NL8602522A - Stuurinrichting. - Google Patents

Description

VO 8375

Stuurinrichting.

De ui tvinding betref t een stuurinrichting, in het bij zonder voor het besturen van motor-, koppeling- of verstelbare schroeven van schepen met de navolgende bijzonderheden: a) er is een schakelinrichting aanwezig, welke met een schakelhefboom 5 en een aanwijsinrichting voor het aanwijzen van de van de schakelinrichting en/of stand van de schakelhefboom afhankelijke betreffende bedrijfstoestand in werkzame verbinding staat? b) er is een eerste inrichting voor het besturen van een bij een schakel-handeling aan de stuurinrichting synchroon ten opzichte van deze 10 schakelhandeling verlopend schakelproces bij een andere gelijksoortige stuurinrichting aanwezig? c) er is een tweede inrichting voor het besturen van de schakelinrichting en/of de schakelhefboom van de stuurinrichting, afhankelijk van de stuursignalen van een andere gelijksoortige stuurinrichting.aanwezig.

15 Een dergelijke stuurinrichting is in de regel met een andere gelijksoortige stuurinrichting gekoppeld, om bijvoorbeeld bij schepen zowel vanaf de commandobrug als ook vanaf een een hulpstuurinrich-ting de verschillende stuurhandelingen uit te kunnen voeren. Om de bedienende persoon ook bij verandering van plaats, bijvoorbeeld van de 20 commandobrug naar de hulp stuurinrichting de mogelijkheid te geven, de op de stuurinrichting op de commandobrug plaatsgevonden hebbende instelling en aldus ook de ogenblikkelijke bedrijfstoestand (motortoerental, voorwaarts- of achterwaartsvaren) te kunnen onderkennen, is het noodzakelijk, dat de op de hulpstuurinrichting aangebrachte stuurinrichting 25 synchroon met de op de commandobrug aangebrachte stuurinrichting geschakeld wordt. Een synchroon schakelen van de beide stuurinrichtingen kan door een mechanische dan wel door een elektrische verbinding van de in de stuurinrichtingen aangebrachte schakelinrichtingen bereikt 30 worden.

Een stuurinrichting, welke met een gelijksoortig uitgevoerde tweede stuurinrichting elektrisch verbonden is, kan zodanig zijn opgebouwd, dat deze een via een potentiometer bestuurbare elektromotor heeft, welke via een koppeling en een vertragingsdrijfwerk met de schakelin-35 richting en een met de schakelinrichting verbonden schakelhefboom van de stuurinrichting in werkzame verbinding staat. Worden een eerste en een tweede van aldus uitgevoerde stuurinrichting met elkaar gekoppeld, 380.2522 ν' % -2- dan wordt bij een stelbeweging in de eerste stuurinrichting via de in de tweede stuurinrichting aangebrachte elektromotor en het bijbehorende vertragingsdrijfwerk de tweede stuurinrichting een stelhandeling uitgevoerd, welke synchroon met het stelproces in de eerste stuurinrichting 5 verloopt.

Nadelig is bij een aldus opgebouwde stuur inrichting ,dat het door de elektromotor aangedreven drijfwerk een zeer grote vertraging moet hebben, om het hoge toerental van de elektromotor in een laag toerental voor het aandrijven van de schakelhefboomendede schakelinrichting bewegende as 10 te kunnen omzetten. Op grond van de grote vertragingsverhoudingen van het drijfwerk heeft het drijfwerk een eigen remming, die zo groot is, dat de schakelinrichting door middel van de schakelhefboom slechts met grote krachtsinspanning kan worden bediend. Om deze omstandigheden te ondervangen, is het noodzakelijk, tussen het drijfwerk en de schakel-15 hefboom een koppeling aan te brengen. De koppeling werkt zodanig, dat deze bij het aandrijven van de schakelinrichting en de schakelhefboom door middel van de elektromotor het drijfwerk en de schakelhefboom door krachtwerking met elkaar verbindt en bij bediening van de schakelinrichting door middel van de schakelhefboom de verbinding tussen 20 schakelhefboom en drijfwerk opheft.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag een stuurinrichting van het hierboven bedoelde type te verschaffen, welke een eenvoudige opbouw heeft en gemakkelijk kan worden geschakeld.

