DE229549C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 229549 KLASSE 42 c. GRUPPE- M 229549 CLASS 42 c. GROUP

Dr. MAX GASSER in DARMSTADT.Dr. MAX GASSER in DARMSTADT.

Höhenwinkel durch Kontakte.Elevation angle through contacts.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Februar 1909 ab.Patented in the German Empire on February 23, 1909.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Winkelmeßinstrument zum Höhenmessen und zum Steuern von Luftschiffen und besteht in bekannter Weise aus einer mit Quecksilber gefüllten kommunizierenden Röhre, in welche Kontakte hineinragen.The present invention relates to an angle measuring instrument for measuring heights and for steering airships and consists in a known manner of a communicating tube filled with mercury, into which contacts protrude.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung beruht darauf, daß die Kontaktvorrichtungen miteinander verbunden und beweglich sind.The object of the present invention is based on the fact that the contact devices are interconnected and movable.

ίο Dieselben können entweder auf einen bestimmten Winkel an einer Alhidadenvorrichtung eingestellt oder abgelesen werden.ίο The same can either be on a specific one Angle can be set or read on an Alhidadenvorrichtung.

Zwecks Dämpfung der Quecksilbersäule wird dieselbe von der Außenluft durch Ventile, die durch Solenoide und Ankerwirkung abwechselnd geschlossen werden, abgeschlossen.In order to dampen the mercury column, the same is released from the outside air through valves that are closed alternately by solenoids and anchor action.

In den Kontaktstiften, welche in die kommunizierende Röhre hineinragen, können gleichzeitig mehrere Stromschlußstellen miteingeführt werden, die verschiedenen durch das nachstehende Ausführungsbeispiel näher erläuterten Zwecken dienen.In the contact pins which are in the communicating Tube protrude, several power connection points can be introduced at the same time, the different through the following Embodiment serve purposes explained in more detail.

Bei der Einstellung durch vorbezeichnete Kontakte schalten sich elektrische Ströme ein oder aus, die teils durch ein optisches (Aufleuchten einer Lampe), akustisches (Klingelzeichen) oder graphisches Kontaktzeichen die Ausgangsstellung markieren oder auch zum Steuern von Luftschiffen u. dgl. dienen kön-When setting through the aforementioned contacts, electrical currents are switched on or off, which is partly through an optical (lighting of a lamp), acoustic (bell) or graphic contact signs mark the starting position or can also be used to control airships and the like.

Die Verwendung des neuen Apparates ist überall da möglich, wo es darauf ankommt, Lageänderung irgendwelcher Art zu messen usw.The new device can be used wherever it matters Change of position of any kind, etc.

Auf der Zeichnung ist ein Winkelmeßinstrument dieser Art dargestellt.An angle measuring instrument of this type is shown in the drawing.

Fig. ι stellt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung dar, von welcher Fig. 2 eine Einzelheit, nämlich den Kontaktstift, ebenfalls im Schnitt zeigt. Fig. 3 zeigt ein Diagramm, wie es auf einem Chronographen bei Anordnung der Fig. 1 erhalten wird. Fig. 4 zeigt ein ähnliches Diagramm.Fig. Ι represents a longitudinal section through the device, of which Fig. 2 is a Detail, namely the contact pin, also shows in section. Fig. 3 shows a diagram, as is obtained on a chronograph with the arrangement of FIG. Fig. 4 shows a similar diagram.

Die Winkelmeßvorrichtung besteht aus einem nach Art kommunizierender Röhren ausgebildeten Quecksilberbehälter 1, in dessen Schenkeln 2 und 3 Rohre 4 bzw. 5 aus irgendeinem nicht leitenden Material angeordnet sind. Diese dienen zur Einführung der verschiedenen Leitungen, wie es in Fig. 2 in größerem Maßstabe gezeigt ist. Über die Schenkel 2 und 3 bzw. auf die oberen Enden der Rohre 4 und 5 ist ein Querbalken 6 gelegt, auf welchem eine Kreisalhidade 7 mit Nonius bekannter Ausführung angeordnet ist. Zu dem gezeichneten Ausführungsbeispiele gehört noch ein an irgendeiner beliebigen Stelle angeordneter Chronograph 8 0. dgl.The angle measuring device consists of a tube designed in the manner of communicating Mercury container 1, in the legs 2 and 3 tubes 4 and 5 of any one non-conductive material are arranged. These are used to introduce the various Lines, as shown in Fig. 2 on a larger scale. About the Legs 2 and 3 or on the upper ends of the tubes 4 and 5, a crossbeam 6 is placed, on which a circular alidade 7 with a vernier of known design is arranged. One at any point belongs to the illustrated exemplary embodiment arranged chronograph 8 0.

