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Weganzeiger für Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum Anzeigen oder Aufzeichnen der Richtung ZD und Geschwindigkeit einer Fahrt. Es
sind bereits Einrichtungen bekannt geworden, bei denen ein im Fahrzeug befindlicher,
sonst im Raum feststehender Körper jede Bewegung in ihre Komponenten zerlegt
und die von der Größe ihrer Komponenten und von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen
Teilbewegungen eineni Zeiger oder einer Schreibvorrichtung
eine
resultierende Bewegung erteilen, die in Richtung und Größe der BeNvegung und Geschwindigkeit
des Fahrzeuges entspricht. Die Erfindung besteht nun darin, daß die Teilbewegungen
auf das die Anzeigevorrichtung antreibende Getriebe nicht unmittelbar, sondern unter
Zwischenschaltung eines Winkelhebels derart übertragen werden, daß die Größe der
Bewegungskomponenten dem Sinus- und Kosinusgesetz entspricht. Der in bezug auf die
Himmelsrichtungen feststehende Körper wird bei jeder Richtungsänderung einen Ausschlag
anzeigen, dessen beide Komponenten zwei diesen Ausschlägen entsprechende Kräfte
auslösen können, die ihrerseits zwei von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Getriebe
beeinflussen.
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In dem Erläuterungsbeispiel wird angenommen, daß der feststehende
Körper ein Kreiselkompaß ist, der je nach seiner Stellung verschiedene Kontakte
schließt und verschiedene Widerstände den Schaltmagneten vorschaltet. Um eine große
Genauigkeit der Aufzeichnungen zu erzielen, ist angenommen, daß der Kreiselkompaß
reibungslos arbeitet, also die Schaltungen bewirkt, ohne hierbei Reibungswiderstände
zu finden. Die Ausff,hrungsform dieses Kompasses ist jedoch nicht Gegenstand der
vorliegenden Erfindung.
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In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist Abb. i die Anzeigevorrichtung
von oben, Abb. 2 und -3 die Anzeigevorrichtung im vergrößerten Maßstabe von
vorn und von der Seite im Schnitt und Abb. 4 eine Einzelheit der Vorrichtung; Abb.
5 zeigt übereinander die Hauptrichtungen, Abb. 6 die entsprechenden
Richtungskomponenten und Resultierenden, Abb. 7 die entsprechenden l#,'-upplun,-sstellungen
der Reibungsräder.
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Der an sich bekannte, nicht gezeichnete, kardanisch aufgehängte Kreiselkompaß
schaltet je nach seiner Stellung in bezug auf das Fahr-7eug zwei Elektromfa,-neteniii",ni,
(Abb. i bis 4) verschiedene Widerstände vor -
außer wenn genau in Richtung
Nordo#st, Südost, Südwest oder Nordwest gefahren wird -, so daß die Magnüte
durch radiale Verschiebung der Reibungsräder f" f, zweier von der
Fahrgeschwindigkeit abhängiger Reibungskupplungen f, f., (Abb.
1, 3, 7) zwei senkrecht zueinander stehende Schraubenspindeln i, is
(Abh. 1, 3) entsprechend schnell antreiben und die von diesen beiden Geschwindigkeiten
abhängige Anzeige- oder Schreibvorrichtung s (Abb. i) auf einer Karte einen
der Richtung und Geschwindigkeit d er Fahrt entsprechenden Weg zurücklegt. Sieht
man gungen in Richtung von Nord nach die Bewe i-, Ost als positiv an, so ist die
Richtung von Süd nach West negativ, d. h. die Anzeigevorrichtung,
muß sich hierbei entgegengesetzt bewegen; es sind daher ebenfalls vom Konipaß zwei
Magnete ii#" in, (Abb. i bis 3) zu steuern, die den Drehsinn der Reihungskupplungsgetriehe
umsteuern, also eine achsiale Verschiebung der Reibungsräder bewirk-en. Schließlich
ist noch in Magnet;,##, vorgesehen zwecks Umsteuerung eines sich mit der Anzeige-
oder Schreibvorrichtung über der Karte mitbewegenden Richtungsanzeigersit, (Abb.
i).
