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Registrierender Kursanzeiger für Wasser-, Luft- oder Erdfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, durch das der Weg, den ein Wasser-, Luft-oder
Erdfahrzeug zurücklegt, gemessen, auf eine bestimmte Skala übertragen und nach Größe
und Richtung auf der Land- oder Seekarte verzeichnet wird. Derartige registrierende
Kursanzeiger sind in Ausführungsformen bekannt, bei denen die Anzeige und Re-. gistrierorgane
durch eine vom durchfahrenen Medium in Umdrehung versetzte Schraube angetrieben
werden und die Teilung oder das Registrierblatt magnetisch orientiert wird; auf
einen derartigen Kursanzeiger bezieht sich die Erfindung. Sie besteht darin, daß
die Ableseteilung oder das Registrierblatt auf einer Scheibe angebracht sind, die
frei auf einer Flüssigkeit schwimmt und mit Richtmagneten versehen ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Abb. i stellt das Schema der Einrichtung dar, Abb.2 ist ein Schnitt nach der Linie
A-B-C der Abb. i, Abb. 3 ein Schnitt nach der Linie D-E der Abb. 2 und Abb. ¢ ein
Schnitt nach der Linie F-G der Abb. 2. Abb. 5 ist ein Längsmittelschnitt durch eine
später zu beschreibende Einzelheit in vergrößertem Maßstab, Abb. 6 ein Schnitt nach
der Linie H-I der Abb. 5, und Abb. 7 stellt eine weitere Einzelheit in Vorderansicht
dar.
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Mit einem Ende einer biegsamen Welle oder eines Drahtes :2 ist die
Achse oder Welle einer unter Wasser befindlichen oder lose an einem Luftschiff oder
einem Wagen angebrachten Schraube i derart gekuppelt, daß sie durch den Widerstand,
den ihre Flügel während der Bewegung des Fahrzeuges in Wasser oder Luft erfahren,
in Drehung versetzt werden kann. Das zweite Ende der biegsamen Welle 2 ist mit dem
Drehzapfen eines zu einem Reduktions- oder Multiplikationsgetriebe 3 gehörigen Zahngetriebes
gekuppelt. Die der Schraube i durch den Widerstand des Mittels, in dem sie sich
bewegt, erteilte Drehung wird auf das genannte Getriebe übertragen, das eine Reduktion
oder Multiplikation der Schraubendrehungen bewirkt. Diese Reduktion oder Multiplikation
wird mittels geeigneter starrer oder biegsamer Übertragungsorgane von einem in einem
Gehäuse d. untergebrachten Kompensationsapparat für die Stampf- und Schlingerbewegung
aufgenommen.
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Bei einer Ausführungsform des Apparates, bei der die in Abb. 2 gezeichnete
Linie F-G mit der Längsachse des Schiffes oder Fahrzeuges zusammenfällt, wird in
dem Gehäuse ¢ ein Apparat 5 zum Ausgleich des Rollens und ein zweiter 6 zum Ausgleich
des Stampfens angeordnet. ° Der Kompensationsapparat 5 (Abb. 2) ist mit seinem hohlen
Zapfen 7 auf das GehäUse 4 aufgesetzt, während der Hohlzapfen 8 des Apparates 6
auf einem Reifen 9 drehbar gelagert ist, der seinerseits in dem Zapfen 7 und :dem
diesem diametral gegenüberliegenden Zapfen 7' drehbar gelagert ist. Im Zapfen 8
des Apparates 6 und in einem zweiten Zapfen 8', der dem ersten diametral gegenüberliegt,
ist ein im wesentlichen halbkugelföriniger Kessel i o drehbar gelagert, in dem eine
geeignete Flüssigkeit sich befindet, die ihn aber nicht vollständig ausfüllt.
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Die Kompensationsapparate 5 und 6 sind einander vollkommen gleich,
weshalb es genügt, einen derselben unter Bezugnahme auf die Abb. 5 und 6 zu beschreiben.