Die Wirkung der Einrichtung ist nun die folgende, wobei angenommen ist, daß derThe operation of the device is now as follows, assuming that the

Apparat in einem sich in Bewegung befindlichen Fahrzeuge mit neigbarer Längs- oder Querachse Platz gefunden hat. Bei horizontaler Fahrt des Fahrzeuges steht der Quecksilberspiegel in den beiden Schenkeln 2 und 3 gleich hoch, und zwar ist die Menge durch Einschaltung einer Justiervorrichtung 14, die auch zur Verdunstungskorrektion dient, so abgepaßt, daß gerade die unterste Fläche der Rohre 4 und 5 berührt wird. Die Lage der Rohre 4 und 5 läßt sich durch eine geeignete, z. B. spannschloßähnliche Vorrichtung justieren. Der Verlauf des Stromes ist dann folgender. Von der z. B. aus Trockenelementen bestehenden Stromquelle 11 geht er durch die Leitung 12 in der Röhre 4 zum Punkt 9, durchfließt das Quecksilber in dem Behälter 2, 1, 3 und tritt bei 10 in die Röhre 5 ein. Bei 13 verläßt er sie und gelangt durch Leitung zu den Elektromagneten 15. Nach Durchströmen und Erregen dieser letzteren geht er zu dem Chronographen 8 und bewirkt dort die Aufzeichnung. Über die Elektromagnete 16 kehrt er zur Stromquelle 11 zurück.Apparatus in a moving vehicle with tiltable longitudinal or Transverse axis has found space. The mercury level remains when the vehicle is driven horizontally in the two legs 2 and 3 the same amount, namely the amount by switching on an adjusting device 14, the also serves to correct evaporation, adjusted so that just the bottom surface of the Tubes 4 and 5 is touched. The position of the tubes 4 and 5 can be determined by a suitable z. B. adjust turnbuckle-like device. The course of the current is then as follows. From the z. B. consisting of dry elements power source 11 he goes through the line 12 in the tube 4 to point 9, the mercury flows through in the container 2, 1, 3 and enters tube 5 at 10. At 13 he leaves it and arrives at the line the electromagnet 15. After flowing through and exciting the latter, he goes to the Chronograph 8 and makes the recording there. Via the electromagnets 16 he returns to the power source 11.

Durch die Erregung der Magnete 15 und 16 werden deren Anker 17 und 18 angezogen. Die Anker bestehen aus zweiarmigen, um Punkte 19 drehbaren Hebeln 17, 18. Der andere Arm dieser Hebel ist mit einem Dichtungsstück 20 versehen, welches den Zweck hat, die über dem Quecksilberspiegel befindlichen Lufträume gegen die Außenluft abzuschließen. Zu' diesem Zweck sind die Schenkel 2 und 3 mit Ansätzen 21 versehen, deren Öffnungen gerade dem Ende der Hebel 17 und 18 gegenüberliegen.When the magnets 15 and 16 are excited, their armatures 17 and 18 are attracted. The anchors consist of two-armed levers 17, 18 rotatable about points 19 other arm of this lever is provided with a sealing piece 20, which serves the purpose has to close off the air spaces above the mercury level from the outside air. To 'this purpose, the legs 2 and 3 are provided with lugs 21, whose Openings just opposite the end of the levers 17 and 18.

