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des Schiffes oder auf einem transportablen Gestell befestigt ist. In ihm ist mittels eines zylindrischen Zapfens 2 ein Gehäuse 3 drehbar gelagert, das zweckmässigerweise einen Zeiger 4 über einer an dem Fuss 1 befestigten Teilung 5 trägt, so dass man an dieser Stelle die Winkelverschiebungen zwischen dem festen Fuss 1 und dem drehbaren Gehäuse 3 ablesen kann.
In dem Gehäuse 3 ist
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ähnelt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, einer gewöhnlichen kardanischen Aufhängung, sie unterscheidet sich aber von jener-und darin besteht ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung-
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Ebenen, so dass der Schwerpunkt der Büchse 9 und der damit fest verbundenen Teile nur ein klein wenig unterhalb der Achse 8-8 liegt, jedoch bedeutend weiter (beispielsweise zwei-bis zehnmal soweit, je nach Art des Schiffes und der geforderten Genauigkeit) unterhalb der Achse 6-6. Bei nicht laufendem Kreisel würde also die Büchse 9 um die Achse 6-6 eine andere Schwingungszeit aufweisen, als beim Pendeln um die Achse 8-8.
Die Büchse 9 trägt in Kugellagern 10 und 11 den Kreisel 13, der in der Zeichnung punktiert angedeutet ist. Er wird durch einen Motor beliebiger Art dauernd in Rotation gehalten. Der Motor ist durch die Büchse verdeckt und daher in der Zeichnung nicht zu sehen. Die Büchse 9 trägt ferner an ihrem oberen Ende einen Spiegel 14, der genau senkrecht zur Achse des Kreisels aufgesetzt ist. Ferner ist auf ihr ein Ring 15 drehbar angebracht, der als Träger des Reguliergewichtes 16 dient, mittels dessen der Systemschwerpunkt aus der Kreiseiacbse heraus verlegt und diese zu einer die Wirkung
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teilweise geschnitten dargestellt ist.
Dieses Gefäss ist zum Teil mit einer Flüssigkeit gefüllt, wie Quecksilber, Öl oder dgl. und enthält ferner eine Anzahl von Scheidewänden 22, die unten kleine Durchflussöffnungen von regulierbarer Grösse besitzen. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Präzessionsbewegungen des Kreisel um die Lotlinie stark abgedämpft werden, falls nämlich eine erhebliche Phasenverschiebung zwischen den Präzessionsbewegungen der Kreisel-
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ist, beispielsweise aus der deutschen Patentschrift Nr. 241096. Die Büchse 9 nebst Kreisel. Spiegei. Reguliergewicht und Dämpfungsgefäss, welche Teile im nachstehenden als bewegliches System bezeichnet werden sollen, kann durch eine Glasscheibe 12 des Gehäuses 3 hindurch beobachtet werden.
Es kann aber auch während dieser Beobachtung die Glasscheibe 72 entfernt werden. Schliesslich trägt das Gehäuse 3 an den Endpunkten eines Durchmessers eine Visiervorrichtung
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende : Zunächst sei der Schwerpunkt des beweglichen Systems so abgeglichen, dass der Spiegel horizontal steht, wenn der Kreisel nicht läuft und das Reguhergewicht für die Breite von 900 eingestellt ist. Der Kreise ! werde nun in Tätigkeit gesetzt und seine Achse komme nach Vollführung einiger an Amplitude rasch al)- nehmenden Schwingungen in der Lotlinie des Aufstellullgsortes zur Ruhe. Die tägliche Rotation der Erde bewirkt nun, dass diese Lotlinie nur mit Bezug auf fU'rde feststeht, während sie mit Bezug auf den Weltraum ständig eine mehr oder minder grosst Winkeldrehung erleidet.
Diese Drehung der Lotlinie ist am grössten am Äquator und nimmt ; 11 den höheren Breiten ab, um
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bewegung zur Erdoberfläche ausführen soll, so muss sie im Raume eine Präzession vollführen, die dem Betrage und der Richtung nach der Drehung der Lotlinie des Aufstellungsortes gleich ist. Zur Herbeiführung einer solchen Präzession muss auf den Kreisel ein Drehmoment von bestimmter Grösse und Richtung ausgeübt werden, und dies geschieht durch das einseitig wirkende, einstellbare Übergewicht. Die deutsche Patentschrift Nr. 178814 beschreibt eine ähnliche Anordnung, bei der unter der Wirkung eines Übergewichtes ein Kreisel an der Drehung der Horizontal-
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drehbar angeordnet.
Wird der Apparat unter verschiedenen geographischen Breiten gebraucht, so ändert sich die Grösse des erforderlichen Drehmomentes. Zu diesem Zwecke kann das Gewicht mittels der Schraube 17 verschoben werden. Damit das Gewicht bequem eingestellt werden kann, ist an dem Ringe 15 neben der Schraube 17 die Teilung 20 befestigt, die am besten gleich die Bezeichnung der verschiedenen geographischen Breiten trägt. Die Drehbarkeit des Gehäuses 3 im Fusse 1 gestattet, den ganzen Apparat vor den Beobachtungen unter Zuhilfenahme der Peil-
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Beschleunigungsdrücke so klein als möglich gehalten. Jeder beliebige Beschleunigungsdruck lässt sich nämlich ill drei zueinander rechtwinkelige Komponenten zerlegen : Die senkrechte Komponente
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innerhalb der senkrechten Achse des Systems sich befindet.
