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Selbststeuereinrichtung für Ruderanlagen Es sind Selbststeuereinrichtungen
für Ruderanlagen bekannt, bei denen das Ruder in Abhängigkeit von; der Größe- der
Kursabweichung oder in Abhängigkeit von der Zeit auf verschieden: große Winkel angestellt
wird. Diese Anpassung der Ruderwinkel an die Größe der Kursabweichung wird dabei
durch elektromechanische Einrichtungen erreicht, die derart arbeiten, daß durch
mehr oder weniger große Kontaktwege und eine in. ihrem Ansprechzeitpunkt verstellbare
Nachdrehv orrichtung die Verstellungen des Ruders zu verschiedenen Zeitpunkten eingeleitet
oder abgestoppt werden. An Stelle dieser mechanischen Einrichtungen werden auch
elektrische Einrichtungen verwendet, die mit veränderlichen. Kondensatoren un,d/oder
Widerständen arbeiten, ,durch. die ähnliche Betriebseeigenschaften hervofgerufen
werden.
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Bei allen. diesen Selbststeuereinrichtungen ist:, abgesehen von der
übrigen Apparatur, ein Rückmeldegerät vorhanden, welches die Stellung des Ruders
zur Selbststeuereinrichtung überträgt, wobei dieser Wert; zur Steuerung mit herangezogen.
wird. Im übrigen wird. bei den bekannten Anlagen bei größeren Kursabweichungen das.
Ruder immer auf einen größeren. Winkel gestellt, als dies bei kleineren Kursabweichungen,
der Fall ist. Diese Arbeitsweise ist durch den Aufbau der bekannten Selbststeuereinrichtungen
bedingt. Erforderlich ist sie nicht, es ist vielmehr erwünscht, auch größere Kursabweichungen
mit kleineren Ruderwinkeln auszugleichen. Durch größere Ruderwinkel werden nämlich
der Schiffswiderstand und; der Propulsion:swirkungsgrad in unerwünschter Weise verschlechtert.
Es ist deshalb richtiger, mit kleinen Ruderwinkeln. über eine etwas längere Zeit
das Schiff zu steuern als umgekehrt.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Selbststeuerung
von Ruderanlagen, bei der die
Verstellung .dies Ruders auf einen
von der Größe und der Zeit -der Kursabweichung unabhängigen einstellbaren
Ruderwinkel begrenzt wird. Vorteilhaft erfolgt die Begrenzung der Ruderverstellung
bei kleinen Kursabweichungen auf kleine Ruderwinkel und bei größeren Kursabweichungen
selbsttätig auf größere Ruderwinkel.
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Diese Selbststeuerung kann mit der zusätzlichen Handsteuerung in der
Weise kombiniert werden, daß das Rückmeldegerät der Handsteuerung gleichzeitig zur
Rückmeldung der Selbststeuerung dient.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine dem
letzterwähnten Vorschlag entsprechende Einrichtung,.
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Es bezeichnet ro, die handbediente Fernsteuerung, ii die abhängig
von Kursabweichungen arbeitende Selbststeuerung und 12, die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung
zu dieser Selbststeuerung.
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Die Fernsteuerung io besteht in üblicher Weise aus einem elektrischen
Geber- und Empfängersystem, in dem der Rudereinsteller i3 als Geber und der Ruderwächter
14 als Empfänger wirken. Durch Zu- oder Abschalten von Widerständen, i5@ in einem
Zweig der als Differentialwicklung ausgestatteten Feldwicklung 16 eines den-Stellmotor
des Ruders speisenden Leonardgenerators, wird eine Unsymmetrie im Feld erzeugt.
Durch die eintretende Spannungserregung des Generators wird über dien Rudermotor
das Ruder verstellt. Gleichzeitig wird ein dem Widerstand im Rudereinsteller 13,
entsprechender Widerstand 17 im Ruderwächter 14 an der Rädermaschine verstellt und
somit der zweite Zweig des Differentialfeldes beeinfiußt. Bei Widerstandisgleichheit
und damit Feldgleichheit der beiden Differentialspulen 16 ist der Generator
nicht mehr erregt, und,die Ruderanlage kommt zum. Stillstand. Jeder Stellung des
Rudereinstellers i3 entspricht also eine bestimmte Stellung des Ruderwächters. 14
und damit des Rudrers.
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Diese Fernsteuerung io in gleicher oder ähnlicher Ausführung wird
gemäß der Erfindung derart mit der Selbststeuerung ii kombiniert, daß der Rudereinsteller
13 abgeschaltet wird, während der Ruderwächter 14 seine Funktion unverändert beibehält,
und zwar in Zusammenschaltung mit. einem Ersatzwiderstand; i8 der Selbststeuerung
i i.