Zum Messen der synchronen Schwingungsamplitude dienen Stromkreise 22, 32, die ebenfalls von der Stromquelle 11 ausgehen. Die für sie bestimmten Leitungen münden wechselweise in den Rohren 4 und 5 entweder über oder unterhalb ihrer Enden bzw. der Kontaktstellen 9 und 10. Die Leitung für den Strom 22 geht z. B. im Rohre 4 durch das untere Ende hindurch und ragt in den Schenkel 2 bis zum Punkte 23 hinein, während in dem gleichen Rohre die Leitung für Stromkreis 32 an der Seite des Rohres 4 in dem Punkte 25 mündet, wobei die Entfernung 25 bis 9 =9 bis 23 — / ist. Das Rohr 5 ist in gleicher Weise ausgebildet, nur mündet Leitung 22 bei 26, und Leitung 32 geht bis zum Punkte 27.Circuits 22, 32, which are also used to measure the synchronous oscillation amplitude start from the power source 11. The lines intended for them open alternately in the tubes 4 and 5 either above or below their ends or the contact points 9 and 10. The line for the stream 22 goes z. B. in tubes 4 by the lower end and protrudes into leg 2 up to point 23, while in the same pipes the line for circuit 32 on the side of the pipe 4 in the Points 25 opens, the distance 25 to 9 = 9 to 23 - / is. The pipe 5 is designed in the same way, only line 22 opens at 26, and line 32 goes to to point 27.

Bei entsprechenden Abmessungen des Apparates kann man dann genau die Entfernung I bestimmen, d. h. man wird ihr zweckmäßig eine beliebige Größe geben, um danach eine bestimmte Amplitude, z. B. von i°, zu erhalten. Bei der mit gestrichelten Linien angegebenen Stellung des Apparates geht der Strom 22 über 23 in das Quecksilber und tritt durch 26 in die Röhre 5 ein; von dieser kann er nun über 28 nach einem Kontakt gelangen, der die Verbindung mit dem Chronographen 8 herstellt. Von hier geht der Strom zu der Stromquelle 11 zurück.With the appropriate dimensions of the apparatus, one can then precisely determine the distance I , that is to say it is expedient to give it any size in order to then achieve a certain amplitude, e.g. B. from i °. In the position of the apparatus indicated by dashed lines, the current 22 passes through 23 into the mercury and enters the tube 5 through 26; From this he can now get to a contact via 28, which establishes the connection with the chronograph 8. From here the current goes back to the current source 11.

Der eben genannte Kontakt ist mit dem oben beschriebenen Anker 17 verbunden. Dieser steht unter dem Einfluß einer Feder 29, welche ihn, solange die Magnete 15 nicht erregt sind, an den Kontakt 30 anpreßt. Der Anker selbst ist mit einer zweckmäßig isoliert aufgebrachten Leitungsplatte 31 versehen.The contact just mentioned is connected to the armature 17 described above. This is under the influence of a spring 29, which holds it as long as the magnets 15 are not energized, presses against the contact 30. The anchor itself is expedient with one insulated applied line plate 31 is provided.

Bei der mit Linie -0-0-0 angegebenen Stellung des Apparates ist der Verlauf des Stromes 32, der ebenfalls von der Stromquelle 11 ausgeht, derart, daß er durch das Rohr 4 über Kontakt 25 durch das Quecksilber und durch 27 in das Rohr 5 gelangt. Von hier aus geht er ebenfalls zum Chronographen 8 und dann über einen dem Kontakt 30, 31 entsprechend ausgebildeten Kontakt 40 zur Stromquelle 11 zurück..At the position indicated by line -0-0-0 of the apparatus is the course of the current 32, which also emanates from the current source 11, in such a way that it passes through the tube 4 via contact 25 through the mercury and through 27 into the tube 5. From here goes he also to the chronograph 8 and then via a contact 30, 31 accordingly formed contact 40 to the power source 11 back ..