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Jeder der beiden genannten Kompensationsapparate besteht aus einem
zylindrischen Gehäuse i i, das an einem Ende mit einer Nabe 12 versehen ist, die
auf einen der Zapfen 7 oder 8 aufgesetzt ist. Entsprechend den .achsialen Bohrungen
der genannten Zapfen sind in den Böden des zylindrischen Gehäuses Bohrungen 13 und
14 vorgesehen. Die Bohrungen der genannten Zapfen (7 oder 8) sowie die Bohrungen
13 des Gehäuses i i werden von einer starren Welle-15 oder 16 durchquert, deren
äußeres Ende mit zweckentsprechenden Übertragungsorganen durch Wellen, Getriebe
oder Schnecken in Verbindung ist. Welle 15 ist durch Übertr agung 72 mit dem Reduktions-oder
Multiplikationsmechanismus für die Schraubendrehungen verbunden, während die Welle
16 mit einer Übertragung 73, 730 in
Verbindung steht, die
mit dem Kompensationsapparat 5 gekuppelt ist.
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Das innere Ende der Welle 15 trägt einen Zahntrieb 17, der mit einem
Ritzel 18 in Eingriff steht, das lose auf eine im Boden i i' des Gehäuses i i sitzende
Welle 19 montiert ist. Das Ritzel 18 ist mit einem-Zahnrad 2o starr verbunden, das
in die Innenverzahnung eines lose auf der Verlängerung 15' der Welle 15 montierten
Zahnrades 22 eingreift. Eine weitere Innenverzahnung 2i' des losen Zghnrades 22
steht mit einem Zahnrad 23, das mit einem damit starr verbundenen Ritzel 24. zusammen
lose auf einer Welle 25 montiert ist, in Eingriff; Welle 25 wird von einer Platte
26 (Abb. 6) getragen, die mit einem Schlitz 27 versehen ist. Das Ritzel 24 greift
in ein mit einer Welle 29 starr verbundenes Zahnrad 28 ein, wobei-- die genannte
Welle 29 mittels einer Hohlwelle 3o, die durch die Bohrung 1:1. des Bodens i i"
hervorragt, sich an ein geeignetes Übertragungsorgan anschließt. In dem Falle des
Kompensationsapparates 5 wird sie mit Übertragungsorganen 73 zum Antrieb der Drehungswelle
16 des Kompensationsapparates 6 verbunden, wogegen sie in dem Falle des Apparates
6 durch Kardankupplung 36 an eine Übersetzung anschließt, die einen nachstehend
näher beschriebenen Registrierapparat betätigt.
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Auf den zwei Armen der Platte 26 ist drehbar ein Zahnrad 31 gelagert,
das in eine in der Innenwandung des Gehäuses i i vorgesehene Verzahnung 32 eingreift,
ferner ein mit dem genannten Zahnrad starr verbundenes Ritzel33. Dieses Ritzel steht
seinerseits mit einem Zahnrad 34 in Eingriff, das in dem Schlitz der Platte 26 angeordnet
und mit der Hohlwelle 30 fest verbunden ist. Die letzgenannte Welle ragt
durch eine Bohrung 1q. der Wandung i i" hindurch und steht mit einem Arm 35 in Verbindung,
der bei dem Apparat 5 an dem Balancering 9 befestigt wird, wogegen er bei dem Kompensator
6 an dem Kessel ro befestigt ist. Das Gehäuse i i kann aus zwei Hälften bestehen,
wie in Abb. 5 dargestellt, oder auf eine beliebige andere Art ausgestaltet sein.
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In dem Kessel io (Abb. 2, 3 und d.) wird durch die Schwimmer 37, 37
ein Rahmen schwebend erhalten, der aus zwei Reihen untereinander verbundener Stäbchen
38, 38' besteht, wobei jede Reihe den Zweck hat, einen der kleinen Stützrahmen 39
und 40 zu tragen. Auf dem kleinen Stützrahmen 39 ist ein zweiter U-förmiger kleiner
Rahmen .Il derart montiert, daß er einer vertikalen Gleitbewegung fähig ist. An
seinem unteren Teile ist ein Rädchen 42, mit scharfem Rande montiert, auf dem eine
kleine, mit öliger Farbe befeuchtete Rolle 43 aufsitzt. Auf dem unteren Rahmen q.o
ist eine andere Stütze 54 montiert, versehen mit einem kleinen Rad 55, ähnlich wie
42, jedoch ohne Farbröllchen. Schwache Federn dienen dazu, die kleinen Räder q.--
und 55 aneinanderzupressen.
