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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 74: Signalwesen.CLASS 74: Signaling.

Der Apparat ist besonders für die Seeschifffahrt bestimmt und kann hier, für verschiedene Zwecke dienen, wie nachher an einigen Beispielen erläutert ist.The apparatus is particularly intended for maritime shipping and can be used here for various purposes serve, as will be explained with a few examples below.

Im wesentlichen besteht derselbe aus zwei Vorrichtungen, derjenigen zur Bedienung oder Handhabung (Fig. 1) und derjenigen zur Abgabe und Bethätigung der von der Bedienung empfangenen Eindrücke (Fig. 2, 3 und 4). Letztere soll zunächst beschrieben werden, weil dann die Erklärung der ersteren erleichtert ist.It essentially consists of two devices, the one for operation or Handling (Fig. 1) and those for the delivery and actuation of the operator received impressions (Figs. 2, 3 and 4). The latter should first be described because then the explanation of the former is facilitated.

Die Abgabe- oder Betätigungsvorrichtung besteht hauptsächlich aus vier etwa zur Hälfte mit Quecksilber gefüllten Cylindern abcd, wovon α mit b, sowie c mit d nahe dem Boden, dagegen α und e nahe dem Deckel mit einander in Verbindung stehen. Das Quecksilber in α und c trägt je einen Schwimmer e und f, welche ihre Auf- und Abwärtsbewegung durch Stangen g und g_y, sowie Hebel h und It₁ je auf eine der/ beiden parallel zu einander gelagerten und mittelst eingreifender Zahnräder \ und ^₁ von gleicher Gröfse und Zähnezahl verbundenen Wellen Ar bezw. Jc₁ übertragen. Die längere Welle k überträgt ihre Bewegung dann durch entsprechende Vorrichtungen auf denjenigen Mechanismus, der angetrieben werden soll, eine Steuerung, ein Zeigerwerk u. s. w.The dispensing or actuating device consists mainly of four cylinders abcd, approximately half filled with mercury, of which α with b and c with d near the bottom, while α and e near the lid are connected to each other. The mercury in α and c carries a float each e and f, which its up and down movement by rods g and g _y , as well as levers h and It ₁ each on one of the / two mutually parallel and mid-meshing gears \ and ^ ₁ of the same size and number of teeth connected shafts Ar respectively. Jc ₁ transferred. The longer shaft k then transmits its movement through appropriate devices to the mechanism that is to be driven, a control, a pointer mechanism, etc.

Die Fig. 2, 3 und 4 der Zeichnung zeigen den Apparat in Verbindung mit einer Anzeigevorrichtung, wobei Z das Zifferblatt oder die Scala ist, auf der ein auf der Mittelachse sich drehender Zeiger die gegebenen Kommandos bezw. deren Ausführung anzeigt. Bei dem die Anordnung der Cylinder abcd und der Wellen k A₁ zu einander darstellenden Grundrifs (Fig. 4) ist gezeigt, wie die Bewegung der Welle k durch entsprechende Räderübersetzung |₂ ^₃ auf die Zeigerachse m übertragen wird.2, 3 and 4 of the drawing show the apparatus in connection with a display device, where Z is the dial or the scale on which a pointer rotating on the central axis, respectively, the commands given. their execution indicates. In the basic pattern (FIG. 4) showing the arrangement of the cylinders abcd and the shafts k A ₁ to one another, it is shown how the movement of the shaft k is achieved by a corresponding gear ratio | ₂ ^ _{3 is transferred} to the pointer axis m .

