-
Erdinduktions-Richtungsanzeiger für Luft- oder andere Fahrzeuge. Die
Erfindung hat einen Richtunganzeiger für Luftfahrzeuge o. dgl. von der bekannten
Bauart zum Gegenstand, bei der durch ein im erdmagnetischen Feld rotierendes Spulensystem
eine elektromo:orische Kraft erzeugt wird. Bei solchen Richtungsanzeigern entstehen
dadurch Schwierigkeiten, daß durch die Bewegung des Luftfahrzeuges in allen drei
Dimensionen, ferner durch das Schlingern und Rollen die Angaben so unsicher werden,
daß das Instrument praktisch unbrauchbar wird.
-
Zur Vermeidung der Schwierigkeiten ist schon früher vorgeschlagen
worden, die Anzeigevorrichtung kardanisch zu hängen und den Induktor auf ein Kreiselgehäuse
zu setzen. Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet aber ein einfacheres
Hilfsmittel zur Vermeidung der erwähnten Schwierigkeiten. Diese Hilfsvorrichtung
ist einstellbar, so daß die Schwingungsdauer des Richtungsanzeigers verändert und
den verschiedenen Bedingungen, insbesondere auch den verschiedenen Belastungen des
Luftschiffes, angepaßt werden kann.
-
Nach der Erfindung wird die kardanisch gehängte Anzeigevorrichtung
mit einem Pendelgewicht und einer Kreiselscheibe ausgestattet, welche beide unterhalb
des Aufhängepunktes angreifen und so eingestellt werden können, daL,, die Schwingungsdauer
des Richtungsanzeigers nach den wechselnden Belastungsverhältnissen des Fahrzeuges
geändert werden kann.
-
Zur Erläuterung der Erfindung soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel
an Hand der Zeichnung beschrieben werden.
-
Abb. i ist eine Teilansicht der Vorrichtung, in der der Stromwender
oder die den Strom gleichrichtenden Teile dargestellt sind; Abb. 2 stellt in einer
Teilansicht den Stromerzeuger und die einstellbare Kreiselvorrichtung dar; Abb.3
gibt schematisch einen Gesamtüberblick über die verschiedenen Teile der Vorrichtung;
Abb. q. stellt die kardanische Aufhängung des Stromerzeugers dar, und Abb. 5 zeigt
schematisch die Anordnung des Anzeigers für selbsttätige Steuerung.
-
Es ist wohl bekannt, daß bei Erdinduktionsspulen der bekannten Art,
die Spannungsverteilung als Funktion der Phasenverschiebung sinusförmig ist. Andererseits
ergibt, wie sich durch Versuche zeigen läst, die Drehung eines mit isoliertem Draht
2 (Abb.3) umwundenen Eisenkernes i dieselbe Spannungsverteilung. Von dieser Tatsache
ist bei der in Abb.2 und 3 dargestellten Anordnung des Stromerzeugers Gebrauch gemacht.
-
In diesem Stromerzeuger sind mehrere, am besten vier Anker oder Kerne
i mit einer Wicklung 2 versehen, die aus einer bestimmten Anzahl von Windungen besteht.
Diese Wicklungen werden am besten in Reihe geschaltet und bilden einen geschlossenen
Stromkreis, wobei die zwischen den einzelnen Spulen liegenden Punkte 3 mit den entsprechenden
Stromwenderstegen q. verbunden sind, durch Leitungen 5, io5 (Abb.3 und i).
-
Auf dem Stromwender schleifen an gegenüberliegenden Punkten Bürsten
6, die durch entsprechende Leitungen mit einem Galvanometer 18 verbunden sind, und
zwar so, daß durch entsprechende Schaltung der Erzeugerstromkreise und des Galvanometers
die Einstellung so erfolgen kann, daß das Galvanometer in. der Nullage sich befindet,
wenn das Fahrzeug auf dem gewünschten Kurs liegt.
-
Abb.3 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen
Anordnung. Hier sind vier Bürsten 6 vorgesehen, die mit den einander gegenüberliegenden
Punkten einer nicht dargestellten, geschlossenen Spule in den Zeigerschaltplatten
io verbunden sind. Die Leitungen 7, 7 und 8, 8 führen zu den Klemmen i i und
13. Die Fahrtrichtung des Luftschiffes ist mittels eines Stiftes 39 angedeutet,
entsprechend der Gradeinteilung, welche auf der den Kurs einstellenden Scheibe 16
markiert ist. Auf den Zeigerschaltplatten sind ferner zwei Klemmen 2o angebracht,
die mit einander gegenüberliegenden Punkten der erwähnten Spule verbunden sind,
und von diesen führen Leitungen zu den Klemmen i9 des Galvanometers 18. Der Anzeiger
kann so eingestellt werden, daß unabhängig von den gewünschten Kursen die einzelnen
Leitungen mit: den einander gegenüberliegenden Nullpunkten der in sich geschlossenen
Spule verbunden werden können, so daß das Galvanometer auf Null steht, wenn das
Fahrzeug auf dem richtigen Kurse liegt.