Dit probleem wordt volgens de uitvinding opgelost door de navol-25 gende kenmerken; d) de tweede inrichting heeft een stappenmotor, welke met de schakelinrichting en/of met de schakelhefboom of met ten minste een met de schakelhefboom samenwerkend constructiedeel in werkzame verbinding staat; 30 e) de stappenmotor is direct of indirect door uitgangssignalen van een andere stuurinrichting bestuurbaar; f) de eerste inrichting heeft middelen voor het onderkennen van de betreffende stand van de schakelinrichting en/of van de schakelhefboom en/of een met de schakelhefboom samenwerkend constructiedeel; 35 g) de eerste inrichting van de stuurinrichting heeft middelen voor het produceren van een stuursignaal voor het sturen van de stappenmotor, van de andere stuurinrichting.

3602522 & -3-

De uitvinding biedt in het bijzonder het voordeel, dat van een koppeling tussen drijfwerk en schakelhefboom afgezien kan worden om een in opbouw aanzienlijk eenvoudiger drijfwerk te kunnen toepassen.

Door het toepassen van een stappenmotor is het mogelijk geworden, een 5 drijfwerk met een zeerkleinevertraging toe te passen, zodat het drijfwerk en de stappenmotor door middel van de schakelhefboom doorgedraaid kunnen worden. Van een rem voor de schakelhefboom kan worden afgezien, omdat de vasthoudkracht van de stappenmotor zo groot is, dat de schakelhefboom bij stroomloze toestand van de stappenmotor door deze wordt 10 tegengehouden. Wordt voor de stappenmotor een kleine stappenmotor gekozen, dan is een fijngevoelige besturing van de schakelinrichting en de schakelhefboom mogelijk.

Aan de hand van de tekening wordt hierna een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding nader toegelicht.

15 Getoond zijn: fig. 1 een stuurinrichting, welke een in een huis aangebrachte apparaat-drager heeft waarin een stappenmotor alsmede een met een schakelhefboom verbonden drijfwerk aangebracht zijn en fig. 2 een blokschema voor twee met elkaar gekoppelde stuurinrichtingen.

20 De in fig. 1 weergegeven stuurinrichting bestaat in hoofdzaak uit een met een schakelhefboom verbonden schakelinrichting, een aanwijsinrichting alsmede een eerste inrichting voor het besturen van een bij een schakelhandeling in de stuurinrichting synchroon met deze schakelhande-ling verlopend schakelproces in een andere,gelijksoortige stuurinrich-25 ting en tweede inrichting voor het besturen van de schakelinrichting en/of de schakelhefboom van de stuurinrichting,afhankelijk van stuursignalen van de betreffende andere gelijksoortige stuurinrichting.

In een tweedelig uitgevoerd huis is een apparaatdrager 10 aange-30 bracht, waarin een as 14 gelagerd is, welke een eerste tandwiel 18 en een tweede tandwiel 12 draagt. De as 14 is met een schakelhefboom 6 verbonden, welke met zijn ene einde in een coaxiaal op de as 14 aangebrachte uitsparing in het huis gelagerd is. Het eerste tandwiel 18 werkt met een drijfwerk samen, dat uit een met het tandwiel 18 in ingrijping staand 35 derde tandwiel 16, een met het derde tandwiel 16 in werkzame verbinding staande vierde tandwiel 17 en een vijfde tandwiel 11 is samengesteld,dat met het vierde tandwiel 17 in ingrijping staat. Het derde tandwiel 16 «602522

