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Vorrichtung zum Aufzeichnen der zu Navigierung von Fahrzeugen erforderlichen
Daten auf einen gleichförmig bewegten Streifen. Die Erfindung betrifft Aufzeichnungs-
oder Anzeigeinstrumente für die Navigation eines Schiffes o. dgl. Fahrzeuges und
bezweckt hauptsächlich, die Schiffahrt durch eine in verbesserter Art erfolgende
Aufzeichnung verschiedener Faktoren auf einem Blatte zu erleichtern. Die Erfindung
schließt die Verwendung der üblichen Schiffahrtsinstrumente, wie Kompaß und Log,
ein.
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Die Erfindung bezweckt, ein verbessertes Registrierinstrument zum
Aufzeichnen von Angaben auf einem wandernden Blatte zu schaffen, aus denen man jederzeit
Kurs und Geschwindigkeit des Fahrzeuges genau bestimmen kann, und zwar ist das Blatt
eine in Zeitrubriken unterteilte Karte, die mit konstanter Geschwindigkeit an Schreibstiften
vorbeigeführt wird, deren einer darauf stetig den Kurs des Fahrzeuges und deren
anderer darauf stetig die augenblickliche Geschwindigkeit des Fahrzeuges aufzeichnet.
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Die Angaben werden auf einer Karte verzeichnet, die mindestens zu
einem Teil sichtbar ist, wodurch es nicht bloß ermöglicht wird, das ordnungsmäßige
Schreiben zu überwachen, sondern auch Änderungen in Kurs oder Geschwindigkeit sofort
zu bemerken, was bei den bekannten photographisch schreibenden Apparaten für ähnliche
Zwecke nicht möglich ist.
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Nach der Erfindung werden eine Anzahl je für sich nicht neuer Vorrichtungen
zu einem Schreibinstrument verbunden, das die nötigen Daten auf eine leicht ablesbare
Karte von kleinen Abmessungen schreibt. Eine dieser Einrichtungen besteht in einem
mit einem Kompaß verbundenen Organ, das mehr -als einmal für je eine volle Kompaßdrehung
über
einen Streifen hingeht und das ein Hilfsorgan besitzt, welches
auf dem Streifen anzeigt, in welchem Teile des Kreises der Kompaß jeweils ist, um
leicht ablesbare Aufzeichnungen auf einem Blatte von verhältnismäßig geringer Größe
zu ermöglichen.
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Feiner kann durch Vereinigung dieser Einrichtung mit anderen Instrumenten
die Weglänge, die Gesamtfahrtenlänge und das Auftreten seichten Wassers festgestellt
werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
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Abb. i ist eine Vorderansicht des Instrumentes.
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Abb. 2 eine Vorderansicht des die Aufzeichnungsmittel enthaltenden
Teils bei abgenommenem Deckel, -Abb.3 eine Seitenansicht entsprechend Abb. 2.
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Abb..l eine Ansicht der ändern Seite, -%bb.5 eine teilweise geschnittene
Seitenansich: des Schreibstiftes zur Aufzeichnung von Kursabweichungen und seiner
Steuerung, Abb. E eine Seitenansicht des Geschwindigkei=.@au:zeicliners und seiner
Steuerung, Abb. 7 eine vergrößerte Einzelheit des Quadrantenverzeichners, Abb.8
dieselbe Einzelheit, teilweise in der Seitenansicht.
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Abb. 9 eine vergrößerte Darstellung der Aufzeichnungsorgane des Quadrantenverzeichners,
Abb. i o eine Ansieht der Steuerwelle für die Aufzeichenorgane nach Abb.9. Abb.
i i eine Reihe schematischer Schnitte durch die Welle nach Abb. io, Abb. 12 ein
senkrechter Schnitt durch die '\7#'ickeltrommel für den Schreibstreifen, Abb. 13
die Vorderansicht eines anderen Teils des Instrumentes bei abgenommenem Vorderdeckel,
Abb. i q. eine Seitenansicht der Abb. 13 bei abgenommenem Gehäuse.
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Abb.15 die Vorderansicht eines Untiefenzeigers zur Vorrichtung nach
Abb. 13 und 14, Abb. 16 die Vorderansicht eines Wiederholungsmotors nach der Erfindung,
Abb. 17 die vergrößerte Darstellung eines Teils des Antriebes für die Entfernungsregistriervorrichtung,
Abb. 18 die vergrößerte Einzeldarstellung eines Teils des Fährtgeschwindigkeitsanzeigers
und des Umdrehungsanzeigers.
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Abb. ig zeigt die Verbindung zwischen dem Klappdeckel des Gehäuses
und dem darin untergebrachten Werk, Abb. 2o eine Darstellung von zwei zur Verbindung
nach Abb. i g gehörigen Teilen, Abb.21 eine der Abb.2 ähnliche Darstellung einer
anderen Ausführungsform, Abb.22 die Darstellung eines Totgangsgetriebes zur Verhinderung
des Aufzeichnens von Schwingungen, die nicht auf wirklicher Kursänderung beruhen,
Abb. 23 die vergrößerte Darstellung. eines Teils des Schreibstreifens nach Abb.21.
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Abb. i zeigt ein Aufzeichnungsinstrument io zur Erzielung einer graphischen
Darstellung der Kreisbewegung eines Körpers. Die Erfindung ist für die Kreisbewegungen
eines Schiffes veranschaulicht und dient zur Aufzeichnung dessen jeweiligen Kurses.
