DE305625C - - Google Patents

Description

Der Kreiselkompaß kann betrachtet werden als ein gewöhnlicher Kompaß, in welchem die mit einer magnetischen Richtkraft begabte Nadel durch die mit einer dynamischen Richtkraft begabte Achse eines schnell umlaufenden Kreisels ersetzt ist. Die Durchführung dieser Aufgabe bringt bekanntlich eine große Reihe von Schwierigkeiten mit sich.

Eine dieser Schwierigkeiten wird dadurch

ίο hervorgerufen, daß an Bord eines bewegten Schiffes die scheinbare Lotlinie, d. h. die Einstellung eines Pendels, unter dem Einfluß der Erdbeschleunigungen und der jeweils vorhandenen Beschleunigungen in horizontaler Richtung ständig schwankt. Ein kardanisch aufgehangener Kompaßkessel nimmt deswegen beim Schlingern des Schiffes keineswegs stets die horizontale Lage ein, im Gegenteil wird er bei raschen Änderungen der Schiffsbewegungen beträchtlich ausschwingen. Aus diesem Grunde muß zwischen der Hängung eines Kompasses, die im allgemeinen als ein Pendel von bestimmter Schwingungszeit angesehen werden kann, und dem beweglichen System des Kompasses, welches ebenfalls meistens ein Pendel von bestimmter Schwingungszeit darstellt, eine genügende Freiheit für Relativdrehungen um horizontale^Achsen bestehen. Es muß, in anderen Worten, vermieden werden, daß das bewegliche System gegen seine Hängung anschlägt, wenn beide Teile unter dem Einfluß des Schlingerns gegeneinander Schaukelbewegungen vollführen, da sonst naturgemäß die Angaben des Instrumentes gestört werden.

Der verhältnismäßig einfache Aufbau des Magnetkompasses gestattet leicht die Erfüllung dieser Forderung, besonders auch deswegen, weil man es dabei in der Hand hat, die beiden Pendelungszeiten ungefähr gleich groß zu halten, so daß die Schaukelbewegungen der Hängung gegen die Kompaßrose erlöschen, ehe es zu gefährlichen Interferenzen kommt. ■ Anders aber ist es bei einem Kreiselkompaß, beispielsweise einem solchen nach Patent 241637. In einem solchen ist nämlich durch Kreiselwirkungen das bewegliche System derart stabilisiert, daß es nur sehr wenig und selr langsam um horizontale Achsen schwingen kann. Infolgedessen wird auch beim Schiingern die Rose des schwimmenden Systems eines solchen Kreiselkompasses stets angenähert in der wahren Horizontalebene verbleiben, und die um erhebliche Winkelbeträge rasch ausschwingende Hängung kann leicht damit in Berührung kommen, wenn sich die Richtung der scheinbaren Lotlinie rasch ändert, wie z. B. an Bord eines Torpedobootes, ■ welches von einer rauhen See hin und her geworfen wird. Es ist ja bekannt, daß ein kleines Torpedoboot bis zu 30 ° nach einer Seite schlingern kann, während sich die Stampfbewegungen innerhalb bedeutend engerer Grenzen halten.

Das naheliegendste Vorbeugungsmittel gegen eine Berührung von Hängung und schwimmendem System, nämlich eine Vergrößerung der Bewegungsfreiheit dieser beiden Teile gegeneinander, läßt sich aus konstruktiven Gründen unmittelbar nicht in genügendem Maße anwenden. Die vorliegende Erfindung bezweckt daher, diesen Übelstand in anderer Weise

abzuhelfen. Das soll dadurch geschehen, daß die Bewegungsfreiheit in einer Richtung, nämlich innerhalb der Ebene, in welcher die Schlingerbewegungen verlaufen, durch besondere Mittel künstlich erhöht wird, und zwar • auf Kosten der Bewegungsfreiheit in der dazu senkrechten Richtung, nämlich innerhalb der ■ durch die Längsachse des Schiffes gelegten senkrechten Ebene.

