DE453733C - Einrichtung, insbesondere zur Fuehrung von Fahrzeugen durch Bestimmung der Richtung magnetischer oder elektromagnetischer Felder - Google Patents
Einrichtung, insbesondere zur Fuehrung von Fahrzeugen durch Bestimmung der Richtung magnetischer oder elektromagnetischer FelderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es gestattet, die Richtung magnetischer
und elektromagnetischer Felder von geringer, mittlerer und hoher Frequenz in bezug auf
eine bestimmte Richtung im Raum zu bestimmen.
Es ist in der Radiogoniometrie bekannt:
a) entweder mehrere gekrümmte An^ tennen zu verwenden, um den Azimut der
Sendestelle festzustellen. Die Antennen sind hierbei radial um einen Mittelpunkt angeordnet.
Die Enden dieser Antennen, die diesem Mittelpunkt entsprechen, sind mit verschiedenen
Kontakten eines Umschalters verbunden, was erlaubt, sie nacheinander mit derselben
Empfangseinrichtung zu verbinden. Indem man den Schalter auf den Schleifkontakten
verschiebt, bestimmt man die Antenne, die den Maximalempfang hat, was gleichfalls
die ungefähre Richtung der Sendestelle bestimmt;
b) oder aber senkrechte radiale Rahmenantennen zu verwenden. Diese festen Rahmen
sind mit Wicklungen von Spulen verbunden, deren Ebenen denen der Rahmen parallel
liegen. Diese festen Spulen bilden die Sekundärwicklungen eines Radiotransformators,
dessen Primärwicklung durch eine Spule gebildet wird. Diese Spule ist um die Achse
drehbar, nach der sich die erwähnten festen Spulen schneiden. Diese bewegliche Spule
ist entweder mit einer Stromquelle hoher Frequenz, nämlich im Falle der Sendung, oder
mit Empfangsapparaten verbunden;
c) oder schließlich die Enden einer jeden der Rahmenantennen des eben genannten
Systems mit Metallsektoren zu verbinden, die gegeneinander isoliert sind. In bezug auf
diese Sektoren können zwei isolierte Metallplatten winklig verschoben werden, die mit
dem Geber- oder Empfangsstromkreis verbunden sind. (Ein System, das auf elektrostatischer
Induktion beruht.)
Bei den beiden letzteren Systemen muß man veränderliche Kapazitäten in die Luftantennen
einführen, um ihre Abstimmung zu erhalten.
Eine Anordnung ist auch bekannt, bei der die mehrfachen Antennen mit einer in sich
geschlossenen Spule verbunden sind, wobei die Kupplung mit dem Abstimmungsstromkreis
(Geber- oder Empfangsstromkreis) durch eine bewegliche Spule erfolgt.
Unter solchen Bedingungen vermeidet man die Schleifkontakte und den Drehschalter des
vorigen Systems, da die bewegliche Spule den Sekundärteil des Kupplungstransformators
bildet, dessen primärer Teil entsprechend der
Stellung der genannten Spule durch einige Windungen der die Antennen verbindenden
Wicklung gebildet wird.
Das bekannte System gestattet es also, die Antenne mit dem Minimalempfang aufzufinden
und hierbei infolge der Kupplung durch den Transformator die aus der Verwendung
der Schleifkontakte und eines Drehschalters sich ergebenden Nachteile zu vermeiden.
to Die Anordnung, die den Gegenstand der Erfindung bildet, besitzt mit den angegebenen
Anordnungen keinerlei Beziehungen. Diese Anordnung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß Wicklungen, die Rahmenantennen bilden, regelmäßig in radialen Ebenen angeordnet und untereinander derartig
verbunden sind, daß sie eine Wicklung ohne Ende bilden. Der Empfangs- oder Sendestromkreis ist hierbei mit einander gegenüberliegenden
Bürsten verbunden, die im Winkel in bezug auf die genannten Wicklungen oder in bezug auf Kontakte, mit denen
die Wicklungen elektrisch verbunden sind, verstellt werden können.
Es ergibt sich hieraus, daß (beispielsweise beim Empfang) alle Windungen der Wicklung
ohne Ende empfangen, aber ungleichmäßig; die in bezug auf die Senderichtung gleichgerichteten Windungen werden hierbei
von Elementarströmen gleicher Stärke, aber entgegengesetzter Richtung durchflossen. Die
Wellen dringen ja durch diese Windungen an gegenüberliegenden Flächen hindurch. Es ergibt
sich hieraus, daß die Richtung, der Sendung durch den Empfang Null gewonnen
wird, da ja infolge der Stellung der sich auf den Windungen drehenden Bürste der in der
einen Wicklungshälfte erzeugte Strom gleich dem in der anderen Hälfte erzeugten ist.
Die Richtungsfeststellung ist also weit genauer als nach der Einrichtung der 'bekannten
Anordnungen, wo sie auf der Beobachtung des Minimalempfanges beruht.
In den Ausführungsbeispielen der Zeichnung ist Abb. I ein Modell, das die wesentlichen·
Teile der Erfindung zeigt. Die Abb. 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Lagen des drehbaren Umschalters; die Abb. 3 zeigt hierbei
den Kommutator, gebildet mit zwei Bürsten, die auf einem Kollektor schleifen, der
in einiger Entfernung von dem aus Eisenringen mit schraubenförmiger Bewicklung bestehenden Anker liegt. Abb. 4 zeigt die
drehbaren Bürsten, die unmittelbar auf den Wicklungen des Ankers schleifen. Die Abb. 5
bis 9 sind Ausführungsformen der Anker und eines Kollektors mit sich drehenden Bürsten
(Abb. 6). Die Abb. 11 bis 14 zeigen, wie die Einrichtung verwendet werden kann, um
die Führung eine Schiffes und die eines Luftschiffes zu ermöglichen, und zwar längs eines
Führungskabels, das von elektrischen, ein veränderliches magnetisches Feld erzeugenden
Strömen durchflossen ist. Die Abb. 15 zeigt eine andere Ausführungsform des Ankers.
