DE48100C

DE48100C - Electric ship steering machine

Info

Publication number: DE48100C
Application number: DENDAT48100D
Authority: DE
Original assignee: R. R. HUTCHINSON, 114 Edith Grove, Brompton, London SW
Anticipated expiration: 1908-12-09

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf diejenige Klasse von Steuerapparaten, welche das Steuerruder eines Schiffes in der Weise in Thätigkeit setzen, dafs der Steuermann nur ein verhältnifsmäfsig leicht zu bewegendes Rad in Drehung zu versetzen hat, um den Mechanismus, welcher seinerseits auf das Steuerruder selbst wirkt, zu bethä'tigen.The present invention relates to that class of control apparatus which to operate the rudder of a ship in such a way that the helmsman only has one relatively easy to move wheel has to set in rotation in order to set the mechanism, which in turn acts on the rudder itself.

Bis jetzt hat man diese Apparate nur mit Dampf- oder Wasserkraft arbeiten lassen, während in der vorliegenden Erfindung Elektricität als motorische Kraft benutzt wird. Es ermöglicht die Anwendung dieses Motors eine gedrängtere Construction des ganzen Apparates, als es bei den Apparaten mit Dampf oder Wasserbetrieb der Fall ist, und es ist aufserdem in der Praxis einfacher, den elektrischen Strom von dem Maschinenraum nach der Steuermaschine zu führen, während Dampf- und Wasserleitungen und die dabei auftretenden unvermeidlichen Kraftverluste der Construction Schwierigkeiten in den Weg stellen. Zum leichteren Verständnifs der vorliegenden Neuerungen mögen die beiliegenden Zeichnungen dienen.Until now, these devices have only been made to work with steam or water power in the present invention, electricity is used as motor power. Allows The use of this motor is a more compact construction of the whole apparatus than is the case with apparatuses with steam or Water operation is the case, and it is also easier in practice to use electricity to lead from the engine room to the control engine, while steam and water lines and those occurring create difficulties in the way of the inevitable loss of strength of the construction. To the The accompanying drawings may help you understand the innovations at hand to serve.

Fig. ι stellt eine Vorderansicht der Steuermaschine dar; Fig. 2 ist eine Seitenansicht derselben, wobei der obere Theil im Schnitt gezeigt ist; Fig. 3 ist ein Schema der elektrischen Leitung und der zugehörigen Verbindungen; Fig. 4 ist eine Ansicht der Frictions- und Kettenräder und Fig. 5 zeigt das · Zeigerblatt.Fig. Ι represents a front view of the control machine dar; Fig. 2 is a side view of the same with the upper part shown in section is; Figure 3 is a schematic of the electrical wiring and associated connections; Fig. 4 is a view of the friction and sprockets and Fig. 5 shows the dial.

Die Steuermaschine besteht im wesentlichen aus einem Handsteuerrade A, Fig. 1 und 2, gewöhnlicher Construction, welches zweckmäfsig in einem Kasten oder einer Säule B gelagert ist. Der Kasten B liegt dicht neben dem Steuerhause und ist entweder auf der Commandobrücke oder auf dem Aufbaudeck aufgestellt.The control machine consists essentially of a Handsteuerrade A, Fig. 1 and 2, ordinary construction, which is mounted zweckmäfsig in a box or column B. Box B is located close to the wheelhouse and is set up either on the command bridge or on the superstructure deck.

