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Windrose mit Inklinationstiadeln f ür Kompaßdeflektoren. Die
Erfindung betrifft eine Windrose mit Inklinationsnadeln, welche dazu dient, um mit
Hilfe eines Deflektors nach Art des von Collongue angegebenen, die Vertikalkomponente
der auf einen '-##lagnetkoinpaß einwirkenden magnetischen Kraft zu messen.
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Das bekannte Prinzip dieser Messung ist das folgende: Man liebt die
Rose des Kompasses, für welchen man den Wert du senkrechten Komponente der magnetischen
Kraft bestimmen will, von ihrerr Deckel ab und ersetzt sie durch eine besondere
_Rose mit n s-, n's'-Nadelli (Abb. i), welche einander so ähnlich wie irgendmöglich
sind, und welche im Vcrgleich mit denjunigen der Rose des in Betracht kommenden
Koiilpassvs so ähnlich wie möglich angeordnet sind, welche aber die Besonderheit
aufweisen, daß sie sich um eine horizontale Achse «, b
drühen können,
deren Lage unverändert bleibt mit Bezug auf die Einfassung der N.E.S.W.-Rose. Vorausgesetzt,
daß das Schwerkraftzentruni der Nadeln in ihrer Drehachse liegt, dann werden sich
die Nadeln gleichzeitig mit einer Drehung der Windrose derart neigen, daß sie cine
Gleichgewichtslage in Richtung der magnetischen Kraft, beispielsweise die in Abb.
z dargestellte Lage annehmen, und zwar unter dein vereinigten Einfluß der Horizontalkomponentu
und der Vertikalkomponente dieser Kraft. Wenn man in einem regelba.ren Abstande
senkrecht über der durch das Zentrum 0 der Rose gehenden Vertikalen einen
Magneten A mit den Polen N. S --- oder ein Magnetsystern
- anbringt, dessen Pol N nach oben gekehrt ist und der den
wesentlichen Teil des sogenannten Deflektors bildet, dann wird, wenn die Pole n
der Nadeln unterhalb der Horizontalen liegen, die Wirkung des Magneten
A auf den 'Nadelpol it der Größe und Richtung nach dargestellt durch einen
Voktor F = it - D, während die Wirkung der Horizontalkomponente
der magnetischen Kraft durch einen Vektor II = ji, - E und diejenige
der Vertikalkomponente der magnetischen Kraft durch einen Vektor Z =
ji, - L dargestellt wird. Unter der Wirkung dieser Kräfte neigen sich
die Nadeln uni einen gewissen Winkel zür Horizontalen. IndeminandanndenMagiietenA
in seiner Höhenlage auf der durch das Zentrum0 gehenden Vertikalen verschiebt, findet
man eine Lage, für welche die auf die Nadeln einwirkenden Drehkräfte, welche einerseits
von der Kraft F und anderseits von der Kraft Z
herrühren, einander gleich
sind. Die Nadel stellt sich dann unter dem alleinigen Einfluß der Horizontalkomponente
der magnetischen Kraft ein und sie nimmt die horizontale Lage ein, Der Abstand
0 A = R, den dann der Magnet von der Nadel hat, gibt ein Maß für die
Vertikalkomponente der magnetischen Kraft.
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Bei den bisher angewandten oder vorgeschlagenen Rosen mit Inklinationsnadeln
sind die miteinander vereinigten Nadeln mittels Fäden aufgehängt, deren einf s Ende.
init der Mitte einer äußeren Nadel und deren anderes Ende mit der Einfassung der
Rose in einem der Punkte Ost oder West verbunden ist. Diese Anordnung hat zahlreiche
und besonders die folgendcii Übelstände: i. Die Torsion der Fäden und damit ihre
Spannung ist nicht konstant. Sie ändert sieh mit dem Feuchtigkeitsgrade. Daraus
folgt ein(-Veränderung in der Lage der Drehachse der Nadeln mit Bezug auf die Einfassung
der Rose und folglich mit Bezug auf den Nullpunkt der Skala des Deflektors, welche
für die Messung an der Kapsel des Kompasses angebracht ist. Ebenso folgt daraus
eine Veränderung in dein Widerstandsmoment, welches die Fäden auf die. Nadeln auf
Grund der Torsion für die liorizontale Lage der Nadeln ausüben. Diese Veränderungen
haben einen fühlbaren Einfluß auf die Genauigkeit der absoluten Meßresultate, und
die Resultate von -Messungen, welche bei verschiedenen Feuchtigkeitsgraden vorgenommen
werden, sind nicht einmal untereinander vergleichbar.
