DE196733C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 196733 KLASSE 42 c. GRUPPE- JVi 196733 CLASS 42 c. GROUP

Dr. NARZISZ ACH in BERLIN.Dr. NARZISZ ACH in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Januar 1904 ab.Patented in the German Empire on January 27, 1904.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die praktische Verwendbarkeit des Gyroskops als Kompaßersatz. Hierbei wird die relative Verschiebung der stabilen Rotationsachse gegenüber der sich bewegenden Umgebung oder die eintretende Präzessionsbewegung derselben zur Auslösung \^ron Korrektionseinrichtungen benutzt. Auf diese Weise kann der Einfluß der Reibung in den LagernThe present invention relates to the practical utility of the gyroscope as a compass replacement. Here, the relative displacement of the stable axis of rotation relative to the moving environment or the precession entering used the same ^r to trigger \ on Korrektionseinrichtungen. In this way, the influence of friction in the bearings

ίο des Gyroskops durch eine entsprechende Nachdrehung dieser Lager aufgehoben bzw. gemindert werden. Der von der Reibung ausgehende Impuls auf die Rotationsachse wird nämlich durch einen entgegengesetzt gerichteten Impuls ausgeglichen. Außerdem können auch derartige Korrektionseinrichtungen bei speziellen Verwendungen des Gyroskops benutzt werden. Hat z. B. der Kreiselkompaß drei Freiheitsgrade der Bewegung und es findet bei annähernd horizontaler Rotationsachse eine Bewegung um eine senkrechte Achse (Drehung des Schiffes) statt, so kann das Gyroskop die Auslösung einer Korrektionseinrichtung bewirken, welche eine Fläche, z. B. den Träger des Gyroskops, ungefähr die frühere Stellung beibehalten läßt, so daß dieselbe an den Drehungen des Schiffes nur in geringem Maße teilnimmt. Auf diese Fläche können dann weitere," die genaue Richtung anzeigende Einrichtungen aufgestellt werden.ίο the gyroscope can be canceled or removed by turning these bearings accordingly. be reduced. The impulse on the axis of rotation emanating from the friction is compensated by an oppositely directed impulse. aside from that Such correction devices can also be used for special uses of the gyroscope to be used. Has z. B. the gyrocompass three degrees of freedom of movement and it takes place with an approximately horizontal axis of rotation If a movement around a vertical axis (rotation of the ship) takes place, the gyroscope can trigger a Effect correction device, which a surface, z. B. the carrier of the gyroscope, approximately allows the previous position to be retained, so that the same at the turns of the ship participates only to a small extent. On this surface you can then add more, "the exact ones." Direction-indicating devices are set up.

Wird der Reibungseinfluß in den Drehzapfen möglichst herabgesetzt, so ist der Erfolg der Nachdrehung wesentlich wirksamer, da dann das Gyroskop bei Drehung des Trägers durch die Reibung nicht oder erst erheblich später mitgenommen wird, und so die zur Einleitung der Nachdrehung notwendige relative Verschiebung zwischen Gyroskop und Träger gegeben ist. Zu diesem Zwecke wird das Gyroskop freischwebend in einer abgeschlossenen Flüssigkeit angeordnet, und zwar in der Weise, daß das Gyroskop, wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, in eine hohle Kugel c (Zylinder u. dgl.) eingeschlossen wird, welche ihrerseits wieder beweglich an einem frei schwebenden hohlen Ring h (Kugelschale, Zylinder) ist, so daß das Gyroskop zwar in Flüssigkeit schwebt, sich aber doch nur in bestimmter fixierter Weise, nämlich um die Zapfen/und/' sowie um k k' bewegen kann.If the influence of friction in the pivot pin is reduced as much as possible, the success of the subsequent rotation is much more effective, since the gyroscope is then not carried along by the friction or only significantly later when the carrier rotates Carrier is given. For this purpose, the gyroscope is arranged floating freely in a closed liquid in such a way that the gyroscope, as can be seen from the following description, is enclosed in a hollow ball c (cylinder and the like), which in turn is movable again is on a freely floating hollow ring h (spherical shell, cylinder), so that the gyroscope hovers in liquid, but can only move in a certain fixed manner, namely around the pegs / and / 'and around kk' .

Eine derartige Anordnung mit Nachdreheinrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt.Such an arrangement with a post-turning device is shown in the accompanying drawing shown schematically.