Die Abb. 16 und 17 sind Endansichten von zwei Ausführungsformen der Kollektoren,
die mit den Wicklungen der Anker in Verbindung stehen. Abb. 18 zeigt schaubildlich
eine praktische Ausführungsform eines konischen Ankers (wobei die Wicklung in Reihe oder parallel geschaltet werden kann),
in dem die feste Leitstange, die die einzelnen Wicklungen trägt und bildet, nur fiktiv ist.
In dieser Abbildung sind weder die abge- 7S
stimmten Empfängerwicklungen noch der Kollektor abgebildet, zwecks größerer Klarheit.
Die Abbildung zeigt also nur die Bewicklung. Außerdem zeigt die Zeichnung aus
dem gleichen Grunde nur zehn Wicklungen. Die Abb. 19 bis 23 zeigen verschiedene Ausführungsformen
des Kollektors in Verbindung mit den parallel oder in Reihe geschalteten Wicklungen des Ankers. Die Abb. 24, 25
und 26 zeigen die Verwendung eines Wider-Standes, eines kleinen Ankers oder eines
Systems von Spulen, um den Kollektor und den Hauptanker zu bilden. Die Abb. 27 zeigt
schematisch die Kraftlinien des durch ein elektromagnetisches Führungskabel erzeugten
Feldes und gibt die Lage der Anker oder Rahmen an, die an Bord des Schiffes seinen
Abstand von dem Kabel und die Abschätzung der Winkelstellung der magnetischen Kraftlinien
abzuschätzen gestatten.
Wie oben angegeben, zeigt die Abb. 1, die dazu bestimmt ist, das neue Verfahren besser
verständlich zu machen, die Verwendung einer Wicklung in Ringform oder Schraubenform
auf einem senkrechten Zylinder 1, der beispielsweise nicht magnetisch ist und
dieselbe magnetische Durchlässigkeit wie die Luft besitzt und in einem veränderlichen
magnetischen Felde beispielsweise von der Frequenz der Schallwellen liegt. Die Bewicklung
ist durch einen isolierten Leiter 2 gebildet, der nach den Halbmessern der Kreise der Grundfläche und den Erzeugenden
des hohlen oder vollen Zylinders 1 gewickelt ist. Dieser besteht beispielsweise aus Holz.
Diese Wicklungen bilden einen in sich völlig geschlossenen Stromkreis, und zwar unmittelbar
oder unter Zwischenschaltung einer Abstittimungseinrichtung. Um den in dieser
Wicklung 2 durch die Veränderungen des die Wicklungen durchsetzenden magnetischen
Feldes 3 erzeugten Strom abnehmen zu können, verwendet man (Abb. 2) einen sich um eine Achse 7 drehenden Kommutator
4, der an den Enden seiner gegenüberliegenden Arme Bürsten S, 6 trägt, die in bezug aufeinander elektrisch isoliert sind.
Diese Bürsten reiben entweder auf den von der Isolation befreiten Drähten oder Wicklung
2 oder auf einen Kollektor, 'dessen Kontakte oder Lamellen entsprechend mit je einem Wicklungsdraht oder einer Gruppe
solcher Drähte des Ankers verbunden sind. Man kann mit den Klemmen 8, 9, die unabhängig
mit den Bürsten 5, 6 verbunden sind, Telephone oder irgendwelche Detektoren
verbinden, und zwar unmittelbar oder unter Zwischenschaltung abgestimmter oder nicht abgestimmter Verstärker. Die Apparate
können auch, anstatt unmittelbar mit den Bürsten 5 und 6 verbunden zu sein, unter
Zwischenschaltung eines oder mehrerer Transformatoren verbunden sein, was wiederum
gestattet, die oder den sekundären Stromkreis auf eine ausgewählte Frequenz abzustimmen.
ao Der Kollektor könnte auch, anstatt auf dem Anker angebracht zu sein, um irgendeinen
Abstand von ihm entfernt liegen. Die Abb. 3 zeigt schematisch einen Kollektor, der
abseits vom Anker liegt und dessen Lamellenzahl auf 8 herabgesetzt ist, ebenso wie die entsprechenden Wicklungen, um die
Zeichnung und die Erläuterungen zu vereinfachen.
Jede Lamelle 10 des Kollektors ist durch einen Draht 11 mit einer oder mehreren Leitungen
der Ankerbewicklung 2 verbunden. Es ist klar, daß die relativen Stellungen der
Wicklung 2 und des Kollektors genau bestimmt worden sind.
Die Abb. 4 zeigt, daß man an Stelle einer Trommel einen einfachen Ring 12, beispielsweise
aus Holz, und zwar voll oder hohl, oder auch aus Metall verwenden kann, der dann aber derartig zusammengestellt ist, daß
man die Foucaultströme vermeiden kann. Auf diesem Ringe ist eine in sich geschlossene
Wicklung aufgewickelt.
Ebenso könnte man, anstatt eine Wicklung aus einer einzigen Lage herzustellen, sie aus
mehreren Lagen herstellen. Beispielsweise könnte man auf diesem Wege einen Anker,
etwa eine Trommel, bilden, die dadurch gebildet wird, daß man die einzelnen Wicklungsrahmen
14 (Abb. 5) gruppenweise anordnet, wobei sie entsprechend den Durchmessern
des Ankers liegen. Auf jedem dieser Rahmen ist isolierter Metalldraht aufgewickelt,
der eine Spule bildet. Diese Spulen sind miteinander verbunden.
In der Abb. 5 hat man die Zahl der Spulen vermindert, um die Klarheit der Zeichnung
zu fördern, und ferner wurde die Reihenschaltung auf der Außenseite ausgeführt, um
sie besser sichtbar zu machen, vgl. die Verbindung 15.