Die Erfindung ist aber hierauf nicht beschränkt. Der Kurs wird durch einen Kompaß.
vorzugsweise einen Kreiselkompaß, angezeigt, der einen stufenweise bewegten Wiederholungsmotor
i i in bekannter Art steuert. Ein Ritzel 12 (Abb. 2 und- 3) sitzt fest auf der Motorwelle
und kämmt mit einem Zahnrade 13. das auf einer Welle 25 fest sitzt, auf der ein
Ritzel 26 befestigt ist, das mit einem Zahnrad 27 kämmt. Dieses ist auf der Welle
14 einer Walze 15 befestigt. Mithin werden alle Bewegungen des Kompasses auf die
Walze 15 übertragen, deren Drehungen in wagerechte Bewegungen eines Griffels 16
durch einen Kurvenschlitz 17 übersetzt werden, in dem ein' Stift oder eine Rolle
18 läuft. die in einem auch den Stift 16 tragenden Wagen i g gelagert ist. Dieser
wird durch Schienen 2o und 21 an der Hinterwand 22 geführt, die durch Stützen 23
und 2.1 befestigt sind. Wagen i9 ist so gegen senkrechte Bewegung gesichert, daß
die Drehungen der Walze 15 wagerechte Bewegungen des Wagens und Griffels 16 hervorrufen.
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Der Griffel 16 berührt einen Streifen 30, der in ebener Form abwärts
gefördert wird, so da.ß der Griffel eine Linie darauf zieht. Hat das Schiff stetigen
Kurs, so ist die gezogene Linie senkrecht.- Ändert aber das Schiff den -Kurs, .oder
weicht es irgendwie davon ab, so wird die Linie je nach dem Maß der Abweichung oder
des Kurswechsels mehr oder weniger schräg. Der Kurvenschlitz in der Walze 15 ist
relativ zum Streifen so angeordnet, daß bei genauem Nordkurs der Stift 16 sich mit
der Nullinie auf dem Streifen deckt. Der Streifen ist durch senkrechte Linie 31
unterteilt, um Breitengrade anzugeben, und durch wagerechte Linien 32, um Zeiträume
anzuzeigen. An sich müßte der Streifen so angeordnet und bemessen sein, daß eine
volle Umdrehung der Walze 15, entsprechend einem vollen Kreislauf des Kompasses,
den .Griffel von der einen Seite des Streifens zur anderen führt, was eine Teilung
des Streifens bedingt, die zur Anzeige von 36o' befähigt ist. Mithin müßte der Streifen
entweder sehr breit und das Instrument entsprechend groß sein, oder aber der Abstand
zwischen den Graden fällt so klein, aus, daß kleine Kursänderungen schwer festzustellen
sind.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Breite des Streifens
in i8oa zu teilen, den Griffel zweimal für jede volle Umdrehung des Kompasses über
den Streifen laufen zu lassen und auf den Streifen anzuzeigen, in welchem Halbkreise
der Azimutskala der Kurs verzeichnet wird.
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Erfindungsgemäß wird diesbezüglich. eine Verbesserung geschaffen und
die Breite des Streifens nur für einen Bruchteil von 36o°, nämlich go°, geteilt,
und entsprechend wird der Griffel über den Streifen von einer Seite desselben zur
anderen viermal für jede volle Umdrehung der Walze 15 geführt.
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Zu diesem Zwecke läuft der Kurvenschlitz in der Walze 15, statt nur
einfach von links nach rechts zu laufen und 36o° zu umspannen, beim Lauf von links
nach rechts durch nur go°, kehrt dann weitere go° durchlaufend nach links zurück
und wiederholt dies ein zweites Mal, so daß die vier Zweige des Kurvenschlitzes
insgesamt 360° umspannen. - Wenn daher das Schiff vom genauen Nordkurs abweicht,
so läuft Stift 16 von links nach rechts. bis die Abweichung im Azimut 9o° beträgt.
Von go° bis 18o° wandert der Stift zurück von rechts nach links, zwischen i8o° und
270° geht der Stift von links nach rechts, und zwischen 270° und 36o° von rechts
nach links.
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Jede Stellung des Stiftes entspricht also vier Kursen, je nach dem
Quadranten -der AzimutskaIa, in dem der Kompaß gerade anzeigt. So kann in Abb. 2
Stift 16 anzeigen 20°, 160°, 200° und 34o°. Um den richtigen Quadranten und demgemäß
auch anzugeben, welche der vier Anzeigelinien 33, 34, 35, 36 abzulesen ist, hat
der Streifen nahe einer Kante vier senkrechte Teilungen 37, 38, 39@ 4o, die entsprechend
den ersten, zweiten, dritten und vierten Quadranten anzeigen. Jede dieser Teilungen
hat einen Markierer 41, 42, 43, 44 beispielsweise einen Locher, der gewöhnlich außer
Berührung mit dem Streifen gehalten wird, aber gegen ihn gedrückt-wird und ihn in
der richtigen Teilung locht, wenn der Kompaß im entsprechenden Quadranten arbeitet.
Zu diesem Zweck haben die Locher die Form von Sternrädern, die in einem Ende von
Tragarmen 45 (Abb.8) gelagert sind, deren andere Enden an Blattfedern 46 befestigt
sind, und diese werden von einer Stütze 47 getragen. Die Federn 46 suchen die Markierer
gegen die Karte zu drücken, was aber durch eine Nockenwelle 48 verhindert wird,
die unter den Armen 45 hindurchläuft. Diese Welle ist mit Welle 14 durch eine Kette
49 (Abb.2 und 3) und Kettenräder 50, 51 verbunden, die auf den Wellen 48 und 14
sitzen, so daß die Drehung der Walze 15 auf Welle 48 übertragen wird. Die Kettenübersetzung
ist so, daß eine volle Umdrehung der Walze 15 -einer --Umdrehung " der Welle 48
gleichkommt. -Diese hat ausgesparte Teile (Abb: 1o und i i), je einen unter jedem
Arm 45 in 9o° Versetzung. Während der - Kompaß sich im ersten Quadranten bewegt,
ist der Ausschnitt 52 unter dem Tragarm -des Markierers 41, so daß dieser durch
Feder 46 gegen den Streifen gepreßt wird und durch eine Reihe von Lochungen in Spalte
37 anzeigt, daß die Zählen 33 für den ersten Quadranten abzulesen sind.' Bewegt
sich der Kompaß zur Anzeige im zweiten Quadranten, so wird Welle 48 gedreht, hebt
den Markierer 41 vom Streifen ab und läßt den Markierer 42 in Ausschnitt 53 einfallen,
um die Karte- in der zweiten Spalte 38 zu lochen und anzuzeigen, daß die Zahlen
3.4 abzulesen sind. Entsprechend locht Markierer 43, in Ausschnitt 54; einfallend,
die Spalte 39, um anzuzeigen, daß die Zahlen 3 5 abzulesen sind, während
Markierer 44, in Ausschnitt 55 einfallend, anzeigt, daß die Zahlen 36 abzulesen
sind. Die Zahlenreihen 33, 34# 35. 36 wiederholen sich natürlich in kurzen Zwischenrämen
längs des Streifens.
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Der Streifen ist also in Abteilungen unterteilt, deren eine als Nönins
der anderen dient, d. h. die Teile, welche die Unterteilungen 37.-
38,
39, 40 umfassen, zeigen die Kreissektoren an, -in denen der Kompaß arbeitet, während
der Rest des Streifens die Unterteilungen des betreffenden Sektors anzeigt.
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Der Streifen kann beliebig gefördert werden. wird aber vorzugsweise
von einer Rolle 6o getragen, die in Stützen 61 an der Rückwand 22 -gelagert ist.
Das freie Ende des Streifens ist-aufwärts über eine Rolle 62 und dann vorn abwärts
um eine Vorderführungsrolle 63 und zu einer Aufwickelrolle 64 geführt. Diese ist
mit einer Welle 65 (Abb. 12) durch eine Feder 66 verbunden, und die letztere ist
an einem Ende finit der Rolle 64 und am - anderen Ende mit der Welle 65 verbunden.
Wird die Rolle 64 -relativ zur Welle 65 zu stark gedreht, so wird die Feder derart
gespannt, daß eine weitere Drehung der Welle-die Rolle dreht und nicht nur die Feder
weiter spannt. Die Rolle 64 wird an einer die Spannung der Feder verringernden Drehung
durch den Eingriff einer Klinke 76 in ein Sperrad 71 verhindert, das auf Welle 65
lose gelagert ist und Reibungseingriff mit der Rolle durch einen Bund 72 hat, der
auch lose auf der Welle sitzt. Den Reibungsdruck gibt eine Feder 63 her, die sich
am einen Ende gegen eine auf der Weile einstellbare Mutter 74-und am anderen Ende
gegen eine auf die Welle aufgefederte Platte 7 5 stützt, die somit gegen das Sperrad
71 gedrückt wird. Die Welle 65 wird an einer die Federspannung verringernden Drehung
durch eine Klinke 79 (Abb. 1-4) gehindert, die in ein Sperrad 8o
auf.
die Welle 65 greift. Durch später noch zu beschreibende Mittel wird die Welle 65
in regelmäßigen Zwischenräumen um gleiche Be-* träge in solcher Richtung gedreht,
daß das Bestreben zu stärkerer Spannung der Feder 66 besteht. Ist aber die Vorspannung
der Feder genügend, so wird die Drehung der Welle auf die Rolle 6¢ übertragen und
der Streifen aufgewickelt. Wird die Welle 65 gedreht, so wird der Streifen von der
Rolle 6o abgewickelt, indem eine Kette 67 ,(Abb.3 und 4.) ein Kettenrad 68 (Abt.
12) auf der Welle 65 mit einem Kettenrad 69 auf der die obere Rolle 62 tragenden
Welle 70 verbindet, so daß bei jeder Bewegung der Welle 65 eine gleichförmige
Streifenlänge abgewickelt wird. Da der Streifen auf der Rolle 64 sich aufwickelt,
so wächst deren Umfang dauernd, so daß also jede Drehung der Welle 65 eine stetig
zunehmende Umfangsbewegung der Rolle 64 hervorruft, was die Aufwicklung stetig steigender
Streifenlängen für jede Einheit der Bewegung der Welle bedingen würde. Da die bei
jeder Bewegung der Welle 65 von der Rolle 6o abgewickelte Streifenlänge konstant
ist, so muß eine Schlüpfung zwischen der Welle 65 und der Rolle 64 vorgesehen sein,
um die zunehmende Umfangsbewegung der Rolle zuzulassen. Hierzu dienen dit Reiborgane
71, 72, 75, die Feder 73 und die Mutter 7q.. Es sei hier bemerkt, daß Auf-. wickelrollen
mit Reibantrieb zum Aufwickeln eines Registrierstreifens bekannt sind. Gefederte
Spanner 56, 57 können den Durchhang der Ketten 67, 49 aufnehmen.
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Die Rollen können mit Zähnen in Lochungen in den Rändern des Streifens
greifen, um den Vorschub zu erleichtern.
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Um die Welle 65 um gleiche Winkelbeträge in regelmäßigen Zeitabständen
zu bewegen, kann ein beliebiger Antrieb vorgesehen sein. Hier dient dazu ein Motor
81 (Abt. 13), der durch einen Regler 82 auf konstanter Geschwindigkeit gehalten
wird. Diese kann durch ein System von Kontakten g i, 92 geregelt werden, deren Luftzwischenraum
durch ein Exzenter 93 einstellbar ist. Ein Zeiger 95 (Abt. 15) bewegt sich mit dem
Exzenter 93 und spielt über einer Skala 96, so daß man den Regler bequem einstellen
kann. Die Drehung der Motorwelle 83 wird auf ein Zahnrad 84 durch eine Schnecke
85 (Abt. 13) auf der Welle übertragen. Ein Kurbelarm 86 sitzt exzentrisch zum Rad
8q., so daß er einmal bei jeder Umdrehung des Rades 84 ein Schaltrad 87 bewegt.
Ein an diesem befestigter Nocken go bewegt einen Lenker 88 einmal bei jeder Umdrehung
des Rades, wodurch ein an Lenker 88 angeschlossener Lenker 89 hin und her bewegt
wird, der, das. Schaltrad 8o um je einen Zahn schaltet und Welle 65 entsprechend
dreht: Die rasche Drehung des Motors wird durch diese verschiedenen übersetzungen
stark heruntergesetzt, so da.ß man eine äußerst langsame Bewegung der Welle 65 mittels
der raschen Bewegung der Motorwelle 83 erzielen kann.
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Der Streifen wird also gleichmäßig abwärts gefördert, und der Stift
16 zieht eine dem Kurse des Schiffes entsprechende Linie. Dadurch, daß die Breite
des Streifens -in go° statt, wie meist üblich, in 36o° geteilt wird, ergibt sich
eine mühelose und genaue Ablesung, wobei schon kleine Änderungen deutlich hervortreten.
Diese Art der Teilung in 9o° wird durch die vorher beschriebene Quadrantenmarkierung
möglich, die deutlich zeigt, in welchem Quadranten der Azimutskala der Kompaß anzeigt.
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Statt die Teilung des Streifens in der Querric'h'tung auf ein Viertel
einer vollen Kompaßdrehung einzurichten, könnte man auch jeden anderen Bruchteil
einer Umdrehung zugrunde legen und entsprechend Vorsorge treffen, um den Stift bei
jeder Kompaßdrehung so oft hin und her zu bewegen, als dem Verhältnis dieses Bruchteils
zur vollen Umdrehung- entspricht. Dabei sind eine entsprechende Anzahl von Markierern
wie 41 und von Unterteilungen wie 37 vorzusehen.
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Während der Stift 16 eine dauernde Aufzeichnung des Schiffskurses
ergibt, ist gemäß der Erfindung auch ein Zeiger vorgesehen, der den jeweiligen Kurs.
auf den ersten Blick erkennen läßt. Hierfür kann die -die Rolle 15 tragende Welle
14 ein Zahnrad i oo tragen (Abt. 2 und q:), das mit einem Zahnrad i o i auf einer
Welle 102 kämmt (Abt. 4). Diese trägt ein Zahnrad io3, das mit einem Zahnrad 10q.
auf einer Welle io5 kämmt, die einen Anzeiger io6 an der Vorderseite des Instrumentes
trägt. Der Zeiger kann beispielsweise eine Schiffsform 107 _(Abb. i) aufweisen.
Eine Azimutskala io8 ist an der Vorderseite des Gehäuses iog- befestigt und wirkt
mit dem Zeiger 107 zusammen. Der Anzeiger i o6 ist mit der Walze 15 so gekuppelt,
daß der Zeiger 107 auf der Skala io8 »Null« anzeigt, wenn der Stift 16 auf
dem Streifen 3o »Null« anzeigt, entsprechend genauer Nordanzeige des Kompasses,
und so,. daß eine volle Umdrehung der Walze 15 eine Drehung des Anzeigers io6 und
des Zeigers 107 um 36o° hervorruft. Der Zeiger 107
gibt so eine deutliche
Anzeige des Azimutkurses des Schiffes.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 21 und 22 steuert der Anzeiger io6
die Quadrantanzeigevorrichtung. Da, wie oben erwähnt, der Anzeiger io6 eine volle
Umdrehung entsprechend einer Azinlutbewegung des Kompasses- von -36o° vollführt,
so kann der- Umfang
des Anzeigers, oder hier einer Platte i i o,
die hinter dem Anzeiger parallel zu ihm sitzt, vier Nockenflächen i i i, 112 , i
i3# 114 haben, die in einem allmählich sich verringernden Grade auswärts ragen.
Mit dem Umfange der Platten i i o steht eine Rolle 115 in Berührung, die an einem
Ende eines Arins i I6 eines bei 117 gelagerten zweiarmigen Hebels sitzt, so daß
bei der Drehung des Anzeigers i o6 und der Platte i i o die Rolle i 15 verschiedene
Stellungen einnimmt, je nach der N ockenfläche, auf der sie ruht. So berührt in
Abb. 2 i die Rolle i i 5 den Nocken i i i, und der Arm 118 des zweiarmigen Hebels
steht so, daß der Stift an seinem Ende in der ersten senkrechten Streifenspalte
37 anzeigt, was darauf hinweist, daß die Zahlen für den ersten Quadranten in Verbindung
mit der Aufzeichnung des Stiftes i 2o abzulesen sind. Wenn die Rolle 115 bei einer
Drehung des Kompasses und des Anzeigers um mehr als 9o° auf die Nockenfläche 112
steigt, so wird der Arm 118 auf die Anzeige in der zweiten Spalte ausgeschwungen
und gibt so den zweiten Quadranten an. Entsprechend zeigt, wenn die Rolle auf die
Nocken 113 und i 14 gleitet, der Arm i 18 in der dritten und vierten Spalte 39 und
4o an und weist so auf den dritten und vierten Quadranten hin. Abb.23 zeigt die
vier Reihen von Teilungen, deren jede insgesamt 9o° umfaßt, und die den vier Quadranten
entsprechen, wie in den vier senkrechten Reihen 37, 38, 39, 40 angegeben: Bei der
Ausführung nach Abb.21 wird der Streifen durch ein Uhrwerk i2o angetrieben. Um zu
'verhindern, daß die Schwankung, das ist die unvermeidliche ständige Zitterschwingung
des Kreiselkompasses, aufgezeichnet wird, ist eine Totgangsverbindung zwischen dem
Wiederholungsmotor i i und dem die Walze 15 treibenden Getriebe 121, 122 vorgesehen.
Hierzu ist das vom Motor i i getriebene Rad 13 auf der Welle 123 lose und trägt
in Abstand voneinander Stifte 124 (Abb. 22), zwischen denen ein auf der Welle 123
fester Arm 125 (Abb.22) spielt. Mithin lassen die leichten Zitterbewegungen des
Kompasses das Rad 13 zittern, ohne den Arm 125 zu beeinflussen und ohne somit die
Walze 15 oder den Stift izo zu bewegen. Bewegungen des Kompasses, die über den Betrag
dieser kleinen Zitterungen hinausgehen, bringen einen der Stifte 124 zum Anschlag
an den Arm 125 und drehen die Walze 15.
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Um den Kurs abzusetzen, ist es nötig, nicht bloß den jeweiligen Kurs,
sondern auch die Geschwindigkeit zu beliebiger Zeit zu -wissen. Hierfür dient erfindungsgemäß
ein weiterer Griffel oder Stift 113 (Abb.2, 3, 4), der durch einen geschwindigkeitsempfindlichen
Mechanismus bewegbar ist und mit Geschwindigkeitsangaben 131 (Abb.2) zusammenwirkt,
die sich in Zwischenräumen längs des Streitens wiederholen und Knoten oder Kilometer
je Stunde o. dgl. angeben können. Dieser Mechanismus sitzt in einem zweiten Gehäuse
135 (Abb. i) neben dem Aufzeichnergehäuse io. Das Gehäuse 135 kann auch den
Antrieb für die vorerwähnte Welle 65 enthalten.. Die geschwindigkeitsempfindliche
Vorrichtung, die hier dargestellt ist, umfaßt ein Log und davon gesteuerte Mittel
zur Übertragung der Drehung des Drehgliedes des Logs auf einen Wiederholungsmotor
136 (Abb. 13), der eine Scheibe- 137 durch Reibgetriebe treibt. Von Scheibe
137 dreht durch ein Getriebe eine Sehraube 138 (Abb. 13, 17, 18), auf der
eine Gewindemuffe 139 verschraubbar ist, in deren Umfangsnut ein Stift 14o arbeitet.
Dieser wird von einem Bügel 141 getragen, der in einer Stütze 142 gelenkig gelagert
ist. Die Muffe 143 steht in Reibungsberührung mit einer Scheibe 1,14, die vom Motor
81 durch Kette 145 getrieben wird und die Muffe in einer Richtung zu verschieben
sucht, die entgegengesetzt zu der ist, in welcher sie durch die Drehung des Wiederholungsmotors
136 bewegt wird. Steigt die Schiffsgeschwindigkeit, so dreht der Motor 136 die Schraube
138 schneller und bewegt die Muffe weiter längs der Schraube und somit von der Mitte
der Scheibe 144 auswärts. Das Bestreben der Muffe 139 zur Bewegung in entgegengesetzter
Richtung, also nach innen, wird so gesteigert, indem die Muffe 139 auf der Scheibe
144 auswärts wandert, bis sie einen Punkt erreicht, wo die Drehgeschwindigkeit der
Muffe 139 auf Grund ihrer Lage auf der Scheibe 144 genügt, um sie in einem Verhältnis
einwärts zu bewegen, das dem Bestreben der Muffe; sieh unter dem Einflu13 der Drehung
der Schraube längs der letzteren auswärts zu verschieben, gerade die Wage hält.