•v '-V

-4- en het vierde tandwiel 17 zijn op een gemeenschappelijke as, welke in de apparaatdrager 10 bevestigd is, gelagerd. Het vijfde tandwiel 11 is op de aandrijfas 29 van een stappenmotor 13 bevestigd, welke door middel van schroeven met de apparaatdrager 10 verbonden is. Een zesde tandwiel 5 9, dat op de as 7 van een aan de apparaatdrager 10 bevestigde potentio meter 21 bevestigd is, staat via een tandriem 30 met het tweede tandwiel 12 in werkzame verbinding. Met het zesde tandwiel 9 is een curve-schijf 1 door krachtwerking verbonden, welke eveneens op de as 7 van de potentiometer 21 bevestigd is. De curveschijf 3 dient voor het bedienen 10 van een microschakelaar 2, welke in de apparaatdrager 10 aangebracht is. Vanaf de microschakelaar 2 voeren stuurleidingen 1, 15 naar een aan de apparaatdrager 10 bevestigde aansluitlijst 20. De stappenmotor 13 is via stuurleidingen 25, 26 eveneens met de aansluitlijst 20 verbonden. Vanaf de potentiometer 21 voeren twee stuurleidingen 22, 23 naar een elektro-15 nische berekenings- en stuurinrichting 24, welke via stuurleidingen 25, 26, 27, 28 enerzijds met de stappenmotor 13 en anderzijds met de aansluitlijst 20 verbonden is. De berekenings- en stuurinrichting 24 heeft een vergelijkingsinrichting, welke een met de schakelhefboomstand overeenstemmende werkelijke waarde met een gewenste waarde vergelijkt en 20 stuursignalen naar de stappenmotor afgeeft. In het uitvoeringsvoorbeeld dient de potentiometer 21 als inrichting voor het onderkennen van de schakelhefboomstand. Het is denkbaar, op de plaats van de potentiometer 21 ook andere sensorinrichtingen, zoals bijvoorbeeld magnetische of foto-elektrisch werkende sensorinrichtingen toe te passen, welke hetzij 25 met de schakelhefboom of ten minste een met de schakelhefboom in werkzame verbinding staand deel samenwerken. Voor het besturen van verschillende aggregaten (aandrijving voor de verstelbare schroef, of regel-inrichting voor het motortoerental van de scheepsmachine) kunnen meerdere potentiometers, dan wel anders uitgevoerde inrichtingen toegepast worden, 30 welke door middel van de schakelhefboom of ten minste een met de schakelhefboom samenwerkend deel bediend worden.Het huis is uit een huisonder-deel en een huisbovendeel samengesteld, aie ten minste ten dele bij voorkeur uit een doorzichtig materiaal vervaardigd zijn.In het huisbovendeel is een van markeringen voorziene schaal 4 aangebracht, welke in 35 hoofdzaak halfcirkelvormig uitgevoerd is. Een aan een tandwiel 18 bevestigde wijzer 8 strekt zich radiaal vanaf het tandwiel 18 uit in de rich-ring van de markeringen van de schaal 4. De apparaatdrager is op de 8602522 5? ί» -5- bodemplaat van het huisonderdeel bevestigd en strekt zich haaks op de bodemplaat in de binnenruimte van het huis uit. In het zich naar het huis-bovendeel uitstrekkende bereik van de huisdrager 10 zijn met verlichtings-lichamen 5 voor de schaalverlichting uitgeruste houders aangebracht.

5 De genoemde schakelinrichting bestaat uit de met de schakelhef- boom 6 verbonden as 14, het op de as 14 bevestigde tweede tandwiel 12, het via de tandriem 30 met het tandwiel 12 in werkzame verbinding staande zesde tandwiel 9, dat met daaraan verbonden curve schijf 3 alsmede de door middel van de curveschijf 3 bedienbare microschakelaar 2 en de niet 10 weergegeven potentiometer, welke via de as 7 met het zesde tandwiel 9 verbonden zijn.

