DE303482C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Einer der größten Übelstände bei der Navigierung ist die an Bord eiserner Schiffe oder von Schiffen mit eiserner Ladung durch die vorhandenen großen Eisenmassen hervorgerufene magnetische Beeinflussung des Kompasses, die seine Zuverlässigkeit erheblich vermindert, in manchen "Verhältnissen·, sogar 'ganz aufhebt.One of the greatest evils in navigation is that on board iron ships or caused by ships with iron cargo due to the large masses of iron present magnetic influence on the compass, which greatly affects its reliability diminished, in some "circumstances", even 'completely eliminates.
Die Kompasse eines Schiffes müssen mindestens jährlich einmal justiert werden, was gewöhnlich in der .Weise geschieht, daß den Abweichungen durch sogenannte Ausgleich-■ magnete entgegengewirkt wird. Diese Justierung muß oftmals sogar für jede einzelne Reise wiederholt werden, wenn die an Bord genommene Ladung zu stark auf die Kompaßnadel einwirkt. Abgesehen von den durch diese Justierungen und Ausgleichungen verursachten Kosten und Mühen ist schon die Notwendigkeit, sie immer wieder vorzunehmen und zu .wiederholen, eine Quelle der Unsicherheit, die nicht selten dazu führt, daß die Navigierungen fehlerhaft werden und hieraus Grundstöße mit Verlust von Leib und Gut hervorgehen.A ship's compasses have to be adjusted at least once a year, which usually happens in such a way that the deviations are compensated by so-called compensation magnets is counteracted. This adjustment must often even for each individual Trip will be repeated if the cargo taken on board is too heavy on the compass needle acts. Apart from the adjustments and adjustments caused by these The need to repeat them over and over again is a cost and effort and to repeat, a source of uncertainty that not infrequently leads to the navigations become faulty and from this basic thrusts with loss of body and Come out well.
Die Erfindung beseitigt jene Übelstände dadurch, daß der Kompaß für äußere Beeinflussungen unempfindlich . gemacht wird, ■ so daß er ausschließlich unter der Einwirkung des Erdmagnetismus bleibt und demzufolge stets einen sicheren Ausschlag gibt,, der sich nur nach der für j eden einzelnen Ort vorhandenen natürlichen Abweichung richtet. Man kennt zwei verschiedene Methoden, um die Kompaßnadel ' unempfindlich zu machen, und es soll im nachstehenden auf diese beiden Methoden eingegangen werden, da sie, obgleich sie sich in verschiedenen Punkten untereinander unterscheiden, doch die Erreichung desselben Zweckes gestatten und auch beide in einer einheitlichen Vorrichtung gleichzeitig angewendet werden können.The invention eliminates those inconveniences in that the compass for external influences insensitive. is made, ■ so that it is exclusively under the influence of geomagnetism remains and consequently always gives a sure rash, which is only based on the natural deviation that exists for each individual location. There are two different methods of making the compass needle insensitive and these two methods will be discussed below, since, although they differ from one another in various points, they do allow the achievement of the same purpose and also both in a single device can be used at the same time.
Nach der einen Methode" erhält die Kornpaßnadel eine so große Masse, daß die magnetische Wirkung außerhalb vorhandener Eisenmassen nicht imstande ist, die Nadeln aus ihrer vom Erdmagnetismus hervorgebrachten eigentlichen Richtung zum Abweichen zu bringen. Nach der anderen Methode wird die Kompaßnadel exzentrisch zu derjenigen senkrechten Achse aufgehängt, um welche sich die Nadel bei ihren Ausschlägen dreht. Diese beiden Methoden können, wie bereits erwähnt, kombiniert werden, und zwar in der Weise, daß die exzentrisch aufgehängte Kompaßnadel durch entsprechende Vermehrung ihrer Masse auch für die stärksten ungewollten Beeinflussungen genügend unempfindlich wird.According to one method, "the gauge needle has such a large mass that the magnetic Effect outside of existing iron masses is incapable of the needles from their actual direction to deviate, brought about by terrestrial magnetism bring to. With the other method, the compass needle becomes eccentric to that the vertical axis around which the needle turns when it deflects turns. As already mentioned, these two methods can be combined, namely in such a way that the eccentrically suspended compass needle is increased accordingly their mass is sufficiently insensitive even to the strongest unwanted influences will.