Diese Anordnung gestattet es also in jedem Augenblicke, den Gesamtstrom aller
Spulen oder Wicklungen, und zwar für eine bestimmte Stellung der Bürsten zur magnetischen
Richtung und Stärke des Stromes anzuzeigen, der für jede Stellung der Bürsten zu der Richtung entsteht, so daß man
auf eine sehr genaue Weise die Stromrichtung in bezug auf den Anker bestimmen kann.
Wirkungsweise: Wenn man beispielsweise unter Bezugnahme auf Abb. 1 annimmt, daß
das magnetisch festgestellte Feld von geringer Frequenz (600 Perioden) ist, so erkennt
man leicht, daß das veränderliche magnetische Feld 3 einen elektrischen Strom in
den in sich selbst geschlossenen Wicklungen auf der Trommel 1 erzeugt.
Die Stärke dieses Stromes ist für diesen bestimmten, in einem Punkte angeordneten
Anker eine Funktion der Veränderung der Stromrichtung, die eine bestimmte Stärke
und eine bekannte Frequenz besitzt; aber man sieht, daß die einzelnen, in jeder Wicklung
oder Wicklungsgruppe des Ankers erzeugten Teilströme voneinander verschieden sind und von der Winkelstellung dieser
Wicklungen zu der Stromrichtung abhängen. Hieraus ergibt sich, daß der in den Wicklungen
erzeugte Strom, dessen Ebenen parallel zu der Richtung der magnetischen Stromrichtung niederer Frequenz liegen (Wicklungen
1.6), Null ist, da ja keine Kraftlinie des Feldes 3 ihre Oberfläche durchschneidet. Umgekehrt,
die stärksten Ströme werden in den Spulen 17 erzeugt, deren Ebene rechtwinkelig
zu den Kraftlinien liegt. Die in jeder Spirale erzeugten Einzelströme hängen also
von der Lage dieser Spirale zur Stromrichtung ab und sind voneinander verschieden;
aber der gesamte von den Bürsten abgenommene Strom, der die Detektoren beeinflußt,
ist für eine bestimmte Stellung der Bürsten zur Stromrichtung die Summe oder genauer
das Integral dieser induzierten, einander ungleichen Einzelströme. Für alle anderen
Stellungen der Bürsten zur Stromrichtung besteht das Ergebnis, das für jede Stellung
charakteristisch ist, in einer verschiedenen Stromaufnahme der beiden Ankerhälften.
Man erkennt, daß in dem besonderen Falle der Bewicklung, die wieder durch die Mitte
hindurchgeht, es zwei Wicklungen oder Spulen symmetrisch zu der Mitte gibt, die gleiche Stellungen in bezug auf ihre Winkelneigung
einnehmen und genau gleich in ihrem Abstande in bezug auf die Stromrichtung
sind. Die in diesen induzierten Ströme sind also auch gleich. In dem Falle der Bewicklung, die dem Umfang der Trommel
2 entsprechend den aufeinanderfolgenden Durchmessern folgt' indem man um die
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Mitte herumwickelt, nimmt dagegen jede Wicklung oder jede Spule eine verschiedene
oder charakteristische Stellung zur Stromrichtung ein, und jeder induzierte Einzelstrom
hat eine charakteristische Stärke, die von den in den nächsten linken oder rechten
Wicklungen erzeugten Strömen verschieden ist.
Man erkennt, daß diese ungleichen Einzelinduktionsströme einer Wicklung oder
Spule in bezug auf die folgende sich für jede Hälfte des Ankers auf der einen Seite der
magnetischen Stromrichtung (Abb. i) addieren und daß ihre Summe entgegengesetzt
ist der gleichen Summe von induzierten Elementarströmen, die ungleich untereinander
auf der anderen Hälfte des Ankers fließen, welch letztere zu der ersteren in bezug auf Stromrichtung symmetrisch liegt.
Der induzierte Gesamtstrom ist also, wie oben auseinandergesetzt, in der in sich selbst
geschlossenen Wicklung gleich Null.
Wenn man nun durch einen außerhalb des Ankers befindlichen Leiter Punkte, beispielsweise
zwei Punkte des letzteren, etwa zwei gegenüberliegende, verwendet, so wird der
in diesem Leiter fließende Strom, von dem mittelbar oder unmittelbar Detektoren abgezweigt
werden können, abhängig sein von der Lage dieser Stromabnahmepunkte zur Stromrichtung des durch das Außenfeld erzeugten
Stromes und wird für diese Stellung charakteristisch sein, wie bereits gesagt. Man kann beispielsweise zwei Kontaktpunkte
verwenden. Wenn diese Kontaktpunkte bei 18 und 19 (Abb. 2) liegen, also
in Richtung der magnetischen Stromrichtung 3 von etwa 600 Perioden pro Sekunde, und wenn diese Punkte einander gegenüberliegen
(also dort, wo in diesem bestimmten Falle die gleichen, in den beiden Ankerhälften
erzeugten Ströme gegeneinander wirken), so erkennt man, daß der gesamte Strom durch
die Detektoren 21 fließt und daß er seinen Höchstwert erreichen wird, da ja die induzierten
Ströme in den Spulen parallel liegen, diese Spulen selbst aber in Reihe in jeder
Hälfte des Ankers.
Man erkennt auch, daß, wenn man dagegen durch einen äußeren Stromkreis die gegenüberliegenden
Punkte 22 und 23 verbindet, die senkrecht zur Richtung der magnetischen Stromrichtung liegen, kein Strom die Detektoren
21 durchfließen wird, da jedes Viertel des Ankers durch das in bezug auf die magnetische
Stromrichtung 3 in seiner Lage entsprechende Viertel, das der anderen Hälfte des Ankers angehört, kompensiert
wird.
