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Kraftübertragungsgetriebe, insbesondere bei elektrischen Steuerapparaten
für Schiffe. Durch die Erfindung wird bezweckt, -ein Kraftübertragungsgetriebe insbesondere
. zum Ruderlegen auf Schiffen zu schaffen, bei dem ohne Zuhilfenahme einer von Hand
bedienbaren Kupplung vom Kraftantrieb zum Handantrieb übergegangen werden kann.
Dies ist gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß für den Fall des Versagens des
Kraftantriebes die für gewöhnlich das Getriebe mit dem Ruder verbindende Kupplung
selbsttätig ausgerückt und die Kupplung des Ruders mit dem Steuerhandrad selbsttätig
herbeigeführt wird. Wählt man als Antriebsmaschine (Primärmaschine) einen Elektromotor,
so dient vorteilhaft zum Kuppeln und Loskuppeln ein in den Stromkreis eingeschaltetes
Solenoid, dessen Kern mit der Kupplung in Verbindung sieht.. Soll durch den Elektromotor
die Pumpe eines regelbaren Flüssigkeitswechselgetriebes angetrieben, werden, so
wird für gewöhnlich der Solenoidkern (d.-h. wenn der Motorstromkreis geschlossen
ist) entgegen der Wirkung einer Feder in einer Stellung gehalten, bei welcher der
Motor mit dem Ruder und das Handrad mit der Regelungsvorrichtung des Flüssigkeitsgetriebes
gekuppelt, jedoch von dem Ruder losgekuppelt ist. Wird der Erregerstromkreis des
Sölenoid.s unterbrochen, so wird. die Kupplungsvorrichtung durch die Feder so beeinflußt,
daß der Motor vom Ruder und das Handrad von der Regelungsvorrichtung losgekuppelt,
das Handrad aber mit dem Ruder gekuppelt wird. Zur Unterstützung des Solenoids oder
auch anstelle desselben kann ein Fliehkraftregler mit der Kupplungsvorrichtung verbunden
sein, um im Falle des Versagens des Motors die Kupplungen ein- oder auszurücken.
Der Fliehkraftregler wird allein verwendet, wenn die Antriebsmaschine kein Elektromotor,
sondern eine umlaufende Kraftmaschine o..dgl. ist.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Getriebes nach
der Erfindung dargestellt.
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Fig.r zeigt eine teilweise schematisch gezeichnete Gesamtansicht einer
Ausführungsform des Getriebes in Anwendung bei einer Steuerungseinrichtung für Schiffe.
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Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform des Getriebes nach .der Erfindung
in einer teilweise schematisch dargestellten Seitenansicht ebenfalls bei einer Steuerungseinrichtung
für Schiffe.
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Fig. 3 ist der Grundriß der Fig. a bei fortgelassenem oberen Teil
der Einrichtung.
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Fig. q: zeigt eine Abänderungsform der Steuerungseinrichtung nach
Fig. z.
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In diesen Figuren ist die Ruderspindel mit A und ein. Druckflüssigkeitsmotor
zum Antrieb derselben mit B bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach Fig. z ist
dieser Motor
ein umlaufender Motor, während in Fig. a und 3 zwei
Motore mit hin und her gehenden Kolben vorgesehen sind. Die Druckflüssigkeit wird
dem Motor B mittels einer in ihrer Leistung regelbaren und umsteuerbaren Pumpe C
zugeführt, die durch eine Antriebsmaschine Cl mit gleichbleibender Umlaufsgeschwindigkeit
angetrieben wird. C2 ist eine Steuerwelle für .die Regelungsvorrichtung der Pumpe
und mit D ist ein Handrad bezeichnet, durch das einerseits die Regelungsvorrichtung
eingestellt werden kann, wenn .die Ruderspindel durch -den Kraftantrieb beeinflußt
wird, und andererseits die Ruderspin.d'el selbst beim Versagen der Antriebsmaschine
Cl, C, B angetrieben werden kann. E, El sind Kupplungsglieder und E2 ein
dazu gehöriges Solenoid. Ein Fliehkraftregler E3 (Fig. i) kann ferner dazu dienen,
entweder dieses Solenoid zu ersetzen oder .dessen Wirkung zu unterstützen.
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Bei der Ausführungsform der Steuerungseinrichtung nach Fig. i trägt
die Welle des Motors B ein Zahnrad b, das mit einem Stirnrad b1 in
Eingriff steht. Dieses Rad sitzt lose auf d'er zum Antriebe der Ruderspindel dienenden
Welle BI und ist mit Kupplungsklauen versehen, die mit dem längsverschiebbar auf
der Welle BI befestigten Kupplungsgliede E -in Eingriff treten können. Das Kupplungsglied
E ist beiderseitig mit Klauen versehen, so daß es beim Verschieben aus der gezeichneten
Lage mit einer Kupplungsscheibe dl in Eingriff kommt, die auf der Welle d des Handrades
D befestigt ist. Auf der Welle d ist ferner längsverschiebbar das andere Kupplungsglied
El befestigt, das. für gewöhnlich mit einem Zahnrad c gekuppelt ist. Dieses Zahnrad
steht mit einem Zahnradcl in Eingriff, das längsverschiebbar auf einer Welle c2
gelagert ist. Mit einem Gewindeteil greift diese Welle in ein Zahnrad c3 ein, das
mit dem Stirnrad b1 zusammenwirkt: Die Welle c2 steht mit der Steuerwelle C2 der
Regelungsvorrichtung der Pumpe in geeigneter Verbindung.