Es ist zwar bekannt, die Einwirkung von schädlichen Nebeneinflüssen durch Vermehrung der Masse der Kompaßnadel abzuschwächen. Demgegenüber liegt das Wesen der Erfindung darin, daß die Kompaßnadel so . aufgehängt ist, daß ihre Beweglichkeit nicht verringert wird, auch wenn das Gewicht der Nadel in außerordentlich hohem Maße vermehrt ist. Leichte Beweglichkeit ist bekannt-Hch eine der Hauptbedingungen, damit der Kompaß mit der erforderlichen Empfindlichkeit arbeiten kann.It is known to be affected by harmful side effects through reproduction to weaken the mass of the compass needle. Opposite is the essence the invention is that the compass needle so. is suspended that their mobility is not is decreased even if the weight of the needle is increased to an extraordinarily high degree is. Ease of agility is known - one of the main conditions for the Compass can work with the required sensitivity.
Es ist bereits bekannt, die KompaßnadelIt is already known the compass needle
von einer Flüssigkeit tragen zu lassen,. um durch den erzielten Auftrieb den Zapfendruck herabzusetzen. Man hat, für diesen Zweck aber bisher nur Flüssigkeiten wie tyVasser 5 oder Spiritus, d. h. solche von so geringem spezifischen Gewicht,'verwendet, daß nur ein geringer Teil des Gesamtgewichtes der beweglichen Teile ausgeglichen worden ist.to be carried by a liquid. around the cone pressure through the buoyancy achieved to belittle. So far, however, you only have liquids like tyVasser for this purpose 5 or alcohol, d. H. those of so low a specific gravity, 'used that only one a small part of the total weight of the moving parts has been compensated.
Im Sinne der Erfindung werden Flüssigkeiteh von sehr hohem spezifischen Gewicht unter Anwendung einer eigenartigen Schwimmvorrichtung benutzt. Man kann dann der Kompaßnadel eine so große Masse geben, daß sie praktisch jede gewünschte Unempfindlichkeit gegen äußere magnetische Seiteneinflüsse erhält und trotzdem eine sehr hohe Beweglichkeit besitzt.For the purposes of the invention, liquids have a very high specific weight using a peculiar flotation device. One can then give the compass needle so great a mass that it practically has any desired insensitivity against external magnetic side influences and still a very possesses high mobility.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, daß die die Kompaßnadel tragende senkrechte Achse oben und unten von seitlichen Lagern unterstützt und mit einem Schwimmer versehen wird, der in die schwere Flüssigkeit eintaucht und dessen Rauminhalt so bemessen ist, daß bei Berücksichtigung des Gewichtes der angewandten Flüssigkeit das Ganze . schwimmend gehalten wird und die senkrechte Achse nicht von einem Traglager unterstützt zu werden braucht. Hierdurch wird die Drehungsreibung bei den Schwingungen der Nadel auf die ziemlich unbedeutende Reibung zwischen der Achse und den senkrechten Stützlagern einerseits und zwischen dem Schwimmer und der Flüssigkeit andererseits heruntergesetzt.This embodiment of the invention is mainly characterized by that the vertical axis carrying the compass needle is supported by lateral bearings above and below supported and provided with a float that plunges into the heavy liquid immersed and its volume is dimensioned so that when taking into account the weight the applied liquid the whole. is kept floating and the vertical Axis does not need to be supported by a support bearing. This reduces the rotational friction at oscillations of a needle on quite insignificant friction between an axis and vertical Support bearings on the one hand and between the float and the liquid on the other lowered.