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2. Die horizontale Lage der Nadeln wird von dem Beoba,chter bestimmt,
indem er die Stellung einschätzt, in welcher sie der Ebene der Rost parallel erscheinen.
Diese Beobachtungsinethode ist nicht genügend genau.
j. Die Fäden
sind zerbrechlich und reißen. Die Erfindung betrifft nun eine Rose mit In-Unationsnadeln,
welche diese Mängel nicht aufweist.
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Bei dieser Rose bildet das Nadelsystem ein starres Ganzes, welches
genau ins Gleichgewicht gebracht ist auf einer starren Achse, die mit dem System
aus einem Stück besteht und die von der Einfassung der Rose getragen wird. Beispielsweise
sind die Nadeln in einem metallischen, sehr leichten Rahmen befestigt, und diese
Verbindung ist mit Zapfen mit senkrechter Spitze versehen, welche gebildet werden
durch in ihrer Lage einstellbare Schrauben, mittels welcher das Ganze auf Pfannen
ruht, die auf der Einfassung der Windrose angebracht sind. In ihrer Lage einstellbare
Schrauben werden einerseits voll dem NadeIrahmen und anderseits von der Aufhängeachse
getragen und gestatten, das Gleichgewicht mit der gewünschten Genauigkeit herzustellen.
Die Einfassung der Rose hat gegenüber den Nadelenden Täfelchen, vor welchen die
Nadeln sich verschieben lind neigen, und auf welchen ein horizontaler Strich gezogen
ist, der der Lage der Nadel parallel zur Ebene der Rose entspricht, d. h.
horizontal ist, wenn die gut einregulierte Rose ihre Gleichgewichtslage eingenommen
hat.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Rose mit Inklinationsnadeln
gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Es sind Abb. i und c- schematische Figuren zur Darstellung der Theorie
des Collongue-Deflektors.
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Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch die Nadeltragachse
einer Rose gemäß der Erfindung.
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Abb. 4 ist ein Grundriß der neuen Windrose. Abb. 5 ist ein
Teilschnitt parallel zu den Nadeln.
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Die Einfassung der Rose besteht aus einem äußeren Ring i, an welchem
eine Anzahl, von i. knieförmig gebogenen Armen.2 befestigt ist, deren horizontale,
nach innen gerichtete Arme einen kleinen Ring 3 tragen. An diesem Ring
3
ist in Richtung eines Durchmessers ein Bügel 4 befestigt, der nach oben
gekehrt ist, und dessen Spitze 4' einen in der Höhe einregelbaren Helm
5 aus Achat oder Saphir trägt, der auf dem Zapfen 6 aufruht. Eine
zentrale Strebe -7
verbindet die Spitze 4' des Bügels 4 mit dem äußeren Ring
i. An dem inneren Ring 3 sind zentral einander gegenüber die Saphirpfannen
8, 9 angeordnet, Die Inklinationsnadeln io, ii, die hier doppelt und in gleicher
Länge vorgesehen sind, sind untereinander starr verbunden durch einen sehr leichten
Rahmen, welcher von einem Ring 12 mit vier Armen 1,3 gebildetwird, die doppelt unter
rechtem 'Winkel in senkrechter Ebene zurückgebogen sind und paarweise die Nadeln
in dem gewünschten Abstand parallel halten. Auf jeder Nadel ist in der Mitte
ein Bügel 14 befestigt, durch den eine Schraube 15 hindurchgeht, deren nach unten
gerichtete Spitze aus Saphir oder einer Osmium-Iridium-Legierung besteht. Di
' ese beiden Schrauben bilden zwei Zapfen, die auf die Pfannen
8, 9
gestellt -werden. Die beiden Stützpunkte bilden die starre Drehachse
des starren Nadelsystems. In dem Rahmen 12 sind zwei in ihrer Lage einstellbare
Schrauben 16, 17 eingeschraubt, welche dazu dienen, um das Gleichgewicht des beweglichen
Systems mit Bezug auf die Aufhängeachse vollkommen zu machen. An dem inneren Ring
3 der Einfassung der Rose gegenüber den Enden der Nadeln io, ii sind Täfelchen
18 be-
festigt normal zur Ebene der Windrose und parallel zur Schwingungsebene
der Nadeln. Auf
jedem dieser Täfelchen ist ein Strich gezogen, welcher der
Lage der Nadel parallel zur Ebene der Rose entspricht. Die Fassung der Rose ist
derart ins Gleichgewicht gesetzt, daß, wenn die Rose sich auf ihrem Zapfen im Gleichgewicht
befindet, die vier Merkstriche in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen.