-
Schwimmkompaß. Die Erfindung hat einen Schwiminkompaß finit einer
Ausgleichsvorrichtung für Druckänderungen der Flüssigkeit zuin Gegenstand, die aus
dünnen, niembrandosenartig aneinandergefügten, federnden Metallschalen besteht.
Von den bekannten Ausführungsformen derartiger Ausgleichsvorrichtungen unterscheidet
sich rler Schwimmkompaß nach der Erfindung dadurch, daß die Metallschalen auf der
Außenseite von der Kompaßflüssigkeit umgeben sind, in die sie eintauchen, dagegen
im Innern @-on Luft erfüllt sind. Diese Anordnung bietet
den Vorteil,
daß die Metallschalen mit viel größerer Geschmeidigkeit und Regelmäßigkeit arbeiten
und weniger der Möglichkeit einer dauernden Formänderung unterworfen sind.
-
Werden die einzelnen Metallschalen je durch die Verbindung zweier
in der Mitte gelochter Scheiben gebildet, so ist es günstig, diese Scheiben an ihrem
Umfange und an ihrer Mitte flach zu verschweißen orler zu.verlöten, da diese Verbindungen
bei den mit Kompression arbeitenden Schalen keinerlei Ermüdungsei icheinungen unterworfen
sind und die Raumbeanspruchung der Schalen in der Höhenrichtung vermindern. Bei
'Metallschalen, die aus je zwei wellenförmigen Scheiben bestehen, kann einer 1 Tnikehrung
der Konvesität der Scheiben durch eine dazwischengelegte Ringscheibe geninger Dicke
oder durch treppenförmige Ausgestaltung der Schalenwände vorgebeugt «-erden. Damit
sich den Metallschalen l;eini Füllei des Konipaßgehäuses eine bestimmte Druckspannung
erteilen läßt, kann erfindungsgemäß mit den Schalen ein Zapfen verbunden «erden,
der sich von außen mittels einer Schraubenmutter mehr oder weniger anziehen läßt.
-
Die Zeichnung -neigt in den Abh. i und 2 beispielsweise zwei Ausführungsformen
der Vorrichtung nach der Erfindung. Der in Abb. i dargestellte Kompaß ist ein Flüssigkeitskompaß
mit normaler Zapfenlagerung. Die Kuppe 14 ist auf den Zapfen 15 gelagert und übt
auf diesen einen Druck aus, der dein Übergewicht der Rose über deren Auftrieb gleich
ist. Die Rose besteht aus einem Schwimmer i in Form eines Hohlringes, der die Magnetnadeln
2, 21 enthält und die Windrose 3 trägt, vor der die Richtimgsmarke 4 angeordnet
ist.
-
Damit die Flüssigkeit, welche aus stark alkohollialtigern @N-asser
besteht, sich ausdehnen kann, ist das Kompaßgehäuse mit einer Expansionsvorrichtung
versehen, welche aus einer oder mehreren aufeinandergesetzten 'Metallschalen 21,
211, 21=, 2i' mit gewellten Wänden und dünnen Rändern besteht. Diese Schalen sind
leicht zusanimendrückbar und zri je -zwei an ihrem mittleren Teil aneinandergeschweißt.
Sie stehen innen miteinander und mit der Atmosphäre über die Ringdichtung 23 in
Verbindung, welche die untere Schale 21:' mit dem die Schalen aufnehmenden zylindrischen
Behälter 22 verbindet. --Mit der Außenwand sind die Schalen in Berührung mit der
Flüssigkeit 13 des Kompaßgehäuses, mit dem der Behälter 22 über die Öffnungen 2d.,
241 seines gewölbten Deckels 16 in Verbindung steht, an dein der Zapfen 15 befestigt
ist. Der Grad des Zusammendrückens der Schalen hängt von dein Maß der Ausdehnung
der Flüssigkeit ab, deren Druck im Gleichgewicht mit der durch die Rückwirkung der
Schalen verstärkten atmosphärischen Spannung sein muß.
-
Diese Vorrichtung kennzeichnet sich durch folgende drei wesentliche
-Merkmale: i. die Übereinanderanordnung mehrerer Schalen; 2. die dünnen Ränder der
Schalen, die durch Auftreiben und Verschweißen oder Verlöten ihrer '\@"ände gebildet
sind; 3. die Verbindung der Schalen mit der Flüssigkeit durch ihre Außenwände und
nicht durch ihr Inneres oder mit anderen Worten die Benutzung ihrer Elastizität
durch Kompression und nicht durch Ausdehnung.
-
Diese Anordnung ermöglicht es, eine größere Zahl von Schalen in einem
bestimmten Raum unterzubringen und die dauernde Formänderung der Schalen oder die
L:mkehruiig der Wölbung ihrer Wände zu vermeiden. Welchen Wert auch immer praktisch
der Druck hat, sie können sich nur abflachen, ohne sich in .dauernder Weise in der
Form zu ändern und ohne daß die Verschweißungen oder die getriebenen Teile ermüden,
was einen ganz wesentlichen Vorteil darstellt. Die Vorrichtung arbeitet gewissermaßen
wie ein Harmonikazug mit Federwirkung.