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Das Getriebe zur Umwandlung der verschiedenen Zugkräfte der beiden
Magnete in eine der Fahrrichtung und Geschwindigkeit entsprechende Bewegung der
Schreibvorrichtung.- ist nun folgende: Das Übersetzungsgetriebef" (Abb. i) der Anzeigevorrichtung
ist mit den Rädern, dem Logg oder sonstigen Apparaten des Fahrzeuges verbunden und
überträgt seine Bewegungen durch den gezahnten Zylinderg (Abb. 1,:2) auf das Zahnrad
g, Letzteres sitzt auf der verschiebbaren Welle Z., die mittels Zahnräder
die Kupplungsräder f bis f3 in Umdrehung versetzt Die Kupplungen sind in
den Lagerschlitten g", g,
O'elagert, die ihrerseits in den wagerecht
verschiebbaren Führungsschlitten g, g" senkrecht ,geführt werden (Abb.
1, 3, 4). Diese Schlitten g,-, g, werden von den Magneten in,in,
betätigt zwecks radialer Verschiebung der Reibungsräder fi" f5. Um diese
Bewegungen zu ermöglichen, ist die Welle g, -wie erwähnt, verschiebhar gelagert
und das Zahnrad g, zu einer gezahnten Walze verbreitert.
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Die Magnete in, in, -wirken jedoch, wie einleitend hervorgehoben,
nicht unmittelbar auf die Schlitten g", g, und auf die Reibungsräder
f, f" sondern mittelbar über einen Winkelhebel h (Abb. 4). Zu diesem
Zwecke sitzt der Hebel auf der Achse einer Seildoppelrolle h, über die die an den
Ankern der Magnete befestigten Seile h. lauf-en. Die beiden Enden des Hebels greifen
mit Zapfen in Schlitze g, der Schlitten ein, um so, zu erreichen, daß die
nordsüdliche oder die ost- j
westliche Komponente der Bewegung dem Sinus-
oder dem Kosinusgesetz genügen. Ohne diese Zwischenschaltung würde das Quadrat der
Resultierenden irn-mer der Summe der Quadrate der beiden Komponenten entsprechen
und daher falsche Anzeigen hervorrufen.
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Die durch die Magnete in, m, nach dem Sinus- oder Kosinusgesetz radial
verstellten Reibungsräder f, f, liegen zwischen den Kupplungsrädern
f bisi , und teilen die von diesen i erhaltene Drellbewegung durch
Winkel- und Stirnräder y, y, der Schraubenspindel i und der Nutenwelle
k mit (Abb. i). Damit die Spindel i sich im einen oder anderen Sinne dreht, je nachdem
die Fahrt in Richtung nach i Norden oder Süden erfolgt, und damit die N#utenwellü
k sich ebenfalls im einen oder anderen
Sinne dreht,
je nachdem di,- Reise nach Osten oder Westen geht, werden die Schlitten
g, g, dunch die erwähnten Magnete wi.., in:,
in senkrechter
Richtung bewegt und damit clie Reibungsräder f, f, gegen flie oberen
Kupplungsräder f., fs oder gegen die unteren f, f, gepreßt
(Abb. 1, 3, 7), wodurch die Umkehrung der Bewegungen der Spindel i
und der Welle k geschieht. In Abb. 5 sind die ginzelnen Himmelsrichtungen,
von Norden be-
ginnend, dargestellt. In Abb. 6 sind diese Richtungen
in ihre Komponenten zerlegt. Hieraus ergeben sich die Stellungen der Reibungsräder
f, und f, der Abb. 7. Bei der Nordrichtung besitzt die eine Komponente den
Maximalwert, die andere den Wert Null. Demgemäß steht das Reibungsrad
f, a:m äußersten Rande des Kupplungsradesf, während (las die Ostwestkomponente
regelnde Reihungsradf, sich in der Nullage befindet. Bei der Richtung Nordost stellen
beide Reib'Ungsräder in einer Mittelstellung usw. Bei :der Fahrt nach Süden stehen
in rarlialer Hinsicht die Reibungsräder wie bei der Fahrt nach Norden, nur daß sie
sich jetzt gegen die anderen Kupplungsräder f." f, anlegen
und daher die Spindel i entgegengesetzt gedreht wird.