ίο In beiliegender Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt dargestellt. Hierin bedeutet α ein Kompaßhaus, δ den kärdanischen Ring, der vermittels der Stifte c in bekannter Weise den Kessel d des Kreiselkompasses trägt, der. mit einer Glasscheibe e bedeckt ist. Im Kessel d befindlich ist das bewegliche System f, welches durch den Auftrieb der umgebenen Flüssigkeit g fast ganz in der Schwebe gehalten wird, und nur mit einem Teil seines Gewichtes im Punkte h auf die Spitze der Pinne i ruht. Als nicht zur Erfindung gehörig sind die Kreisel wie das ganze schwimmende System nur schematisch angedeutet und auch die elekirischen Zuführungsdrähte nicht eingezeichnet. Das schwimmende System trägt auf seiner Oberkante die Rose j. Infolge der Kreiselwirkungen wird die Rose j mit großer Annäherung stets in der wahren Horizontalebene verbleiben, während der Kessel d bei heftigem Schlingern erheblich um diese Mittellage pendeln und schließlich, beispielsweise mit der Glasscheibe e, gegen die Rose j anschlagen wird, falls keine besonderen Vorkehrungen dagegen getroffen werden.

Nach der Erfindung wird nun der Kompaßkessel mit einem Aufsatz k versehen, der an seinem oberen Ende mit den Haltern I einen elektrisch angetriebenen Kreisel^ trägt. Dieser Kreisel rotiert um eine senkrechte Achse, die in der geschlossenen Kappe m oben und unten gelagert ist. Fest mit der Kappe sind zwei nach oben gehende Arme η verbunden, die um die Zapfen n' schwingen können. Wie aus der Anordnung hervorgeht, wird der Kreisel infolge der Schwerkraft im allgemeinen bestrebt sein, seine Achse senkrecht zu stellen, außer der Schwerkraft können aber natürlich auch andere Kräfte, z. B. der Zug einer Feder, dazu verwandt werden, den Kreisel ft in die gezeichnete Lage zurückzubringen, wenn er sich aus dieser entfernt hat. Von Wichtigkeit hierbei ist es, daß die durch die beiden Zapfen n', n' dargestellte Achse 0 querschiffs liegt und nur unter Überwindung einer gewissen Reibung schwingen kann.

Dann ist die Wirkungsweise der Gesamt-Vorrichtung folgende: Trifft infolge des Schling'erns des Schiffes ein heftiger seitlicher Beschleunigungsdruck den gesamten Apparat, so würde der Kessel d ohne den Stützkreisel ft dem .Druck nachgeben und sich stark schief · legen. Läuft indessen der Kreisel/), so wird er dem Einfluß des Drehmoments, welches durch den Beschleunigungsdruck ausgelöst wird, einen großen Widerstand entgegensetzen. Die Achse des Kreisels p wird dabei eine Präzession vollführen, sie wird je nach der Richtung des Druckes nach vorn oder hinten ausschlagen. Gleichzeitig wird ein Teil der durch das Schlingern von außen zugeführten Energie durch die Lagerreibung der Zapfen n' n' vernichtet, was sich beim Rückschwingen in die senkrechte Lage wiederholt. Infolgede?sen wird die gesamte Hängung des Kornpasses sich nicht nur bedeutend langsamer, sondern auch weniger weit von Backbord nach Steuerbord oder umgekehrt neigen, als ohne diesen Kreisel.

Allerdings wird bei diesem Vorgang infolge der erwähnten Reibung die Hängung um die Querschiffsachse etwas vom Kreisel mitgedreht, wodurch sich die Bewegungsfreiheit zwischen der Rose / und der Glasplatte e etwas verkleinert, soweit die Stampfbewegungen des Fahrzeuges in Betracht kommen. Das hat aber keinen Nachteil zur Folge, weil eben die Stampfbewegungen nur viel geringere Winkel umfassen. Es wird also auf Kosten der Bewegungsfreiheit in der Längsschiffsebene ■ erreicht, daß innerhalb der Querschiffsebene das schwimmende System f und der Kessel d _ι genügende Bewegungsfreiheit gegeneinander besitzen und die Gefahr eines Anschlages vermieden oder wenigstens in ganz erheblichem Maße herabgesetzt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Kreiselkompaß, dessen anzeigendes System, durch Kreiselwirkung in allen Ebenen stabilisiert, auf einet Flüssigkeit schwimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die kardanische Hängung des Flüssigkeitsbehälters mit einem Kreisel mit in der Ruhelage senkrechter Drehachse und querschiffs liegender, durch Reibung mäßig gebremster Schwingungsachse versehen ist, der die Hängung unabhängig vom System in der Querschiffsebene stabilisiert, . um ein etwaiges Anschlagen der Hängung an das , schwimmende System zu verhüten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.