Als aanwijsinrichting dienen de met de op de as 14 bevestigde eerste tandwiel 18 verbonden wijzer 8 en de in het huisbovendeel aangebrachte schaal 4. Als een eerste inrichting voor het besturen van een 15 bij een schakelhandeling op de stuurinrichting synchroon met dit schakelproces verlopende schakelhandeling aan een andere gelijksoortige stuurinrichting dient de potentiometer 21 in samenwerking met de waarnemings-en stuurinrichting 24.

De hierboven als een tweede inrichting voor het aandrijven en be-20 sturen van de schakelinrichting en/of van de schakelhefboom van de stuurinrichting afhankelijk van de stuursignalen van de als andere gelijksoortige stuurinrichting aangeduide inrichting bestaat uit een stappenmo-tor 13, welke door de waamemings- en stuurinrichting 24 bestuurbaar is en als aandrijving voor de schakelinrichting alsmede de schakelhefboom 25 dient. De schakelinrichting en de schakelhefboom 6 kunnen direct door de stappenmotor 13 dan wel, zoals in dit uitvoeringsvoorbeeld weergegeven, via een drijfwerk bediend worden, dat uit het derde tandwiel 16, het vierde tandwiel 17 en het vijfde tandwiel 11 samengesteld is. Het derde tandwiel 16 staat daarbij met het eerste tandwiel 18, dat met de de 30 schakelhefboom 6 dragende as 14 verbonden is, in ingrijping.

Pig. 2 toont in de vorm van een blokschema de schakeling van twee met elkaar gekoppelde, gelijksoortig opgebouwde stuurinrichtingen van het hiervoor beschreven type. Voor een beter overzicht zijn de met de in fig. 1 getekende inrichtingen en leidingen overeenstemmende in-35 richtingen en leidingen van dezelfde verwijzingscijfers voorzien.

860 2 5?.? 0' -6-

De verwijzingscijfers van die inrichtingen, welke bij de tweede stuurinrichting behoren, zijn van een accent voorzien.

In fig. 2 zijn een eerste stuurinrichting I en een tweede stuurinrichting II weergegeven, welke elk uit een schakelinrichting 6, 5 18, respectievelijk 6', 18', een met deze in werkzame verbinding staande stappenmotor 13, respectievelijk 13', een door de schakelinrichting 6, 18, respectievelijk 6', 18' bedienbare potentiometer 21, respectievelijk 21’ alsmede een waamemings- en stuurinrichting 24, respectievelijk 24' samengesteld zijn.

SS025?" -7-

De potentiometer 21 van de eerste stuurinrichting I is via stuur-leidingen 22, 23 met de waamemings- en stuurinrichting 24 verbonden.

Uit de waamemings- en stuurinrichting 24 leiden stuurleidingen 25, 26 naar de stappenmotor 13 van de eerste stuurinrichting I. Öp dezelfde 5 wijze is de potentiometer 21' van de tweede stuurinrichting II met de bijbehorende waamemings- en stuurinrichting 24 ’ via stuurleidingen 22 1, 23' verbonden. Van deze waamemings- en stuurinrichting 24' leiden stuurleidingen 25’, 26' naar de stappenmotor 13' van de tweede stuurinrichting II. Signaalleidingen 27, 28 verbinden de waamemings- en stuurinrichting 10 24 van de eerste stuurinrichting I met de waamemings- en stuurinrichting 24' van de tweede stuurinrichting II.

De functie van de hiervoor beschreven stuurinrichting wordt met verwijzing naar de fig. 1 en 2 als volgt nader toegelicht.

Worden een eerste stuurinrichting I en een tweede gelijksoortige 15 stuurinrichting II met elkaar gekoppeld, dan worden de eerste suurinrich-ting I en de tweede stuurinrichting II, zoals in fig. 2 weergegeven, elektrisch verbonden.