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Das Kardangelenk 36 des Kompensationsapparates 6 (Abb. 2 und 3) ist
mit dem einen Ende einer Transmissionswelle ,.q. verbunden, die aus zwei Teilen
bestehen kann, die miteinander derart verbunden sind, daß die Welle verlängert oder
verkürzt werden kann. Das zweite Ende der Welle 44 ist durch ein Kardangelenk d.5
mit dem Zapfen eines Zahntriebes 4.6 verbunden, das einem Getriebesystem 4.6, 47,
.I8, .I9 und 5o angehört. In diesem sind die genannten Räder übereinander auf zwei
Plättchen 51 und 52 angeordnet, von denen das eine eine zugleich als Verbindungsplatte
zwischen den beiden Stäbchenreihen 38, 38' dient. Die Welle durchquert den Kessel
io auf einem Durchrnesser. Der Zapfen des Getriebes d.7 ist durch die Transmission
53 mit dem Zapfen der Schreibrolle 42 gekuppelt. Die Welle des Zahnrades 5o ist
durch die Transmission 54' mit dem Zapfen des kleinen Rades 55 verbunden. Die Stützrahmen
39 und q0 sind derart montiert, daß die Berührungspunkte der Räderehen q.2 und 55
stets auf derselben Vertikallinie und auf einer mit der Längsachse des Schiffes
zusammenfallenden Ebene liegen.
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Zwischen den beiden Räderehen .4.2 und 55 befindet sich eine schwimmende
Scheibe 56, in deren Innern zwei oder mehrere Magnete angeordnet sind. Diese dienen
dazu, die Scheibe beständig in der Richtung des magnetischen Meridians zu erhalten.
Der Scheibendur chmbsser von 56 muß der Länge des Halbmessers des Kessels io gleich
sein, und zwar deshalb, damit jeder Punkt der Scheibe 56 mit der Schreibrolle ,42
in Kontakt kommen kann. Auf den Rand des Kessels io ist auf Rollen 57 ein Ring 58
gelagert, auf dessen oberen Rande andere Röllchen 59 ruhen, auf denen ein weiterer
konzentrischer Ring 6o aufliegt.
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An der Außenseite des Kessels i o ist in Höhe des Randes desselben
ein Sektor 61 (Abb.2) montiert, der eine Teilung in 6o Grade trägt. Auf dieser ist
ein Zeiger 62 des Ringes 58 verschiebbar angebracht, der dazu bestimmt ist, auf
der genannten Teilung die Korrekturen der Kursabweichung eines Schiffes oder sonstigen
Fahrzeuges, entsprechend den Meeres- oder Luftströmungen, anzuzeigen.
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Der Ring 58 trägt noch einen anderen Sektor 63, der ebenfalls in 6o
Grade geteilt
ist und auf dem der von dein Ring 6o getragene Zeiger
6.4 verschiebbar ist. Dieser dient dazu, die Korrekturen der magnetischen Abweichungen
an Bord anzuzeigen: Der Ring 6o trägt abwärts gerichtete Führungen, die auf den
aus den beiden Stäbchenreihen 38, 38' gebildeten Rahmen so einwirren, daß dieser
verschoben wird, sobald die Notwendigkeit der Vornahme der erwähnten Korrekturen
eintritt.