Die Bedienungsvorrichtung (Fig. 1) besteht im wesentlichen aus zwei neben einander liegenden Cylindern / und I₁ mit den darin luftdicht verschiebbaren Kolben 0 und O₁. Letztere sind durch die zu ihrer Bewegung dienende Vorrichtung, Zahnräder, Schraubenspindeln oder, wie gezeichnet, Zahnstange η so mit einander in Verbindung gesetzt, dafs, wenn der eine bewegt wird, auch der andere, aber umgekehrt zu seinem Cylinder, sich bewegt, so dafs also, wenn 0 in Cylinder / hineingeschoben wird, O₁ aus Cylinder I₁ heraustritt, und umgekehrt.The operating device (FIG. 1) essentially consists of two cylinders I _{and I 1} _{lying next to one another with the pistons O and O 1} which can be displaced in an airtight manner. The latter are connected to one another by the device used to move them, gear wheels, screw spindles or, as shown, rack η so that when one is moved, the other moves too, but vice versa to its cylinder, so that So when 0 is pushed into cylinder /, O ₁ comes out of cylinder I ₁ , and vice versa.

Wenn nun die unteren Enden der Cylinder / und I₁ durch entsprechend starke und luftdichte Leitungen ρ und P₁ mit dem oberen, mit Luft gefüllten Räume der Cylinder b und d der Bethätigungsvorrichtung in Verbindung stehen, so wird bei der vorbeschriebenen Bewegung der Kolben 0 bezw. O₁ die Luft in dem einen der Cylinder verdünnt, in dem anderen zusammengeprefst und dadurch die Quecksilberstände entsprechend verändert. Je nach der Gröfse der Kolbenbewegungen und der dadurch in den Cylindern erzeugten Spannungsänderungen wird das Quecksilber und mit ihm der Schwimmer im Cylinder a oder c fallen oder steigen, wobei beide Schwimmer mittelst Stange, Hebel, Welle und Zahnrad ihre Bewegung in gleichem Sinne auf den Zeiger oder den sonst zu bethätigendenIf the lower ends of the cylinder / and I _{1 are} connected to the upper, air-filled spaces of the cylinder b and d of the actuating device by means of correspondingly strong and airtight lines ρ and P ₁ , the piston 0 or . O ₁ dilutes the air in one of the cylinders, compresses it in the other and thereby changes the mercury levels accordingly. Depending on the magnitude of the piston movements and the resulting changes in tension in the cylinders, the mercury and with it the float in cylinder a or c will fall or rise, with both floats moving in the same direction on the pointer by means of rod, lever, shaft and gear or those otherwise to be operated

Mechanismus übertragen. Die einzelnen auf dem Zifferblatt Z vermerkten Kommandos entsprechen also bestimmten Luftspannungen bezw. Kolbenbewegungen.Transfer mechanism. The individual commands noted on the dial Z correspond to certain air tensions respectively. Piston movements.

Dadurch, dafs neben einander die entgegengesetzte Schwimmerbewegung stattfindet und diese durch die Anordnung der beiden Wellen k und ky nebst Zahnradverbindung % und ^₁ in eine gleichartige Bewegung derselben Welle k umgewandelt wird, bleiben die Schwankungen des Schiffes ohne jeden Einflufs auf den Apparat. Kommt dieser durch Schiffsschwankungen in eine schiefe Lage, so hat das Quecksilber das Bestreben, nach Cylinder b und d bezw. a und c überzutreten, wodurch beide Schwimmer e und f zum Steigen bezw. Sinken gebracht werden. Eine Bewegung der Schwimmer in beiden Cylindern in gleicher Richtung ist aber aus Rücksicht auf die Zahnradübersetzung an den Wellen k und k₁ unmöglich, so dafs also die Schiffsschwankungen auf das Zeigerwerk oder die sonst mittelst des Apparates betriebene Vorrichtung nicht einwirken können.Characterized, that next to each other takes place the opposite float movement and these k by the arrangement of the two shafts and ky together with gear connection% and ^ ₁ of that wave is converted k in a similar movement, the fluctuation of the vessel remain without any influence on the apparatus. If this gets into an inclined position due to the swaying of the ship, the mercury tends to move to cylinders b and d respectively. a and c to cross , whereby both swimmers e and f to rise respectively. Sink. A movement of the floats in both cylinders in the same direction is impossible because of the gear ratio on shafts k and k ₁ , so that the ship's fluctuations cannot affect the pointer mechanism or the device otherwise operated by means of the apparatus.