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Die beiden Kupplungsglieder E, El sind durch eine Stange e miteinander
und mit ,dem Kern des Solenoids E2, der unter dem Einfluß einer Feder EZx steht,
verbunden. Ferner können diese Kupplungsglieder an einen Fliehkraftregler
Es angeschlossen werden.
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Wird die Ruderspindel durch den Kraftantrieb eingestellt, so werden
-die Kupplungsglieder durch das Solenoid EZ in den dargestellten Stellungen gehalten,
d. h. durch das -Kupplungsglied E wird der Motor B mit der Ruderspindel A und durch
das Kupplungsglied El das Handrad D mit der Steuerwelle C2 gekuppelt. In dieser
Stellung der Kupplungsglieder wirken die Teile cl, c2, c' als eine Stellhemmung,
durch welche die Re elungsvorrichtung der Pumpe C so beein flußt wird, daß sie stets
in der Nullage ver. bleibt. -Für den Fall, daß die Antriebsmaschine C: (Primärmaschine)
versagt, wird das Sole. rioid E2, das in den Stromkreis der Primärinaschine eingeschaltet
ist, stromlos und durch die Feder E2x werden ,die Kupplungsglieder E und El nach
oben verschoben, wodurch das Glied E'- außer Eingriff mit dem Zahnrad c gebracht
wird, während -das Kupplungsglied E außer Eingriff mit dem Stirnrad b1, dagegen
in Einsgriff mit der Kupplungsscheibe dl kommt. Die Welle d ist dadurch von der
Welle c2 losgekuppelt und an die Welle B1 angeschlossen, die ihrerseits mit dem
Motor B nicht mehr in Verbindung steht. Die Ruderspindel A kann nun durch
das Handrad D angetrieben werden. Der Fliehkraftregler E' beeinflußt die
Kupplungsglieder unmittelbar, wenn die Geschwindigkeit der Antriebsmaschine Cl nennenswert
fällt.
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Der Motor hat bei der Ausführungsform der Steuerungseinrichtung nach
den Fig. 2 und 3 hin und her gehende Kolben, die an einem gemeinsamen, an der Ruderspindel
A befestigten Querhaupt ängelenkt sind. Bezüglich der anderen Einzelteile stimmt
diese Bauart im wesentlichen mit der .in Fig. i dargestellten überein. Das Kupplungsglied
E ist zwecks Herstellung der Verbindung zwischen der Welle d und der Ruderspindel
A mittels der Kegelräder cx, c?x, wenn das Solenoid EZ stromlos wird, an beiden
Seiten mit Klauen versehen. Bei beiden hier beschriebenen Bauarten können auch zwei
Solenoide angeordnet werden, von denen eins auf jedes der Kupplungsglieder E, El
wirkt.
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_ Bei 'der Ausführungsform der Steuerungseinrichtung nach Fig.4 ist
das Kupplungsglied El in Fortfall gebracht. Das Kupplungsglied E ist hier an. dem
Zahnrad Ex angebracht, das mit dem Zahnrad c3 in Eingriff steht, und das mit dem
Zahnrad cl zusammenwirkende Zahnrad c ist mit der Welle d fest verbunden. Die Zahnräder
Ex, cs sind so ausgebildet, daß sie stets miteinander in Eingriff bleiben, auch
wenn das mit dem Kupplungsgliede versehene Zahnrad Ex verschoben wird. Die Stellhemmung
wird daher bewegt, ob nun die Ruderspindel mit Hilfe des Steuerrades oder :durch
den Motor B angetrieben wird. Im letzteren Falle wirkt die Stellhemmung im wesentlichen
ebenso wie oben beschrieben wurde, während im ersteren Falle die Regelungsvorrichtung
mit der Steuerwelle 02 stehen bleibt, da die Bewegung, welche die Stehhemmung durch
die Drehung der Steuerradwelle d erfährt und welche eine Einstellung der Regelungsvorrichtung
hervorrufen würde,
durch die Bewegung des Zahnrades Ex ausgeglichen
wird. Die Anzahl der Einzelteile der Steuerungsvorrichtung ist bei dieser Bauart
verringert und die Belastung des Solenoids zum Antrieb der Kupplungsvorrichtung
ist verkleinert im Vergleich mit der Bauart, bei welcher zwei Kupplungsglieder verwendet
werden. Die Stehhemmung bleibt ferner imn:er in der richtigen Betriebslage, wenn
das Ruder von Hand mittels des Handsteuerrades angetrieben wird.
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Die Steuerungseinrichtung wird bei ihrer Verwendung für Schiffe zweckmäßig
in dem hinteren, sieh an die Ruderspindel anschließenden Teil des Schiffes untergebracht,
während der zum Antrieb der Pumpe C dienende Elektromotor C1 vorteilhaft in einem
der mittleren Abteile aufgestellt wird, um ihn zur Vornahme etwaiger Einstellungen
leicht zugängig zu machen.
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Dias Ruder kann auch durch einen Elektromotor unmittelbar angetrieben
werden, anstatt unter Vermittlung des beschriebenen regelbaren Druckflüssigkeitgwechselgetriebes.
An die Stelle der Regelungsvorrichtung der Pumpe tritt dann ein Widerstand, während
das oder die Solenoide zum Antrieb der Kupplungen dienen. Die Solenoide werden zweckmäßig
zwischen die positiven und negativen Stromzuleitungen eingeschaltet, und zwar zwischen
den Widerstand und die Stromquelle, wobei in dem Stromkreis ein selbsttätiger Ausschalter
zwischen Stromquelle und den Solenoiden angeordnet ist.
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Die Einrichtung nach der Erfindung kann überall da Anwendung finden,
wo es wünschenswert ist, schnell vom Kraftantrieb zum Handantrieb übergehen zu können.