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In Abb. 7 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zum Ablesen der Kompaßabweichungen
dient und am Gehäuse q. angebracht wird. Auf dem Gehäuse q. ist eine Strebe 65 montiert,
auf der rechtwinklig ein zylindrischer Arm 66 angebracht ist. Dieser wird in eine
Hülse 67 eingeschoben, die in einen Kreisring 68 ausläuft, der Sechzigstelteilung
besitzt. In dem genannten Kreisring ist ein zweiter 69 konzentrisch angeordnet,
der in 68 verschoben werden kann und einen Zeigerfaden 7o besitzt. Eine Schraube
71 dient zum Feststellen der Hülse 67 und damit auch des Kreisringes 68 in einer,
für das Ablesen bequemen Stellung.
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Die Anwendung der Vorrichtung geht folgendermaßen vor sich: Eine der
Schraube i durch das umgebende Mittel erteilte Drehung wird mittels des Kabels 2
auf den Reduktions- und Multiplikationsapparat 3 übertragen. Von dem genannten Apparat
wird die Drehung durch 'die Transmission 72 vergrößert oder vermindert auf die Welle
15 übertragen. Hierauf tritt der im Gehäuse i i eingeschlossene Getriebemechanismus
5 in Tätigkeit. Es wird dadurch eine Drehung der Welle 29 erzielt, die vermittels
der Transmissionsorgane 73 (durch Schnecken und geeignete Getriebe) und 73o auf
die Welle 16 des zweiten Kompensationsapparates 6, der in dem anderen Gehäuse i
i gelagert ist, übertragen wird. Von der Welle 29 diese Mechanismus wird die Drehung
weiter auf die Welle 4q., die Wellen der Getriebe ¢6 und 5o (einschließlich) und
schließlich auf clie Transmissionen 53 und 54 der betreffenden Röllchen (Schreibröllchen)
42 und 55 (Gegendruck) übertragen. Die Röllchen q.2 und 55 verschieben die Scheibe
56, die infolge der Wirkung der .darin befindlichen Magnete stets die Richtung Nord-Süd
einhält. Das Schreibröllchen 42 zeichnet auf das auf der Scheibe 56 aufgelegte Papier
den zurückgelegten Weg im Verhältnis zu dessen Größe und in dem erhaltenen Kurs
ein. In der Abb. 2 erscheint die auf die Scheibe 56 übertragene -magnetische Linie
7.4 derart gegen Osten geneigt, daß der Richtungsfaden (Abb. 7) anzeigt, daß das
Schiff nach Westen segelt, und zwar mit einer Abweichung, deren Betrag in Graden
auf der Teilung des Ringes 68 abgelesen werden kann.
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Mit Hilfe einer Tabelle der magnetischen Abweichungen kann man die
betreffenden Korrekturen durch Verschiebung des Zeigers 64 des Ringes 58 über der
entsprechenden Teilung des Sektors 63 vornehmen, während hinsichtlich der den Meeres-
oder Luftströmungen entsprechenden Korrekturen es genügt, die Verschiebung zu berechnen
und sodann den Zeiger 62 des Ringes 58 auf die entsprechende Teilung des Sektors
61 zu bringen.
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Wie bereits gesagt, dienen die Kompensationsapparate 5 und 6 zur Unwirksammachung,der
Schlinger- und Stampfbewegungen. Um deren Handhabung zu verstehen,-ist die Stampfbewegung
zu untersuchen. Wenn der Apparat nicht mit Kompensationversehen wäre, würde der
Übelstand eintreten, daß sich während des Stampfens zugleich mit dem Schiff auch
das Gehäuse, der Balance- sowie der Transmissionsring bewegen würde, während der
Kessel io und mit demselben die schwimmende Scheibe @6 mit dem darauf ruhenden Papier
in Ruhe bleiben, so daß die Außenbewegung der' Transmission sich auf die Schreibrolle
4.2 erstrecken, diese in Drehung versetzen und so eine irrige Eintragung hervorrufen
würde. Dagegen vernichtet der Kompensationsapparat die genannten Bewegungen infolge
der Reaktion der beiden im Gehäusezi-"ein-# geschlossenen Getriebegruppen. Diese
Reaktion ermöglicht, die Bewegung- hinsichtlich des zurückgelegten Weges ungestört
vorübergehen zu lassen.