Um das nicht erwünschte Ueberfliefsen des Quecksilbers aus einem Cylinder in den anderen infolge der Schiffsschwankungen zu verhüten und das Quecksilber nur den beabsichtigten Spannungsänderungen folgen zu lassen, kann in den Cylindern α und c der Raum über dem Quecksilber, sowie der Verbindungskanal zwischen beiden Cylindern mit Glycerin gefüllt sein, wodurch aufserdem kleine Ungleichheiten in der Luftspannung und -Verdünnung zweckmäfsig ausgeglichen werden.In order to prevent the undesired overflow of the mercury from one cylinder into the other as a result of the ship's fluctuations and to allow the mercury only to follow the intended voltage changes, the space above the mercury in cylinders α and c , as well as the connecting channel between the two cylinders with glycerine, can be used be filled, whereby also small inequalities in the air tension and air dilution are expediently compensated.

Der vorstehend beschriebene Apparat kann, wie erwähnt, zur Uebertragung von Zeichen, Kommandos, Signalen, aber auch von Kraft und für andere Zwecke dienen. Wird der Apparat z. B. zur Uebertragung von Ruderkommandos benutzt, so befindet sich die Vorrichtung zur Veränderung der Luftspannungen an der Kommandostelle und der dadurch betriebene Anzeigeapparat am Ruder. Um die richtige Ausführung des gegebenen Ruderkommandos zu kontroliren, ist ein zweiter gleicher Apparat umgekehrt angeordnet, so dafs also der Zeigerapparat sichtbar an der Kommandostelle, die Vorrichtung zur Veränderung der Luftspannungen am Schaft des Ruders derartig angebracht ist, dafs sie, von dessen Bewegungen beeiriflufst, ihnen folgt, also jede Ruderbewegung sich selbstthätig am Zeigerapparat markirt.The apparatus described above can, as mentioned, be used for the transmission of characters, Commands, signals, but also of power and are used for other purposes. If the apparatus z. B. for the transmission of rudder commands is used, the device for changing the air tension is located at the command post and the one operated by it Indicator on the rudder. The correct execution of the given rudder command to control, a second identical apparatus is arranged upside down, so that the pointer apparatus is visible at the command post, the device for changing the air tensions on the shaft of the oar such it is appropriate that it, influenced by its movements, should follow them, i.e. every rowing movement automatically marked on the pointer apparatus.

Wird der Apparat für Maschinenkommandos angewendet, so ist an der Kommandostelle, wie im Maschinenraum, je ein Anzeigeapparat und eine Vorrichtung zur Veränderung der Luftspannungen angebracht, deren Zeiger jeweilig mit einander übereinstimmen müssen. Hierdurch ist also eine Vorrichtung für die Wiederholung der gegebenen Kommandos geschaffen. If the apparatus is used for machine commands, the command post as in the engine room, a display device and a device for changing the Air tensions attached, the pointers must correspond to each other. This creates a device for repeating the given commands.

In Bezug auf Kraftübertragung soll der Apparat vor allem dazu dienen, das Dampfruder unmittelbar von der Kommandostelle aus zu bewegen, d. h. auf bestimmte Grade zur Schiffsrichtung zu stellen. Selbstredend mufs hierzu der ganze Apparat in kräftigeren Dimensionen gebaut werden als für Zeichengebung. Wie vorbeschrieben auf den Zeigerapparat , werden dann die' Schwimmerbewegungen auf die Anlafsvorrichtung (Schieber oder Ventil) des Dampfsteuerapparates derart übertragen, dafs diese um ein bestimmtes Mafs verschoben, gedreht oder geöffnet wird. Durch eine allgemein bekannte und eingeführte Vorrichtung schliefst dann der Steuerapparat selbstthätig, nachdem die beabsichtigte Arbeit ausgeführt, das Ventil oder den Schieber wieder, ohne dafs der für die betreffende Arbeit erzeugte Quecksilberstand verändert würde.In terms of power transmission, the apparatus is primarily intended to serve the steam rudder move directly from the command post, d. H. to set to a certain degree to the direction of the ship. Of course For this, the whole apparatus must be built in stronger dimensions than for signaling. As described above on the pointer apparatus, the 'swimmer movements on the starting device (slide or valve) of the steam control apparatus in this way transmitted, that this is displaced, rotated, or opened by a certain amount. By a generally known and established device then closes the control apparatus automatically, after the intended work has been carried out, the valve or slide again, without changing the level of mercury produced for the work in question.