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich hauptsächlich dadurch, daß die Kompaßnadel exzentrisch zu derjenigen Achse befestigt ist, welche die Drehachse für" die Kompaßrose bildet, so daß sich der Nor.d- und der Südpol der Nadel stets auf derselben Seite der genannten Achse befinden. In diesem Fall kann entweder eine Magnetnadel nur. an der einen Seite der Achse angebracht werden, oder es kann in derselben senkrechten Ebene symmetrisch an jeder Seite der Achse ein solcher Magnet vorhanden sein, wobei stets aber eine solche Entfernung zwischen den einander zugekehrten Polen der in derselben senkrechten Ebene angebrachten Magnete vorhanden sein muß, daß die Nadel (bzw. Nadeln) auf der einen Seite auf die Nadel (bzw. Nadeln) auf der gegenüberstehenden Seite nicht einwirkt. Die Nadel (Nadeln) kann entweder wagerecht 'wie bei gewöhnlichen Schiffskompass«! oder gegen die Lotlinie geneigt angebracht werden. Die Neigung kann nach einem bestimmten Winkel des betreffenden Breitegrades bemessen werden, oder die Nadel kann in der senkrechten Ebene einstell-'bär sein, sei es willkürlich durch Hand oder selbsttätig je nach der Neigung desjenigen Ortes, an dem der Kompaß zunächst gebraucht wird. Sollten die Nadeln wagerecht angebracht sein, so müssen sie an den zwei Seiten der Drehachse so weit voneinander entfernt sein, daß die Nadeln auf jeder Seite wie je ein besonderer Magnet zu betrachten sind ohne Zusammenhang mit den Nadeln auf der entgegengesetzten Seite. Es ist zwar, schon vorgeschlagen worden, die Magnetnadeln in wagerechten Reihen auf jeder Seite der Drehachse zu verteilen; derartige Vorrichtungen haben aber die Nadeln so nahe an- ."■ einandergerückt, daß die Nadeln der beiden Seiten je unter sich wie eine einzelne Nadel zu betrachten sind, welche aus der einen oder anderen Ursache in der Mitte abgebrochen ist, um für die Drehachse Platz zu schaffen. Solche abgebrochene Magnetnadeln wirken gerade so wie eine übliche durchlaufende Nadel ohne solche Kompensation wie bei der Erfindung. ■ ' .The second embodiment of the invention is mainly characterized in that the compass needle is attached eccentrically to that axis which is the axis of rotation for " the compass rose so that the north and south poles of the needle are always on the same Side of said axis. In this case, either a magnetic needle can only be used. at one side of the axis, or it can be in the same vertical plane symmetrically on each side of the axis such a magnet be present, always but such a distance between the mutually facing poles that in the same magnets attached to a vertical plane must be present so that the needle (or needles) on one side on the needle (or needles) on the opposite side does not act. The needle (s) can either be horizontal, as with ordinary ones Ship Compass «! or inclined against the plumb line. The slope can be measured according to a certain angle of the relevant degree of latitude, or the The needle can be adjustable in the vertical plane, either by hand or by hand automatically depending on the inclination of the place where the compass is first needed will. If the needles are attached horizontally, they must be attached to the two Sides of the axis of rotation so far apart that the needles on each side how to look at a particular magnet are unrelated to the needles the opposite side. It is true that the magnetic needles have already been proposed to be distributed in horizontal rows on each side of the axis of rotation; such devices but have the needles so close together that the needles of the two Pages are to be regarded as a single needle, each coming from the one or the other Another cause has broken off in the middle to make room for the axis of rotation. Such broken magnetic needles act just like a normal continuous one Needle without such compensation as in the invention. ■ '.