Auf der Fläche α ist das mit Flüssigkeit, z. B. öl, gefüllte Gefäß b angeordnet. In dieser Flüssigkeit schwebt der von einer Kapsel c umgebene Kreisel, dessen Rotationsachse bei d im Querschnitt getroffen ist und dessen Schwungmasse durch den Ring e angedeutet ist. An der Kapsel c sind die Spitzen/und/' befestigt, welche auf den mit Quecksilber versehenen Lagern g g' ruhen. Die Lager sind an dem hohlen, in der Ebene ff' gelegenen Ring /; befestigt. Dieser Ring, der auch als Kugelschale oder Zylinder aus-On the surface α is that with liquid, z. B. arranged oil, filled vessel b . The top surrounded by a capsule c floats in this liquid, the axis of rotation of which is taken at d in the cross section and the centrifugal mass of which is indicated by the ring e. The tips / and / 'are attached to the capsule c and rest on the bearings gg' provided with mercury. The bearings are ff to the hollow, in the plane 'disposed ring /; attached. This ring, which is also designed as a spherical shell or cylinder

gebildet sein kann, ist um eine senkrechte Achse drehbar. Die Spitze k taucht in das mit Quecksilber versehene Lager i ein. In das am Ring befestigte Lager V taucht die mit dem Deckel des Gefäßes in Verbindung stehende Metallspitze k'. Das spezifische Gewicht des Ringes e sowie dasjenige der Kugel c mit dem elektrisch angetriebenen Kreisel ist so gewählt, daß diese Körper incan be formed is rotatable about a vertical axis. The tip k is immersed in the bearing i provided with mercury. The metal tip k ' connected to the lid of the vessel dips into the bearing V attached to the ring. The specific weight of the ring e as well as that of the ball c with the electrically driven gyro is chosen so that this body in

ίο der Flüssigkeit nahezu frei schweben, die Reibung in den Lagern also gering ist. Findet nun eine Drehung der Fläche α um eine senkrechte Achse statt, so macht der Kreisel bzw. die Kapsel c mit dem Ring h diese Drehung auch bei sehr geringer Winkelgeschwindigkeit nicht mit. Stellt sich aber doch im Laufe der Zeit infolge der Flüssigkeitsreibung usw. eine Mitbewegung des Kreisels ein, so ist folgende Korrektionseinrichtung vorgesehen.ίο the liquid floats almost freely, so the friction in the bearings is low. If there is a rotation of the surface α about a vertical axis, the top or the capsule c with the ring h does not take part in this rotation even at a very low angular velocity. If, however, in the course of time, due to the fluid friction etc., the gyro moves along with it, the following correction device is provided.

Die Grundplatte α wird durch, den Sockel / getragen, der auf der Fläche a' aufsteht. Am Sockel / ist das Schneckenrad m befestigt. In dieses greift die Schneckenwelle η. Dieselbe steht mit den Achsen des Elektromotors 0 und des Elektromotors 0' in Verbindung. Die Anker derselben rotieren in entgegengesetzter. Richtung. Elektromotor 0 und 0' sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, nebeneinander geschaltet. Den Strom liefert die Stromquelle p. In den Stromkreis des Elektromotors 0 ist außerdem der Flüssigkeitswiderstand q, der im Gefäß b angeordnet ist, eingeschaltet, und zwar wird der StromThe base plate α is supported by the base / which rises on the surface a '. The worm wheel m is attached to the base /. The worm shaft η engages in this. The same is connected to the axes of the electric motor 0 and the electric motor 0 ' . The anchors of the same rotate in opposite directions. Direction. As can be seen from the drawing, electric motors 0 and 0 'are connected next to one another. The current is supplied by the current source p. In the circuit of the electric motor 0, the liquid resistance q, which is arranged in the vessel b , is also switched on, and that is the current

35. durch die Elektrode r eingeleitet und durch die Elektrode r' wieder abgeführt. Die Elektrode r' ist an der Kapsel c des Kreisels oder an dem Ring h befestigt. In der Ruhelage des ganzen Systems, d. h. wenn keine relative Verschiebung z\vischen Kreisel und Umgebung besteht, ist das Verhältnis der beiden Stromkreise so, daß keine Bewegung der Schneckenwelle η eintritt und demgemäß die Fläche α ruhig steht. Wird die Grundplatte a' gedreht, so tritt eine relative Verschiebung der Kapsel c ein und durch die Elektrode r' eine Änderung des Flüssigkeitswiderstandes. Bei der relativen Verschiebung der Kapsel und der Elektrode r' nach der einen Richtung tritt eine Erhöhung des Widerstandes ein, bei der Bewegung nach der anderen Richtung eine Verringerung des Widerstandes. Demgemäß wirkt einmal der eine, das andere Mal der andere Motor. Die Schneckenwelle η wird in Rotation versetzt und die Grundfläche α so lange gedreht, bis die ursprüngliche Stellung der Elektroden r und r' wieder hergestellt ist.35. introduced through the electrode r and discharged again through the electrode r '. The electrode r ' is attached to the capsule c of the top or to the ring h . In the rest position of the whole system, ie if there is no relative displacement between the top and the surrounding area, the relationship between the two circuits is such that the worm shaft η does not move and, accordingly, the surface α is stationary. If the base plate a 'is rotated, a relative displacement of the capsule c occurs and, due to the electrode r', there is a change in the fluid resistance. With the relative displacement of the capsule and the electrode r ' in one direction there is an increase in resistance, with movement in the other direction there is a decrease in resistance. Accordingly, one motor acts at one time and the other motor at the other. The worm shaft η is set in rotation and the base surface α is rotated until the original position of the electrodes r and r 'is restored.

