DE196166C - - Google Patents

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DE196166C
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes

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Description

KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Öffnen und Schließen von Stromkreisen durch eine Kompaßnadel mit Hilfe von Kontakten, welche zeitweilig mit der Kompaßnadel in Berührung treten, und zwar wird nach der Erfindung eine wellenförmig bewegbare Kontaktbahn verwendet, welche mit der Kompaßnadel oder einem daran sitzenden Stromschlußglied bei
ίο jedem Wellenumlauf zeitweise in Berührung tritt und dadurch einen oder mehrere Stromkreise so lange geschlossen hält, bis die Kontaktteile infolge Fortschreitens der Wellenbewegung· sich voneinander entfernt haben.
Diese durch die Kompaßnadel beeinflußte selbsttätige Stromschlußvorrichtung kann für die verschiedensten Verwendungszwecke nutzbar gemacht werden, beispielsweise um die Einzelheiten der Fahrt eines Schiffes oder anderen Fahrzeuges nach Richtung, Entfernung, Geschwindigkeit und Zeit selbsttätig aufzuzeichnen. Die in den Zeichnungen als Ausführungsbeispiel dargestellte Vorrichtung ermöglicht, erstens den Kurs eines Schiffes für jeden beliebigen Zeitraum genau zu registrieren, zweitens die Richtung, in welcher das Schiff vor Anker oder am Kai liegt, aufzu-■ zeichnen, drittens die Zeitzwischenräume der Fahrt derartig zu verzeichnen, daß ihre Angäbe zusammen mit der Richtungsangabe zu jeder beliebigen Zeit rasch festgestellt werden kann, und viertens die Entfernungseinheiten so aufzuzeichnen, daß dieselben zugleich mit den Zeit- und Richtungsangabeh abgelesen werden können, wodurch sich die zurück
gelegte Entfernung und demgemäß die jeweilige Ortslage des Schiffes und sein jeweiliger Kurs, nach der Karte jederzeit genau feststellen läßt. Hierbei, ist die Einrichtung der elektrischen Stromschlußvorrichtung so getroffen, daß sie die Bewegung der Kompaßnadel nur in einem sehr geringen Maße beeinflußt, weil eine .die freie Bewegung der Kompaßnadel in nennenswertem Maße hindernde Vorrichtung naturgemäß praktisch wertlos wäre, da sie die Genauigkeit der Angaben des Kompasses beeinträchtigen würde. Dieser Teil des Erfindungsgegenstandes besteht im wesentlichen aus einem Stromschlußglied, welches gegen die Horizontalebene, in der sich die Kompaßnadel oder ein Teil derselben dreht, derartig hin und her bewegt wird, daß es mit der Nadel oder einem Teil derselben innerhalb bestimmter Zwischenräume für eine kurze Zeitspanne leicht in Berührung kommt, während die Kompaßnadel in den zwischen diesen Berührungen liegenden Zeitzwischenräumen vollkommen ' freibeweglich bleibt. Durch die Berührung dieses Stromschlußgliedes mit der Kompaßnadel oder einem Teile derselben werden ein oder mehrere elektrische Stromkreise beeinflußt, deren Regelung für verschiedene Zwecke nutzbar gemacht wird. Dadurch, daß das Strömschlüßglied im wesentlichen, unter rechtem Winkel zu der Bewegungsebene der Kompaßnadel mit dieser in Berührung tritt,' hat es keinerlei Bestreben, der Nadel in der einen oder anderen Richtung eine Bewegung zu erteilen. Obwohl durch die Berührung des/ Strpmschlußgliedes mit der
Kompaßnadel letztere für einen Augenblick in ihrer freien Bewegung gehemmt wird, kann die Nadel doch während der zwischen den einzelnen Berührungen liegenden Zeitzwischenräume frei ausschwingen, wodurch kleine Ungenauigkeiten der Nadelstellung während der kurzen Zeitspanne des Kontaktes beim Aufhören des letzten sofort richtiggestellt werden. Bei der in den Zeichnungen dargestellten
ίο Ausführungsform der Vorrichtung" finden zwei elektrische Stromkreise Verwendung, welche durch die Kompaßnadel beeinflußt werden. Durch die Schließung des einen oder anderen dieser Stromkreise wird· eine Registriervorrichtung in der einen oder anderen Richtung angetrieben. Die die Stromkreise beeinflussende Kontaktbahn ist zu der Kompaßnadel konzentrisch drehbar und derartig angeordnet, daß sie mit der Registriervorrichtung synchron läuft. Die Bewegungsrichtung der die Stromkreise beeinflussenden Kontaktbahn entspricht der Bewegungsrichtung der Kompaßnadel. Infolgedessen hat die Kontaktbahn ständig das Bestreben, sich gegenüber der Nadel in eine neutrale Lage einzustellen, so daß die jeweilige Stellung der Kompaßnadel durch die sich damit synchron bewegende Registriervorrichtung· dauernd aufgezeichnet wird.
Die Aufzeichnung der einzelnen Angaben erfolgt in bekannter Weise auf einem ständig bewegten Papierstreifen, gleichgültig,' ob das Schiff sich vorwärts bewegt oder nicht. Durch die Registriervorrichtung wird eine ununterbrochene Linie aufgezeichnet, welche die aufeinanderfolgenden Richtungen der Kompaß-■ nadel und somit die jeweilige Kursrichtung des Schiffes erkennen läßt.
Um die Zeitzwischenräume und Entfernungen aufzuzeichnen, wird ein Uhr- und Zählwerk in Verbindung mit einer Druckvorrichtung verwendet. Diese Druckvorrichtung ist derartig eingerichtet, daß sie in vorher bestimmten Zeitzwischenräumen in Wirkung tritt, und somit auf dem Papierstreifen die aufeinanderfolgenden Zeit- und Entfernungsangaben verzeichnet werden. Diese Angaben erscheinen an Stellen des Papierstreifens, welche mit den zur Aufzeichnung des Kurses dienenden Stellen zusammenfallen. Auf diese Weise kann durch die Beziehung der Zeit- und Entfernungsangaben zueinander die jeweilige Geschwindigkeit des Schiffes bestimmt werden, so daß die Registriervorrichtung vollkommenen Aufschluß über die Zeit, Geschwindigkeit, Entfernung und Richtung der Schiffsfahrt gibt.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung in ihrer Gesamtanordnung und ihren Einzelheiten dargestellt.
Fig. I ist eine Vorderansicht der Gesamtvorrichtung und ihres Gehäuses, dessen eine Tür geöffnet ist, um das Innere der Vorrichtung und einen Teil des Registrierstreifens erkennbar zu machen;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht der inneren Einrichtung" des Apparates mit in senkrechtem Schnitt dargestelltem Gehäuse;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der inneren Einrichtung des Apparates mit in senkrechtem Längsschnitt dargestelltem Gehäuse (um 900 zu der Schnittansicht der Fig. 2 versetzt);
Fig. 4 ist eine Draufsicht der inneren Einrichtung mit in wagerechtem Querschnitt nach Linie A-B der Fig. 2 dargestelltem Gehäuse;.
Fig. 5 ist eine Ansicht der inneren Einrichtung des Apparates ohne Gehäuse in wagerechtem Schnitt nach Linie C-D der Fig. 2;
Fig. 6 ist eine wagerechte Schnittansicht durch den gesamten Apparat nach Linie E-F der Fig. 2, wobei der vordere Teil des Gehäuses abgebrochen gezeichnet ist;
Fig. 7 ist eine wagerechte Schnittansicht des Apparates nach Linie G-H der Fig. 2 ohne Gehäuse;
Fig. 8 ist eine Einzelansicht in senkrechtem Schnitt nach Linie I-K..der Fig. 7;
Fig. 9 ist ein senkrechter Längsschnitt durch den oberen Teil des Apparates ohne Gehäuse;
Fig. 10 ist eine Einzelansicht.der magnetischen Kupplungsvorrichtung;
Fig. 11 ist ein senkrechter Mittelschnitt der Vorrichtung nach Fig. 10;
Fig. 12 zeigt die Seitenansicht einer Regelungsvorrichtung für die zur Angabe der Zeit und Entfernung dienende Registriervorrichtung;
Fig. 13 ist eine Einzelansicht einer mit der Regelungsvorrichtung zusammenwirkenden Kupplung;
Fig. 14 zeigt die Seitenansicht eines Relais zur Regelung der Druckvorrichtung;
Fig. 15 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt des Relais in Verbindung mit der Stromschlußvorrichtung ;
Fig. 16 ist eine teilweise Draufsicht der durch den Kompaß beeinflußten Stromschluß- und -Unterbrechungsvorrichtung, jedoch in einer gegenüber den anderen Figuren etwas abweichenden Ausführuogsform;
Fig. 17 zeigt die im Schnitt dargestellte Einzelansicht dieser 'Stromschluß- und -uhterbrechungS'Vorrichtung; "
Fig. 18 ist ein Schaltungsplan, welcher die Verbindung der Stromkreise des Apparates verdeutlicht.
