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Vorrichtung zum Bestimmen und Anzeigen der geographischen Breite.
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Eine derartige Einrichtung kann auf Fahrzeugen aller Art, insbesondere Schiffen, Flugzeugen und Luftschiffen angeordnet werden, da sie nicht viel Raum einnimmt und infolge ihrer einfachheit auch derart widerstandsfähiger hergestellt werden kann, dass ihre Betriebssicherheit durch gewöhnliche Erschütterungen und Stösse nicht beeinträchtigt werden kann.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsformen der Vorrichtung, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 1 auch das Zusammenarbeiten einer Anzeigevorrichtung mit einer selbsttätigen Zeichen Vorrichtung veranschaulicht ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist auf der in Kugellagern gelagerten Welle 1, die von einem Vom Pendel beeinflussten Antriebsmechanismus (Uhrwerk) angetrieben wird, der ringförmige geschlitzte Magnet 2 befestigt, so dass er also die Drehung der Welle 1 mitmacht.
Der Magnet 2 ist von einer Eisentrommel J, die den Anker bildet, umgeben und diese Trommel 3 ist auf einer Achse 4 befestigt, die einerseits in einem Lagerplättchen 5 und andererseits im Ende einer Stellschraube 6 gelagert ist, welche in der das Gehäuse 7 abdeckenden Glasplatte 8 eingesetzt ist. Der trommelförmige Anker 3 kann infolgedessen gegenüber dem Magneten 2 verdreht werden. Auf der Achse 4 ist auch ein Zeiger 9 befestigt, hinter dem eine mit einer Gradeinteilung versehene Scheibe 10, die von der Achse 4 durchsetzt wird, angeordnet ist, und die von einer den trommelförmigen Anker 3 umgebenden ins Gehäuse 7 eingesetzten Hülse 11 getragen wird.
Der in der Zeichnung nicht dargestellte von dem Pendel beeinflusste Antriebsmechanis- mus treibt also die Welle 1 und damit auch den Magnet 2 der jeweiligen Schwingungszahl des
Pendels entsprechend an und hiedurch wird der trommelförmige Anker 3 mitgenommen. Die
Achse 4 des Ankers 3 wird aber durch eine an der Scheibe 10 befestigte Schraubenfeder 12 in im entgegengesetzten Sinne, als die Trommel 3 von dem Magneten 2 mitgenommen werden soll. belastet, so dass also die Trommel 3 nur eine Ablenkung erfährt, die der Resultierenden zwischen der Mitnehmerkraft des Magneten und der Gegenbelastung der Feder 12 entspricht.
Je rascher die Welle 1 und damit auch der Magnet 2 umläuft, desto stärker wird die Ablenkung der Trommel
3 sein und da der Zeiger 9 die gleiche Ablenkung erfährt, wie die Trommel 3, so kann das Mass dieser Ablenkung auf der Gradeinteilung der Platte 10 durch das Abdeckglas 8 hindurch abge- lesen werden. Die Verhältnisse können so getroffen sein, dass aus der Zeigerstellung sofort die geographische Breite des betreffenden Ortes, an dem sich die Vorrichtung gerade befindet, abge- lesen werden kann.
Wünscht, man eine grosse Genauigkeit, so dass also eine mit vielen Teilstrichen versehene feine Teilung auf der Platte 10 untergebracht werden muss. so kann das Abdeckglas 8 als Lupe ausgebildet werden, um eine Vergrösserung der Teilung zu erzeugen und ein genaues Ablesen zu ermöglichen. Man kann aber auch von der Achse 4 aus mittels einer Übersetzung ins Lang- same einen Zeiger antreiben lassen, der auf einer besonderen Teilung die Minuten anzeigt und auch einen weiteren Zeiger für die Sekunden, der geographischen Breite, so dass also der Haupt- zeiger 9 lediglich die ganzen Grade anzugeben hat.
