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Steuereinrichtung für Schiffsantriebe Gegenstand der Erfindung ist
:eine Steuereinrichtung mit einer zum Anlassen, _ Stillsetzen oder Umsteuern eines
Antriebsmotors dienenden, aus einer Nulllage nach zwei: Richtungen hin verstellbaren
Steuerwellie, die durch eine Fernübertragun:gseinrichtung mit Hilfeeiner Nachla
ufsteuerung beeinflußbar ist. Bei der neuen Steuereinrichtung handelt es sich um
eine solche, bei der der Antrieb der Steuerwelle in normalem Betrieb elektromotorisch,
im Notfalle auch von Hand erfolgen kann. Der Bedienwigsmann hat also, solange vier
elektromotorische Antrieb wirksam ist, nur dien verhältnismäßig leicht zu bewegenden
Steuerschalter für den ie Steuerwelle verdrehenden Motox zu betätigen. Bei elektrischen
Schiffssteuerungen kann aber neben einer solchen elektrischen schrittweisen Einstellung
der Steuerung aus Sicherheitsgründen nicht auf die Möglichkeit einer mechanischen
Bedienung von Hand verzichtet werden.
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Bei den bisher bekannten Anordnungen dieser Art besteht jedoch stets
die Gefahr, d;aß der Bedienungsmann, der nur die elektrische Betätigung gewohnt
ist, bei plötzlich auftretender Notwendigkeit, die Anlage von Hand bedienen zu müssen,
mit den hierfür erforderlichen Handgriffen nicht vertraut ist und Feihlschaltunge:n
begeht oder aber die Ausführung der gegebenen Befehle aus Unsicherheit verzögert.
Vielfach ist es auch nötig, daß der Bedienungsmann blehn Übergang zur Handsteuerung
seinen S.tandoet plötzlich wechseln muß, so daß er nicht mehr den ge%väh_ raten
überblick über die große Anzahl. der hei Ausführung der Befehle zu beobachtenden
Geräte hat.
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Beim Erfindtungs:gegenstand werden die vorbezeichneten Mängel dadurch
beseitigt, d;aß das -Kommaudo,organ für die Nachlaufsteuerung mit dem die jeive!il,ige
Stellung der Steuerwelle anzeigenden und auch die Kounmando@s von der anzeigenden
empfangenden Gerät zu einer Einheit zusammengebaut ist, wobei das die jeweilige
-wirklich,e Stellung der Steuerwelle anzeigende Organ als Nachlauforgan der Nachl.aufsteuerung
ausgebildet ist.
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Bekannt sind Steuereinrichtungen mit einer Steuerwelle, deren Einstellung
durch eine Fernübertragungseinrchtung von einer von der Steuerwelle entfernt liegenden
Kom:mando,stelle veranlaßt wird. " Bei diesek
Einrichtungen ist
ein die jeweilige Lage der Stc^aierwelle anzei-gendes@ Organ und cri clie Knmmatidos
von der Fernübertragirti-seit@richtung empfangende Organ in cir:erin cri>igen Anze4gegerät
verei@nigt, Lind de Zeiger beider Organe spie.'en vor clerselten Anzeigeskala. Diese
bekannten rinrichtungen d._eneri anderen Zwecken, unll zwar vornehmlich zur Fernsteuerung
von 'Scheino:erfern; Geschützen u. dgl. Für die Ausführung e_tier testim:mtenReihe
aufeinanderfolgend-er Schaltvorgänge, wie sie bei Schiffsantr'.eben für die Durchführung
vorn Unisteuerl:efe@i@en u. dgl. erforderlich sind; wurden diese Enrichtungea bisher
nicht henuizt.
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Für Scliiffsanirielie, insbesondere Wechselstromsch,iffsantrieb,e,
bietet aber die Stenereinrichtu,ng gemäß der Erfindung mancherlei Vorteile. Das
Steuergerät hat-bei solchen An-h 'al> -:en eine große Anzahl von verschiedenen
Sclialisttifeii rum Anlassen des Prop@ellerinctors- zu durchlaufen. Beispielsweise
wird bei Verweiidatng eines S:y-nclironmo@tors als Schiffsantri,elisinotor in der
ersten Stufe der urierregte S:ynchraninator in dem jeweils ausgewählten Drehs rin
mit dem ebenfalls noch utlerregten Generator verbunden. In dernächsten Stufe wird
die Gerier atorerregung eingesciialtet und auf enen übernormal hohen Wert gebracht,
so da1') der Synchronmotor mit Hilfe seirc;# Dämpferwicklung asynchron anläuft.