Die ganze Vorrichtung ist in einem Ge-' häuse 20 untergebracht, welches mit durch Türen verschließbaren Öffnungen versehen ist, um die inneren Teile der Vorrichtung von
außen zugängig zu machen. Der Innenraum des Gehäuses 20 ist in drei Fächer eingeteilt, von denen das obere mit 21, das mittlere mit 22 und das untere mit 23 bezeichnet ist. Das obere Fach 21 enthält den Kompaß ■ mit der dadurch beeinflußten Strpmschluß- und -Unterbrechungsvorrichtung. Das mittlere Fach 22 enthält den zum Antrieb der ganzen Vorrich-. tung dienenden Motor, verschiedene elektrische Vorrichtungen, wie Relais und magnetische Kupplungen, und die Vorrichtungen zur Regelung der Zeit- und Entfernungsregistriervorrichtung. Das untere Fach 23 dient im wesentlichen zur Aufnahme der Antriebsvorrichtung für den Registrierstreifen.
Die Kompaßeinrichtung (Fig. 9) besteht aus der Kompaßnadel 24,'welche in üblicher Weise auf einer Pinne 25· gelagert ist und sich in einer wagerechten Ebene frei dreht, so daß sie unter dem Einfluß der magnetischen Richtkraft beständig nach Norden zeigt. Die Pinne 25 sitzt in einem zylindrischen Gehäuse 26, welches mittels wagerechter Zapfen 27 (Fig. 4 und 16) mit einem Ring 28 drehbar verbunden ist, der seinerseits mittels wagerechter Zapfen 29 zwischen Tragarmen 30 in kardanischer Aufhängung drehbar gelagert ist. In dem Gehäuse 26 liegt unterhalb seiner Aufhängungspunkte ein Gewicht 31, wodurch die Lage des Schwerpunktes unterhalb der Aufhängepunkte gesichert wird.
Anstatt die Tragarme 30, wie bei Schiflskompassen, auf einem Ständer anzuordnen, sind sie bei der vorliegenden Vorrichtung (vgl. Fig. 9) auf einer Scheibe 32 befestigt, welche zu der Pinne 25 konzentrisch drehbar gelagert ist. Diese Scheibe 32 ruht auf Rollen 33, die in einer feststehenden Platte 34 gelagert sind, und wird in der Mitte durch einen mit der Platte 34 fest verbundenen Ringflansch
35 geführt. Die Platte 34 ist auf einem Brett
36 befestigt, das> einen Teil des Gehäuses 20 bildet und die Fächer 21 und 22 (Fig. 1) voneinander trennt.
Die Scheibe 32 ist an ihrem äußeren Umfange mit Zähnen 37 versehen, mittels welcher sie in Drehung versetzt wird (Fig. 9 und 5). Natürlich hat die Drehung der Scheibe 32 auch eine Drehung des den Kompaß tragenden Gehäuses 26 zur Folge.
Wie aus Fig. 4 und 9 hervorgeht, trägt das Gehäuse 26 einen Isolierring 38, auf welchem drei Kontaktstreifen 39, 40 und 41 befestigt sind. Diese Kontaktstreifen haben die Form zweier konzentrischer Ringe (Fig. 4 und 18), von welchen der innere Ring 39 ununterbrochen ist, während der äußere Ring aus den beiden Segmenten 40 und 41 besteht. An dem Isolierring 38 sitzen nach unten gerichtete Stifte 42, welche durch entsprechend angeordnete Löcher eines mit dem zylindrischen Gehäuse 26 durch Arme 44 (Fig. 4) fest verbundenen Metallringes 43 (Fig. 9) hindurchgreifen und eine Führung bilden, durch welche eine gegenseitige Drehbewegung zwischen dem Isolierring und dem Gehäuse 26 verhindert, jedoch eine beschränkte Auf- und Niederbewegung zwischen diesen beiden Teilen ermöglicht wird. Um die Stifte 42 sind Schraubenfederri 45 gelegt, welche zwischen den verstärkten Enden der Stifte und der Unterseite des Ringes 43 liegen, so daß die Ringe 38 und 43 ständig das Bestreben haben, einander zu berühren, während gleichzeitig die Aufwärtsbewegung des Ringes 38 durch die verstärkten Enden der Stifte 42 gehemmt wird.
Das untere Ende . der Stifte 42 ruht auf Armen 46; die an einem Ring 47 befestigt sind und schräg nach oben und außen ragen. Der Ring 47 ist mit dem Gehäuse 26 durch ein Universalgelenk verbunden, welches aus wagerechten Zapfen und einem Zwischenring 48 besteht.. Infolge dieser Verbindung kann der Ring 47 sich gegenüber dem Gehäuse 26 frei bewegen, ist aber gezwungen, an der Drehbewegung des Gehäuses .26 teilzunehmen. Unmittelbar unterhalb des Gehäuses 26 ist konzentrisch zu der Pinne 25 eine kurze Welle 49· gelagert, die auf dem Gehäuse 26 befestigt ist und alle seine infolge von Schiffsschwankun- go gen auftretenden Bewegungen mitmacht, aber außerdem sich noch unabhängig davon,drehen kann. Die Welle 49 trägt vier Arme 50, an deren Enden Rollen 51 sitzen. Diese Rollen 51 besitzen verschiedenen Durchmesser, und zwar haben, zwei einander · gegenüberliegende Rollen, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, einen im Verhältnis zueinander großen und kleinen Durchmesser, während die dazwischen liegenden Rollen demgegenüber den gleichen mittleren Durchmesser besitzen. Diese Rollen 51 liegen unterhalb des Ringes 47 und halten ihn infolge ihres verschiedenen Durchmessers in einer schrägen Lage zu dem Kompaßgehäuse 26. Bei der Drehung der Welle 49 wälzen sich die Rollen 51 allmählich auf dem Umfange des Ringes 47 ab und rufen dadurch eine wellenförmige Schaukelbewegung dieses Ringes hervor, welche durch die Arme 46 auf die Stifte 42 und durch diese auf den Isolierring 38 übertragen wird, so daß letzterer bei jeder Umdrehung der Welle 49 gegenüber dem Gehäuse 26 eine vollständige Wellenbewegung erfährt.
Die Kompaßnadel 24 ist mit einem Arm 52 versehen, der ein .Stromschlußglied 53 trägt. Das Stromscblußglied 53 ist zweckmäßig pendelnd an dem''Tragarm 52 aufgehängt und ruht je nach der Stellung der Kompaßnadel lose auf den Kontaktstreifen 39 und 40 bzw. 39 und 41. Das Stromschlußglied 53 ist von dem Arm 52 isoliert und bildet eine Brücke, durch welche der Kontaktring 39 mit einem
der beiden Ringsegmente 40 oder 41 elektrisch verbunden wird. Für gewöhnlich hängt jedoch das Stromschlußglied 53 frei oberhalb der Kontaktringe, so daß es in keiner Weise die wagerechte Drehbewegung der Kompaßnadel hindert. Bei der Schaukelbewegung des Ringes 38 wird dieser dagegen zeitweise an einem Punkte angehoben und mit dem Stromschlußglied 53 in Berührung gebracht, wodurch für eine kurze Zeitspanne wechselweise die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstreifen hergestellt wird, während die Kompaßnadel innerhalb der längeren, Zeitzwischenräume völlig freibeweglich bleibt. . Da hierbei die Bewegung des Ringes 38 im wesentlichen senkrecht zu der wagerechten Drehebene der Kompaßnadel und des Stromschlußgliedes 53 gerichtet ist, so ergibt sich hieraus, daß durch die zeitweise Berührung zwischen dem Stromschlußglied 53 und den Kontaktstreifen auf die Schwingbewegung der Nadel selbst keinerlei Einfluß in der einen oder anderen Richtung ausgeübt wird.
Die Welle 49 ist durch Universalgelenke 54 und ein teleskopartiges Verbindungsglied 55 (Fig. 9, 2 und 11) mit einer stehenden Welle 56 verbunden, welche mittels eines geeigneten Räderwerkes durch einen sich ständig drehenden Motor 57 angetrieben wird. Durch diese Art der Verbindung wird mit der Welle 56 die Welle 55 sowie die Welle 49 ständig gedreht, ohne daß hierbei die Freiheit der Schwingbewegungen der Welle 49, welche sie mit dem Gehäuse 26 ausführt, beeinträchtigt wird. Das bei der dargestellten Ausführungsform des Apparates vorgesehene Räderwerk besteht (Fig. 2, 6 und 11) aus einem auf der Motorwelle 217 sitzenden Zahnrad 58, welches in das Zahnrad 59 der Zwischenwelle 60 eingreift.
