruck nach innen gedrückt wird, gibt der Haken 16 den Arm 12 frei, so daß das Ventil 37 von seiner Feder gegen seinen Sitz gepreßt wird. Der Haken 17 bewegt dagegen den Arm 13 derart, daß das Ventil 38 nach oben bewegt wird, und gestattet dem Druckgas bzw. der Druckluft von dem Behälter 36 in die Kolbenkammer hineinzuströmen, und der erhöhte Luftdruck bewegt den Kolben zusammen mit der Membran 1 nach außen. Dadurch wird die Wasserverdrängung des unterseeischen Körpers vergrößert, so daß der Körper leichter als die verdrängte Wassermenge wird. Infolge seiner Trägheit bewegt sich der unterseeische Körper zunächst noch ein wenig abwärts, bevor er umkehrt. Sobald er während der Aufwärtsbewegung durch die Mittellage gegangen ist, wird die Tiefenplatte durch die auf ihn wirkende Feder nach außen gedrückt, wobei der Haken 17 den Arm 13 freiläßt, so daß das Ventil 38 durch die entsprechende Feder geschlossen werden kann. Gleichzeitig wird der Arm 12 von dem Haken 16 derart betätigt, daß ersterer unter Mitnahme der Spindel des Ventils 37 abwärts gedreht wird. Dabei wird das Ventil 37 geöffnet und gestattet dem in der Kolbenkammer befindlichen Gase durch den Kanal 40 auszuströmen, so daß der Überdruck verschwindet und der Wasserdruck die Membran zusammen mit dem Kolben nach innen drücken kann, wodurch der unterseeische Körper wieder schwerer wird als die verdrängte Wassermenge. Wenn der unterseeische Körper infolge seiner Trägheit sich ein wenig nach oben bewegt hat, kehrt er um, und wenn er während der Abwärtsbewegung durch die Mittellage gegangen ist, wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Der Druck im Behälter 30 muß stets höher sein als der Außenwasserdruck in der beabsichtigten Schwimmtiefe. Paten τ-Ans ρ rüche:

1. Unter Wasser freischwimmender Körper (Seemine), der durch selbsttätige abwechselnde Veränderung seiner Wasserverdrängung um eine bestimmte Schwimmtiefe auf- und abwärts pendelt, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Wasserdruck ausgesetzte, von einer Kraftquelle beeinflußte und die Veränderung der Wasserverdrängung bewirkende Organ (Membran 1

o. dgl.) durch einen dem Wasserdruck in der mittleren Schwimmtiefe ungefähr entsprechenden, entgegengesetzt gerichteten Druck (Feder, Druckgas) zwecks Ausgleichs des Wasserdruckes belastet ist.

2. Freischwimmender Körper nach Anspruch i, bei dem die die Aufwärtsbewegung bewirkende Kraftquelle von einer Wasserdruckplatte abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung des Verdrängungsreglers in der der mittleren Schwimmtiefe des Körpers entsprechenden Mittelstellung der Tiefenplatte erfolgt, und daß eine Sperrvorrichtung (12, 13) das Verdrängungsorgan zwischen den Arbeitsperioden der Kraftquelle in der einen oder anderen Grenzlage gesperrt hält.

3. Freischwimmender Körper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdruckplatte mit klinkenförmigen Haken versehen ist, welche zur Auslösung der das Organ (10) festhaltenden Sperrvorrichtung dienen, wenn die Wasserdruckplatte in der einen oder anderen Richtung bewegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.