Es wird also in dieser Weise die synchrone Schwingungsamplitude von bekannter Größe durch den Chronographen aufgezeichnet. Wenn nun das Fahrzeug größere Schwingungen ausführt, dann werden auch diese durch den Chronographen kenntlich, indem man (vgl. go Fig. 3) die ganze Amplitude A messen kann. Wenn nämlich der Apparat bis zu den gestrichelten Stellungen ausschwingt, findet, der Schluß des Stromes im Rohre 4 bei den Punkten 25, 9, 23 beim Hin- und Rückgang des Quecksilberspiegels erst nach einer gewissen Strecke s auf dem Diagramm (Fig. 3) statt. Von Hälfte zu Hälfte dieser Strecken s gemessen, gibt dann die ganze Schwingung A an. . In this way, the synchronous oscillation amplitude of known magnitude is recorded by the chronograph. If the vehicle now executes larger vibrations, then these are also recognizable by the chronograph in that the entire amplitude A can be measured (see FIG. 3). When the apparatus swings out to the dashed positions, the end of the flow in tube 4 at points 25, 9, 23 when the mercury level rises and falls only takes place after a certain distance s on the diagram (Fig. 3) . From half to half of these distances measured s, then gives the whole vibration A. .

An dem Chronographen 8 wären nach Anordnung der Fig. 1 vier Schreibkontakte erforderlich. Es würde dann auf dem Chronographenstreifen das in Fig. 3 gezeichnete Diagramm entstehen. 44 ist die Anzeichnung der Tourenzahlen des Motors, wobei man z. B. die Einrichtung so treffen kann, daß jedesmal der Abstand zwischen zwei Punkten iooo Touren entspricht. Durch die Linie 45 wird die Zeit gegebenenfalls in Zentimetersekunden an gegeben. Die Linie 46 gibt die Amplitude in der Querachse und schließlich die Linie 47 diejenige in der Längsachse. Bei der Linie 47 sind an den einzelnen Marken angegeben, welche Punkte der Quecksilberspiegel gerade erreicht hat. Es ist dies nur für das Rohr 4 angegeben, doch gilt es in gleicher Weise auch für das andere Rohr 5.According to the arrangement of FIG. 1, four write contacts would be required on the chronograph 8. The diagram shown in FIG. 3 would then arise on the chronograph strip. 44 is the marking the number of revolutions of the engine, where one z. B. the facility can meet that every time the distance between two points corresponds to iooo tours. Line 45 is the time given in centimeter seconds if necessary. The line 46 gives the amplitude in the transverse axis and finally the line 47 that in the longitudinal axis. At the line 47 are indicated on the individual marks which points the mercury level is currently has reached. This is only indicated for the pipe 4, but it applies in the same way also for the other pipe 5.

Die Einrichtung ist nun so getroffen, daß bei großen ein gegebenes Maß, z. B. die syn-The device is now made so that at large a given level, z. B. the syn-

chrone Amplitude übersteigenden Schwingungen selbsttätig eine Steuerung des betreffenden Fahrzeuges mit Hilfe eines Motors stattfindet, und zwar derart, daß entsprechende Steuerflächen der Bewegung des Fahrzeuges entgegenarbeiten. Ist z. B. die Schwingung des Fahrzeuges und damit der Ausschlag des Quecksilbers in dem Apparate so groß, daß sein Spiegel die gestrichelte Stellung erreicht,Chronic amplitude exceeding vibrations automatically a control of the relevant Vehicle takes place with the help of an engine, in such a way that appropriate Control surfaces counteract the movement of the vehicle. Is z. B. the vibration of the vehicle and thus the rash of mercury in the apparatus so great that his mirror reaches the dashed position,