Die Zwischenwelle 60 trägt eine Schnecke 61 (Fig. 6), die mit einem Schneckenrad 62 der senkrechten Welle 56 in Eingriff steht. Der Motor 57 kann von beliebiger Bauart sein, ist jedoch, wie bei der dargestellten Ausführungsform, zweckmäßig ein von einer beliebigen Stromquelle betriebener Elektromotor.
In Fig. 18, welche den Schaltungsplan der elektrischen Einrichtung veranschaulicht, steint der Motor 57 durch die Leitungen 102, 103 mit den mit einer beliebigen Stromquelle verbundenen Hauptleitungen 100, 101 in Verbindung. In eine der Leitungen, . z. B. in die Leitung 102, ist zweckmäßig ein Widerstand 104 ein-.;■ ,■ geschaltet. Ferner ist ein Fliehkraftregler 63 vorgesehen, durch welchen mittels einer Nebenschlußleitung· 105 einem Stromschließer 64 Strom zugeführt werden kann, wenn die Geschwindigkeit des Motors unter ein be-
;,· stimmtes Maß sinken sollte. Durch den Regler 62 wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 57 möglichst konstant gehalten.
Der Motor 57 liefert auch die Kraft zur Drehung der die Tragarme 30 des Kompasses aufnehmenden Scheibe 32 (Fig. 3), und zwar mit Hilfe der nachstehend beschriebenen magnetischen Kupplungsvorrichtung, welche besonders aus Fig. 6 und aus den Einzelansichten der Fig. 10 und 11 ersichtlich ist.
Die Kupplungsvorrichtung (Fig. 10) besteht aus einer Welle 65, welche sich in Lagern frei dreht und ungefähr in der Mitte eine Scheibe 66 trägt, die den Anker für zwei Elektromagnet« 67 und 68 bildet. Diese Elektromagnete 67 und 68 sitzen an Zahnrädern 69 bzw. 70, die auf der Welle 65 lose drehbar sind. Das Zahnrad 69 (Fig. 6) greift in ein Zahnrad 71 der Zwischenwelle 60, während das Zahnrad 70 mit dem Zwischenrad 72 in Eingriff steht, das seinerseits in ein Zahnrad 73 der Welle 60 eingreift (Fig. 11). Auf diese Weise werden die Nabenzahnräder 69 und 70 durch die Zwischenwelle 60 von dem Motor 57 ständig, aber in entgegengesetzter Richtung, angetrieben.
Bei der Erregung eines der Magnete 67, 68 wird die Ankerscheibe 66 angezogen und dadurch die Welle 65 in der Umdrehungsrichtung des mit dem Anker 66 gekuppelten Zahnrades 69 oder 70 gedreht. Die Welle 65 ist an einem· Ende mit einem Kegelrad 74 versehen, welches in ein Kegelrad 75 eingreift. Letzteres ist auf einer kurzen, stehenden Welle 76 befestigt, die sich in geeigneten Lagern drehen kann und durch Universalgelenke yy sowie durch eine schräge Welle 78 (Fig. 2 und 3) mit einer anderen stehenden Welle 79 (Fig. 3) verbunden ist, die in dem oberen Teile des Apparates in Lagern 80 ruht. Die Welle 79 trägt ein Kegelrad 81, das in ein Kegelrad 82 der wagerechten Welle 83 eingreift, welche .100 mit einer in die Zähne 37 der Scheibe 32 eingreifenden Schnecke 84 versehen ist. Durch die unter dem· Einflüsse der magnetischen Kupplung erfolgende Drehung der Welle 65 in der einen oder anderen Richtung wird demnach die Scheibe 32 mit den darauf ruhenden Teilen in entsprechender Richtung gedreht. Zwecks Stromzuführung-zu den Spulen der Elektromagnete 67, 68 ist jedes der Zahnräder 69, 70 mit einem Isolierstück 85 bzw. 86 versehen, die zum Tragen der an die Spulen angeschlossenen Kontaktstreifen dienen. Mit diesen Kontaktstreifen stehen die auf Isolierblöcken befestigten Schleifbürsten 87,88 in Berührung. Die einen Bürsten einer jeden Spule stellen durch die Drähte 106, 107 (Fig. 18) die Verbindung mit den Kontaktschrauben 95,96 der Relais 89,90 (Fig. 15) her, während die anderen Bürsten an eine gemeinsame Schiene 99 angeschlossen sind, von ■w&lchtx ein Draht 109 nach der Hauptleitung 100 führt.
Die zur Verwendung kommenden Relais sind besonders aus Fig. 6 und 15 ersichtlich. Die Relais bestehen aus Spulen 91,92, drehbaren Ankern 93,94 und Kontaktschrauben 95,96, mit welchen die an eine gemeinsame Rückleitungsschiene 97 angeschlossenen Leitungen 106, 107 verbunden sind. Die Anker 93, 94 werden für gewöhnlich durch eine Feder 98 gegen die Schiene 97 gezogen, wobei die Feder 98 gleichzeitig zur elektrischen Verbindung der beiden Anker dient. Die Schiene . 97 steht durch eine Leitung 108 (Fig. 18) mit der Hauptleitung 101 in Verbindung. Die Spulen 91 und 92 sind durch die Leitungen 110 und ill mit den segmentförmigen Kontaktstreifen 40 und 41 (Fig. 18) verbunden, während die gemeinsame Rückleitung der Spulen an die Hauptleitung 100 angeschlossen ist. Der Kontaktring 39 ist durch die Leitung 112 mit der Leitung 101 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform des Apparates stehen die Leitungen 110, in und 112 nicht unmittelbar mit den Kontaktstreifen 39, 40 und 41 in Verbindung, wie in Fig. 18 schematisch dargestellt ist, sondern unter Vermittlung von drei Bürsten 120, die auf Isolierblöcken 121 des Brettes 36 (Fig. 5) befestigt sind. Diese Bürsten stehen mit drei Metallringen 122, 123, 124 in Berührung, welche isoliert auf den von der Scheibe 32 getragenen Armen 30 befestigt sind. Die Ringe 122, 123, 124 sind durch biegsame Leitungen 125 mit den Kontaktstreifen 39, 40 und 41 verbunden und nehmen an der Drehbewegung des Isolierringes 38 teil, wobei die Schaukelbewegung dieses Ringes gegenüber den Ringen 122, 123, 124 durch die biegsamen Leitungen 125 ausgeglichen wird. Zur Bewegung des Registrierstreifens dient folgende Einrichtung. Das äußere Ende der Welle 60 (Fig. 6) ist mit einer Schnecke 126 versehen, welche in das auf dem oberen Ende einer schrägen Welle 128 sitzende Schneckenrad 127 eingreift. Diese Welle 128 (Fig. 2 und 3) durchdringt die Platte 129, welche die magnetische Kupplung, ferner die Relais und andere in dem Fach 22 untergebrachte Vorrichtungen trägt, sowie zur Trennung des Zwischenfaches 22 von dem unteren Fach 23 dient. An ihrem unteren Ende ist die Welle 128 mit einer Schnecke 130 versehen, die in ein auf der Antriebswelle 132 sitzendes Schneckenrad 131 eingreift. Die Antriebswelle 132 trägt eine Walze 133, die mit einem Gummimantel umkleidet ist und ein den Registrierstreifen bildendes Band 134 vorwärts bewegt. Die Rolle, von welcher der Streifen 134 abgezogen wird, sitzt auf einer Welle 135 (Fig. 3 und 8), die in Lagern 136 des unteren Faches 23 ruht. Von der Welle 135 wird das Band 134 unter
So eine Führungsstange 137 geführt, geht dann über eine in Lagern der Platte 129 ruhende Führungswalze 138 und eine am oberen Ende des Faches 22 angeordnete Führungswalze 139, dann nach unten über die Antriebswalze 133, von dieser zu .einer Wickelwalze 140, die lose auf den Antriebswalzen 141 (Fig. 7) ruht und mit ihrem Drehzapfen zwischen senkrechten Führungen 142 liegt (Fig. 3 und 7). Die eine Walze 141 wird von der Treibwelle 132 mittels des Zahnrädergetriebes 143, 144, 145 angetrieben, während die andere Walze 141 ihren Antrieb durch das Getriebe 146, 147 erhält. Die Walze 133 regelt die Bewegung des Registrierstreifens, während durch den losen Antrieb der Wickelwalze 140 eine etwas raschere Bewegung des Registrierstreifens ermöglicht wird, wodurch stets ein festes Aufwickeln des Streifens auf der Walze 140 ohne Durchhängen gesichert wird. Zur Sicherung
. der gleichmäßigen Bewegung des Registrier-Streifens werden zweckmäßig federnde Finger 148 angeordnet, .welche gegen die Antriebswalze 133 anliegen (Fig. 8). .