Bei dieser Einrichtung zur Kraftübertragung erfolgt der Antrieb der Vorrichtung zur Spannungsänderung wegen - der gröfseren in Betracht kommenden Kräfte zweckmäfsig durch ein Speichenrad, welches zugleich eine Zeigervorrichtung bewegt, die angiebt, um wieviel die betreffenden Kolben verschoben wurden, d. h. wie grofs die erzeugte Luftspannung oder -Verdünnung ist; da letztere der jedesmal ausgeführten Arbeit des Steuerapparates genau entspricht, so ist die Scala bei dieser Vorrichtung in der Ruderlage entsprechende Grade eingetheilt.In this device for power transmission, the drive of the device takes place Change in voltage due to - the larger forces involved a spoked wheel, which at the same time moves a pointer device that indicates by how much the pistons in question have been moved, d. H. how great the air tension produced or -Dilution is; since the latter precisely reflects the work of the control apparatus which is carried out each time corresponds, the scale in this device in the rudder position is corresponding degrees divided.

Was die bei der verschiedenen Verwendung des Apparates in Betracht kommenden Luftpressungen bezw. -Verdünnungen angeht, so sollen diese bei Anzeigevorrichtungen 0,13 kg pro ι qcm nicht überschreiten, bei Kraftübertragung dagegen bis zu 0,3 kg pro 1 qcm höchstens steigen.What the air pressures to be considered for the various uses of the apparatus respectively -Dilutions are concerned, these should be 0.13 kg for display devices Do not exceed this per ι square cm, but with power transmission up to 0.3 kg per 1 square cm at most increase.

Ein Hauptfeld der Anwendung kann vorbeschriebener Anzeigeapparat auch zum Messen und Anzeigen von Schiffsgeschwindigkeiten finden, wobei jedoch die Vorrichtung zur Aenderung der Luftspannung etwas anders construirt und von der Schiffsgeschwindigkeit direct bethätigt wird. Zu diesem Zweck sind, am besten etwa in der Mitte der Schiffslänge, zwei Rohre nach unten ins Wasser geführt, bei grofsen Schiffen etwa 5 m, bei kleinen je nach der Gröfse etwa 1 bis 3 m eintauchend. Solche Rohre R und R₁ sind in Fig. 2 rechts und links vom Anzeigeapparat gezeichnet, wobei die unteren Rohrenden die besonderen Vorrichtungen Q. und P aufweisen. Die Vorrichtung Q. stellt eine Art Ejector dar, welcher je nach der Geschwindigkeit, mit der sich das Schiff vorwärts bewegt, durch das dann erfolgende Durchfliefsen des Wassers in der Pfeilrichtung eine gröfsere oder geringere, durch ein Verbindungsrohr auf das Quecksilber im einen Cylinder des Anzeigeapparates über-The above-described display apparatus can also be used primarily for measuring and displaying ship speeds, although the device for changing the air tension is constructed somewhat differently and is operated directly by the ship speed. For this purpose, preferably about the middle of the ship's length, two pipes are led down into the water, about 5 m in the case of large ships, and about 1 to 3 m in the case of small ships, depending on their size. Such tubes R and R ₁ are drawn to the right and left of the display apparatus in FIG. 2, the lower tube ends having the special devices Q. and P. The device Q. represents a kind of ejector which, depending on the speed at which the ship is moving forward, by the then flowing through of the water in the direction of the arrow, a greater or lesser amount through a connecting tube to the mercury in a cylinder of the display apparatus above-