Ein mit Ketten- oder Seilnuthe versehenes Rad C ist auf der Achse des Steuerrades A aufgekeilt und eine Kette c oder ein Seil ohne. Ende läuft innerhalb des Kastens B durch das Deck nach dem entsprechenden, ebenfalls mit Ketten- bezw. Seilnuthe versehenen Rade j, welches auf einem Zapfen / lose aufsitzt, aber gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Der Zapfen / wird einerseits von der Maschinenwange, andererseits von dem Winkelstück H getragen. Das Kettenrad j ist an seiner der Maschine zugekehrten Stirnseite mit einem Konus versehen, welcher genau in die konische Höhlung der neben dem Kettenrad j auf demselben Zapfen Z sitzenden Scheibe h pafst, so dafs beide, h und j, zusammen eine Frictionskupplung bilden. Die Scheibe h sitzt mittelst Feder und Nuth axial verschiebbar auf dem Zapfen I und wird durch Federdruck gegen den Konus des Rades j gehalten. Der Zapfen / trägt an seinem Ende einen Querstab i, Fig. 1, welcher, sobald die Kette c nicht mittelst der Frictionskupplung hj drehend auf den Zapfen / wirkt, durch die Quetschfedern k, Fig. 1, in die normale Horizontallage gebracht wird. . Es ist nämlich der Druck der Feder r derartig abgepafst, dafs bei stillstehendem Kettenrad j die Reibung zwischen den konischen Flächen der Frictionsräder h und j nicht hinreichend ist, um den auf dem Zapfen / sitzenden Stab gegen die Spannung der Quetschfeder k aus der Horizontallage zu verdrehen. Nur so lange A wheel C provided with a chain or rope groove is keyed on the axis of the steering wheel A and a chain c or a rope without it. End runs inside the box B through the deck to the corresponding, also with chain respectively. Cable groove provided wheel j, which sits on a pin / loosely, but is secured against axial displacement. The pin / is carried on the one hand by the machine cheek and on the other hand by the angle piece H. The end face of the sprocket j facing the machine is provided with a cone which fits exactly into the conical cavity of the disk h sitting next to the sprocket j on the same pin Z, so that both h and j together form a friction coupling. The disk h is seated axially displaceably on the pin I by means of a spring and groove and is held against the cone of the wheel j by spring pressure. The pin / carries at its end a cross bar i, FIG. 1, which, as soon as the chain c does not rotate by means of the friction clutch hj, is brought into the normal horizontal position by the compression springs k, FIG. 1. . The pressure of the spring r is measured in such a way that when the chain wheel j is stationary, the friction between the conical surfaces of the friction wheels h and j is not sufficient to twist the rod sitting on the pin / rod against the tension of the compression spring k from the horizontal position . Just so long

das Handrad C und damit mittelst der Kette c das Kettenrad j in Drehung gehalten wird, wird die Reibung zwischen den konischen Flächen h und j genügend grofs, um die Spannung der Quetschfeder k zu überwinden. Der Querstab oder die Wippe i, Fig. ι, trägt an jedem seiner beiden Enden keilförmig zugeschärfte Contactstücke ff¹ , welche sich bei einer Senkung der Wippe i nach der einen oder der anderen Seite zwischen die Contactfedern' g bezw. g^l klemmen und den Strom schliefsen.the handwheel C and thus the chain wheel j is kept rotating by means of the chain c, the friction between the conical surfaces h and j becomes sufficiently great to overcome the tension of the compression spring k. The cross bar or rocker i, Fig. Ι, carries at each of its two ends wedge-shaped sharpened contact pieces ff ¹ , which when the rocker i is lowered to one or the other side between the contact springs' g respectively. Clamp g ^l and turn off the power.

Besteht jede der Contactfedern g g¹ aus zwei von einander isolirten Schenkeln y¹ y² bezw. y³y⁴, von denen je einer mit der Wippe i und diese ihrerseits mit einem Pol der Elektrizitätsquelle verbunden ist, während die beiden anderen Schenkel durch separate Leitungsdrähte und die Elektromotoren E und E¹ mit dem anderen Pol in Verbindung stehen, so wird der Strom bei der Bewegung der Wippe i durch metallische Verbindung der Schenkel y¹ y² bezw. γ³ γ⁴" geschlossen. In Fig. ι ist dieser Fall angenommen. Ist dagegen die elektrische Leitung in der durch das Schema Fig. 3 erläuterten Weise angeordnet, d. h. sind die beiden Schenkel y¹ und y² bezw. y³ und y⁴ nicht von einander isolirt, so hat eine Depression der Wippe i nach der einen oder der anderen Seite eine Schliefsung des Stromes durch die Verbindung von i und g bezw. i und g·¹ zur Folge.If each of the contact springs gg ¹ consists of two legs y ¹ y ^{2 and} respectively isolated from one another. y ³ y ⁴ , one of which is connected to the rocker i and this in turn is connected to one pole of the electricity source, while the other two legs are connected to the other pole by separate lead wires and the electric motors E and E ¹ , so the Current during the movement of the rocker i by metallic connection of the legs y ¹ y ² respectively. closed γ ³ γ ⁴ ". In Fig. ι this case is adopted. If, however, the electric line arranged in the by the scheme Fig. 3 way explained, that the two legs are y ¹ and y ² BEZW. y ³ and y ⁴ if the rocker i is not isolated from one another, a depression of the rocker i on one side or the other results in a closure of the current through the connection of i and g or i and g · ¹ .