Die Bürsten 5, 6, die von den Armen des Kommutators 4 getragen werden, sichern
einen fortlaufenden Kontakt zwischen den Wicklungen des Ankers oder den Kontakten
des Kollektors einerseits und den Empfängern andererseits und behalten ihren Kontakt
auf den Wicklungen oder auf dem Kollektor über alle Durchmesser des Ankers von 0 bis 360 °; man hat also die Möglichkeit, indem
man die Bürsten S, 6 dreht, genau mit einer großen Schärfe die Lage des Ankers (dessen einer Punkt ein Merkzeichen trägt)
zur induzierenden Stromrichtung festzustellen, indem man sich, hierbei entweder auf
das Maximum'der Aufnahme oder mit noch größerer Genauigkeit auf das Minimum stützt.
Die Metallbürsten 5 und 6 drehen sich um die Achse 7 und schleifen nacheinander auf
allen Kontakten 10 des Kollektors, deren Zahl in diesem Falle verringert und zu 8 angenommen
ist, um die Zeichnung und die Erläuterung zu vereinfachen. Zwei andere Bürsten 24 bis 25, die durch die entsprechenden
Arme des Kommutators 4 mit der Bürste 5 oder 6 verbunden sind, schleifen
auf den isolierten ringförmigen Leitern 26 und 27. Diese Ringe sind mit dem Stromkreis
28, von dem sie mittelbar oder unmittelbar abgezweigt sind, unter Zwischenschaltung
eines Verstärkers 29 oder auch ohne diesen mit den Detektoren 21 verbunden.
Die Bewegung des Armes 4 um die Achse 7 kann etwa durch ein Uhrwerk oder sonst irgendwie mechanisch erfolgen.
Es ist klar, daß, wenn auch in den Ausführungszeichnungen angenommen wurde, daß
die Erzeuguntgsachse des. Umdrehungskörpers ι oder die Hauptachse des Vielecks, das
die Wicklung 2 trägt, senkrecht steht und rechtwinklig zur Richtung der Kraftlinien
des induzierenden magnetischen Feldes, die Lage dieser Achse irgendwelche im Raum
sein könnte, und zwar beispielsweise auch wagerecht. Alles hängt von der beabsichtigten
Anwendung ab. Es ist ersichtlich, daß man auch Umdrehungskörper nehmen könnte, die gleiche oder verschiedene Wicklungen
tragen und deren Symmetrieachsen untereinander rechte Winkel bilden, wobei beispielsweise die eine senkrecht und die anderen
wagerecht und auch rechtwinklig zueinander liegen. Man gewinnt so Wicklungen auf einem und demselben Körper, beispielsweise
auf einem kugelförmigen, nach den drei Hauptrichtungen des Raumes. So kann man, wie in Abb. 7 dargestellt, einen Ring
bilden, dessen Ebene wagerecht ist, in Verbindung mit einem Ringe, dessen Ebene senkrecht liegt. Diese beiden Ringe könnten
auch zusammengehören und ein Ganzes bilden und daher durch eine Kugel ersetzt
werden (Abb. 8).
An Stelle Wicklungen herzustellen, die strahlenförmig oder wie Halbmesser liegen,
könnte man die Wicklungen auch auf der äußeren Seitenfläche des Umdrehungskör-
• 5 pers ι anordnen, wobei die Wicklungen durch
einen Leiter ohne Ende nach bestimmten Schritten gebildet sind (Abb. 9), oder sie
könnten auch durch Wicklungen oder Rahmen gebildet sein, die durch geeignete Verbindungen
in Reihe geschaltet werden (Abb. 10).
Um ein Anwendungsbeispiel des Verfahrens und der Einrichtung nach der Erfindung
zu geben, soll im folgenden die Auwendung auf die Führung von Schiffen
längs eines Kabels untersucht werden, das von einem Wechselstrom von der Frequenz
der Schallwellen (600 Perioden beispielsweise) durchflossen wird.
Die Abb. 11 bis 13 zeigen ein Schiff 30,
das längs eines Führungskabels 31 fährt. Das Führungskabel besitzt an dem Punkte,
wo sich das Schiff 30 befindet, ein Feld, daß in der Projektion auf eine wagerechte Ebene
durch die Pfeile 32 dargestellt wird. Der Anker 1, der nach dem Ausführungsbeispiel
durch eine Wicklung auf einem Ring, beispielsweise auf einer Holztrommel, gebildet
wird, liegt in der Mitte des Schiffes. Er könnte auch auf der Brücke oder oben auf
einem Mast auf der Längsachse des Schiffes angeordnet sein oder rechts oder links
davon. Aus dem früher Genannten ersieht man leicht, daß, wenn man sich auf die Stellung
der Kollektorbürsten im Augenblick der stärksten oder schwächsten Aufnahme bezieht,
man die Stellung des Ankers 1 zur Stromrichtung kennt und man daher auch, da
ja der Anker am Schiffe befestigt ist, die Stellung des letzteren zur Stromrichtung 32
kennt. Schließlich kennt man auch, da die Stromrichtung immer in einer Ebene~ rechtwinklig
zum Kabel 31 in dem normalen Punkte, wo sich der "Empfänger befindet,
läuft, die Stellung des Schiffes 30 zum Kabel 31.
Man weiß also an Bord des Schiffes oder des Unterseebootes die Richtung der Achse
des Schiffsweges zum Führungskabel, und
wenn das Sc'hiff zum Kabel einen Winkel bilden will, weiß man auch, in welchem Sinne
es einen Winkel einschlägt, und genau auch, um wieviel Grade. Ebenso besitzt man,
wenn das Kabel zum Schiff winklig verläuft, dieselben gegebenen Größen.