tragene Luftverdünnung im Rohr R hervorbringt. In dem anderen Rohr R₁ wird beim Durchströmen des Wassers in der Pfeilrichtung durch die nach hinten trichterförmig verengte Hülse P ein gewisser Druck erzeugt, der ebenfalls durch ein Verbindungsrohr, auf das Quecksilber im anderen Cylinder übertragen wird. Die so in den beiden Cylindern erzeugte Luftverdünnung bezw. -Pressung steht in demselben bestimmten Verhä'ltnifs zur Fahrgeschwindigkeit des Schiffes, kann also durch Uebertragung auf entsprechendes Zeigerwerk und Scala zu genauer Messung derselben benutzt werden.borne air dilution in the pipe R brings about. In the other pipe R ₁ , when the water flows through in the direction of the arrow through the sleeve P , which is narrowed to the rear, a certain pressure is generated, which is also transmitted through a connecting pipe to the mercury in the other cylinder. The air dilution generated in the two cylinders respectively. -Pressure is in the same specific relationship to the speed of the ship, so it can be used for precise measurement of the same by transferring it to the appropriate pointer mechanism and scale.

Bei Seegang und Schlingern des Schiffes werden nun die Rohre R R₁ bald höher, bald tiefer unter Wasser sein und das Niveau fortwährend schwanken. Dieser Uebelstand, welcher alle bisher gebrauchten Fahrtmesser dann fast unbrauchbar macht, übt bei vorliegender Anordnung gar keinen Einflufs auf den Zeigerapparat aus, weil beide Rohre möglichst nahe bei einander angeordnet sind, so dafs man sie als gleich tief ins Wasser eintauchend bezw. als gleichmäfsig in beiden Rohren steigend oder sinkend ansehen kann. Tauchen also die Rohre tiefer ein, so wird einerseits die Luftpressung gröfser, andererseits die Luftverdünnung kleiner, d. h. also, der Druck vergröfsert sich in beiden Rohren gleichmäfsig, und umgekehrt. Hierdurch würden beide Schwimmer sich in gleichem Sinne bewegen wollen, was aber, wie schon oben ausgeführt, unmöglich ist; demnach wird also auch der Zeigerapparat durch das Stampfen oder Schlingern des Schiffes nicht beeinflufst, abgesehen von geringeren Erschütterungen, die nur eine zitternde Bewegung des Zeigers hervorrufen können.With rough seas and lurching of the ship, the pipes RR ₁ will now be higher, sometimes deeper under water and the level will fluctuate continuously. This inconvenience, which makes all previously used airspeed indicators almost unusable, has no influence on the pointer apparatus in the present arrangement, because both tubes are arranged as close to each other as possible, so that they are immersed or immersed at the same depth in the water. can be regarded as rising or falling equally in both tubes. If the pipes dip deeper, then on the one hand the air pressure is greater, on the other hand the air dilution is less, ie the pressure increases equally in both pipes, and vice versa. As a result, both swimmers would want to move in the same direction, which, however, as already explained above, is impossible; accordingly, the pointer apparatus is not affected by the pounding or rolling of the ship, apart from minor vibrations, which can only cause a trembling movement of the pointer.

Claims

Patent Claims:
Transmission and control device for signs, commands, movements, etc., characterized in that the movement of a float raised or lowered in the other cylinder, produced by changing the air tension in one of two cylinders, some of which are filled with mercury and connected to one another at the bottom, acts on one Pointer mechanism is transmitted.

An embodiment of the in i. marked apparatus, whereby two cylinder pairs (a and b, c and d) with communication between (a and c) are arranged next to each other at the upper end and the lever (h) moved by the float (e) directs the pointer drive shaft fk), the lever (H ₁ ) moved by the float (f) , however, drives a shaft (kj and from this by means of the gears fc and ^ ₁ ) the shaft (k), in the opposite direction as (h) , for the purpose of To prevent the influence of the ship's fluctuations and the associated level fluctuations of the mercury in the cylinders on the marking.
In connection with the in i. The device marked is the arrangement of a device for uniform and opposite change - the air tension acting on the mercury in the cylinder pairs, consisting of pistons (o and O ₁ ) that are inevitably displaceable in the cylinders (I and I ₁ ) in the same direction but acting in opposite directions on the air tension ).

For this purpose ι sheet of drawings.