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Diese achsiale Verschiebung der Reibungsräder wird durch die Magnete
in., in, mittels Kompasses durch eine Kontaktgruppe be-
wirkt, die
mit dem Magneten in" in Reihe liegt (Abb, i bis 3). Wird mit südlichem,
südöstlichem oder südwestlichern Kurs gefahren, so wird, durch den Kompaß der Magnet
;ii., erregt und dadurch der Lagerschlitteng, mit dem Reibungsrade f, entsprechend
senkrecht bewegt. Bei einer Fahrt nach Norden wird der Magnet in, stronilos, und
die Fedcr q stellt den Schlitten g, mit dem Rade f, Durcheine weitere
vorn Konipaß beeinflußte Kontaktgruppe, die mit dem Magneten in" in Reihe liegt,
wird zusammen mit der -Fedc f q, die Umschaltung für die Ricbtungsändertingen &,on
Osten nach Westen und umgekehrt herbeigeführt.
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Auf diese Weise wird der Drehungssinn der Spindel i und der Nu-tenwelle
k selbsttätig bei RichtungswechseIngeändert. Die Schraubenspindel i überträgt
durch Kegelräder und Zwischenwelle k, ihre Bewegungen 4auf le 1
Schraubenspindel
i, (Abb. i). Die Nutenwelle le treibt durch ll#,egelräder die beiden Schraubenspindeln
i, und i". Sämtliche Spindeln sind mit Laufmuttern v bis v, versehen, denen die
N utenwellen k bis k. als Füh,rungsstangen dienen. Die Laufmutter
v. trägt den Weg- und Richtungsanzeiger oder Schreiber z, der abhängig
von den Schraubenspin-(teln i und i3 auf einer tintergelegten Karte den zurückgelegten
Weg und die Fahrgeschwindigkeit erkennen läßt. Die Laufmtitt.ern#v und
v, tragen Zeiger oder Schreibvorrichtun-,gen v und ni für die Höhenangaben.
Diese lauf en über Tromm eln r, r, die von einem Höhenniesser,# mittels der Seile
t entspre-,chenddein atmosphäriscben oder Wasserdruck eingestellt werden. ##`ird
der Apparat nur als Wegweiser gebraucht, so kann mandenHöheni-riesser und die Trommel
fortlassen. Verwendet man die mit diesem Apparat iaufgenomni,enen Land- oder Seekarten,
so befinden sich an ihren Rändern die Höhen- oder Tiefenkurven, über denen sich
die Zeiger it, n, bewegen. Zur Aufnahme der Karten befindet sich unter der
Spindel eine feste Auflaget (Abb. 3), welche lichtdurchlässig sein und vom
Innern des Apparates beleuchtet werden kann. Die Laufmutterv, kann mit irgendreiner
Vorrichtung zum Aufzeichnen derZ#it während der Fahrt verbunden sein.
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In unmittelbarer Nähe des Fahrtanzeigers ist auf der Spindehnutter
v, noch ein Richtungsanzeiger iz., (Abb. i) angeordnet, der also auch über
der Karte spielt. Er wird in folgender Weise eingestellt» Die Nutenwelle le.. trägt
an ihrem vorderen Ende ein Zahnrad'i' (.,#,bb. 1, 2), -welches mit einer Doppelzahnstangew
in Eingriff gebracht werden kann, die vom Magneten in, durch eine Zugstange p bewegt
wird. Die so durch den Magneten in, ,edrehte Welle k., teilt ihr e Drelibewegung
durch Kegelräder der Nutenwelle 1,:" und diese wiederum durch Kegelräder d;em Richtungs'-anzeigern,
mit. Je nach der Fahrtrichtung muß hierbei das Zahnradv mit dein oberen oder unteren
Teil der Doppelzahnstangew in Eingriff gebracht werden. Dies besorgt der ,eingangs
erwähnte #vlagnet-iii"- mittels einer im Kompaßgehäuse vorgesehenen Kontaktgruppe.