Darauf wird in der folgenden Schaltstufe der Syncliroiimotor, na(-hdem er beinalte
die synchrone Drehzahl erreicht hat, durch Einschalten seiner Erregung in den Synclir
o:riis,m-us gezogen lind schließlich in e:r:er V iteren Schaltstute clie Erregung
des Genieratars auf einen \ornzalwert herabgetetzt. Be:ni Stillsetzers des Antriebs
wird@durch Zurückführen der Steuerwelle die Erregung der Maschinen aufgehohen und
dann die Verh.=ndti:i,- mit dein Generator unterbrochen. Wenn d'e Steuerwelle aus
der Nullage in der anderen R'chtung verdreht wird, wiederholen s"cli die verschiedenen
S-clia'.ivorgänge unter Unil-elir des Drelisimies.
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Bei Anwendung der Erfindung auf die Steuerung vors M'ecliselstroms.chiffsantrieben
w'-.rd durch die koristrtilktive Zusammerifas,sung von elektrischer und mechanischer
Steuertalg err'eiclit, d.aß der Be lienain-,s.mati,n bei der im `gor malfal:e üliliclieri
-e'.ehtriscli@en Betätvgu.ng stets auch das z<#-eclcmäß:g so.ar mitlaufende niechana@l@@e
Betä.igumJso@'g an unmittelbar vor sich he.t, so daß ihm dessen Beu-egtingeii vollkorniaen
geläufig sind und er im Notfalle, z. E. lie:m Versagen der elektrischen Verstell-@-orrichtttng.
ohne weiteres die inechanischc@ lei-Stellvori-ichtung (dasHandrad) in richtil-zr
t; eise bedienen kann. Da er auch bei Handl.edienutig- aii dein Nachlauforgan die
wirk liche Bewegung des Schaltapparats genau so, wie er es von der elektrischen
Betätigung her gewohnt ist, dauernd able@eti kann. sind Bedienungsfehler oder wegen
des Ungewohnten zögernde Bedienung-, die gerade irn -Notfall sehr folgenschwer sein
könnten, nicht zu befürchten. Die Anordnung wird dabei zweckmäßig so durchgebildet,
daß die von dem Schaltmotor bzw. von dem Handrad des Apparats aus angetriebene Steuerwelle
die z:i betätigenden Schalter unmittelbar steuert.
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Des weiteren ist zu erwähnen, da(:) bei der Anordnung gemäß der Erfindung
der Enipfänger für die von der Kornmanclobrücke eitles Schiffes aus übertragenen
Befehle mit dem Steuergerät für die Ausführung dieser Befehle vereinigt werden kann,
während liislrer der Empfänger -seitlich neben dem auch den Stellun gsze,ger der
Steuerwelle aufnehmenden Steuerstand der Welle angeordnet war. Für das Aufnehmen,
Quittieren tuid Durchführen der von der Kommandobrücke k.)minendvii Befehle waren
daher bisher meist zwei Bed,ienungsmänn-er erforderlich-. Durch die iri der Erfindung
vo.rgeschlage.rne Vereinigung des die fernübertragenen Befehle anzeigenden Organs
mit dem die wirkliche Stellung der Steuerwelle anzeigenden Organ in eitlem gerneinsamen
Anzeigegerät ist die Bedienung der Steuereinrichtung wesentlich vereirfacht, da
ein Manen durch den Vergleich der vorzugswe@ise auf ein@ei- gemeinsamen Skala spielenden
Zeiger der beiden Organe ohne Standoriwechsel den von deromiliandahri::ckc kommenden
Befehl ,aufnehmen, qu'ttiereri und ausführen kann.