ίο so findet .eine Betätigung des Stromes 33 statt, der z. B. von einer Akkumulatorenbatterie 34 erzeugt wird. Der Verlauf dieses Stromes ist der folgende. Er geht von der Stromquelle 34 in das Rohr 4 hinein bis zur Ausmündung bei 24, dann durchläuft er das Quecksilber, geht durch den Kontakt 35 am unteren Ende des Rohres 4 in das letztere zurück und gelangt zu dem Elektromotor 39, welchen er z. B. im Sinne des Uhrzeigers bewegt. Man kann den Strom jedoch auch den Weg 33¹ machen lassen. Danach geht er vom Rohre 4 über den Stromwender 41 zu dem Elektromotor 39. Der Strom 33 bzw. 33¹ wirkt mithin so lange, als die Schwingung des Apparates bzw. des Fahrzeuges über die gestrichelte Stellung hinausgeht. Wenn die Schwingung wieder unter die eben bezeichnete Stellung zurückgeht, findet durch Unterbrechen der Leitung zwisehen 24 und 35 auch Unterbrechen des Stromes statt, und der Motor 39 hört auf zu laufen.ίο so takes place .an actuation of the current 33, the z. B. is generated by a storage battery 34. The course of this current is as follows. It goes from the power source 34 into the tube 4 up to the outlet at 24, then it passes through the mercury, goes through the contact 35 at the lower end of the tube 4 back into the latter and reaches the electric motor 39, which he z. B. moves in the clockwise direction. However, you can also let ^{the stream take route 33 1.} Then it goes from the pipe 4 via the commutator 41 to the electric motor 39. The current 33 or 33 ¹ therefore acts as long as the oscillation of the apparatus or the vehicle goes beyond the dashed position. When the oscillation goes back below the position just described, the current is also interrupted by interrupting the line between 24 and 35, and the motor 39 stops running.

Da die Einrichtung in dem Rohre 5 der Einrichtung in dem Rohre 4 genau entspricht, so wird nun, sobald das Fahrzeug über die gestrichelte Stellung hinauskommt, der Stromkreis 42 geschlossen. Dieser wird ebenfalls von der Stromquelle 34 gespeist und hat folgenden Verlauf. Von der Stromquelle 34 geht er in das Rohr 5 hinein bis zum Punkte 36. Von hier gelangt er durch das Quecksilber zu dem am Ende des Rohres 5 gelegenen Punkte 37 und läuft dann im Rohr 5 zurück, von wo er zu dem Elektromotor 39 und nach der Stromquelle 34 gelangt. Er bewirkt eine Drehung des Elektromotors z. B. in entgegengesetztem Sinne wie der Strom 33. Die Umkehrung des Motors wird dadurch erleichtert, daß er während der Zeit, in welcher der Apparat von einer in die andere Stellung schwingt, stromlos bleibt. Wenn der Apparat dazu dienen soll, eine gewisse Winkelstellung des Fahrzeuges zu bestimmen, d. h. wenn das Fahrzeug nicht horizontal, sondern entweder in der Längsrichtung oder in der Querrichtung um einen gewissen Winkel geneigt fahren soll, dann kann man . von vornherein den Apparat auf einen gewissen Winkel einstellen, zu welchem Zweck die Kreisalhidade 7 vorgesehen ist.Since the device in the pipe 5 corresponds exactly to the device in the pipe 4, so now, as soon as the vehicle comes out of the dashed position, the circuit 42 closed. This is also fed by the current source 34 and has the following Course. From the power source 34 it goes into the pipe 5 up to the point 36. From here it passes through the Mercury to the point 37 located at the end of the tube 5 and then runs back in the tube 5, from where it is fed to the electric motor 39 and after the power source 34 arrives. It causes the electric motor to rotate z. B. in the opposite sense as the current 33. The reversal of the motor is facilitated by the fact that it during the Time in which the device swings from one position to the other and remains de-energized. If the device is to be used to determine a certain angular position of the vehicle, d. H. if the vehicle is not horizontal, but either in the longitudinal direction or in the transverse direction around one should drive inclined at a certain angle, then you can. open the device from the start set a certain angle, for which purpose the circular alidade 7 is provided.

Es werden dann nämlich die Rohre 4 und 5, deren obere Enden 38 in der Längsrichtung verschiebbar im Querbalken 6 gelagert sind, verschieden weit aus den Schenkeln 2 und 3 herausgezogen bzw. in diese hineingeschoben, bis der Nonius 43 den gewünschten Winkelgrad angibt. Nunmehr arbeitet der Apparat wieder selbsttätig weiter, indem als Grundstellung die gewünschte Winkelstellung wirkt. Gerade in dieser Hinsicht ist das vorliegende Verfahren von großem Vorteil, weil der Führer des betreffenden Fahrzeuges sofort durch ein Klingelzeichen oder ein optisches Signal gewarnt wird, sobald das Fahrzeug eine abweichende Stellung ·— die unter Umständen gefährlich sein kann ■— einnimmt.There are then namely the tubes 4 and 5, their upper ends 38 in the longitudinal direction are mounted displaceably in the crossbeam 6, at different distances from the legs 2 and 3 pulled out or pushed into this until the vernier 43 has the desired degree of angle indicates. Now the apparatus continues to work automatically by acting as a basic position the desired angular position is effective. It is precisely in this respect that the present Method of great advantage because the driver of the vehicle in question immediately through one Bell signal or a visual signal is warned as soon as the vehicle has a deviating Position · - which can be dangerous under certain circumstances ■ - assumes.