-
Bestehen die Ankerkerne aus Eisen, so
wird der Anker
bei der Drehung einen Kreiseleffekt erzeugen und deshalb den Einfluß des Stampfens
und Rollens des Fahrzeuges auf den Richtungsanzeiger abschwächen. Der Anker befindet
sich auf einem kardanischen Gehänge, das in Abb. i und .4 dargestellt ist, so daß
der Anker also als Kreiselpendel wirkt, das die Schwingungswe:te erheblich herabsetzt
und eine erhebliche Dämpfung hervorbringt. Um die Wirkungen des Stampfens und Rollens
noch weiter herabzusetzen, ist der Anker mit einer Kreiselscheibe 2.1 versehen,
die einstellbar auf ein Gewinde der Achse 26 aufgeschraubt ist und sich unterhalb
des Ankers befindet, ferner mit einem Pendelgewicht 25, das ebenfalls von der Achse
26 getragen wird. Werden die Kreiselscheibe 2.1 und das Pendelgewicht 25 gegenseitig
richtig eingestellt, so kann die Schwingungsperiode des gesamten Gerätes kürzer
gemacht werden als diejenige der Eigenschwingungen des Luftfahrzeuges o. dgl. unter
normalen Bedingungen. Insoweit es erforderlich wird, die unvermeidlichen Schwingungen
zu dämpfen, können Reibungsscheiben 27 o. dgl. in die kardanische Hängung eingeführt
werden. Diese letztere umfaßt einen inneren Ring 28, der auf Zapfen 29 schwingt.
Diese ihrerseits sind im äußeren Ring 3o befestigt. Dieser wird von einem einstellbaren
Ring 31 getragen, der in einer Nut 32 eines ringförmigen Rahmens 33 eingestellt
werden kann mit Hilfe von Schraubenbolzen 3.1, die in Schlitze 35 am ringförmigen
Träger 31 eingreifen. Ein Schutzring 336 (Abb.2) begrenzt die Ausschwingungen
der Ankerachse im Fall von ganz besonders heftigen Bewegungen des Fahrzeuges.
-
Die Stromwendevorrichtung besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus Blattfederbürsten 6, die durch Schrauben 36 und 136 eingestellt werden können.
Selbstverständlich kann einer der Stromwender auch anders ausgebildet werden, beispielsweise
hat sich ergeben, daß Kohlebürsten der für Hochspannungsmaschinen vielfach verwendeten
Art ohne weiteres angeordnet werden können.
-
Zum Antrieb der Anzeigevorrichtung wird vorzugsweise Luftantrieb verwende:.
Ebensogut ist jedoch auch elektrischer Antrieb verwendbar. In jedem Fall dient die
biegsame Welle 38 zur Übertragung der Antriebskraft auf die Ankerwelle 26.
-
Hinsichtlich der Wirkungsweise des Pendelgewichtes und der Kreiselscheibe
ist zu bemerken, daß die Erhaltung der Ankerwelle in vertikaler Lage durch das Gewicht
25 hervorgebracht wird, das aber einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat und
deshalb nur eine geringe Kreiselwirkung ausübt. Die Kontrolle der Schwingungsperioden
wird durch geeignete Einstellung der Scheibe 2-1 bewirkt, die einen großen Durchmesser
hat deshalb größere Kreiselwirkung ausübt. Die Gesamtwirkung des Kreiselpendels
kann daher in weiten Grenzen eingestellt und sowohl ganz hohen wie auch ganz niedrigen
Belastungen des Fahrzeuges angepaßt werden. Hierin liegt der große Vorteil, den
die neue Anordnung herbeiführt.
-
In Abb.5 ist dargestellt, wie durch den neuen Richtungsanzeiger ein
Luftfahrzeug selbsttätig gesteuert werden kann. Anstatt des Galvanometers 18 wird
ein relaisartiges Instrument 118 mit Klemmen 4 8 angeordnet. Von da aus wird irgendein
Motor 49 gespeist, der in der einen oder der anderen Richtung, je nach Bedarf, umläuft.
Ist daher die Zeigerschaltplatte auf eine vorher bestimmte Fahrtrichtung eingestellt,
so schlägt der Zeiger 5o das Relais 118 nach rechts oder links aus, je nachdem das
Fahrzeug aus dem Kurs abweicht. In die Zuleitung von den Kontakten .18 zum Motor
:19 sind Stromquellen 51 und 52 eingeschaltet; der Motor verstellt den Lenker 53
durch einen Schneckenantrieb 5.1. Die jeweilige Stellut:b dieses Antriebs braucht
daher vom Flieger gar nicht beobachtet zu werden, da sie nach dem jeweiligen Kurs
selbsttätig geregelt wird.