Aangenomen wordt, dat de schakelhefboom 6 van de eerste stuurinrichting I over een bepaalde waarde om de langsas van de as 14 gezwenkt 20 wordt. Door middel van de as 14 en het tandwiel 18 worden het drijfwerk 17, 16, 11 en de met het drijfwerk 17, 16, 11 in werkzame verbinding staande stappenmotor 13 doorgedraaid. Gelijktijdig wordt door middel van het eveneens op de as 14 bevestigde tweede tandwiel 12, de tandriem 30 en het zesde tandwiel 9 van de met het zesde tandwiel 9 in werkzame ver-25 binding staande afnemer van de potentiometer 2lover een van de stslhoékvan de schakelhefboom 6 afhankelijk bedrag om zijn draaiingsas gedraaid.

Door de potentiometer 21 wordt een van de verstelhoek van de schakelhefboom 6 afhankelijke spanning op de waamemings- en stuurinrichting 24 van de eerste stuurinrichting I gegeven. Gelijktijdig wordt door een 30 niet weergegeven andere potentiometer en eveneens van de verstelhoek van de schakelhefboom afhankelijke spanning op de schakelinrichting van een aggregaat, zoals bijvoorbeeld de aandrijving voor de verstelbare schroef of inrichting voor de toerental van de scheepsmotor, gegeven, m de waamemings- en stuurinrichting 24 van de eerste stuurinrichting 1 35 wordt de door de eerste potentiometer 21 afgegeven spanning in ten opzichte voor een verdere verwerking geschikte signalen, bijvoorbeeld digitale signalen, omgezet, welke via de signaalleiding 28 naar de waar-nemings- en stuurinrichting 24' van de tweede stuurinrichting II toe- IS D 2 52 2 -8- gevoerd worden.

In de waamemings- en stuurinrichting 241 van de tweede stuurinrichting II worden deze als gewenste waarde dienende gedigitaliseerde signalen met een werkelijke waarde vergeleken, welk met de hoekstand 5 van de schakelhefboom 6’ van de tweede stuurinrichting II overeenstemt.

De waamemings- en stuurinrichting 24' van de tweede stuurinrichting II onderkent door vergelijking van de werkelijke waarde met de gewenste waarde de afwijking van de schakelhefboomstand van de tweede stuurinrichting II ten opzichte van de schakelhefboomstand van de eerste stuurin-10 richting I en geeft een dienovereenkomstig stelsignaal naar de stappen-motor 13' van de tweede stuurinrichting II. De stappenmotor 13' brengt nu door middel van het drijfwerk 18' de schakelhefboom 6* van de tweede stuurinrichting II in een stand, welke met de stand van de schakelhefboom 6 van de eerste stuurinrichting I overeenstemt. Omdat beide suurinrich-15 tingen dezelfde opbouw hebben, vindt ook op de met de schakelhefboom 6', respectievelijk met het drijfwerk 18' samenwerkende potentiometer 21' van de tweede stuurinrichting II een instelling plaats, welke met de instelling van de potentiometer 21 aan de eerste stuurinrichting I overeenstemt. Beide stuurinrichtingen bevinden zich dus steeds in dezelfde schakelstand, 20 zodat de bedienende persoon bij het wisselen van plaats, bijvoorbeeld van tie commandobrug naar een hulpstuurplaats, op elk moment omtrent de ogenblikkelijke bedrijfsstand geïnformeerd is en op elk van de stuurinrichtingen van gelijke schakelstanden uitgaande, schakelhandelingen kan doen plaatsvinden.

25 Wordt de schakelhefboom 6' van de tweede stuurinrichting II met de hand in een nieuwe stand gebracht, dan worden door middel van het tandwiel 18' het drijfwerk en de bijbehorende stappenmotor 13' met behulp van de schakelhefboom 6' doorgedraaid. Door de potentiometer 21' wordt een met de stand van de schakelhefboom 6' overeenstemmende spanning op de waarnemings-30 en stuurinrichting 24' af gegeven. De waamemings- en stuurinrichting 24' van de tweede stuurinrichting II geeft een als gewenste waarde dienend signaal naar de verwerkings- en stuurinrichting 24 van de eerste stuurinrichting I. Deze voert wederom een werkelijke waarde-gewenste waarde-vergelijking uit en geeft een stelsignaal naar de stappenmotor 13 van de 35 eerste stuurinrichting I. De stappenmotor 13 brengt door middel van het drijfwerk en het tandwiel 18 de schakelhefboom 6 van de eerste stuurinrichting I in een stand, welke met de schakelhefboomstand van de tweede stuur- 3802522 *'Ψ -9- inrichting II overeenstemt.