Die Führungswalze 139 (Fig. 9), welche in dem oberen Teile des Faches 22 angeordnet ist, liegt dicht hinter einer Scheibe 149. Diese Scheibe 149 trägt Schreibwerkzeuge 150 o. dgl., durch welche auf dem Registrierstreifen Aufzeichnungen gemacht werden. Die Schreibwerkzeuge 150 sind so angeordnet, daß stets' ein Stift mit der Vorderseite des Registrierstreifens in Berührung steht, welche Lage auch die Scheibe 14.9 haben mag. Auf der Rückseite des Registrierstreifens ist gegenüber der Schreibstelle eine Platte 151 angebracht, welche als Schreibauflage dient. Die Scheibe 149 ist auf einer festen Welle 152 ^ drehbar gelagert und wird mittels eines auf . ihrer Nabe befestigten Zahnrades 153 (Fig. 3 und 9) angetrieben. Das Rad 153 greift in ioo eine Schnecke 154 der stehenden Welle 79 ein, so daß sich die Scheibe 149 mit der Drehung des Kompaßgehäuses synchron ■ dreht. Das Verhältnis der Umdrehung zwischen der Scheibe 149. und der das Kompaßgehäuse 26 tragenden Scheibe32 ist wie 1: 4, so daß jederzeit bei einer vollständigen Umdrehung der Scheibe 32 die Scheibe 149 eine Viertelumdrehung macht. Da indessen die Scheibe 149 mit vier Schreibwerkzeugen versehen ist, so kommt jedesmal ein Schreibwerkzeug auf einer Seite des Registrierstreifens in dem Augenblicke in Tätigkeit, wo ein anderes Schreibwerkzeug den Streifen auf der anderen Seite verläßt. Hierdurch wird erzielt, daß bei jeder Lage der Scheibe 149 ein Schreibwerkzeug mit dem Registrierstreifen in Berührung steht. Nahe an einem Rade des Registrierstreifens oder Schreibblattes ist in der Bewegungsbahn des Schreibstiftes der Schreibwerkzeuge 150 ein Anschlag 216 (Fig. 1 und 2) angeordnet, durch welchen die Schreibwerk-
zeuge beim Übergange über die Kante des Blattes angehoben werden, so daß sie an der richtigen Stelle mit dem Schreibblatte in Berührung kommen. Der das Schreibblatt' bildende Streifen wird zweckmäßig durch gerade Linien in acht Längsstreifen geteilt, deren jeder wiederum in der Längsrichtung in acht Teile geteilt ist. Ein derartig eingeteilter Streifen ist in Fig. ι der Zeichnung' dargestellt. Bei diesem Streifen entspricht die Mittellinie .dem Nordpunkt N des Kompasses, während die Außenlinien dem Südpunkt S ■ entsprechen. Daß beide Außenlinien dem Südpunkt S entsprechen, ergibt sich daraus, daß das ganze Schreibblatt als die Abwicklung eines nach der Linie 5" aufgeschnittenen Zylinders betrachtet werden kann. Die Zwischen^ linien zwischen S und W stellen auf der einen Seite der Mittellinie N die Richtungen SW, W und NW und auf der anderen Seite die Richtungen NO, O und SO dar. Natürlich werden durch die Zwischenlinien, welche zwischen den Hauptrichtungslinien liegen, in bekannter Weise die Nebenrichtungen der Kompaßrose bezeichnet. In Fig. 1 befindet sich das eine Schreibwerkzeug 150 in gleicher Flucht mit der Linie N, woraus hervorgeht, daß dieses Schreibwerkzeug, wenn die Scheibe 149 mit dem Kompaß eine volle Umdrehung
macht, allmählich nach der Kante des Schreibblattes übergeht, bis es die Linie 5 auf der einen oder anderen Seite der Mittellinie trifft. In dem Augenblick, wo das eine Schreibwerk- " zeug an einer Seite die Linie-S" erreicht, kommt an der. anderen Seite mit der Linie 51 ein anderes Schreibwerkzeug in Berührung, so daß bei einer weiteren Drehung der Scheibe 149, entsprechend einer vollen Umdrehung des Kompasses, das andere Schreibwerkzeug auf
dem Schreibblatte eine ununterbrochene Bewegung ausführt, bis es die Mittellinie N erreicht und dann an Stelle des bereits weitergeschrittenen ersten Schreibwerkzeuges in Wirkung tritt. Während dieser ganzen Zeit-
dauer wird indessen der Schreibstreifen durch den Motor ununterbrochen in der Längsrichtung langsam vorwärts bewegt, so daß das Schreibwerkzeug 150 beim Wiedererreichen der Linie N diese in einem Punkte trifft, weleher vor dem beim ersten Zusammentreffen mit der Linie N erreichten Punkte liegt. Die Entfernung zwischen den beiden Punkten gibt dann den Zeitraum an, welcher zwischen dem Beginn und der Vollendung der einen Umdrehung verstrichen ist. In Fig. 1 entspricht die Linie χ der Aufzeichnung, welche bei einer vollständigen Umdrehung der Scheibe 149 und des Kompasses durch das Schreibwerkzeug 150 bewirkt wird. Diese Linie zeigt nicht nur an, daß eine vollständige Drehbewegung stattgefunden hat, sondern sie läßt auch erkennen, daß die Drehbewegung sich von N nach O nach S nach W und zurück nach N, nicht aber in der entgegengesetzten Richtung vollzog.
Es soll nun auf den Schaltungsplan der Fig. 18 Bezug genommen werden, um zu erläutern, wie die Bewegungen der einzelnen Teile des Apparates durch die Schwingungen der Kömpaßnadel beeinflußt werden. Hierbei ist zu beachten, daß der Motor 57 beständig umläuft und die mittlere Welle 49 ständig dreht, wodurch in der oben beschriebenen Weise dem. Isolierring 38 eine dauernde Wellen- oder Schaukelbewegung erteilt wird. Infolgedessen wird die Stromschluß- und -Unterbrechungsvorrichtung , welche aus dem von der Kompaßnadel 24 getragenen Stromschlußglied 53 und den auf dem Isolierriiig 38 angeordneten Kontaktstreifen 39,40,41 gebildet wird, bei der Drehung des Ringes 38 ununterbrochen in Tätigkeit gesetzt. Ferner wird hierbei der Schreibstreifen 134 ständig vorwärts bewegt, während sich die von der Welle 60 angetriebenen Zahnräder 69, JO mit den darauf angeordneten Spulen 67 bzw. 68 der magnetischen Kupplung ständig in einander entgegengesetzten Richtungen drehen. Da für gewöhnlich kein Strom durch die magnetische Kupplung fließt, so wird bei der Mittellage der Ankerscheibe 66 die Welle 65 stillstehen, also auch von dieser weder auf die Scheibe 149 noch auf die das Kompaßgehäuse tragende Scheibe 32 eine Bewegung übertragen. . · ■
Wenn man nun annimmt, daß das Stromschlußglied 53, welches von der Kompaßnadel getragen wird, sich mit dieser unmittelbar oberhalb eines Punktes 155 (Fig. 18) des Isolierringes 38 befindet, und daß dieser Punkt zwischen den Enden der segmentförmigen Kontaktstreifen 40, 41 liegt, also eine neutrale Stelle bildet, so ergibt sich hieraus, daß bei dieser Stellung überhaupt kein Stromkreis geschlossen werden kann, wenn sich der Isolierring 38 bei seiner Schaukelbewegung so weit hebt, daß der innere Kontaktring 39 mit dem Stromschlußglied 53 in Berührung kommt. Liegt dagegen das Stromschlußglied 53 mit der Kompaßnadel 24 über einer anderen Stelle des Ringes 38, so werden bei Berührung des Stromschlußgliedes 53 mit den Kontaktstreifen des Ringes 38 zwei Stromkreise geschlossen, einer zwischen dem Segmentstreifen 40 und dem Ring 39, der zweite zwischen dem Segmentstreifen 41 und dem Ring 39. Findet kein Stromschluß statt, so werden natürlich auch die Relais nicht vom Strome durchflossen, die magnetische Kupplung bleibt stromlos und der Apparat in Ruhe. Wenn dagegen die beiden vorgenannten Stromkreise geschlossen werden, so werden die Spulen 91 und 92 der Relais erregt und die Anker 93
und 94 angezogen. Der Stromkreis für die Spule 91 verläuft dann wie folgt: Von der Hauptleitung 101 durch die Leitung 112 nach dem Kontaktring 39, durch das Stromschlußglied 53 nach dem Segmentstreifen 40, durch die Leitung 110 nach der Spule 91 und durch die gemeinsame Rückleitung nach der Hauptleitung 100. In ähnlicher Weise geht der Stromkreis für die Spule 92 von der Hauptleitung ιοί durch die Leitung 112 nach dem Kontaktring 39, durch das Stromschlußglied S3 nach dem Segmentstreifen 41, durch die Leitung in nach der Spule 92 und durch die gemeinsame Rückleitung nach der Hauptleitung 100. Da durch die Erregung derbeiden Relais 89,90 ihre Anker 93,94 gegen die Schrauben 95, 96 angezogen werden, so wird hierdurch verhindert, daß Strom durch die Spulen 67,68 der magnetischen Kupplung fließt, weil in diesem Falle beide Anker 93, 94 mit der Kontaktschiene 97 außer Berührung stehen. Es muß daher einer der Anker 93, 94 mit der Leitungsschiene 97 in Berührung
" kommen, bevor die magnetische Kupplung vom Strome durchflossen werden kann. Hieraus ergibt sich, daß bei neutraler Stellung des Isolierringes 38 mit den darauf befindlichen Kontaktstreifen gegenüber dem Stromschlußglied 53 der Kompaßnadel keiner dieser beiden Kontaktteile das Bestreben haben wird, sich gegenüber dem anderen zu drehen. Wenn -sich dagegen die Kompaßnadel 24 nach rechts oder links bewegt, so wird durch die Stromschlußvorrichtung sofort eine solche Bewegung des Isolierringes 38 und aller damit direkt oder indirekt verbundenen Teile hervorgerufen, daß er gegenüber der Nadel 24 wieder eine neutrale Stellung einnimmt. Der Ring 38 wird also mit seinen Teilen allen Bewegungen
4.0 der Nadel 24 in beiden Richtungen stets folgen.