Die Muffe bleibt in dieser Lage, bis das Schiff eine andere Geschwindigkeit annimmt,
worauf die Muffe 139 sieh wieder näher zur Mitte der Scheibe oder entfernter von
ihr .einstellt, bis sie durch die Scheibe schnell genug gedreht wird, um sie längs
der Schraube einwärts im selben Verhältnis zu bewegen, wie die umlaufende Schraube
sie auswärts zu bewegen sucht. Wenn die Muffe 130 sich längs der Schraube
in verschiedene ausgeglichene Lagen bewegt, je nach den Geschwindigkeiten des Schiffes,
so wird der Bügel 141 in entsprechendem Maß ausgeschwungen. Dadurch, daß ein Arm
146 mit Zahnsektor 147 am oberen Ende mit einem Ritzel 1,18 kämmt, auf dessen Welle
149 (Abb. i3 und 19) ein Zeiger 15o sitzt (Abb. i und -i4), kann eine Geschwindigkeitsablesung
erzielt
werden,- wofür eine Skala 15 i mit dem Zeiger i 5o zusammenwirkt.
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Zwecks dauernder Geschwindigkeitsaufzeichnung ist eine Rolle
152 (Abb. i9) auf der Achse 159 an der Rückwand 266 des Gehäuses
135 gelagert und mit W- elle 149 durch eine Kupplung verbunden. Über die
Rolle läuft ein Seiltrieb 153 (Abb.2), der in das Gehäuse 1o über eine Rolle 154
am entfernten Ende des Streifens und über eine Fü'h'-rungsrolle 155 ebenfalls im
Gehäuse 1o läuft. Am Seil 153 ist- ein Wagen i 6o' angebracht, der auf Schienen
161', 162' mit Rädern 163' läuft und den Griffel i 3o trägt. Die Drehung der Rolle
152 hängt von den Bewegungen der Muffe 139 ab, die eine direkte Funktion der Geschwindigkeit
sind. Alle Geschwindigkeitswechsel werden daher auf den Stift übertragen, der seine
Lage entsprechend ändert. Läuft das Schiff mit konstanter Geschwindigkeit. so macht
der Stift keine Seitenbewegung und zieht eine senkrechte Linie auf den Streifen
längs der diese Geschwindigkeit anzeigenden Linie. Wie in Abb.3 und ¢ dargestellt,
sind die Tragarme für die Stifte 16 und 130 so geformt, daß der eine ('hier der
Arm des Stiftes 16) den anderen umgibt, so dä.ß die Stifte unabhängig voneinander
arbeiten können. Da. der Streifen eine fortlaufende Aufzeichnung des Kurses und
der Geschwindigkeit ergibt und der Zeitfaktor auch berücksichtigt ist, weil der
Streifen mit konstanter Geschwindigkeit längsläuft, so enthält die Aufzeichnung
auf dem Streifen die nötigen Daten, um den Schiffsort festzustellen.
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Es kann erwünscht sein, nicht nur die Geschwindigkeit des Schiffes,
sondern auch die 'Weglänge bei jeder Fahrt und die- gesamte auf allen Fahrten zurückgelegte
Länge anzugeben. Hierfür kann auf Welle 138 eine Scheibe 155 (Abb. 13) lose
gelagert sein, die durch eine Reibscheibe 156 auf einer vom Wiederholungsmotor 136
durch Reibung getriebenen Welle 157 getrieben wird. Die Scheibe 155 trägt Klinken
16o (Abb. 17), die in ein Schaltrad 161 greifen, das auf der Welle 138 festsitzt,
um die Welle bei Fahrt »voraus;< zu drehen. Dadurch wird auch Kettenrad 162 gedreht,
das durch die Kette 163 (Abb. 13) das Kettenrad z6¢ treibt, um die Welle 165 des
Weglängenanzeigers 166 zu drehen. Werden die Maschinen umgesteuert und läuft das
Schiff rückwärts, so laufen die Klinken 16o leer über das Schaltrad 161, so daß
die Welle 138 sich nicht dreht und der Zeiger 166 nicht betätigt wird.
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Um die vom Schiffe auf allen Fahrten zusammen zurückgelegte Strecke
aufzuzeichnen, kann die Welle 165 durch ein Getriebe, wie Kurbel 167, Lenker 168
und Kurbel 169, mit der Welle 170 eines Weganzeigers 171 verhunden sein.
' Da d.r Reiselängenalueiger durch Rückwärtsfahrt des Schiffes nicht rückwärts angetrieben
werden kann, so kann auch der Gesamtweganzeiger nicht rückwärts getrieben werden.
Zwecks Nullstellung des ReiseWeganzeigers nach jeder Reise ohne Rückdrehung des
Gesamtweganze:gers- kann ein -Schaltwerk zwischen Welle 165 und den restlichen-
Mechanismus des Reiselängenanzeigers_ eingeschaltet sein.
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Um die mannigfachen veränderlichen Faktoren auszugleichen, die vom
Bau des . jeweiligen Schiffs abhängig sind, kann das Verhältnis der vom Wiederholungsmotor
bewirkten Drehung der Welle 138 mittels Schraube oder Mutter 175 (Abb. 13) eingestellt
.werden, um ein Seil oder einen Faden 176 auf-oder abzuwickeln, der an einem Ende
eines Hebels 177 befestigt ist, dessen anderes Ende die Form eines an die Stütze
178 angelenkten Bügels hat, in dem der Wiederholungsmotor durch die Schraube 179
gelenkig gelagert ist, so daß das Heben oder Senken eines Endes des Hebels 177 den
Motor hebt oder senkt, um eine Reibscheibe i8o einwärts oder auswärts relativ zur
Mitte der Scheibe 181 zu bewegen, die damit in Reibungsberührung steht, um die Reibungsverbindung
137 zwecks Veränderung der Geschwindigkeit der Welle 138 zu bilden. So kann man
erzielen, daß verschiedene Schiffe, -die mit gleicher Geschwindigkeit laufen, die
gleichen Geschwindigkeiten aufzeichnen, unabhängig von den Faktoren, die vom jeweiligen
Schiff abhängen. Das Maß der Einstellung kann durch die Skala 182 festgestellt werden.