Die Wirkung der exzentrischen Aufhängung zum Kompensieren der Seiteneinflüsse hängt davaon ab, daß, wenn ein an der Seite des Kompasses vorhandener magnetischer Gegenstand bestrebt ist, den' einen Pol, z. B. den Nordpol, anzuziehen und den entgegengesetzten Pol, beispielsweise den Südpol, abzustoßen, hieraus keine Drehung um die Aufhängeachse der Nadel folgen kann, weil die entstehenden Drehmomente einander aufheben. Die Ausgleichung dieser Drehmomente wird noch vollständiger, wenn die Magnetnadeln an jeder Seite der Drehachse angeordnet sind, oder wenn die Nadel nach dem Inklinationswinkel geneigt angebracht wird, da in letzterem Fall keine von der Inklination hervorgerufene, nach unten gerichtete Kornponente vorhanden ist. Erklärlicherweise wird eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegen Seiteneinflüsse erhalten, wenn die beschriebene exzentrische Aufhängevorrichtung mit der Vermehrung der Masse der Nadel,, die durch die erwähnte Schwimmereinrichtung und durch die Anwendung der schweren Tragflüssigkeit entlastet ist, gemeinsam benutzt wird.The effect of the eccentric suspension to compensate for the side influences depends on the fact that if there is one at the side the compass existing magnetic object seeks to 'a pole, z. B. to attract the north pole and repel the opposite pole, for example the south pole, no rotation about the suspension axis of the needle can follow from this, because the torques that arise cancel each other out. The compensation of these torques becomes even more complete when the magnetic needles are arranged on each side of the axis of rotation, or if the needle after the Inclination angle is attached inclined, since in the latter case none of the inclination evoked, downward component is present. Explainably a particularly high resistance to side influences is obtained when the eccentric suspension device described with the increase in the mass of the needle ,, by the aforementioned float device and is relieved by the application of the heavy lifting fluid, is used jointly.
Auf der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung mit exzentrisch angebrachter Magnetnadel dargestellt, und zwar zeigenSome exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing eccentrically attached magnetic needle shown, namely show
Fig. ι einen senkrechten Durchschnitt eines neuen Kompasses,Fig. Ι a vertical average of a new compass,
Fig. 2 eine Einzelheit der Unterstützung der Drehachse, undFig. 2 shows a detail of the support of the axis of rotation, and
Fig. 3,4, 5 und 6 verschiedene Ausführungsbeispiele der Anbringung der Magnetnadel. 3, 4, 5 and 6 different embodiments of the attachment of the magnetic needle.
Der Kompaß besteht in der gezeigten Ausführungsform aus einem mit Zapfen 22 fürThe compass in the embodiment shown consists of a pin 22 for
kardanische Aufhängung versehenen Behälter ι mit einem ihn oben schließendenDeckel2, in welchem sich die übliche Windrose 3 befindet, die an einer senkrechten Achse 4 befestigt ist, welche oben und unten einen kegelförmigen Teil 5 bzw. 6 besitzt, denen gleichartige Tragflächen in Lagern 7 bzw. 8 entsprechen. Unterhalb des Teiles 6 ist. die Achse 4 in einen zylindrischen Zapfen 9 ' (Fig. 2) ausgezogen, welche in einer Lagerhülse 17 aus hartem Material (beispielsweise Rubin) liegen. Das Lager 8 ist am Boden 10 des Behälters 1 befestigt, während das Lager 7 in der Nähe des Befestigungspunktescardanic suspension provided container ι with a lid closing it at the top2, in which the usual compass rose 3 is located, which is attached to a vertical axis 4 is, which has a conical part 5 and 6 at the top and bottom, which are similar Corresponding to the wings in bearings 7 and 8, respectively. Below the part 6 is. the Axis 4 pulled out into a cylindrical pin 9 '(Fig. 2), which is in a bearing sleeve 17 made of hard material (for example ruby). The bearing 8 is on the floor 10 of the container 1 is attached, while the bearing 7 is in the vicinity of the attachment point