Nimmt man· nun an, daß die Nadel 24 sich nach rechts dreht, so liegt das Stromschlußglied 53 über dem Segmentstreifen 41 (Fig. 18). Wenn dann bei der Schaukelbewegung des Isolierringes 38 seine Kontaktstreifen mit dem Stromschlußglied 53 in Berührung kommen, so wird der Stromkreis zwischen dem Segmentstreifen 41 und dem Kontaktring 39 geschlossen. Der Strom verläuft dann von der Hauptleitung 101 durch die Leitung 112, den Ring 39, das Stromschlußglied S3, den Segmentstreifen 41, die Leitung 111 nach der Spule 92 des Relais 90 und von hier durch die gemeinsame Rückleitung nach der anderen Hauptleitung 100 zurück. Die Spule 92 des Relais 90 wird infolgedessen erregt und zieht ihren Anker 94 an, wodurch der Strom zwischen diesem Anker und der Kontaktschraube 96 geschlossen wird. Infolgedessen geht bei Erregung des Relais 90 folgender Strom durch die magnetische Kupplung : Von der Hauptleitung 101 nach der Leitung 108, Leitungsschiene 97, Anker 93 des Relais 89, welcher gegen die Leitungsschiene 97 anliegt, dann von dem Anker 93 durch die Feder 98 nach dem Anker 94, durch die Kontaktschraube 96 und die Leitung 107 nach der Spule 68 der magnetischen Kupplung und von dort durch die gemeinsame Leitung 109 nach der Hauptleitung 100 zurück. Die Erregung der Spulen 68 bewirkt eine Drehung der Ankerscheibe" 66 in Richtung der Drehung des Zahnrades 70. Diese Drehbewegung wird durch das Kegelradgetriebe 74, 75, die Welle 76, das Universalgelenk 'j'] und die schräge Welle 78 auf die Welle 79 übertragen (Fig. 3). Wie oben beschrieben ist, wird durch die Drehung der AVelle 79 die Scheibe 32 mit dem darauf ruhenden Kompaßgehäuse 26 gedreht und ferner eine entsprechende Drehbewegung der Scheibe 149 bewirkt. Alle diese Teile bewegen sich so lange, als das" Stromschlußglied 53 durch die Kontaktstreifen des Ringes 38 den Strom schließt, bleiben aber sofort stehen, wenn der Stromschluß unterbrochen wird, weil dann die Erregung des Relais aufhört und der die magnetische Kupplung durchfließende Stromkreis unmittelbar darauf an der Kontaktschraube 96 unterbrochen wird. Hierdurch werden die Spulen 68 der magnetischen Kupplung stromlos, so daß die Welle 65 zum Stillstand kommt. Das Übersetzungsgetriebe und die magnetische Kupplung sind so eingerichtet, daß die vorstehend dargelegten Bewegungen sich bei der ersten Bewegung der Kompaßnadel in entsprechender Richtung vollziehen. Sollte jedoch diesen Teilen bei der kurzen Zeit des Stromschlusses zwischen dem Glied 53 und den Kontaktstreifen des Ringes loj 38 keine genügende Bewegung erteilt werden, so wird die Bewegung bei dem nächsten Stromschluß fortgesetzt, der ja bei jeder Umdrehung der Welle 49 bzw. bei jeder Schaukelbewegung des Ringes 38 eintritt. Sobald indessen die Bewegungsübertragung von der Kompaßnadel auf das Kompaßgehäuse vollständig erfolgt ist, findet nicht eher eine weitere Bewegung des Kompaßgehäuses und der damit zusammenwirkenden Teile statt, als bis die Nadel sich wieder in der einen oder anderen Richtung bewegt.
Sollten sich die Teile zufällig zu
weit bewegt haben oder sich die Nadel in entgegengesetzter Richtung drehen, dann wird bei der nächsten Arbeitsperiode des Strom-Schließers der Strom durch den Kontaktstreifen 40 geschlossen werden, wodurch das Relais 89 erregt und die Spulen 67 der magnetischen Kupplung in Tätigkeit gesetzt werden. Das Kompaßgehäuse wird infolgedessen in entgegengesetzter Richtung so weit gedreht, bis es die Nadel einholt.
Wenn man berücksichtigt, daß jede Bewegung des Kompaßgehäuses auf dem Schreibstreifen genau aufgezeichnet wird, da die Scheibe 149 und die Schreibwerkzeuge 150 sich synchron mit der Bewegung des Kompaßgehäuses quer über den Schreibstreifen bewegen, und daß ferner der Schreibstreifen, auf welchem die Kompaßkarte angegeben ist, sich ständig langsam weiterbewegt, so sieht man, daß auf dem Schreibstreifen eine vollständig genaue Aufzeichnung aller Kompaßbewegungen stattfindet und somit alle Bewegungen eines mit dem Apparate ausgerüsteten Schiffes für die Zukunft genau festgelegt werden
können.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die zur Aufzeichnung der Kompaßbewegungen dienenden Teile das Bestreben haben, sich selbst dann, wenn das Schiff einen verhältnismäßig geraden Kurs innehält, vor- und rückwärts zu bewegen, so daß auf dem Schreibstreifen eine Zickzacklinie entsteht, die jedoch die allgemeine Richtung des angegebenen Kurses innehält. Diese Erscheinung ist auf
verschiedene Gründe zurückzuführen. Zunächst wird durch die geringste Erschütterung der Kompaßnadel nach der einen oder anderen Seite eine Stromschließung hervorgerufen. Findet die Stromschließung nach einer
Seite statt, so werden infolgedessen die betreffenden Teile in entsprechender Richtung bewegt. Bei dem nächsten Stromschluß auf der anderen Seite des neutralen Punktes findet wiederum eine entsprechende Rückbewegung
statt, wodurch die aus Fig. 1 ersichtliche Zickzackform der Linien y entsteht. Wenn indessen das Schiff seinen Kurs ändert, so bleibt • die^ aufgezeichnete Linie vollständig -gerade, weil die zur Aufzeichnung, dienenden Teile
sich so lange mit der Kompaßnadel in derselben Richtung drehen, bis die Drehbewegung vollendet ist. In Fig. 1 zeigt der Schreibstreifen eine Kompaßkarte, welche diese Erscheinungen erkennen läßt. Die Zickzackteile der Linie sind mit y, die den Kursänderungen entsprechenden Teile mit ζ und der einer vollständigen Drehung entsprechende Teil mit x bezeichnet.