Bei dieser Ausführungsform ist auch dargestellt, wie in einfacher Weise durch die geschilderte
Vorrichtung eines selbsttätige Zeichenvorrichtung angetrieben werden kann. Auf der Teilung- scheibe 10 ist nämlich konzentrisch zur Achse 4 ein schraubenförmig gewundener Widerstands- draht 13 angebracht, der gegen die selbst isoliert angebrachte Scheibe 10 isoliert ist, gegen den darauf ruhenden Zeiger 9 hin aber frei ist. Das eine Ende dieses Widerstandsdrahtes 13 ist mit der Klemme 14 verbunden, die im Stromkreis der Stromquelle 15 liegt und der über diesen Wider- standsdraht gleitende Zeiger 9 ist durch die Achse 4, die Schraubenfeder 12 und die Teilungs- scheibe 10 mit der Klemme 16 verbunden, von der aus eine Leitung zum anderen Pol der Strom- quelle 15 führt.
Der Widerstandsdraht 13 in Vereinigung mit dem Zeiger 9 bildet also einen Rheo- staten im Stromkreise der Stromquelle 15 und der Widerstand dieses Stromkreises wird also durch die verschiedenen Ablenkungen des Zeigers 9 geändert.
Im Stromkreis der Stromquelle 15 liegt ein Elektromagnet 17, an dessen achsial verstell- barem Anker 18 ein Arm 19 befestigt ist, der einen Schreibstift 20 trägt. Die Spitze dieses
Schreibstiftes ruht auf einer von einem Papierblatt umgebenen Walze 21 auf, die durch ein Uhr- werk 22 langsam angetrieben wird.
Je nach der Einstellung des Zeigers 9 wird also der Widerstand des Kreises der Strom- quelle 15 einen bestimmten Wert haben und der Elektromagnet 17 in einer bestimmten Stärke erregt werden, so dass also der Anker 18 und damit auch der Schreibstift 20 eine bestimmte Stellung gegenüber der Walze 21 einnimmt. Behält der Zeiger 9 während einer gewissen Zeit seine Stellung bei, so wird der Schreibstift 20 auf dem Papierblatt der sich langsam drehenden Walze 21 einen
Parallelkreis aufzeichnen. Ändert sich aber die Stellung des Zeigers 9, was zustande kommt, wenn die Vorrichtung allmählich in eine andere geographische Breite kommt, so ändert t sich damit auch die Stellung des Schreibstiftes 20, so dass also auf dem Papierblatt der
Walze 21 eine dieser Änderung entsprechende vom Parallelkreis abweichende Kurve auf- gezeichnet wird.
Ist das Papierblatt mit einer Linierung versehen, die den Breitegraden entspricht
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verden.
Der Antrieb der Walze 21 könnte selbstverständlich auch von dem gleichen Mechanismus tus geschehen df"-die Welle 1 antreibt. Im übrigen kann die selbsttätige Zeichenvorrichtung konstruktiv veiLiedentlich ausgeführt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, die in konstruktiver Beziehung der AusführungsForm nach Figur 1 ganz ähnlich ist, wird an Stelle eines umlaufenden Magneten ein feststehender Elektromagnet 23 verwendet, der von der Stromquelle, 24 aus erregt wird. Auch dieser Elektromagnet 23 ist von einer Ankertrommel M umgeben, die auf einer durch die Feder 26 belasteten Achse 27 sitzt, auf welcher auch der Zeiger 28 angebracht Ist. Wird der Elektromagnet 23 erregt, ; o wird die Ankertrommel 25 abgelenkt, und zwar soweit, als dies die Feder 26 zulässt, und es handelt sich nur darum, das Mass dieser Ablenkung von der Schwingungszahl des Pendels 29 abhängig zu machen. Dies kann in verschiedener Weise geschehen.