Wenn das Kabel ein Knie (Abb. 13) bildet,
kann man, um hiervon rechtzeitig und noch genauer benachrichtigt zu werden, einen Empfängeranker so auf der Vorderseite
und einen anderen am Hinterteil des Schiffes oder in der Längsachse des Schiffes
oder rechts oder links davon anordnen. Die Abb. 13 zeigt, daß der Augenblick, wo das
Kabel 31 zum Schiff 30 einen Winkel bildet, an Bord genau angezeigt wird; denn die
Stellung der Bürsten, die das Minimum der Empfangsstärke des einen und des anderen
Ankers angeben, werden verschieden sein, und ihr Winkel wird den Winkel der beiden Teile
des Kabels am Knie wiedergeben.
Man sieht, daß, wenn man zwei gleiche oder kompensierte Anker verwendet, und
zwar den einen rechts, den anderen links auf dem Schiffe, sie, wenn ihre Achse senkrecht
ist, gleichzeitig die Richtung des Kabels und seine seitliche Lage zum Schiff angeben.
Es wird also genügen, entweder gleichzeitig und getrennt die Ströme des einen und des
anderen Ankers zu empfangen oder sie nacheinander und abwechselnd zu empfangen, und
zwar entweder nach Wunsch oder selbsttätig. Wenn man nämlich annimmt, daß der die Bürsten 5, 6 tragende Arm von einem
Motor in Umdrehung versetzt ist, so wird man mit Hilfe eines Kommutators den KoI-
!ektor, auf dem die Bürsten sich verschieben, an dem Anker an Backbord oder an Steuerbord
abzweigen können. Der Zeiger oder die Nadel, die von diesem Arm mit den Bürsten 5 und 6 getragen wird, wird für den
einen und für den anderen Anker den Winkel abgeben, den die Achse des Schiffswegs mit
der Richtung der magnetischen Stromrichtung bildet, und gleichzeitig wird die Stärke
der Aufnahme für eine und dieselbe Stellung der Bürsten (die man stillsetzen kann,
indem man säe nach Wunsch löst) die Seite angeben, auf der sich das Kabel befindet, da
der dem Kabel näher liegende Anker stärker beeinflußt und von dem stärksten induziertem
Strom durchflossen wird.
Diese Anordnungen gestatten es also, gleichzeitig die Seite, die Richtung und den
Grad der Winkelstellung des Schiffes zum Kabel ebenso wie den Sinn dieser Winkelstellung
festzustellen.
Die beschriebenen Anordnungen gestatten es gleichfalls (besonders in dem Falle der
Funkentelegraphie, wobei die Sendestation bezüglich der Richtung mit Kennzeichen versehen
ist), nur den Teil der Wicklungen der Anker zu verwenden, die für die Aufnahme erforderlich werden können. Man vermeidet
so einen Teil des Widerstandes des Stromkreises. Zu diesem Zwecke kann man den Anker oder den Kollektor, der mit den Wicklungen
des letzteren verbunden ist, derartig ausbauen, daß man Unterbrechungen in dem
Stromkreise schaffen kann, die die Wicklungen bilden. Man kann so durch geeignete
Gruppierung der η-Wicklungen, die durch die Unterbrechungen getrennt werden, m be-
stimmte Stromkreise bilden, die in'sich ge-schlossen
sind und Rahmen nach allen Richtungen von ο bis 360 ° um die Achse des
Ankers bilden. Diese Einrichtung kann auch für die Sendung verwendet werden.
Die einzelnen Wicklungen, Rahmen oder Spulen 3, die den Anker bilden, können
gleichfalls entweder parallel oder gruppenweise in Reihe, wobei diese Gruppen parallel
liegen, angeordnet sein.
Der Strom, der in den Wicklungen 2 des Ankers erzeugt ist, kann auf verschiedene
Weise abgenommen werden. Als Ausführungsbeispiele sollen im folgenden zwei besondere
Einrichtungen beschrieben werden, wobei die eine angewendet wird, wenn der Empfänger selbst parallel zu den Wicklungen
2 des Ankers Hegt (wobei der Kollektor einen großen oder kleinen Widerstand, je
nach der Natur des Empfängers,- besitzt), während die andere Ausführungsform für den
Fall angewendet wird, wo der Empfänger in Reihe in den Stromkreis der Wicklungen 2
des Ankers eingeschaltet ist. Die Abb. 15 betrifft die erste dieser Einrichtungen.
Es sind nur drei Gruppen dieser Windungen für jede Elementarspule des Ankers dargestellt, an Stelle von η (wobei
die Zahl η beispielsweise gleich 360, 180 oder 90 sein kann).
Die Enden 34 der Leiter 2 sind mit einem Kollektorring 35 von bekanntem Widerstand
verbunden. Die gegenüberliegenden Enden 36 dieser Drähte 2 sind mit einem zweiten
leitenden Ring 37 verbunden. Die Bürsten 4, die gegeneinander isoliert sind, ermöglichen
es, den Strom abzunehmen, der in diesen Wicklungen 2 durch ein magnetisches oder
elektromagnetisches veränderliches Feld beliebiger Frequenz erzeugt wird. Zwischen
den Bürsten 4 ist der Empfänger 21 abgezweigt, und zwar unmittelbar in einem abgestimmten
oder nicht abgestimmten Stromkreise oder aber mittelbar mit einem abgestimmten oder nicht abgestimmten Stromkreise
unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 29.
Man kann eine leitende Stange 38 hinzu-■ fügen, die sich auf dem Kollektor 37 verschiebt
und die Bürsten 3 trägt. Diese Stange kann aus einem einzigen Stücke bestehen, oder in sie kann ein zweiter Empfänger
eingeschoben sein, der entweder vereinigt ist mit dem Empfänger 21, der zwisehen
die Bürsten 4 eingeschaltet ist, oder der von letzterem unabhängig ist. Die auf dem leitenden Ring des Kollektors schleifenden
Bürsten 4 können in der geradlinigen Verlängerung zueinander angeordnet sein, oder sie können auch beispielsweise einen
Winkel von 90 ° bilden, wenn man Empfänger-, wie oben angegeben, verwendet.-Im
letzteren Falle würde anstatt in derselben Weise zu empfangen, der eine der Empfänger
den höchsten Wert und der andere, mit ihm vereinigte, den geringsten Wert empfangen.