Es sollen nunmehr die Vorkehrungen zum
Aufzeichnen der Entfernungen und der Zeitangaben erläutert werden :
Diese Vorkehrungen'(Fig. 2, 3 und 5) bestehen aus einem Zählwerk 156, einem Zeitstempel 157 und aus Antriebsvorrichtungen,
mittels welcher d'as Zählwerk und der Zeitstempel einen Abdruck auf dem Registrierstreifen hervorrufen. Der Zeitstempel 157 kann von beliebiger Bauart sein und besteht im wesentlichen'aus Typenrädern, welche durch elektromagnetischen Antrieb schrittweise weiterbewegt werden. Die Gangregelung des Zeitstempels wird beispielsweise durch ein Uhrwerk bewirkt, welches in vorher bestimmten Zeitzwischenräumen, z. B. nach je fünf Minuten, einen Strom schließt. In dem Schaltungsplan der Fig. 18 ist ein Stromschließer dargestellt, dessen Rad 159. mit einem Uhrwerk so verbunden ist, daß es in jeder Stunde eine vollständige Umdrehung macht. Das Rad 159 ist mit zwölf Zähnen versehen und steht mit einer Kontaktfeder 160 in Eingriff. Demgemäß wird das Rad 159 bei seiner Umdrehung zwölfmal mittels der Feder 160 den Strom schließen und unterbrechen, so daß zwölf Abdrücke für jede Stunde, d. h. für jede fünf Minuten, durch den Zeitstempel auf den Registrierstreifen übertragen werden. Mit dem einen Endte der Kontaktfeder 160 ist durch eine Leitung 113 ein Elektromagnet 161 verbunden, der andererseits durch Leitungen 114 und 115 mit der Hauptleitung 101 in Verbindung steht. Ferner ist das Kontaktrad 159 durch eine Leitung 116 mit der Hauptleitung 100 verbunden. Der Elektromagnet 161 ist mit einem Anker 162 (Fig. 2 und 3) versehen, dessen LIebel mit dem Antriebsarm 163 des Zeitstempels durch eine Stange 164 verbunden ist. Der Zeitstempel 157 wird von einem Rahmen 165 getragen, der auf einer festen Zwinge 166 drehbar befestigt ist. An der 90 Zwinge 166 sitzt (Fig. 5 und 9) ein Arm 167 (Fig. 2), dessen durch die Stange 178 bewirkte Hin- und Herbewegung eine Schwingung des Rahmens 165 um seinen Zapfen hervorruft. Die Zwinge 166 und der Zeitstempel 157 liegen dicht an der einen Kante des Registrierstreifens, und zwar befindet sich der Zeitstempel unmittelbar vor der Fläche des Schreibstreifens und über der Unterlagplatte ιςΐ. Durch die weiter unten beschriebene Hin- und Herbewegung wird der Zeitstempel von Zeit zu Zeit gegen den Schreibstreifen bewegt und dann wieder entfernt, wobei durch geeignete Abdruckvorrichtungen, z. B. durch ein Farbband 168, die einzelnen Zeiten auf dem Schreibstreifen abgedruckt werden, wie aus Fig. ι ersichtlich ist.
Die Bewegung des zum Antriebe der Druckvorrichtung dienenden Armes 167 wird ebenfalls innerhalb vorher bestimmter Zeitzwischenräume elektrisch geregelt, z. B. von fünf zu fünf Minuten. Zu diesem Zwecke ist ein Elektromagnet oder, ein Relais 169 (Fig. 18) vorgesehen, welches als Druckrelais bezeichnet werden soll'und mit dem Elektromagneten 161 des Zeitstempels in Hintereinanderschaltung liegt. Das Druckrelais 169 (Fig. 14) ist mit einem Anker 170 versehen, welcher durch ein Gelenk 171 mit einem Schwingarm 172 verbunden ist. Der Arm 172· sitzt auf einer kurzen Welle 173, deren entgegengesetztes Ende eine Klinke 174 trägt (Fig. 12). Diese
Klinke liegt für gewöhnlich in der Rast einer Wippe 175, die um den Zapfen 176 drehbar gelagert ist, Die Wippe 175 hat nach der Klinke 174 zu ein Übergewicht und würde daher nach dieser Seite fallen, wenn sie nicht durch die Klinke hieran gehindert würde. Durch die Erregung des Relais 169 wird die Klinke 174 aus der Rast der Wippe 175 ausgehoben, so daß letztere niederfällt und hierbei durch die Platte 129 in ihrer Bewegung begrenzt wird. Die Wippe 175 ist mit einem seitlich gerichteten Anschlag 177 versehen, welcher für gewöhnlich mit dem unteren freien Ende einer Stange 178 außer Eingriff steht.
Das obere Ende dieser Stange 178 ist mit dem Arm 167 drehbar verbunden. Das untere freie Ende der Stange 178 ruht für gewöhnlich auf einem Anschlag 179. Wenn nun die Wippe 175 niederfällt, so trifft der Anschlag 177 gegen die Stange 178 und legt sich unter eine Rast 180 dieser Stange. Kehrt dann die Wippe 175 in ihre Anfangslage zurück, so. wird die Stange 178 durch den gegen ihre Rast 180 anliegenden Anschlag 177 angehoben werden.
Hierdurch erhält der mit der Stange 178 verbundene Arm 167 eine Drehbewegung, welche sich auf den Druckrahmen 165 überträgt und den Abdruck der von diesem Rahmen getragenen Druckräder bewirkt. Die Rückbewegung der Wippe 175 erfolgt durch den exzentrisch angeordneten Stift 181 einer Scheibe 182, welche lose auf der Welle des Motors 57 sitzt. Diese Scheibe 182 dreht sich für gewöhnlich nicht, wird aber in geeigneten Zwischenräumen mit der Welle des Motors gekuppelt, um eine Umdrehung zu machen. Hierbei kommt der exzentrisch angeordnete Stift 181 mit einer Rast 183 der Wippe 175 in Eingriff, wodurch letztere in ihre Anfangslage zurückgebracht wird. Die Drehung der Scheibe 182 wird durch eine Umdrehungskupplung 184 (Fig. 12 und 13) geregelt, die ihrerseits durch ein aus den Elektromagneten 186 und einem Anker 187 bestehendes Relais 185 beeinflußt \vird. Der Anker 187 sitzt auf einem Hebel 188, dessen oberes Ende eine Klinke 189 trägt. Diese Klinke wird für gewöhnlich durch eine Blattfeder 190 nach oben gedrückt und ist mit einem hakenförmigen Ende versehen, mittels dessen sie den Stift 191 einer Klinke 192 umfaßt. Die Klinke 192 stützt eine Sperrklinke
193 ab, die an dem Gehäuse um einen Zapfen
194 drehbar ist und deren anderes Ende für gewöhnlich mit. dem einen Ende einer Klinke 195 (Fig. 13) in Eingriff steht. Die Klinke
195 ist auf einer Scheibe 196 drehbar angebracht, die an der Scheibe 182 mittels Bolzen 197 befestigt ist. Eine Feder 198 hat das Bestreben, die Klinke 195 nach innen zu drücken, während sie durch ihren Eingriff mit der Sperrklinke 193 gegen die Wirkung der Feder 198 nach außen gedrängt wird. Die Welle des Motors 57 trägt ein Schaltrad 199, dessen Zähne mit dem einen Ende der Klinke 195 in Eingriff kommen können. Wenn die Spulen 186 des Relais. 185 erregt werden und infolgedessen der mit dem Anker 187 verbundene Hebel 188 angezogen wird, so zieht die gegen den Stift 191 anliegende Klinke 189 die Stützklinke
192 zurück, wodurch diese mit der Sperrklinke
193 außer Eingriff kommt. Durch die Drehung ' der Klinke 193 wird die dagegen anliegende Klinke 195 ausgelöst, durch die Feder 198 nach innen gedrückt und kommt nun mit dem Schaltrad 199 in Eingriff. Durch die ständig umlaufende Welle des Motors 57 wird infolgedessen das Schaltrad 199 und die damit verbundene Scheibe 196 mitgenommen. Die ScheibeI96hat eine daumenscheibenartigeUmfläche, welche gegen einen von der Klinke 193 nach unten gerichteten Arm 200 anliegt. Die- ser Arm 200 liegt mit seinem unteren, etwas abgesetzten Teile in der Bewegungsbahn der Scheibe 196 und wird durch diese bei ihrer Drehung derartig zur Seite bewegt, daß die mit ihm verbundene Klinke 193 wieder in die aus Fig. 13 ersichtliche Lage gebracht wird. Zwischen der Klinke 192 und der Klinke 193 ist eine Feder 201 (Fig. 12) angebracht, welche bestrebt ist, beide Klinken miteinander in Eingriff zu halten. Sobald daher die Klinke 193 wieder in die aus Fig. 13 ersichtliche Lage gebracht ist, wird sie durch die mittels der Feder 201 angezogene Klinke 192 wiederum abgestützt. Die Klinke 192 ist stets frei, um mit der Sperrklinke 193 in Eingriff zu kommen, gleichgültig, ob die Spulen 186 des Relais 185 erregt sind oder nicht, weil der seitlich gerichtete Stift 202 der Sperrklinke 193, an welchem das eine Ende der Feder 201 befestigt ist, so angeordnet ist, daß er bei der Niederbewegung der Sperrklinke 193 auf das eine Ende der Klinke 189 trifft, diese nieder- . ■ drückt und dadurch mit dem Stift 191 außer Eingriff bringt. Die Klinke 189 kommt somit unmittelbar, nachdem sie die Klinke 192 ausgelöst hat, mit dem Stift 191 außer Eingriff und wird erst nach Stromloswerden und erneutem Erregen der Spulen 186 des Relais 185 wieder in ihre Eingriffsstellung gebracht. Dadurch, daß die Sperrklinke 193 wieder in die aus Fig. 13 ersichtliche Lage zurückkehrt, kommt ihr nach außen gerichtetes Ende in· die Bewegungsbahn des über die Scheibe 196 hinausragenden Armes der Klinke 195, so daß diese nach Vollendung einer Umdrehung der Scheibe 196 wieder mit der Sperrklinke 193 in Eingriff kommt, wodurch sie aus dem Schaltrad 199 ausgehoben und die Bewegung der mit diesem Rade verbundenen Scheiben 196, 182 unterbrochen wird. Ein an einer Blattfeder 204 - sitzender Stift 203 greift in eine'
Aussparung 205 der Scheibe 196 und verhindert dadurch eine unbeabsichtigte Rückdrehung" dieser Scheibe. Aus vorstehendem ergibt sich, daß die in Fig. 12 und 13 dargestellte Einrichtung eine Kupplung bildet, die bei jeder Erregung des Relais 185 den Schei-. ben 196 und 182 eine einzige vollständige Umdrehung — nicht mehr und nicht weniger — erteilt. Da der Motor 57 mit großer Geschwindigkeit läuft, so wird diese Drehbewegung schnell und mit großer Genauigkeit vor sich gehen. Wie oben beschrieben wurde, bewirkt diese Umdrehungskupplung die Rückbewegung· der Wippe. 175, wenn diese durch die Wirkung des Druckrelais in Tätigkeit gesetzt worden ist, ferner dient sie jedoch dazu, das Zählwerk 156 anzutreiben.