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Im Gehäuse 135 sind also-das Triebwerk für den Schreibstreifen und
für die verschiedenen Anzeigewerle, die geschwindigkeitsempfindlichen Einrichtungen
für die Steuerung der Bewegungen des Geschwindigkeitsschreibstiftes, der Geschwindigkeitsanzeiger,
der Reiselängenanzeiger und der Gesamtweganzeiger untergebracht. Außerdem können
in diesem Gehäuse von diesem Triebwerk antreibbar eine Uhr und ein Untiefenzeiger
angebracht sein.
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Die Uhr 185 (Abb. i) kann von- der Welle des Schaltrades 87 durch
ein Seil 186 (Abb. 13) getrieben werden, das um Führungsrollen 187 und 188 über
exzentrische Führungen i$9, igo läuft, die durch Gewinde o. dgl. verstellbar sind,
um den Durchhang des Seiles oder -der Kette aufzunehmen, und ferner über ein Kettenrad
i 9 i, von dessen Welle 192 ein Uhrwerksgetriebe getrieben wird.
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Ein Untiefenzeiger für das neue Instrument kann wie folgt wirken:
In tiefem Wasser steht die Drehzahl der Schraubenwelle in festem Verhältnis zur
Schiffsgeschwindigkeit, kommt aber das_Schifi
in flaches Wasser,
so ändert sich dieses Verhältnis rasch. Wenn man den Geschrwindigkeitsanzeiger und
einen Drehzahlanzeiger mit einer Integriervorrichtung verbindet, so kann das obige
Verhältnis angezeigt werden, oder es kann diese Vorrichtung Alarm geben. Der Drehzahlanzeiger
ähnelt dem Geschwindigkeitsanzeiger und weist einen Wiederholungsmotor zoo (Abo.
13j auf, der von der Schraubenwelle getrieben wird und durch Zahnräder gor, 2o2
eine mit Gewinde versehene Welle 203 treibt. Auf dieser bewegt sich eine
Muffe 204, welche einen Bügel 2o5 steuert, dessen Sektor 2o6 mit einem Ritzel
207 kämmt. Auf dessen Welle 2o8 sitzt ein Zeiger 2o9, der mit einer Drehzahlanzeigeskala
2 10 (Abo. i und 14 j zusammenwirkt. Muffe 204 steht in Reibungsberührung mit einer
Scheibe 2 11, die von der gleichen Kette 145 wie die Scheibe 152 getrieben wird.
Die Wirkung dieser Vorrichtung ähnelt der des Geschwindigkeitsanzeigers, d. h. je
größer die Drehgeschwindigkeit des Motors Zoo. um so weiter von der Mitte der Scheibe
211 bewegt sich Muffe 204 fort, bis die gesteigerte Geschwindigkeit der Muffe auf
Grund ihrer Auswärtsbewegung auf der Scheibe 211 die Geschwindigkeit des Motors
und der Schraube 203 ausgleicht. Alle Bewegungen der Muffe 2o4 in ausgeglichene
Stellungen drehen die Welle 208 zwecks Antriebes des Anzeigers.
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Die Untiefenzeigerintegriervorrichtung ist daher mit Wellen 149 und
2o8 verbunden, welche die Indexe des Geschwindigkeitsanzeigers und Drehzahlanzeigers
betätigen. Auf diesen Wellen sind Nocken 215, 216 (Abo. 15) befestigt, die gegen
die Hebel 217 und 218 wirken, die bei 2 i 9 und 22o gelagert sind. Mit dem Hebel
217 ist ein Lenker 221 verbunden, der gelenkig mit einem Ende eines Hebels 222 verbunden
ist. Am anderen Ende des Hebels 222 ist ein Lenker 2z5 angelenkt, der am anderen
Ende mit einem Lenker 226 gelenkig verbunden ist, dessen Stift 227 in einen Schlitz
des Hebels 218 faßt. Der Hebel 222 ist bei 223 an einem Arm 224 eines doppelarmigen
Hebels angelenkt, der einen festen Drehpunkt 225o hat und am anderen Arme 226o einen
elektrischen Kontakt 228 trägt. Dieser wirkt mit einem feststehenden elektrischen
Kontakt 229 zusammen. Die NOCken 215 und 216 können so gestellt sein, daß sie bei
Fahrt im tiefen Wasser die gleiche Lage relativ zu den Hebeln 217, 218 und demgemäß
zu den Enden des Hebels 222 haben. Unter diesen Umständen wird jed,- Geschwindigkeitssteigerung
der Maschine, die eine Drehung des Nockens 216 bewirkt, um die Lenker 218, 226,
225 an einem Ende des Hebels 222 aufwärts zu bewegen, von einer -entsprechenden
Steigerüng der Geschwindigkeit des -Schiffes begleitet, wodurch der Nocken 2
15 gedreht= wird, um die- Lenker- 217, 221 zu bewegen und das- andere
Ende-des Hebels 2f..2 = um dasselbe- :Maß- abwärts zu bewegen. Mithin dreht sich
Hebel ä22 nur um seinen Mittelpunkt-z23- als. Gelenk-. Keinerlei Kraft wird so auf
den doppelarmigen Hebel 2,-74 ausgeübt, der somit nicht um den Zapfen 225o gedreht
wird. Bei Erreichung flachen Wassers aber sinkt die Schiffsgeschwindigkeit, wodurch
das entsprechende Ende des Hebels 222 aufwärts =bewegt- wird, ohne daß aber Eine
entsprechende Abwärtsbewegung des anderen Endes des Hebels 222 -erfolgt, weil die
Maschinengeschwindigkeit nicht sinkt, sondern eher wegzn der in flachem Wasser auftretenden
Entlastung steigt. Das Ergebnis ist, daß der Hebel 222 sich nicht um seine Mitte
223 dreht und eine Drehung um Zapfen 2250
eintritt, um den Kontakt 228 gegen
Kontakt 229 zu drücken und einen Alarmstromkreis zu schließen. Das Ende des Artres
226o, das den Kontakt 228 trägt, kann als Zeiger in Verbindung mit einer Skala 235
(Abo. i) dienen, welche die Wassertiefe anzeigt. Wird diese gefährlich klein, so
wird Alarm gegeben.