Beide empfangen gleicherweise, wenn sie im Winkel von 45 ° in- bezug auf die Richtung
des stärksten Empfanges eingestellt sind. Man kann nun alle möglichen gewünschten
Kombinationen zwischen den beiden empfangenen induzierten Strömen machen, indem man sie etwa hintereinander
oder gegeneinander schaltet. Man kann dieselbe Kombination der Bürsten 4 und 38 machen, die winklig auf den Kreisen 35 und
37 angeordnet sind.
Die Abb. 16 zeigt im Grundriß den Anker und im besonderen den Kollektor 35, der
durch Windungen eines nackten Wider-Standsdrahtes gebildet ist, entsprechend dem
Widerstandsringe 35 nach Abb. 15. Wenn man annimmt, daß die magnetische Stromrichtung
dem Pfeile α folgt, so erkennt man, daß die induzierten Ströme den Richtungen
39 nach 40 und 39 nach 41 in dem Kollektor folgen, werden. Wenn die Bürsten, wie dargestellt,
auf der Linie 40-41 liegen, werden sie das Minimum empfangen. Wenn man
sie aber um 90 ° dreht, um sie in die Linie 39-42 zu bringen, so werden sie das Maximum
empfangen. Man bildet so eine Art Wheatsthonsche Brücke, deren Wirkung verstärkt
wird durch die Anordnung eines zweiten Bürstenpaares 38, das sich auf dem zweiten
Kollektorringe 27 verschiebt. Diese Bürsten 38 sind entweder unmittelbar und metallisch
verbunden oder sie sind miteinander durch die Klemmen eines Empfängers verbunden.
Bei der Aus'führungsform nach Abb. 17 sind Teile der Leiter 2 mit Kontakten 10
verbunden, die gegeneinander isoliert sind. In der Zeichnung sind zur besseren Klarheit
nur 20 Leitungen dargestellt; die sich gegenüberliegenden Endenodieser Windungen sind
miteinander durch einen ringförmigen Leiter verbunden, der dem Ringe 37 entspricht und
einen Kollektor bildet, oder sie sind gleichfalls mit gegeneinander isolierten Kontakten
verbunden, auf denen drehbar ein metallischer Ring ruhen kann; dieser ist in zwei
Teile zerschnitten, in die zwei oder auch weniger Transformatoren eingeschaltet sind.
Im letzteren Falle ist die Arbeitsweise des Kollektors, der mit den Enden der Windungen
2 parallel in Verbindung steht, gleich derjenigen des Kollektors, der ihre äußeren
Enden verbindet.
Auf den Kontaktstücken 10 des einen oder
anderen Kollektors ruht ein ringförmiger Kollektor 5, 6, der auf ihnen gleiten kann,
indem er sich um eine Achse dreht, die durch
die Mitte des Systems hindurchgeht. Dieser Kreis ist an zwei Punkten 43, 44 durchschnitten,
wie dies beispielsweise Abb. 17 zeigt. Die Unterbrechungen sind durch isolierende
Flächen gebildet. Die Klemmen der Primärwicklung 45 des TranSiformators oder die eines Empfängers sind entweder mittelbar
oder unmittelbar mit den Enden der ersten Unterbrechungsstelle 43, die Enden einer anderen Primärwicklung 46 oder eines
anderen Empfängers mit den Enden der zweiten Unterbrechungssteile 44 verbunden. In dem Schaltungsschema nach Abb. 17 sind
die Enden der Unterbrechungsstelle 43 einerseits und die Enden der Stelle 44 anderseits
mit den Klemmen der beiden Primärwicklungen 45, 46 desselben Transformators
(oder auch zweier Transformatoren) verbunden, dessen Sekundärwicklung 47 gemeinsam
(oder deren sekundäre Wicklungen getrennt) in einem abgestimmten Stromkreise entweder
unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 39 mit den Empfängern
21 oder Detektoren liegen.
Wenn man annimmt, daß die Stromrichtung gleich der durch den Pfeil α angegebenen
ist, so erkennt man, daß, wenn der bewegliche Kollektor 5, 6 mit doppelter Unterbrechung
43, 44 (der auf den Kontakten 6 in dem durch die Pfeile b angegebenen Sinne
sich drehen kann) eine Stellung annimmt — wonach diese Unterbrechungen auf der Geraden
40, 41 liegen —, die in den Windungen durch den magnetischen Strom induzierten
Ströme alsdann in dem Sinn der Pfeile 48 fließen. Die Wicklungen der Transformatoren
werden dann von induzierten gleichen und maximalen Strömen durchflossen. Wenn dagegen die Stellung des Kollektorringes 5, 6
auf den Kontakten 10 derartig ist, daß die Unterbrechungen 43, 44 auf der Linie 39-42
liegen, werden die Transformatoren von einem minimalen Strom durchflossen, der sogar
den Wert Null erreichen kann. Aus der Stellung der Unterbrechungen 43, 44 auf dem
in Grade eingeteilten Kreise iim Augenblick des stärksten oder schwächsten Empfanges
kann man also die Richtung des Feldes bestimmen. Die Stromrichtung kann offensichtlich
nur durch einen vergleichsweisen Empfang der beiden Primärwicklungen der in den Unterbrechungen 43, 44 liegenden
Transformatoren bestimmt werden.
Es ist klar, daß im Falle der beiden dargestellten Unterbrechungen man einen leitenden
Ring verwenden kann, der mehrere solche Unterbrechungen, beispielsweise vier, besitzt, die unter 90 ° zueinander liegen.