Es läßt sich natürlich auch mit der Alhidade eine Einrichtung vereinigen, bei der auf elektrischem Wege ein Zeichen gemacht wird, wann und wie lange eine bestimmte Stellung der Alhidade vorhanden ist. Man kann dann einen Anker ο. dgl. anordnen, der erregt wird und irgendeine Schlagspitze, einen Schreibstift usw. betätigt.Of course, an arrangement can also be combined with the alidade, in the case of the electrical one Ways a sign is made when and for how long a certain position of the alidade is present. Then you can an anchor ο. Like. Arrange that is excited and some striking tip, a pen etc. operated.

Man wird natürlich, wenn es darauf ankommt, genaue Messungen zu machen, sowohl einen Apparat in der Längsrichtung als auch einen in der Querrichtung aufstellen, wodurch es dann möglich ist, sofort die Stellung der Momentanachse zu bestimmen. Der Querachsenneigungsmesser sichert dabei das Fahrzeug vor der Kippgefahr, weil bei Überschreiten einer bestimmten Neigung ein optisches oder akustisches Signal dem Steuermann eine Warnung gibt.One will of course, when it comes down to it, take accurate measurements, both set up an apparatus in the longitudinal direction as well as one in the transverse direction, whereby it is then possible to immediately determine the position of the instantaneous axis. The cross axis inclinometer secures the vehicle from the risk of tipping over, because when a certain incline is exceeded, a visual one or an acoustic signal gives the helmsman a warning.

Man kann den Chronographen dann auch gleichzeitig noch dazu benutzen, um eine Messung und Bestimmung der Windrichtung selbsttätig vorzunehmen. Werden nämlich über dem betreffenden Fahrzeug — es ist hier im besonderen an Flugmaschinen gedacht — Anemometer um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet, so kann man durch geeignete Übertragung und Anordnung von Kontakten, die zweckmäßig 180 ° voneinander abstehen, die durch die rotierende Bewegung ungemein wechselnden Tourenzahlen messen, wodurch wichtige Aufschlüsse über die Windrichtung und die Windstärke in jeder Sekunde gegeben werden. Es würde dann auf dem Chronographenstreifen das in Fig. 4 gezeichnete Diagramm entstehen, wobei die Linien 50 und 51 die Aufzeichnungen der Anemometer wären.You can also use the chronograph at the same time to do a To measure and determine the wind direction automatically. Namely, above the vehicle in question - it is Here especially thought of flying machines - anemometer around a vertical one Axis rotatably arranged, so you can by suitable transmission and arrangement of contacts, which are expediently 180 ° apart from each other, by the rotating Measure movement immensely changing numbers of revolutions, thus providing important information about the wind direction and the wind strength are given every second. It would then the diagram drawn in FIG. 4 arise on the chronograph strip, the Lines 50 and 51 would be the anemometer records.

Claims

Godfather sayings:

i. Angle measuring instrument for height measurement and control of airships, consisting of a mercury-filled communicating tube with fixed

Position of the elevation angle through contacts, characterized in that the into the Tube legs protruding contacts connected to one another and movable together are, so that from their position to the mercury column, the elevation angle is set on an Alhidadenvornchtung or can be read.

2. Angle measuring instrument according to claim i, characterized in that for the purpose of damping the natural oscillation of the mercury column, the air space above the mercury level against the outside air is completed alternately by valves or the like.

3. Angle measuring instrument according to claim i, characterized in that special contacts are connected to the movable contacts in order to measure the oscillation amplitude.

For this purpose ι sheet of drawings.