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4:ti@ßerdern kann die neue A.nordriung leicht so durchgebildet werden,
daß mit Siclierhe-t der übermittelte Befehl richtig ausgeführt t wird, wenn die
Rückmeldung niit dein abgegebenen Kommando übere:nstin::lit, t;-älirend bei Quittierung,
des Kommandos durch den bisher üblichen besonderen M.aschir.eiite@raphen nur bestätigt
wurde, daß der Befehl .im Maschinenraum richtig ankam; jedoch bestand keinerlei
Kontrolle darüber. daß der Bcdienungstnan,n den Begeh rien Befehl richtig ausgeführt
hat.
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In denn Figuren ist als 3itstüliL-ungsl>c:isp:el der Erfindung schematisch
ein Schaltapparat dargestellt, der ztir Steuerwig eines Wechselstromschiffsa,nirieibes
liestinimt ist. Fig. i ze`t eine Seitenansicht des Schaltapparats. Mit r ist eine
Schaltwelle bezen=^_linet, die eliteheil=e von Schaltnocken 2 trägt. Jeder dieser
Schaltnocken arbeitet mit einem dazugehörigen Schalter S., S., S3 ... Sn
zusammen. Mit Hilfe d@:esei- Schalter werden die Hochspannurgs-und d,e Erregerstromkreise
für die Regelung des \Vechselstrom:schiiffsantri,el-es iti der vorgeschriebenen
Weise in bestimmtet: Stufen
geschaltet. Di!e Nocken sind derart
ausgebildet, daß s"!e bei der Drehung der Welle i die einzelrein Schalter in der
gewünschten Reihenfolge und Zewt betätigten, so daß damit zwangsläufig die für das
Einschalten bzw. Umschalten, Übererreger des Generators, S.ynchroneisieren des Propellermotors,
Normal= erregen dies Generators oder für das -einer den verschiedenen Betriebszuständen
angepaßten Erregung und gegebenenfalls auch :die für die GeschuincUgkeitsr:e@gelung
an der Primärmaschine erforderlichen Vorgänge ausgeführt oder beim Rückdrehen der
Steuerwelle wieder aufgehoben werden.
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Die Schaltwelle 1 trägt an ihrem linken Ende ei n Zahnrad 3, das mit
zwei weiteren Zahnrädern q. und 5 zusammenarbeitet, und zwar wird das Zahnrad 4
von .einem Elektromotor 6 angetrieben, der zur elektrischen Verst.ellung der Schaltwelle
i dient. Mit dem Zahnrad ,5 ist ein auf der Vorderseite einer Schalttafel 7 befindliches
Handraid 8 gekuppelt, so da.ß die Welle i auch von Hand mit Hilfe des Handrades
betätigt werden kann. NOrmal,erwe,.#sie dient zur. Verstellung der Welle i der Elektromotor
6; daher kann gegebenenfalls das Handrad 5 .auch durch seine in der Figur nicht
dargestellte Vorrichtunig entkuppielt werden, @ebenso, -#v:@e beim Einkuppeln -des
Handrades der Elektromotor 6 ausgekuppelt werden kann.
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Für die elektrische Verstellung der Welle z ist eine an sich bekannte
Nachlaufsteueruilg verwendet. Der Kommandoschalter für .d:,ese Steuerung ist mit
9 bezeichnet. io ist das die wirkliche Stellung der Schaltwelle i anzeigende Nachlauforgan.
Dieses ist fest mit einem Zahnrad i i verbunden;, das mit einem auf der Welle i
sitzenden Zahnrad 12 zusammenarbeitet.
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Aus Fig.2, in welcher eine Vorderansicht der Steuervorrichtung dargestellt
ist, kann man die räumliche Lage des Handrades 8, des Zeigers io und des Kommando-schalters:9
ersehen. Der Kommandoschalter 9 ist mit einem Zeiger 13 versehen; dieser und der
Zeig er i o sp°,elen über einer Einstellskala 14, auf der eine Reihe vorn Marken
angebracht sind, die -den verschiedenen Schaltstufen des Schiffs,antri:e'oes zugeordnet
sind. Fest verbunden mit dem Zahnrad i i ist ein elektrischer Schalter 15, der in
der aus Iig. 3 ersichtlichen Weise aus. zwei durch ein Isolationsstück i6 getrennten
Kontaktstücken 17; 18 besteht. Auf diesem zylindrisch ausgebildeten Schalter gleiten
Bürsten ig und 20, welche ihrerseits fest mit dem Kommandoschalter g verbunden sind,
so@ -daß sie bei dessen Verdrehung ebenfalls, winkelleich verdreht werden. Das Handrad
8, das Zahnrad i i mit dem Schalter 15 und der Kommandoschalter 9 sind in der in
der Figur ersichtlichen Weise koaxial zueinander angeordnet. Der Koiiirr7i,andoschalter
9 ist auf einer mit dem Zahnrad i i fest verbundenen Weile 21 drehl:ar angeordnet.