-
Die Einfüllung unter Druck, «-elche unbedingt notwendig ist, um eine
für Flugzeuge sehr wichtige Bedingung, nämlich die Vermeidung des Auftretens von
Blasen in der Flüssigkeit bei niederen Temperaturen zu erfüllen, wird erreicht,
indem man die Schalen während der Füllung mittels eines mit Gewinde versehenen Stabes
25, der in Abb. i strichpunktiert angedeutet ist, zusammendrückt. Der Stab 25 ist
rnit einer Flügelmutter 27 versehen und am oberen Ende auf den Gewindezapfen 26
aufgeschraubt, der in der Mitte der oberen Schale 21 an deren Innenseite befestigt
ist. Das Anziehen der Mutter 27 führt das Zusammendrücken der Schalen in der durch
die Länge des Gewindes des Stabes 25 gegebenen Grenze herbei.
-
Das Zusammendrücken bei der Füllung muß derart berechnet werden, daß
die Flüssigkeit bis zur vorgesehenen Mindesttemperatur noch unter Druck bleibt,
um jede Eilrlung von Blasen bis zu dieser Grenztemperatur zu vermeiden. Die Anfangskompression
der Schalen muß infolgedessen um so größer sein, je höher die Flüssigkeitstemperatur
ini Augenblick der Füllung ist, und man verfährt, um sie zu regeln, wie folgt: Der
Gewindeteil des Stabes 25, der den Anspannschlüssel der Vorrichtung bildet, und
auf dem sich die Flügelmutter 27 verschiebt, wird derart begrenzt, daß das Zusammendrücken,
welches durch Festschrauben der Mutter sich ergibt, der :Mindesttemperatur
entspricht,
welche für die Flüssigkeit im .Moment der Füllung vorgesehen ist und z. B. o° C:
beträgt. Für eine höhere Temperatur steckt-man auf dem Stab25 vor die Flügelmutter
27 eine in Abb. 2 dargestellte Scheibe r von geeigneter Dicke, die sich an
der Stelle der Mutter gegen den Boden des Behälters der Vorrichtung legt und die
durch (las Festschrauben der Mutter erzielte Kompression um einen durch die Dicke
der Scheibe gegebenen Betrag erhöht. Das so erreichte zusätzliche Zusammendrücken
kann praktisch ungefähr proportional dem Unterschied zwischen der augenblicklichen
Temperatur der Flüssigkeit und der Temperatur von o@ C.', d. h. in diesem Falle
proportional der Temperatur selbst gemacht werden. Man gibt zu diesem Behufe der
Scheibe eine geeignete Dicke und fügt nach Bedarf mehrere weitere Scheiben hinzu,
deren Dicken z. B. den Temperaturen von 15", io°, 5°, 2,5° entsprechen und diesen
Temperaturen proportional sind. So wird man für eine Füllungstemperatur von etwa
22,5° die drei Scheiben hinzufügen, die den Werten 15°, 5° und 2,5° entsprechen
und zusammen genau 22,5° ergeben.
-
Bei der Beschreibung der Schalen ist eingangs ausgeführt, daß ihre
schmalen Ränder durch Treiben und Aneinanderschweißen oder "Zusammenlöten ihrer
Wände gebildet sind. Ohne dieses Herstellungsprinzip zu verlassen, kann man .die
Verbindung zwischen den beiden Wänden der gleichen Schale dadurch erreichen, daß
man zwischen diese @%'ände gemäß Abb. 2 einen Ring a geringer Dicke, z. B. i rnm,
einlegt, mit dem die beiden Wände getrennt verlötet oder verschweißt werden. Dieser
Ring ist infolge seiner geringen Dicke nicht imstande, den Wölbungssinn der Wände
während der Abflachung der Schalen umzukehren, sondern bildet gewissermaßen einen
inneren Boden, der die Formänderungen begrenzt, und kann im Gegenteil bei geeigneter
Vergrößerung seiner Ringbreite dazu dienen, jedes Streben nach Umkehrung zu bekämpfen,
wie Abb. 2 erkennen läßt.
-
Um eine große Elastizität der Vorrichtung zu erhalten, sind die Schalenwände
gemäß Abb.2 treppenförmig ausgebildet. Diese TreppenfornT, welche für die Gesamtanordnung
der Schalen besonders vorteilhaft ist. kann ebenso wie diese bei jeder Art von Expansionsvorrichtung
mit wellenförmigen, zusammendrückbaren 1-Tetallwänden, wie z. B. hei Aneroidbarometern,
Vergasern, Diaphragmen usw. Verwendung finden. Sie bietet den doppelten Vorteil,
sehr elastisch zu sein und die Herstellung durch Treiben zu erleichtern.