eines an der .Achse 4 angebrachten, unten offenen Hohlzylinders 11 angebracht ist, dessen Wandungen in einen ringförmigen Behälter 15 herunterragen. Die Wand 12 ruht vermittels eines Flansches 13 in einer entsprechenden Aussparung des Deckels 2, und die innere Wandung 14, in deren oberem Teil das Lager 7 befestigt ist,' umschließt die Achse 4, ohne sie zu berühren. In dem ringförmigen Zwischenraum 15 befindet sich eine Flüssigkeit von hohem spezifischen Gewicht, zweckmäßig Quecksilber, worin der Hohlzylinder 11, der von der Flüssigkeit 16 emporgehoben \vird, schwimmt. und dabei die Achse mitnimmt, so daß ihre Kegel 5 und 6 aus ihren entsprechenden Tragflächen hochgehoben'wer-. den und in die Stellung gelangen, die für das untere Lager 8 in Fig. 2 veranschaulicht ist, und in welcher die Achse 4 nur in einer Seitenrichtung dadurch unterstützt ist, daß der Zapfen 9 von der Hülse 11 geführt wird. In dieser hochgehobenen Stellung' wird die Achse 4 auch oben von einem ähnlichen Sei-one attached to the .Achse 4, open at the bottom hollow cylinder 11 is attached, whose Walls protrude into an annular container 15. The wall 12 rests by means of a flange 13 in a corresponding Recess of the cover 2, and the inner wall 14, in the upper part of which the bearing 7 is attached, 'encloses the axis 4 without touching it. In the ring-shaped Between space 15 is a liquid of high specific weight, expedient Mercury, in which the hollow cylinder 11 is lifted up by the liquid 16 \ vird, swims. and it takes the axis with it, so that its cones 5 and 6 from their corresponding wings hochgehoben'wer-. to get into the position required for the lower bearing 8 is illustrated in Fig. 2, and in which the axis 4 is only supported in one lateral direction in that the Pin 9 is guided by the sleeve 11. In this raised position 'the Axis 4 also above from a similar side
" tenstützlager 18 in einem Querstück 23 geführt. Wenn die Flüssigkeit 16, ζ. Β. beim Transport des Kompasses, nicht verwendet werden soll und aus der Höhlung 15 entfernt ist, sinkt der Schwimmer 11 herunter, und die Kegel 5,6 stützen sich gegen ihre entsprechenden kegelförmigen Tragflächen, welche dabei als Arretiervorrichtungen wirken. ·■"tenstützlager 18 guided in a crosspiece 23. When the liquid 16, ζ. Β. when carrying the compass, not used is to be and is removed from the cavity 15, the float 11 sinks down, and the Cones 5,6 are supported against their corresponding conical airfoils, which act as locking devices. · ■
Die Achse 4 trägt unten ein Querstück 19, an welchem an jeder Seite der Achse 4 Säulen 20 angeordnet sind, an welchen Magriete 21 befestigt sind. Diese Magnete können bei Kompassen, welche hauptsächlich innerhalb eines und desselben Breitegrades verwendet werden sollen, fest im Verhältnis zu den Säulen 20 angeordnet werden, wie in Fig. 1 angedeutet ist, wobei sie am zweckmäßigsten in einer schrägen Stellung zur Lötlinie befestigt sind, die mit dem Neigungswinkel für den genannten Breitegrad übereinstimmt, wodurch nur die in wagerechter Richtung herrschenden magnetischen Kräfte eine drehende Wirkung auf die Magnete ausüben können.The axle 4 carries a cross piece 19 below, on which on each side of the axle 4 columns 20 are arranged, to which Magriete 21 are attached. These magnets can be used at Compasses mainly used within the same latitude are to be arranged fixedly in relation to the columns 20, as indicated in FIG. 1 is, most expediently attached in an inclined position to the soldering line which coincides with the angle of inclination for the said degree of latitude, whereby only the magnetic forces prevailing in the horizontal direction have a rotating effect can exercise on the magnets.
Statt, wie in Fig. 1 gezeigt, einen Magneten an Jeder 'Seite der Achse 4 zu verwenden, kann auch ein Magnet nur an der einen Seite der Achse gebraucht werden. Ebenso kann die magnetische Wirkung durch Vermehrung der Masse des Magneten vergrößert werden, was, wie in Fig. 6 angedeutet, . durch Anbringen einer Mehrzahl von Magneten parallel zueinander und alle in derselben Neigung durchgeführt werden kann. Es ist dabei zweckmäßig, um eine gute Magnetisierung zu erhalten, die einzelnen-Magnete aus ziemlich feinen Nadeln, z.B. von der Größe einer gröberen Nähnadel, herzustellen, und zwar derart, daß die Nadeln in jedem Bündel die (75 Stahlmasse ergeben, die für die erwünschte ' \ Kraftwirkung erforderlich ist.Instead of using a magnet on each side of the axle 4, as shown in FIG. 1, a magnet can also be used only on one side of the axle. Likewise, the magnetic effect can be increased by increasing the mass of the magnet, which, as indicated in FIG. 6,. by attaching a plurality of magnets parallel to each other and all at the same inclination. In order to obtain good magnetization, it is advisable to manufacture the individual magnets from fairly fine needles, for example the size of a coarser sewing needle, in such a way that the needles in each bundle produce the ( 7 5 steel mass required for the desired '\ force action is required.
Die Magnete können auch in geeigneter Anzahl in einer oder mehreren wagerechten Ebenen angebracht werden, wobei Querstück 19 und Säule 20 von einem Zylinder 18 ersetzt werden, in dessen Wandung die Magnete 21 befestigt sind, so daß jeder seinen Nordpol und1 seinen Südpol unter sich an derselben Seite der Achse 4 hat. Diese Ausführungsform ist in Fig. 3 in serikrechtem Schnitt und in Fig. 4 .in Oberansicht veranschaulicht.The magnets can also be attached in a suitable number in one or more horizontal planes, the crosspiece 19 and column 20 being replaced by a cylinder 18, in the wall of which the magnets 21 are attached so that each has its north pole and 1 its south pole below on the same side of the axle 4. This embodiment is illustrated in FIG. 3 in a vertical section and in FIG. 4 in a top view.
Um die oben beschriebene Vorrichtung mit schräggestellter Magnetnadel vollkommen ausnutzen zu können, wenn der Kompaß innerhalb Gebiete mit verschiedenem Neigungswinkel verwendet werden soll, ist es zweckmäßig, die Nadeln fest derart anzubringen, daß sie in die verschiedenen Neigungswinkel eingestellt \verden können. . Dies kann dadurch selbsttätig vor sich gehen, daß die.Nadel in einer senkrechten Ebene frei schwingbar aufgehängt ist wie bei einem gewöhnlichen Grubenkompaß. Bei Verwendung von Magneten an beiden Seiten der Drehachse 4, z. B. laut Fig. i, ist die selbsttätige Einstellvorrichtung aber nicht zweckmäßig, weil dabei die Magnete der beiden Seiten sich gegenseitig beeinflussen würden, so daß sie bestrebt wären, sich immer wagerecht einzustellen. Die einseitig angebrachte Magnetnadel kann aber mit Vorteil selbsttätig einstellbar sein. In diesem Falle muß aber ein Anschlag 28 vorgesehen sein, welcher. die Nadel verhindert, ; sich vollständig umzudrehen, im Falle der no Kompaß ζ. B. über den magnetischen Äquator kommt, weil dann seine Nord- und Südpole umgetauscht würden und die Justierung aufgehoben würde. Um überhaupt als ein Korn-. paß wirken zu können, muß natürlich stets der eine Pol der Magnetnadel sich vor dem anderen Pole, in der senkrechten Ebene gerechnet, befinden, da andernfalls der Magnet sich nicht in Richtung von Nord nach Süd einzustellen versucht. Der Anschlag 28 muß somit . die senkrechte Stellung der Nadel verhindern. Sind Magnete auf beiden Seiten der Achse 4To complete the device described above with an inclined magnetic needle to be able to take advantage of when the compass is within areas with different angles of inclination is to be used, it is advisable to attach the needles firmly in such a way that that they can be adjusted to the various angles of inclination. . This can be done by proceed automatically so that the needle can swing freely in a vertical plane is hung up like an ordinary pit compass. When using magnets on both sides of the axis of rotation 4, for. B. according to Fig. I, is the automatic adjustment device but not practical because the magnets on both sides are mutually exclusive would influence so that they would strive to always adjust themselves horizontally. The magnetic needle attached on one side can, however, advantageously be adjustable automatically. In this case, however, a stop 28 must be provided which. the needle prevents; to turn around completely, in the case of the no compass ζ. B. over the magnetic equator comes because then its north and south poles would be swapped and the adjustment canceled would. To be considered a grain at all. To be able to work passively, of course, must always be one pole of the magnetic needle is in front of the other pole, calculated in the vertical plane, otherwise the magnet will not adjust in the direction from north to south tries. The stop 28 must therefore. prevent the vertical position of the needle. Are magnets on both sides of the axis 4
Claims (8)
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