. Die beiden Elektromotoren EE¹, durch welche die Drehung der Kettenwelle erfolgt, sind so angeordnet, dafs sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, während beide Inductoren derselben auf ein und derselben Welle befestigt sind. Auf dieser letzteren sitzt ein Triebrad F₁ welches seine Drehung auf das Zahnrad D überträgt. Dieses Zahnrad ist fest mit der Kettentrommel G verbunden, auf welche sich die Kette J aufwickelt. Die beiden Enden der letzteren gehen unter den Führungsrollen JJ¹ seitwärts und führen von dort zur Ruderpinne.. The two electric motors EE ¹ , by which the rotation of the chain shaft takes place, are arranged so that they rotate in opposite directions, while both inductors of the same are mounted on one and the same shaft. A drive wheel F ₁ which transmits its rotation to the gear wheel D sits on the latter. This gear is firmly connected to the chain drum G on which the chain J winds. The two ends of the latter go sideways under the guide rollers JJ ¹ and lead from there to the tiller.

. Die genaue Stellung der Pinne ersieht der Steuermann aus der Stellung des Zeigers d, Fig. 5. Der Zeiger d wird durch eine senkrechte Welle b gedreht, indem an dem anderen Ende derselben das Kegelrad K befestigt ist, welches durch das Kegelrad e, das seinerseits auf die Welle der Kettentrommel G aufgekeilt ist, in Drehung versetzt wird.. The helmsman can see the exact position of the tiller from the position of the pointer d, Fig. 5. The pointer d is rotated by a vertical shaft b , in which the bevel gear K is attached to the other end of the shaft, which is connected by the bevel gear e, which in turn is keyed onto the shaft of the chain drum G, is set in rotation.

Die Anordnung der Leitungsdrähte ersieht man am besten aus dem Schema Fig. 3. Die . Wippe i kann sowohl mit g als auch g¹ Contact machen, je nachdem dieselbe links oder rechts geneigt ist. Die Stellung der Wippe hängt, wie gesagt, von der Drehung des Steuerrades A ab. Die Contactfedern g g¹ sind durch Leitungsdrähte pp¹ mit je einer Contactbürste mm¹ jedes der beiden Motoren EE¹ verbunden, während die entgegengesetzten Bürsten Ot²Ot³ jedes Motors durch den Leitungsdraht 0 mit der Klemmschraube S der Dynamomaschine verbunden sind.The arrangement of the lead wires can best be seen from the diagram in Fig. 3. The. Rocker i ^{can make 1} contact with both g and g , depending on whether it is tilted to the left or right. The position of the rocker depends, as I said, on the rotation of the steering wheel A. The contact springs gg ¹ are connected by lead wires pp ¹ to a contact brush mm ^{1 of} each of the two motors EE ¹ , while the opposing brushes Ot ² Ot ^{3 of} each motor are connected to the clamping screw S of the dynamo by the lead wire 0.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende. The mode of operation of the apparatus is as follows.

Bei jeder Steuermaschine, welche auf grofsen Schiffen Verwendung- findet, ist es wesentlich, dafs die Bewegung des Steuerrades dieselbe ist, als ob mittelst eines direct mit dem Ruder verbundenen Steuerrades gesteuert wird.With every steering machine which is used on large ships, it is essential that the movement of the steering wheel is the same as if it were directly connected to the rudder by means of one Steering wheel is controlled.