Praktisch ist es möglich, anstatt die Drähte 2 des Ankers auf einen wirklichen Körper aufzuwickeln, die Wicklungen oder Rahmen k Räume derartig zu halten, daß sie um eine gemeinsame Achse liegen, die die Hauptachse des fiktiven Körpers ist, von dem sie gegenüberliegende Teile oder Seitenflächen bilden. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 18 sind die Rahmen oder Wicklungen 2 auf einem fiktiven Kegelstumpf angeordnet. Sie sind in Reihe und strahlenförmig um einen zentralen Mast 49 gelegt, der der Achse des Kegelstumpfes entspricht. Die Wicklungen werden durch isolierte Stützen oder durch isolierende Spannschlösser getragen=
Praktisch ist es möglich, anstatt die Drähte 2 des Ankers auf einen wirklichen Körper aufzuwickeln, die Wicklungen oder Rahmen k Räume derartig zu halten, daß sie um eine gemeinsame Achse liegen, die die Hauptachse des fiktiven Körpers ist, von dem sie gegenüberliegende Teile oder Seitenflächen bilden. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 18 sind die Rahmen oder Wicklungen 2 auf einem fiktiven Kegelstumpf angeordnet. Sie sind in Reihe und strahlenförmig um einen zentralen Mast 49 gelegt, der der Achse des Kegelstumpfes entspricht. Die Wicklungen werden durch isolierte Stützen oder durch isolierende Spannschlösser getragen=
Die Abb. 19 zeigt als Ausführungsbeispiei eine besondere Form eines Kollektors, der
mit einem Anker entsprechend dem der Abb. ι ausgerüstet ist. Zur Klarheit der
Zeichnung· sind nur 16 Drähte auf diesem Anker gezeichnet. Es ist klar, daß man eine
beliebige Zahl entsprechend der gewünschten Genauigkeit benutzen kann.
Für die Anbringung des Kollektors ist jeder Draht in einem Punkte durchschnitten
oder unterbrochen. Die beiden Enden der Unterbrechungsstellen des Drahtes sind hierbei
gegeneinander isoliert. Wenn man beispielsweise einem Draht 50, 51 folgt, so kann
man feststellen, daß er längs des Zylinders verläuft, um an seinem oberen Teile im
Punkt 50 zu enden. Er kann an dieser Stelle entweder mit einem Kontakt verbunden
sein, wie dargestellt, oder in einem Ebonitringe eingeschlossen sein, zu dessen Oberfläche
er einen leichten Vorsprung erforderlichenfalls bilden kann, so daß man hierdurch
einen besseren Kontakt erzielt. Die Unterbrechung reicht bis zu dem Punkte oder bis
zu dem Kontakt 51, bei dem der entsprechende Teil des Drahtes auf dem Zylinder
frei liegt, um gegen den angrenzenden Punkt oder Kontakt 52 zu stoßen. Es besteht also
eine Unterbrechung zwischen jedem Draht oder gewünschtenfalls zwischen jeder Gruppe
von Drähten, wobei jede Gruppe an ihren Enden durch Kontakte oder Kontaktflächen
begrenzt ist. Die Zahl hängt hierbei natürlich von der Genauigkeit ab, die man erzielen
will, oder von der geforderten induzierten Stärke usw. Es ist klar, daß, wenn man beispielsweise
zwischen den Punkten. 51 und 52 eine Gruppe von Wicklungsdrähten betrachtet,
diese letzteren in Höhenrichtung aufgespult sein könnten, d. h. die eine Lage könnte über den anderen Lagen liegen, so daß
die Breite nur die Breite eines einzelnen Dra'htes erreicht, der isoliert sein kann oder
nicht, eines Drahtes, von dem diese Wicklungen hergestellt sind. Im folgenden ist zur
Vereinfachung angenommen, daß nur ein einziger Leitungsdraht vorhanden ist, der an
zwei aufeinanderfolgende Kontakte reicht.
Die Gesamtheit der Kontakte ist also nach zwei konzentrischen Kreisen angeordnet.
Die Kontakte einer dieser Kreise nehmen hierbei das eine Ende der Drähte auf, deren
andere Enden zu den Kontakten gehen, die auf dem anderen Umfange angeordnet sind.
Auf die Gesamtheit der Kontakte ist ein Kranz 53 gelegt oder irgendein isolierendes
Material, das ebensoviel leitende Schienen 54 trägt, als es Kontaktpaare gibt, d. h. diese
Schienen oder Brücken 54 können die elektrische Unterbrechung aufheben, die zwischen
zwei benachbarten Drähten besteht, indem sie die Kontaktpaare vereinigen und damit auch die entsprechenden Enden eines
jeden von ihnen.
Nur zwei einander gegenüberliegende Stege sind elektrisch durch eine isolierende Zwischenlage
zerschnitten, so daß jeder von ao ihnen tatsächlich aus zwei Kontakten 55, 56
bestellt, die elektrisch isoliert sind und mit dem einen und dem anderen Kontakt des
Innen- und Außenkranzes in- Verbindung stehen, in dem die Enden der Drähte münden.
Diese Kontakte 55, 56 sind mit äußeren Stromkreisen verbunden. Andererseits wird
der Kranz 53, der die Verbindungsstege 54' trägt, vom isolierenden Arm 57 getragen und
kann im Winkel um die gemeinsame Mitte der konzentrischen Kontaktkränze 51, 50 bewegt
werden.
Die Arbeitsweise ist dann die folgende, wenn der Kranz 53 die Verbindungsstege 54
trägt und diese die in Abb. 1.9 dargestellte Lage auf den konzentrischen Kreisen der zu
den Drähten gehörigen Kontakte einnehmen. Wenn man annimmt, daß in einem bestimmten
Augenblicke beispielsweise ein magnetischer Strom die Wicklungen des Ankers im Sinne des Pfeiles 58 durchfließt, so· sieht man,
daß zu beiden Seiten der gegenüberliegenden Stege 55, 56, die eine isolierende Unterbrechung
darstellen, die Ströme in den Windungen auf beiden Seiten dieser Kontakte sich addieren.