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Durch Stiromimpulse, die bei Kursabweichungen des Schiffes vom Richtungsweiser
beliebiger Art (Mägnetkompaß, Kreiselkompaß, Kathodenstrahlkompaß oder Töchter derselben)
abgenommen werden4 wird über Röhrenverstärker ig; 2,o oder Relais, 211, 22 durch
direkte Einschaltung ein dem Vorschaltwiderstand 1,5, des Rudereinstellers 13 entsprechender
Widierstand ig vor die eine oder andere Differentialspule 16 geschaltet. Die Schaltung
erfolgt mittels der Relaiskontakte 23' undt 2@4. Der Schalter 215. dient zur Umschaltung
von der Handsteuerung io auf die Selbststeuerung ii.
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Die Steuerung stellt das Ruder auf einen. Winkel ein, wie er der Größe
dies Vorsehältwiderstandes 18 entspricht. Die Rückführung in dien Gleichgewichtszustand
erfolgt wie bei der Handsteuerung durch den Ruderwächter i4. Die Größe dies Ruderwinkels
kann. in Abhängigkeit von den Steuereigenschaften des Schiffes und den jeweiligen
Wind- und Wetterverhältnissen gewählt werden. Zu diesem Zweck ist der Widerstand
r8 mit einem Abgriff 26 versehen, der Widerstandswerte entsprechend den Ruderwinkeln
i, 2, 3; 4 und 5'° abgreifen kann. Das Ruder läuft also nicht mehr in -Abhängigkeit
von der Größe der Kursabweichung oder in Abhängigkeit von der Zeit auf verschieden
große Winkel, sondern, auf dien hier fest eingestellten Wert ein.
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Es können Fälle vorkommen, bei denen diese Winkel nicht mehr ausreichend
sind, um das Schiff auf seinen ursprünglichen Kurs zurückzuführen. Für diese Fälle
wird bei größerer Kursabweichung durch das zeitlich später als die Relais 21, z2
ansprechende Relais a:7 mittels eines Kontaktes 28 der Widerstand 18 überbrückt
und nun über den mit dem Abgriff 2,6 gekuppelten Schalter 29 der Steuerimpuls. so
in die Steuerung eingeleitet, d!aß das Ruder auf ebenfalls vorbestimmte größere
Ruderwinkel einläuft. Beim Ausführungsbeispiel ist die Schaltung so angeordnet,
daß für die ersten Rudergrade i, 2 und 3 bei größerer Kursabweichung das Rudrer
sich auf 5`' einstellt. Für die Werte 4 und 5: Rudergrad bei normaler I,,ursabweichung
wird sich bei größerer Kursabweichung ein Ruderwinkel von, io' einstellen. Diese:
Werte sind hier nur beispielsweise angegeben; sie können schaltungsmäßig entsprechend
den Erfordernissen auch beliebig anders gewählt werden. Auch, kann, z. B. eine dritte
oder weitere Stufe für außergewöhnlich große Kursabweichungen geschaffen werden.
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In sinngemäß gleicher Weise arbeitet die Steuerung bei Wechselspannung.
Hier wird nicht durch mechanische Verdrehung des Einstellers, sondern durch Einschalten
von Induktivitäten, Kondensatoren und./oder Widerständen die Spannungsdifferenz
geschaffen, die den Empfänger veranlaßt, sich zu drehen und die gewünschte Einstellung
des Ruders, vorzunehmen.
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Die praktische Ausführung der erfindungsgemäßen; Steuerung isb mit
allen bekannten mechanischen und elektrischen Mitteln, wie mechanisch verstellbaren
Kontakten, Röhren, mit einstellbaren Betriebsdaten usw., möglich. Besondere Vorteile
bietet die Anwendung von polarisierten Relais, da bei diesen durch Veränderung der
Vormagnetisierung auch in Verbindung mit regelbarer Lichbcharakteristik oder Kontaktranord@-nung
der verschiedenen: Kompaßandagen die Empfindlichkeit der Anlage beliebig den jeweiligen:
Verhältnissen angepaßt werden kann.
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Erfindungsgemäß kann die Anlage mit einer Alarmeinrichtung versehen
werden, die in, Abhängigkeit von der Zeit oder von der Größe einer längeren Kursabweichung
betätigt wird und, so ein Versagen der Fernsteuerung, z. B.. durch Ausfall der Selbststeuereinrichtung,
oder ein Schadhaftwerden irgendeines anderen; Teiles der Anlage anzeigt. Diese Einrichtung
kann z. B. `aus einem über einen Widerstand aufladbaren Kondensator bestehen, der
ein optisches öder akustisches Signal in
Tätigkeit setzt, sobald
er durch längere Kursabweichung; ohne d-aß das Schiff durch den Nullkurs geht, so
hoch aufgeladen wird,, d@aß seine Spannung zur Betätigung dieser Anzeige ausreicht.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß bei Erreichen sehr großer Kursabweichungen
durch eine Fotozelle ein Alarmsignal ausgelöst wird.