Auch die Präzessionsbewegungen des Kreisels, in dem erwähnten Falle also die Bewegungen der Kreiselkapsel c um die durch die Spitzen ff gelegte horizontale Achse, lassen sich zur Auslösung von Korrektionseinrichtungen benutzen. Die Korrektionsbewegungen selbst lassen sich natürlich auch in irgendeiner anderen Weise durchführen.The precession movements of the gyroscope, in the case mentioned, the movements of the gyroscope capsule c about the horizontal axis laid by the tips ff , can also be used to trigger correction devices. The corrective movements themselves can of course also be carried out in some other way.

Durch die dargestellte Gegendrehung wird eine Verminderung des Reibungseinflusses auf die Rotationsachse d des Gyroskops bewirkt. Findet nämlich eine Drehung der Platte a' um eine senkrechte Achse statt, so wird diese Drehung durch die Reibung in den Lagern i und i' sowie durch die Flüssigkeitsreibung am Ring bzw. Kugelschale h auf die Kapsel c übertragen, so daß die Rotationsachse d im Sinne der Drehung einen Impuls erfährt, der zu einer störenden Präzessionsbewegung führt. Wird nun sofort, nachdem die Drehung der Grundplatte a' eingeleitet .ist, in der dargestellten Weise eine Gegendrehung der Grundplatte α bewirkt, so wird der Reibungseinfluß bzw. der Impuls der Rotationsachse durch diese entgegengesetzt gerichtete Drehung aufgehoben bzw. herabgesetzt. Diese Drehung der Platte α bewirkt, daß das Gefäß b der Rotationsachse d, welche infolge ihrer Stabilität vorerst die. Drehung der Grundplatte a' nicht mitmacht, nachgedreht wird und nur geringe Verschiebungen zwischen Rotationsachse d und dem sie umgebenden Gefäß b eintreten. Die Korrektionseinrichtung kann infolgedessen zweckmäßig auch als »Nachdreheinrichtung«: bezeichnet werden.The counter-rotation shown reduces the influence of friction on the axis of rotation d of the gyroscope. If the plate a ' rotates about a vertical axis, this rotation is transmitted to the capsule c by the friction in the bearings i and i' and by the fluid friction on the ring or spherical shell h , so that the axis of rotation d im In the sense of rotation, it experiences an impulse that leads to a disruptive precession movement. If, immediately after the rotation of the base plate a 'is initiated, a counter- rotation of the base plate α is effected in the manner shown, the influence of friction or the momentum of the axis of rotation is canceled or reduced by this opposite rotation. This rotation of the plate α causes the vessel b of the axis of rotation d, which due to its stability initially the. Rotation of the base plate a ' does not participate, is rotated again and only slight displacements occur between the axis of rotation d and the vessel b surrounding it. As a result, the correction device can also expediently be referred to as "post-rotation device".

Selbstverständlich kann in ähnlicher Weise auch eine Kreiselanordnung mit drei Freiheitsgraden der Bewegung hergestellt werden. Außerdem kann die Rotationsachse auch in einer anderen Richtung, z.B. senkrecht, stehen. Auch die Nachdreheinrichtung kann für andere Drehbewegungen ausgeführt werden. Der Kreisel selbst läßt sich hierbei auch als Barogyroskop ausbilden.Of course, a gyro arrangement with three degrees of freedom of movement can also be produced in a similar manner. In addition, the axis of rotation can also be in a different direction, e.g. perpendicular. The post-rotation device can also be designed for other rotary movements. Of the The top itself can also be designed as a barogyroscope.

Um im allgemeinen die Richtung zu halten, kann unter Umständen die Magnetnadel selbst oder eine in einer Flüssigkeit schwebende Kugel zur Auslösung einer Nachdreheinrichtung benutzt werden.In order to keep the direction in general, the magnetic needle itself can be used or a ball suspended in a liquid to trigger a post-rotation device to be used.

Claims

Patent Claims:

I. Means of maintaining a compass ο. Like. Serving gyroscope in the main axis of inertia, characterized in that rotations of the compass bring about one or more of its degrees of freedom corresponding counter-rotations of its carrier, so that the relative The position of the gyroscope to the carrier always remains the same, with the purpose of reducing the initiation of the. Counter rotation disturbing frictional influence on the rotary

tap the gyroscope enclosed in a capsule and known per se Way can be arranged floating in liquids.

2. Embodiment of the device according to claim i, characterized in that that the gyroscope is movably arranged on its support in such a way that when the gyroscope rotates through corresponding Counter-rotation of the carrier restores the original position of the gyroscope to the carrier.

For this purpose ι sheet of drawings.