Wird daher z. B. das Steuerrad A nach Backbord gedreht, so schlägt die Wippe i nach links infolge der Drehung des Nuthenrades j und der während der Drehung derselben genügend starken Reibung zwischen den konischen Flächen der Frictionsräder j und h und macht bei f Contact mit den Contactfedern g. Dieser Contact und die daraus resultirende Drehung des Motors E währt aber, wie oben erklärt, nur so lange, als der Steuermann das Steuerrad in Drehung erhält. Der auf diese Weise geschlossen gehaltene Strom versetzt den Elektromotor E in Drehung, während der Inductor des Motors E¹ innerhalb der Polenden der inducirenden Magnete leer läuft. Das Triebrad F, welches mit dem Zahnrad D zusammen arbeitet, überträgt seine Drehung auf die Kettentrommel G, und dadurch wird das eine" Ende der Kette J angezogen, während das andere Ende' der Kette gelockert wird. Hierdurch wird das Ruder im verlangten Sinne gedreht.If z. B. if the steering wheel A is turned to port, the rocker i hits to the left as a result of the rotation of the Nuthenrades j and the friction between the conical surfaces of the friction wheels j and h which is sufficiently strong during the rotation and makes contact with the contact springs g at f. As explained above, this contact and the resulting rotation of the motor E only lasts as long as the helmsman keeps the steering wheel rotating. The current kept closed in this way sets the electric motor E in rotation, while the inductor of the motor E ¹ runs idle within the pole ends of the inductive magnets. The drive wheel F, which works together with the gear wheel D , transmits its rotation to the chain drum G, and thereby one end of the chain J is pulled while the other end of the chain is loosened. This turns the rudder in the required sense .

So lange der Steuermann das Steuerrad in derselben Richtung dreht, wird elektrischer Contact an dem Ende der Wippe i erhalten und der Elektromotor, welchem der betreffende Contact angehört, dreht das Ruder in entsprechender Richtung; hört aber die Drehung des Steuerrades auf, so bringt die Feder k die Wippe i in ihre normale Horizontallage zurück, der elektrische Contact wird gebrochen und der Elektromotor tritt aufser Thätigkeit. In ganz derselben Weise erfolgt durch eine Drehung des Steuerrades nach der entgegengesetzten Richtung eine Drehung des Helmstockes nach der anderen Seite, indem nun der zweite Elektromotor in Thätigkeit tritt, und das Ruder dreht sich nach Steuerbord. Der Winkel, unter welchem das Steuerruder steht, läfst sich direct aus der Stellung des Zeigers ersehen.As long as the helmsman turns the steering wheel in the same direction, electrical contact is obtained at the end of the seesaw i and the electric motor to which the relevant contact belongs turns the rudder in the corresponding direction; but if the turning of the steering wheel stops, the spring k brings the rocker i back into its normal horizontal position, the electrical contact is broken and the electric motor stops working. In exactly the same way, by turning the steering wheel in the opposite direction, the helmet stick is turned to the other side, the second electric motor now coming into action, and the rudder turning to starboard. The angle at which the rudder stands can be seen directly from the position of the pointer.

Die beschriebene Maschine kann in geänderter Form auftreten, indem nur ein Motor verwendet wird, dessen Drehungsrichtung durch Reversion des das magnetische Feld erregenden StromesThe machine described can appear in modified form by using only one motor whose direction of rotation is due to the reversion of the current that excites the magnetic field

Claims

can be reversed. The reversal of the direction of current can in this case be effected by rocker i and contact pieces g g1, or the movement of rocker i can be used to change the angle of the commutator brushes to the commutator of the individual motor mentioned, in order to bring about a reversal. The steering apparatus need not necessarily be attached directly under the wheel α, but can, where it appears desirable, be placed above the tiller itself, while the chain c, which, in order not to be exposed to damage, lies in tubes or boxes Guide rollers after the wheel j is guided. Finally, where it appears expedient, the rocker i can be moved directly by a lever without the interposition of the steering wheel A or the wheels C and j. Pat τ-An Proverbs: In the case of steering machines for ships or other vehicles:

1. The use of one or more electric motors EE ¹ in conjunction with a chain or cable drum G, for the purpose of setting the latter in rotation.

2. In the case of the under i. protected arrangement the use of the contact rocker i, Fig. ι and 2, and the contact pieces gg ¹ in connection with the friction wheels j and h and the spring k, for the purpose of giving the said chain drum any rotation.

3. In the case of the control machine protected under 1., the use of a chain drum influenced pointer, Fig. 5.

4. The arrangement protected under 1. and 2. in connection with the chain drive c Cj.

For this purpose ι sheet of drawings.