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Kreiselapparat.
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genauigkeiten infolge der Nichtberücksichtigung des Umstandes. dass die betreffeuden physikalischen Gesetze in ihrer einfachstenForm immer nurfür den Kreisel an sich gelten, d. h. für einen rotierenden Körper, der unabhängig von nicht rotierenden Massen gedacht wird, während in Wirklichkeit jeder Kreisel mit solchen Massen, z. B. mit Gehäuse und Antriebsmotor verbunden ist.
Mit diesen und ähnlichen Aggregaten, die sämtlich an den Winkelbewegungen der Achse des Kreisels teilnehmen, bildet der letztere eine Einheit, die in folgendem als bewegliches System be- zeichnet werden möge. Dieses bewegliche System besitzt bestimmte Trägheitsmomente. Allen Drehmomenten senkrecht zur Rotationsachse stellt sich der Deviationswiderstand des Kreisels
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mit dem Kreisel verbundenen Massen treffen.
Das bewegliche System eines Kreiselapparates wird dadurch einem Körper ähnlich, der ein verhalttusmässig sehr grosses und ein zweites ver- hältnismässig sehr kleines Trägheitsmoment besitzt.
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Stabilität der Kreiselachse Gebrauch gemacht wird, wegen der entstehenden Trübung der Resultate sehr unerwünscht.
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Kreise,) an dem beweglichen System so angeordnet, dass sich ihr Drehimpuls den Bewegungen des Systems um die Rotationsachse des Hauptkreisels entgegenstellt.
Mit anderen Worten. das System wird also auch um die Rotationsachse des Hauptkreisels als"Kreiselpendel"in der von
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eines oder mehrerer Kreisel überwunden werden. wodurch sich die Schwigungsdauer entsprechend erhöht. Das System stellt dann in jeder Ebene eine grosse scheinbare Masse" dar.
Theoretisch müssen die Einflüsse von rhytlllischen Drehmomenten auf Kreiselapparate vollständig verschwinden, wenn nicht nur die wirklichen, sondern auch die scheinbaren Trägheits-
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stellten Anforderungen ab, wie weit man sich diesem Idealfall nähern will.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von allen sogenannten #Stabilisierungskreiseln",
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sondern dass alle Kreisel wesentliche Bestandteile des beweglichen Systems selbst bilden. Infolgedessen begreift sie alle Fälle in sich, wo von Kreiselwirkungen Gebrauch gemacht wird, um ent sprechend obigen Überlegungen die scheinbaren Trägheitsmomente des beweglichen Systems eines Kreiselapparates heraufzusetzen.
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Dieser Zweck kann z. B. auch erreicht werden, wenn an Stelle eines oder mehrerer Hilfskreisel in Verbindung mit einem Hauptkreisel, wie oben angenommen, im ganzen nur zwei gleichgrosse und gleichwirkende Kreisel zur Anwendung gelangen, deren Achsen zueinander geneigt sind. In der Richtung der Rotationsachse eines Hauptkreisels tritt dann die Summe der Impulskomponenten der beiden Kreisel in der Hauptrichtungein, während die anderen Impulskomponenten den zur Erhöhung der Pendlungszeit um die Hauptrichtung erforderlichen Deviationswiderstand liefern.
Auf diesen Fall bezieht sich das im folgenden beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel, dem ein Kreiselkompass zugrunde liegt. Fig. l ist ein schematischer Schnitt durch einen Kreiselkompass nach obiger Erfindung. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die elektrischen Antriebsvorrichtungen und Zuleitungen aus den Zeichnungen weggelassen worden.
Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die beiden Kreisel, Fig. 3 und 4 je ein Schema für die Impulskomponenten der Kreisel.
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gewählt sind, dass in der gezeichneten horizontalen Lage der Schwerpunkt des beweglichen Systems unter seinen Antriebspunkt fällt, und dass nur ein kleiner Teil des Gewichtes des Schwimmers auf der Pinne aufruht, während der Hauptteil von dem Auftrieb in der Flüssigkeit getragen wird.
Im Innern des Schwimmers, der oben die Rose (n) trägt, befinden sich die beiden Kreisel o und p, deren Achsen einen bestimmten Winkel einschliessen (in den Fig. l und 2 ist dieser Winkel mit 90"gezeichnet). Die Kreiselachsen sind in Ringen q und r gelagert, welche ihrerseits in s und t, sowie u und t'die Achsen tragen. Die Stellung der Ringe q und r wird durch die Zugfedern ? und bestimmt, die mit je einem Ende an der Stange y, mit den anderen Enden an den Ringen q und r befestigt sind. Auch durch andere Kräfte, wie z. B. Schwerewirkung, kann die Stellung der Ringe q und r innerhalb des beweglichen Systems bestimmt werden.
Das wesentliche der Erfindung besteht darin, dass bei einer Kantung des beweglichen Systems um die Hauptachse die beiden Kreisel kleine Präzessionsbewegungen ausführen können, wodurch sich eben die Pendelungszeit erhöht.
Es mag hier eingeschaltet werden, dass bei starrer Verbindung der Lager der Kreisel mit dem Schwimmer der beabsichtigte Kreiselpendeleflekt nicht eintreten würde. Die beiden Kreisel würden sich in einem solchen Falle vielmehr wie ein einzelner Kreisel verhalten.
Die Impulse der beiden Kreisel o und p können in je zwei Komponenten Nord-Süd und Ost-West zerlegt werden, wie dieses durch die vier Pfeile der Fig. 3 angedeutet ist. Das ganze System ist demnach gleichwertig einem Verbande dreier Kreisel, deren Impulse die in Fig. 4 gezeichneten Grössen besitzen. Für dynamische Messungen und für die Einwirkung äusserer Kräfte kommt nur der Impuls Nord-Süd m Betracht, da die beiden anderen Impulse entgegengesetzte Vorziehen haben. Dagegen bewirken diese beiden Impulse Ost-West die verlangte Stabilisierung des Systems um die Hauptachse Nord-Süd und vergrössern auf diese Weise das scheinbare Träg- heitsmoment und die Pendelungszeit in der Ost-West-Ebene.
Durch richtige Wahl der Federspannung und des Winkels hat man es in der Hand, sich den verlangten Bedingungen anzupassen.
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Achse des Ilauptkreisels geneigt und nicht starr mit dem beweglichen System verbunden sind, sondern durch Federn, Schwere oder andere Kräfte in ihrer Normallage gefesselt sind.