Dies geschieht mittels eines Armes 206 (Fig. 2 und 12), welcher am Gehäuse um den Zapfen 207 drehbar und mit einem Schlitz 208 versehen ist, in welchen der auf der Scheibe 182 exzentrisch angeordnete Stift 181 eingreift. Der Zapfen 207 des Armes 206 bildet eine kurze Welle, an deren anderem Ende ein zweiter Arm 209 (Fig. 1 und 2) befestigt ist. Der Arm 209 steht durch eine Gelenkstange 210 mit dem Antriebshebel 211 des Zählwerkes 156 in Verbindung. Das Zählwerk 156 kann von beliebiger Bauart sein und besteht zweckmäßig aus Zahlenrädern, welche durch den Antriebshebel 211 schrittweise bewegt werden. Das Zählwerk 156 wird von dem Rahmen 165 getragen, der.auch den Zeitstempel 157 mit dem Farbband 168 und das in geeigneter Weise angetriebene Farbband 212 für die Aufzeichnungen des Zählwerkes trägt. Die Zahlenräder des Zählwerkes 156 erhalten somit bei jeder Umdrehung der oben beschriebenen Kupplungsvorrichtung ihren Antrieb, jedoch wird ihre Angabe auf dem Registrierstreifen nur bei der Betätigung des Druckrelais 169 abgedruckt. Es soll noch hervorgehoben werden, daß die Druckvorrichtung während des ersten Teiles der Bewegung der Kupplungsscheibe 182 in Tätigkeit gesetzt wird, während· welcher Zeit der Stift 181 sich in dem Schlitz 208 des Armes 206 entlangbewegt, ohne diesen Arm Und die damit verbundene Welle mitzubewegen. Mit anderen Worten, die Kupplung hat während des Antriebes der Zahlenräder des Zählwerkes 156 Leerlauf, so daß die schrittweise Bewegung und der Abdruck der Zahlenräder miteinander nicht kollidiert, obwohl beide Bewegungen von derselben Antriebsvorrichtung aus erfolgen. Wie aus vorstehendem ersichtlich ist, werden die Angaben des von dem Rahmen 165 getragenen Zeitstempels und Zählwerkes gleichzeitig auf dem Registrierstreifen bei jeder. Ingangsetzung des Druckrelais zum Abdruck gebracht.
• Wie aus Fig. 18 hervorgeht, sind die Spulen 186 des Relais 185 einerseits durch eine Leitung 117 mit der Hauptleitung, andererseits durch eine Leitung 118 mit dem Stromschließer 213 verbunden. Der Stromschließer 213 steht andererseits durch eine Leitung 119 mit der Hauptleitung in Verbindung, so.daß die Spulen 186 des Relais 185 durch den Stromschließer 213 in die Leitung wechselweise ein- und ausgeschaltet werden. Der schematisch dargestellte Stromschließer 213 besteht aus einer drehbaren Trommel 214, die mit der Leitung 118 verbunden ist und mit einer an die Leitung 119 angeschlossenen Schleifbürste 215 zusammenwirkt. Die Trommel 214 wird mit einem drehbaren Teile verbunden, dessen Umdrehungen durch den Apparat gezählt werden sollen. Beispielsweise kann die Trommel 214 mittelbar oder unmittelbar durch ein Vorgelege mit der Maschinenwelle oder mit einer Logvorrichtung verbunden werden. Jedenfalls wird durch diese Verbindung der Strom in gewissen Zeitzwischenräumen wechselweise geschlossen und unterbrochen. Diese wechselweisen Stromschließungen und -unterbrechimgen stellen bestimmte Entfernungseinheiten dar, die auf das Zählwerk übertragen werden. Das Zählwerk des Apparates gibt somit die zurückgelegten Entfernungseinheiten an, während der Zeitstempel die Zeiteinheiten aufzeichnet. Die Entfernungseinheiten können natürlich beliebig gewählt werden, z. B. fünf Meilen oder, wenn das Zählwerk mit der Maschine verbunden ist, 500 Umdrehungen der ' Propellerwelle. Auch die Zeiteinheiten können beliebige Zeitzwischenräume, ζ. B. fünf Minuten, darstellen. Beim Vorhandensein mehrerer Propellerwellen können natürlich mehrere Zählwerke gleicher Bauart, die einzeln mit den Wellen verbunden sind, zur Verwendung kornmen. Sowohl die Zeiteinheiten1 als auch die Entfernungseinheiten werden in bestimmten Zeitzwischenräumen auf dem Rande des Registrierstreifens abgedruckt, und zwar entspricht die Lage der gedruckten Angabe derjenigen der Richtungsbezeichnung, welche in demselben Augenblicke in der oben beschriebenen W'eise durch den Apparat selbsttätig bewirkt wird, denn alle zur Aufzeichnung der Richtung, Entfernung und Zeit dienenden Vorrichtungen liegen in gleicher Flucht, wie aus Fig. ι ersichtlich ist. Auf dem Registrierstreifen werden zweckmäßig Querlinien angebracht, um die Ablesung der verschiedenen, einander entsprechenden Angaben zu erleichtern.
Mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung der beschriebenen Art läßt sich an Bord eines Schiffes eine vollständige Aufzeichnung.über die Schiffsfahrt nach Zeit, Entfernung, Ge^ schwindigkeit und Richtung für. jeden beliebigen Zeitraum erzielen. Da der Apparat,
unbekümmert darum, ob das Schiff im Hafen liegt oder sich auf der Fahrt befindet, dauernd in Tätigkeit ist, so wird nicht nur die gesamte Schiffsfahrt nach ihrer Zeit und nach den zurückgelegten Entfernungen registriert, sondern auch der Aufenthalt, den das Schiff in den Häfen erleidet, oder der Aufenthalt des Schiffes beim Ankern und ferner die Richtung aufgezeichnet werden, in welcher das Schiff
ίο vor Anker oder im Hafen lag. Ferner kann die Geschwindigkeit des Schiffes während eines beliebigen Teiles' seiner Fahrt schnell und genau aus dem Verhältnis zwischen der zurückgelegten Entfernung und der hierzu gebrauchten Zeit festgestellt werden. Wenn auch der den Registrierstreifen antreibende Motor vollständig gleichmäßig läuft und infolgedessen die Bewegung des Registrierstreifens dauernd dieselbe ist, so ist doch die Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Aufzeichnungen hiervon unabhängig, weil die Zeitangaben lediglich von dem elektrisch geregelten Uhrwerk bewirkt werden.