Eine Art ist die in der Fig. 2 dargestellte, wobei das Pendel 29 mit einem Schleifkontakt 30 versehen ist, der vor einer Reihe von Kontakten 32, 33, 34, 35,36 und 37 schwingt, die abwechselnd mit den beiden Polen der Stromquelle 24, je parallel geschaltet, verbunden sind. Es sind also die Kontakte 32, 34 und 36 parallel geschaltet, mit dem einen Pol der Stromquella 24 und die Kontakte 33, 35 und 37, parallel geschaltet, mit dem anderen Pol der Stromquelle 24, in deren Kreis der Elektromagnet 23 liegt, verbunden. Der Schleifkontakt 30 ist so breit, dass er je zwei benachbarte Kontakte 32 bis 37 miteinander verbinden kann, so dass also auf dem Schwingungsweg des Pendels eine Anzahl von Stromschlüssen und Unterbrechungen stattfindet.
Je grösser die Schwingungszahl des Pendels, desto rascher folgen die Stromschlüsse und Unterbrechungen aufeinander und umgekehrt, und es werden infolgedessen rascher oder langsamer aufeinander folgende Stromstösse den Elektromagneten 23 mit Unterbrechungen erregen. Jeder Stosserregung würde ein bestimmter Ausschlag der Ankertrommel 25 entsprechen, der aber jetzt auch von der Massenträgheit beeinflusst ist, so dass klarerweise bei rascherer Aufeinanderfolge der Stromstösse der Ausschlag grösser sein wird als bei langsamer Aufeinanderfolge. Bei grösserer
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Schwingungszahl, und man kann auch auf diese Weise die geographische Breite unmittelbar von der Teilung der Scheibe 38, vor der der Zeiger 28 spielt, ablesen.
Selbstverständlich kann man die Anzahl der Kontakte, die von dem Pendel geschlossen werden sollen, vermehren oder auch vermindern und unter Umständen genügt bei entsprechend kurzen Pendel auch ein einziger Stromschluss bei jeder Schwingung oder Halbschwingung.
Diese Art der Erzeugung der Ablenkung der Ankertrommel 25 hat den Vorteil, dass keine Rückwirkung auf das Pendel stattfindet, da ja das Pendel nur auslösend wirkt. Man kann diese
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mittelbar von einem vom Pendel beeinflussten Antriebsmechanismus antreiben lässt, also etwa von einem Elektromotor, der seinen Strom von einer Stromquelle erhält, die ebenso wie die Stromquelle 24 nach Fig. 2 von einem kontaktgebenden Pendel bei dessen Schwingungen auf- einandel folgend geschlossen und unterbrochen wird. Je rascher die Stromstösse in den Elektromotor kommen, desto höher wird seine Umlaufszahl werden und umgekehrt, so dass damit erreicht ist, dass bei grösserer Schwingungszahl des Pendels auch der Magnet 2 rascher umläuft, als bei kleinerer Schwingungszahl des Pendels.
Auch hier wirkt also das Pendel nur auslösend und eine Rückwirkung kann nicht stattfinden.
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Dass es sich empnehlt, das Pendel oder auch dessen Uhrwerk in einer Luftleere unter. zubringen, um Beeinflussungen durch Luftdruck-und Temperaturschwankungen zu beseitigen, wurde bereits in der Einleitung erwähnt.
Man kann den Antrieb zur Bewegung der Zeichenfläche auch von der Bewegung des Fahrzeuges abhängig machen, um eine Fortsetzung der Kurve bei Stillstand des Fahrzeuges 1l, erhindern.
PATENT. ANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zum Bestimmen und Anzeigen der geographischen Breite mittels Pendels, gekennzeichnet durch einen, etwa mit einem Zeiger versehenen Anker, dessen einer Belastung entgegengerichtete Ablenkung durch einen Magneten bewirkt wird, der mechanisch oder elektromagnetisch von den Schwingungen eines vorzugsweise sehr kurzen Pendels, das gegebenenfalls in einem luftleeren Raum eingeschlossen ist, beeinflusst ist.