Die eine horizontale Komponente in Richtung der Achse 8-8 bewirkt nach den Kreiselgesetzen eine Kantung des Spiegels um die Achse 8-8, und die dritte Komponente in Richtung der Achse 6-6 eine Kantung um diese Achse. Wie oben erwähnt, liegt nun der Schwerpunkt des beweglichen Systems nur sehr wenig unterhalb der Achse 8-8-Die Komponente eines Druckes, die in Richtung der Achse 6-6 wirkt und bei nichtlaufendem Kreisel diesen um 8-8 kanten würde, greift also nur mit einem entsprechend kleinen Hebelarm am Kreisel an. Die hiedurch ausgelöste Kantung des laufenden Kreisels um die Achse 6-6 wird also gleichfalls sehr gering bleiben und ausserdem so langsam verlaufen, dass der Kreisel von periodisch die Richtung wechselnden Drücken, z. B.
Schlingern, so gut wie gar nicht beeinflusst, wird.
Anders verhält es sich mit derjenigen Komponente etwaiger Drücke, die in der Richtung der Achse 8-8 auf den Kreisel wirkt. Diese greift mit einem grösseren Hebelarm am beweglichen System an und erzeugt einen grösseren Ausschlag desselben um die Achse 8-8. Da aber, wie oben gesagt, dr zu beobachtende Stern in der Richtung der Achse 8-8 liegt, so wird, da hier
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stehen, wenn die Drehung des Spiegels um die Achse 8-8 nicht allzu gross wird.
In anderen Worten ausgedrückt, erhält der Spiegel durch die Lagerung der Achsen 6-6 und 8-8 in verschiedener Hohe zwei verschiedene Genauigkeitsgrade, und zwar einen sehr hohen in der Richtung, in der beobachtet wird. und einen weniger hohen in der dazu senkrechten Richtung, wo man
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wird also genauer senkrecht zu den Schneiden 6-6 in der Horizontalebene stehen. Dies ist aber die Richtung, in der die Höhe des Objektes über dem Horizont gemessen werden soll.
Ferner macht sich der Vorteil einer kürzeren Schwiugungszeit gegenüber den bereits bekannten Kon- struktionen besonders dadurch fühlbar, dass die oben beschriebene Dämpfungsvorrichtung den ' Kreisel nach wenigen Schwingungen in der Lotlinie zur Ruhe bris. it nun die Zeit für eine ganze Schwingung des Kreisels an sich kurz, so wird die Zeit vom Anteilen des Motors bis zur
Betriebsbereitschaft des Apparates ganz bedeutend kürzer sein, als bei langsam schwingenden
Kreiseln.
AnStellederbeschriebenenAusführungsformkönnenauchandereAuordnungengetroffen werden, um dem beweglichen System dem Erfindungsgedanken gemäss verschiedene Schwingungs- zeiten mit Bezug auf die beiden Kardanachsen zu geben. So können z. B. die kardanischen Achsen in ein-und derselben Ebene und der Schwerpunkt des beweglichen Systems an sich ziemlich weit unterhalb ihres Schnittpunktes liegen ; es kann dann mit dem beweglichen System eine freie Fiüssigkeitsobernäche geeigneter Form verbunden werden, die genau so wirkt, als ob der ) Schwerpunkt des beweglichen Systems mit Bezug auf eine Ebene höher gerückt wäre.
Man könnte auch die Sclmeiden 6-6 und 8-8, die nach obiger Beschreibung das ganze Ge. wicht des beweglichen
Systems zu tragen haben, durch einen Schwimmer entlasten, der in eine Flüssigkeit eintaucht, oder man könnte das bewegliche System selbst als Schwimmkörper ausbilden und auf einer
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schlagen des Kreisels gegen die Senkrechte, da es selbst in senkrechter Lage verharrt, mit der Kreiselachse in Winkelstellung gelangt. Dadurch löst es dann äussere Kräfte aus, die Drehmomente um eine der Kardanachsen hervorrufen, die den Schwingungen des beweglichen Systems entgegenwirken. Als solche äusseren Kräfte sind z.
B. die Reaktionskräfte ausblasenden Luftstrahlen brauchbar, die durch den Eintritt von Winkelverstellungen zwischen Kreiselachse und HHfspcndel mehr oder weniger gedrosselt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Künstlicher Horizont, bei dem die wagerechte Lage eines Spiegels durch einen umlaufenden Kreisel mit senkrecht gestellter Achse aufrecht erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstiitzungspunkte in der einen Vertikalebene derart angeordnet sind, dass ihre Verbindungslinie dicht über dem Schwerpunkt liegt, und dass gleichzeitig die Unterstützungspunkte in der zur ersten senkrechten Vertikalebene derart angeordnet sind, dass ihre Verbindungslinie um ein mehrfaches dieses Betrages über dem Schwerpunkt zu liegen kommt.