Beim praktischen Gebrauch der Vorrichtung wird der Registrierstreifen bestimmter Länge von Zeit zu Zeit aus dem Apparat entfernt und aufbewahrt werden. Hierbei ist natürlich darauf Bedacht zu nehmen, daß bei der Auswechslung des Streifens unmittelbar im An-Schluß an den herausgenommenen Streifen ein neuer Streifen in Tätigkeit tritt, so daß die Aufzeichnung ununterbrochen bleibt. Bei transatlantischen Dampfern kann der Registrierstreifen jedesmal, wenn das Schiff seinen Heimatshafen erreicht, herausgenommen: und durch einen neuen Streifen ersetzt werden, während der beschriebene Registrierstreifen von dem Schiffsherrn zur Kontrolle der Schiffsfahrt aufbewahrt wird. Bei Schiffen, die sich auf langer Fahrt befinden oder von Ort zu Ort kreuzen, kann ein Teil des Registrierstreifens von Zeit zu Zeit abgeschnitten werden, damit die Streifen nicht zu unhandlich und unübersichtlich.werden.
Es empfiehlt sich, den Apparat praktisch so zu verwenden, daß auf dem Registrierstreifen eine ideale Karte der Schiffsfahrt aufgedruckt wird, deren Angaben bei der Fahrt des Schiffes nach Möglichkeit innezuhalten sind. Aus der Aufzeichnung des Apparates läßt sich dann durch Vergleich mit der idealen Karte leicht erkennen, inwieweit der Schiffsführer den Anforderungen der normalen Fahrt gerecht geworden ist.
Bei der in Fig. 16 und 17 dargestellten Abänderungsform der Vorrichtung sind die Kontaktstreifen 39, 40 und 41 der oben beschriebenen Ausführungsform durch kurze Streifen 219, 220, 221 mit nach oben gerichteten Enden 222 ersetzt, während das von dem Arm 52 der Kompaßnadel getragene Stromschlußglied aus drei Teilen 223, 224, 225 besteht. Die Teile 223 und 225 des Stromschlußgliedes liegen seitlich gegen die nach oben gerichteten Teile 222 der Streifen 219, 220, 221 an, während der untere Teil 224 des Stromschlußgliedes diese Kontaktstreifen selbst berührt. Die Endstücke 222 der Kontaktstreifen begrenzen die Bewegung der Kompaßnadel gegenüber dem Ring .38, welcher in der oben beschriebenen 7° ' Weise das Bestreben hat, der Bewegung der Kompaßnadel ständig zu folgen und diese iri dauernder Lage, d. h. an der Stelle 155 (Fig. 18) zu halten. Natürlich kann die Kompaßnadel hierbei frei nach rechts und links von dem Punkt 155 ausschwingen. -Wenn die Nadel plötzlich um ein größeres Maß . ausschwingt, als dies die Entfernung der nach oben gerichteten Endstücke 222 des Stromschlußgliedes gestattet, so wird hierdurch der Strom so lange geschlossen werden, bis der Ring 38 bei seiner Drehbewegung die Kompaßnadel ganz oder nahezu eingeholt hat. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung werden demnach die durch die Kompaßnadel ■ beeinflußten Teile der Bewegung der Nadel bei größeren Ausschwingungen rascher folgen als bei der oben beschriebenen Ausführungsform, weil der Strom hierbei für eine längere Zeitdauer geschlossen bleibt. Die. Kontaktstreifen 219, 220, 221 sind in derselben Weise wie die Streifen 39, 40 und 41 leitend verbunden. Jeder der drei Teile 223, 224, 225 des Stromschlußgliedes dient als Brücke für die Stromüberleitung von den Kontaktstreifen 220 oder 221 zu den Streifen. 219.
Natürlich ist die den Gegenstand der Erfindung bildende selbsttätige Stromschlußvorrichtung nicht auf den Verwendungszweck der in den Zeichnungen dargestellten und beschriebenen Ausführungsform1 der Vorrichtung, beschränkt, vielmehr läßt sie sich für die verschiedensten Verwendungsgebiete praktisch nutzbar machen.

Claims (11)

Patent-Ansprüche :
1. Vorrichtung zum selbsttätigen Öffnen und Schließen von Stromkreisen durch eine Kompaßnadel mit Hilfe einer Kontaktvorrichtung, welche mit der Kompaßnadel zeitweise in Berührung tritt, gekennzeichnet durch eine in sich wellenförmig bewegbare Kontaktbahn (38,39,40,41), durch welche die jeweiligen Stellungen der Kompaßnadel ohne wesentliche Beeinträchtigung ihrer freien Beweglichkeit selbsttätig übertragen werden. , ■
2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem an der Kompaßnadel 120' (24) sitzenden Stromschlußglied (53) zeitweise in Berührung kommende ring-
förmige Kontaktbahn (38,39,40,41) von einem mit dem kardanisch aufgehängten Kompaßgehäuse (26) durch ein Universalgelenk verbundenen Ring- (47) abgestützt wird, gegen dessen Unterfläche drehbar gelagerte Rollen (51) von verschiedenem Durchmesser anliegen, durch deren fortschreitend rotierende Bewegung der Stützring (47) und die Kontaktbahn wellenförmig bewegt werden.
3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmig bewegbare Kontaktbahn aus einem Isolierring (38)
1S und darauf befestigten Kontaktstreifen (39,40,41) besteht, von denen einer ringförmig geschlossen ist, die anderen seg-. mentförmig sind, und deren leitende Verbindung bei der Wellenbewegung der Kontaktbahn durch das an der Kompaßnadel (24) isoliert angebrachte, eine Brücke bildende Stromschlußglied (53) hergestellt wird.
4. Ausführungsform der Vorrichtung nach. Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,' daß das Stromschlußglied (53) an einem Tragarm (52) der Kompaßnadel (24) pendelnd aufgehängt ist, zum Zweck, eine sichere Verbindung der zu überbrückenden Kontaktstreifen (39,40,41) zu erzielen.
5. Ausführung-sform der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstreifen (219, 220,221) der wellenförmig bewegbaren Kontaktbahn, welche in bekannter Weise mit nach oben gerichteten Enden (222) versehen sind, bei der Wellenbewegung der Kontaktbahn mit den entsprechenden Teilen (223,224,225) des an dem Tragarm (52) der Kompaßnadel (24) isoliert befestigten Stromschlußgliedes in Berührung kommen, zum Zweck, eine, längere Stromschlußdauer zwischen den Kontaktteilen
4S zu erzielen.
6. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 zur selbsttätigen Aufzeichnung der Bewegung eines Schiffes oder anderen Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Kompaßnadel (24) nach der einen oder anderen Richtung bei Schließung des entsprechenden Stromkreises mittels des Stromschlußgliedes (53) und der wellenförmig bewegten Kontaktbahn (38,39,40,41) durch die magnetische Kupplung (66, 67, 68) einer von einem Motor (57) aus ständig angetriebenen Welle (65) und durch Zwischengetriebe einerseits auf das Kompaßgehäuse (26), andererseits auf eine vor einem ständig bewegten Registrierstreifen (134) angeordnete Schreibvorrichtung (149, 150) übertragen werden. ·
7. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine synchron mit dem Kompaßgehäuse (26) bewegte Scheibe (149), welche mit einer dem gewählten Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen beiden entsprechenden Anzahl von Schreibstiften (150) versehen ist, die nacheinander mit dem sich davor bewegenden Registrierstreifen (134) in Berührung kommen.
8. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragung der Schwingungen der Kompaßnadel (24) auf die zur Aufzeichnung ihrer Stellungen dienende Registriervorrichtung (134, 149, 150) durch in die beiden Stromkreise der wellenförmig bewegbaren Kontaktbahn (38,39,40,41) eingeschaltete Relais (89, 90) geregelt wird.
9. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Registriervorrichtung (134, 149, 150) ein Zeitstempel (157) verbunden ist, welcher mittels eines Stromschließers (159) und einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (161, 162, 163) periodisch bewegt und in bestimmten Zeitzwischenräumen auf dem Registrierstreifen (134) selbsttätig zum Abdruck gebracht wird.
10. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Registriervorrichtung (134, 149, 150) ein Zählwerk (156) verbunden ist, welches mit einem umlaufenden Maschinenteile o. dgl. periodisch derartig gekuppelt wird, daß es bestimmte Entfernungseinheiten angibt, und dessen Angaben in bestimmten Zeitzwischenräumen auf dem Registrierstreifen selbsttätig zum Abdruck gebracht werden. .
11. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufzeichnung der Kompaßnadelstellungen dienenden Schreibwerkzeuge (150), der Zeitstempel (157)110 und das Zählwerk (156) in gleicher Flucht auf dem Registrierstreifen (134) arbeiten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.
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