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Die Anfangslage der Lenker 225. 226 kann für das jeweilige Schiff
durch eine Stellschraube 236 (Abo: 15) eingestellt werden, auf der eine Muffe 237
beweglich ist, die sich mit -in Abstand voneinander angeordneten Vorsprüngen 238
beiderseits gegen den Lenker 226 legt, so daß durch Drehung der Schraube 236 der
Lenker nach rechts oder links bewegt wird. Ist der Flachwasseranzeiger -für ein
bestimmtes Schiff durch die Schraube 236 eingestellt, so kommt es vor, daß nach
einiger Zeit durch Anwuchs von Muscheln o. dgl. an .der Schiffshaut die Geschwindigkeit
des Schiffes so stark gemindert ist, daß unzeitiger Alarm erfolgt. Dies kann vermieden
werden, wenn man den Abstand zwischen den Kontakten 228, 229 entsprechend ändert.
Die Einstellung kann vervollständigt werden, indem man Kontakt 229 an einem Organ
24o anordnet, das in einem Führungsschlitz 241 verschiebbar ist und durch eine Gabel
242 verstellt wird, die mittels Schraube 2q.3 verstellbar ist.
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Der im Gehäuse 135 untergebrachte Apparat kann noch für eine weitere
Angabe, nämlich die der Bewegungsrichtung des Schiffes, benutzt werden:-- Hierfür
'hat das vom Wiederholungsmotor Zoo getriebene Rad 2o2 (Abo. 13) Reibungseingriff
durch vorzugsweise lederne Reibstreifen 245 mit einer Platte 246, die auf derselben
Welle lose gelagert ist, auf der das Zahnrad 2o2 befestigt ist, so daß die 'Bewegung
von 2o2 in der einen
oder anderen Richtung je nach der-Drehrichtung
des Motors Zoo und der Antriebsmaschinen die Platte 246 mitschleppt, bis ein Arm
247 einen abgebogenen Teil 248 einer Welle 249 trifft, die ein Signal 250 (Abb.14)
trägt. Bewegung der Platte 246 in der einen Richtung bewirkt eine Aufwärtsdrehung
des Signals, Bewegung in der anderen Richtung eine Abwärtsdrehung des Signals zwecks
Anzeige, daß die Maschinen umgesteuert worden sind. Das Signal trägt Angaben 251
(Abb. i).
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Abb. 14 zeigt, daß der ganze im Gehäuse 135 enthaltene Mechanismus
außer Welle 65 und ihren Lagern, Rolle 152, Schaltrad 8o und Klinke 79 an einem
Instrumentenbrett B angebracht ist, das am Gehäuse bei 260, 261 (Abb. i)
angelenkt ist, so daß es aus dem Gehäuse schwenkbar ist, um das Werk zugänglich
zu machen. Im Gehäuse kann Brett B durch eine Falle 265 festgehalten werden. Um
Welle 149 von Rolle 152 trennen zu können, die an der Rückwand verbleibt, weil das
darüber laufende Seil 153
in das Gehäuse i o verläuft und sonst entkuppelt
werden müßte, ist eine Kupplung (Abb. i9 und 20) eingeschaltet, deren Teil 267 eine
Blattfeder 268 mit daran sitzendem Stift 269 trägt, der durch Teil 267 ragt und
in einen Schlitz 270 in dem mit Rolle 152 beweglichen Gegengliede 271 greift.
Wird Brett B ausgeschwungen, so wird die Kupplung gelöst. Wird das Brett eingeschwungen,
so greift Stift 269 in Schlitz 270
und kuppelt ein. Hat das Schiff seine Geschwindigkeit
geändert, während das Brett B ausgeschwungen ist, so trifft Stift 269 nicht den
Schlitz 270, sondern die Fläche des Gliedes 271 und wird gegen die Kraft
der Feder 268 auswärts gedrückt, bis das Schiff wieder die Geschwindigkeit erlangt,
bei der das Brett ausgeschwungen wurde, worauf Stift 269 in Schlitz 270 einfällt.
Der längliche Schlitz 270 trägt senkrechten Schwankungen Rechnung.
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Die Instrumente in den Gehäusen i o und 135 bilden eine anzeigende
oder schreibende Einheit, die mittels Schreibstreifen, Registrierinstrumenten und
Anzeigern. die für die Navigierung nötigen Faktoren anzeigen.