Der zum Antrieb des Ma-Iors führende Strom wird dem mit plus und minus hezeichneten
Netz entnoinmen. Der Pluspol ist durch eine Leitung 22 mit dem Kontaktstück 17,
der Minuspol durch eine Leitung 23 mit dehn Kontaktstück 18 des Schalters 15 verbunden.
Der Strom wird durch die Bürsten i c) und 2o mit Hilfe der Leitungen 2,1
und 25 zum Matar 6 geleitet.
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In der ,n Fg. i und 2 dargestellten Schaltlage befindet sich die S,cl-#:altwelle
i in der Nullage;- denientsprechend stehen der Zeiger io und der Zeiger 13 ebenfalls
auf der Nullmarke der Skala 14:. Der Motors,troin ist am Schalter 15 unterbrochen,
da die Bürsten 19, 20 auf dem Isolationsstück 16 liegen. Zur elektrischen Verstellung
der Schaltwelle i der Vorausrichtung wird der hoiihnandoscl_,af ter g meiner RichtunZ
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne verstellt. Dadurch wird der Stromkreis für den
Motor 6 mit Hilfe des Schalters 15 geschlossen, so daß der Motor die Welle i im
Sinne der Vorwärtsfahrt des Schiffes, verstellt und über die Zahnräder 12, i i dien
Zeiger iat :entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne verdreht. Sobald der Zeiger io mit
dem Zeiger 13 wieder übereinstimmt, -%v-rd der Motor durch dien Schalter 15 wieder
abgeschaltet und die Antriebswelle dadurchstillgesetzt. Beim Verstellen des Kommandosc'nalters
9 im Uhrzeigersinne wird, wie aus der Figur ohne weiteres. erkennbar ist, der Motor
6 .im entgegengesetzten Drehsinne eingeschaltet, so daß die Welle i zurückgedreht
wird und diamit den Schiffsantrieb von Vorausfahrt auf Halt bzw. auf Zurückfahrt
schaltet.
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Die für die Erfindung wesentliche Zusammenfassung der für die elektrische
und für d,ie mechanische Betätigung der Steuerwelle i dienenden Organe zu einem
gemeinsamen Apparat :ermöglicht eine sehr einfache und sichere Bedienung des Antriebes.
Zweckmäßig sind auf :einer Schalttafel hinter dem Schaltapparat die zur Überwachung
des Schiffsantriebes erforderlichen Instrumente angebracht. Der Bedienungsn tann
kann, ohne seinen Standort ändern zu müssen, alle Kommandos nach Bel'.eben von Hand
oder mit der elektrischen Hilfssteuerung durchführen und behält d'.ie gewohnte Übersicht
über die Instrumente seiner Warte.
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Van kann die Erfindung auch noch weiter dahin durchbilden= daß der
bei S,ch.iffsantrieben übliche Mis;chinentelegraph mit dem obren beschriebenen Kommandoapparat
zusammengebaut wird. In diesem Falle würde
also außer den beiden
Zeiger. i o und 13
noch ein weiterer Zeiger über der Skala i4 spielen, der
von der K omtnandobrücl;Y-- aus ferngesteuert wird und der dem Bedienungsmann an
der Schalttafel anzeigt, -#velclieKommandos er ausführen soll. Durch Verstellen
des Kommandoschalters 9 in die Stellung, welche dem zusätzlichen, von der Brücke
aus betätigten Zeiger entspricht, meldet der Bedienungsmann zurück, daß der Befehl
aus#geführt ist.