Op de bovenbeschreven wijze vindt een stelbeweging op de schakeIhefboom en op de aanwijsinrichting van de ene stuurinrichting plaats, welke synchroon met de op de andere schakelhefboom en de aan-5 wijsinrichting van de andere stuurinrichting uitgevoerde stelbeweging verloopt.

*502522

Claims (3)

1. Stuurinrichting, in het bijzonder voor het besturen van motor-, koppeling- of verstelbare schroeven voor schepen, met de navolgende bij zonderheden: a) er is een schakelinrichting (18 )aanwezig, welke met een schakelhefboom 5 f>) en een aanwijsinrichting (4, 8) voor het aanwijzen van de van de schakelinrichting (18) en/of de stand van de schakelhefboom ¢) afhankelijke, betreffende bedrijfstoestand in werkzame verbinding staat; b) er is een eerste inrichting ¢21, 24) voor het besturen van een bij een schakelhandeling in de stuurinrichting synchroon met deze schakel- 10 handeling verlopend schakelproces in een andere, gelijksoortige stuur inrichting aanwezig; c) er is een tweede inrichting voor het besturen van de schakelinrichting en/of de schakelhefboom van de stuurinrichting afhankelijk van de stuursignalen bij een andere gelijksoortige stuurinrichting aanwezig; 15 gekenmerkt door de navolgende bijzonderheden; d) De tweede inrichting heeft een stappenmotor(13), welke met de schakelinrichting (18) en/of met de schakelhefboom (6) of met ten minste een met de schakelhefboom (6) samenwerkend constructiedeel in werkzame verbinding staat; 20 e) De stappenmotor(13)is direct op indirect door uitgangssignalen van een andere andere stuurinrichting bestuurbaar; f) De eerste inrichting heeft middelen(21, 24)voor het onderkennen van de betreffende stand van de schakelinrichting(18)en/of de schakelhefboom (6) en/of een met de schakelhefboom(6)samenwerkend construetie- 25 deel; g) De eerste inrichting van de stuurinrichting heeft middelen(24)voor het produceren van een stuursignaal voor het besturen van de stappenmotor (13) van een andere stuurinrichting.

2. Stuurinrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door de navol- 30 gende bijzonderheden; a) De eerste inrichting heeft een potentiometer(21),welke met de schakelinrichting en/of de schakelhefboom(6)en/of met ten minste een met de schakelhefboom samenwerkend constructiedeel in werkzame verbinding staat; ·«*» 1¾ -rt» λ ir-* 3. y ί 3 -11- b) De potentiometer (21) dient voor het afgeven van een spanning, welke afhankelijk is van de stand van de schakelhefboom (6) en/of van de schakelinrichting en/of ten minste een met de schakelhefboom (6) samenwerkend constructiedeel; 5 c) Bij de eerste inrichting behoort een waamemings- en stuurinrichting (24), welke een met de door de potentiometer (21) af gegeven spanning overeenstemmende werkelijke waarde vormt; d) De waamemings- en stuurinrichting (24) heeft middelen voor het vergelijken van de werkelijke waarde met een gewenste waarde alsmede mid-10 delen voor het produceren van een als stelsignaal dienend uitgangs signaal bij het optreden van een verschil tussen werkelijke waarde en gewenste waarde,

3, Stuurinrichting volgens ten minste één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede inrichting een drijfwerk (17, 15 16, 11) heeft, waardoor de stappenmotor 13) met de schakelhefboom(6), res pectievelijk met een met de schakelhefboom (6) samenwerkend deel in werkzame verbinding staat. 3302522