Bei einer Richtungsänderun- von Nordosten nach Nord-,vesten wird die Doppelzahnstange
zu durch den Magneten in, angehoben, bei der Richtungsänderung von Südwesten nach
Südosten dagegen hertinterg,-zogen und so der Drehsinn der Wellek., uingesteuert.
Irn einzelnen ließe sich das Verfahren und die Einrichtung innerhalb des Rahmens
der Erfindung vielfach ändern. So könnte das Geschwindigkeitsgetriebef, durch eine
Vorrichtung bekannter Art ersetzt werden, die den absoluten Weg mißt undetwa auf
dem Prinzip der Beschleunigungsmessung und der doppelten Integration über die Zeit
zur -
Messung der Geschwindigkeit und des Weges beruht. Ferner könnte der
Apparat so ausgeführt sein, daß die Land- oider Seekarte sich auf zwei gegenüberliegenden
Rollten auf- und abwickelt, wodurch eine Schraubenspindel und eine Nutenwelle entfallen
und der Apparat billiger hergestellt werden kann. T-Trn die ver- i
schieden,en
Stellungen der Anker der Magnete in und irt, bei. der Herstellung des
Kräfteaubgleiches
zu lfflmpei#siereii, empfiehlt sich die Vorschaltung selbsttätig wirkender Regulierwiderstände.
In Reihe mit der Spule eines jeden dieser Magnete liegt ein Widerstand, dessen vorgeschaltete
Länge von der Stellung des Ankers, der eine mit dem Anfange der Spule verbundene
-und ü-ber dein Widerstande schleifende Bürste trägt, abhängt. werden, der mit Zapfen
in Schlitze (97)
der Schlitten eingreift.
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3. Einrichtung an einem Richtungs-und Geschwindigkeitsmesser
nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die achsiale Bewegung der
Reibungsräder bei Richtungs-umkehrungen herbeiführenden Magnete (nt" auf die senkrecht
verschiebbaren Schlitten (g" g,)
einwirken, die die Reibungsräder tragen
und in den wagerechten verschiebbaren Schlitten gelagert sind.
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4. Richtungsmesser nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch einen
über der Karte angeordneten Richtungsanzeiger (nJ, dessen Ausschlag von demselben
Magneten (m,) geregelt wird, der die radiale Verschiebung der Reibungsräder herbeiführt,
und dessen Umsteuerung (von Nordwesten nach Nordosten usw.) durch einen Hilfsmagneten
(-in,) bewirkt wird, der ähnlich wie die anderen Magnete durch den im Raume feststehenden
Körper gesteuert wird.
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5. Richtungsmesser nach Anspruch i und 4, gekennzeichnet durch
eine doppelte Zahnstange (vi), die der Magnet (in,) hin und her bewegt, sowie durch
ein Zahnrad (v), das der Hilfsinagnet (11n4) gegen die eine oder andere Zahlistange
je nach der Fahrtrichtung drückt.
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6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß
eine oder jede Getriebskomponente eine Anzeige- oder Schrtibvorrichtung (n, n1)
über ein von einem Druck- oder Höhenmesser abhängiges drehbares Organ, z. B. die'Walze
(i-, r,), ,bewegt, so daß nicht nur die Richtung -und Geschwindigkeit der Fahrt,
sondern auch Uie Höhe über oder unter dem Meeresspiegel angezeigt oder aufgezeichnet
wird.
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7. Die Herstellung von Karten, auf denen die einzelnen Punkte
nach der von dem Fahrzeug zwischen ihnen zurückgelegten Strecke nicht nach der Luftlinie
eingetragen sind, mittels der Einrichiung nach Anspruch i und 6.