Wenn man die Leiter 59, 60, die auf die Kontakte 55, 56 münden, mit den Leitern 61,
62 vereinigt, die mit dem gegenüberliegenden Kontakte verbunden sind, so erkennt man,
daß in diesen Leitern kein Strom fließt. Wenn man dagegen die Leiter verbindet, die 59, 60
und 61 mit 62 mit Hilfe eines Hilfsleiters 63 vereinigen, so kann man feststellen, indem
man einen Empfänger in letzterem anordnet, daß man einen Maximalstrom erhält, der
durch die Parallelschaltung der beiden Hälften des Ankers entsteht.
Entsprechend dem Sinn der Wicklung der
Drähte wird ein Kontakt des inneren Kranzes mit dem einen oder anderen der Kontakte,
• die ihn umgeben, vereinigt sein. Wenn -man nun annimmt, um nur den Grundgedanken
festzuhalten, · daß der Kontakt 52 mit dem Kontakt 51 vereinigt ist, so sieht man, wenn
man, wie oben angegeben, die Leiter 60 mit 61 und 59 mit 62 vereinigt, indem man einen
Empfänger in den einen dieser Verbindungsleiter 64 oder 65 einschaltet, daß dieser Empfänger
von einem Maximalstrom durchflossen ist, der durch die Reihenschaltung der Drähte
des Ankers entsteht.
Aus dem Vorangegangenen ergibt sich, daß man mit Hilfe der beschriebenen Einrichtungen
die Ströme aufnehmen kann, die in den Drähten des Ankers induziert sind, wobei diese Drähte entweder parallel oder in Reihe
liegen.
Wenn man den Kranz 53, der die Brücken 54 trägt, derartig um einen Winkel verschiebt,
daß er eine neue Stellung einnimmt, die um 90 ° gegenüber der- dargestellten verschieden
ist, so werden die Kontakte 56, 50 der unterbrochenen Stege auf den Kontakten 50, 50'
des Innenkranzes Kontakt machen. Die Ströme, die durch die mit Kontakt 59, 60 und
61, 62 verbundenen Leiter strömen, werden dann gleich Null werden, und man bemerkt,
daß für jede Zwischenlage in diesen Leitern Ströme fließen, deren Stärke genau der Stellung
des Durchmessers des Kranzes entspricht, der durch die unterbrochenen Stege 56, 55 hindurchgeht. Die Stärken dieser
Ströme werden beispielsweise kennzeichnend sein für die Lage des Durchmessers in bezug
auf die Kontakte, die zu den Drähten des Ankers gehören.
Anstatt eine Ankerwicklung herzustellen, in der jeder Draht eine Kurve bildet, kann
man diese Wicklung auch derartig herstellen, daß jeder Draht in einer einzigen Ebene liegt.
Zu diesem Zwecke müßten die Enden jedes Drahtes auf isolierten Kontakten in derselben.
radialen Ebene liegen. Die Stege 54, die den beweglichen Kranz tragen, sind dann geneigt,
wie dies Abb. 20 zeigt, so daß die Enden eines jeden von ihnen mit den Kontakten in
Berührung kommen, die auf den äußeren und inneren Flächen des Kranzes angeordnet sind
und zwei Drähten oder Gruppen benachbarter Drähte zugehören. Man erhält so eine Wicklung
ohne Ende, die bezüglich der Anwendungsweise der früher beschriebenen Wicklung entspricht.
Anstatt den Kranz im Winkel zu verschieben, kann man ihm Verschiebungen parallel
zu einer Ebene längs der Ankerachse geben. In diesem Falle werden die Kontakte 54
gleichzeitig die Kontakte der Drähte verbinden, und es genügt, die Kontakte zu unterbrechen,
indem man nacheinander die Stegpaare, die einander gegenüberliegen, hochhebt, wobei die Empfänger zu zweien mit den
Klemmen der vier Kontakte verbunden sind, die so zu je zweien getrennt sind. Man
wird auf diese Weise finden, daß dies gerade die Kontakte sind, die in den Empfängern
den maximalen induzierten Strom geben, und daß es diejenigen sind, die den minimalen
Strom geben, was die Richtung des induzierenden Feldes zu bestimmen gestattet. Diese
Versuche können von Hand oder mechanisch
ίο auf einem Kollektor selbst oder aus der Entfernung
ausgeführt werden. Sie können natürlich für Anker mit kurvenförmig gewundenen Drähten oder mit ebenen Drähten,
wie oben angegeben, ausgeführt werden.
Man kann auch bei den beschriebenen Einrichtungen für die Sendung oder für die Aufnahme
eine beliebige Zahl von Drähten auf dem Anker verwenden, für jede beliebige Richtung, und mit den so erhaltenen Gruppen
alle Kombinationen für Aufnahme oder Sendung vereinigt oder getrennt, parallel oder in
Reihe ausführen, wie vorher in dem Falle der Verwendung der Drähte als Empfangseinrichtung
beschrieben. Diese Anordnung gestattet es also, nur die Drähte zu verwenden, die das maximale Feld empfangen, d.h. diejenigen,
die am meisten durch das magnetische Feld oder durch das elektromagnetische Feld beeinflußt werden, das direkt den
Wechselstrom beliebiger Frequenzen in den Drähten des Ankers erzeugt. Man kann diese
Ergebnisse auf verschiedene Weise erzielen, beispielsweise kann man die Brücken derartig
anordnen, daß sie radial (Abb. 21) oder daß sie in einem Winkel und senkrecht verschoben
werden können, oder beides kombiniert. Man kann in gleicher Weise anstatt den Steg
zu verschieben auf den einen Kontakt oder auf die Kontakte einwirken, mit denen diese
Stege in Verbindung stehen. Dies erfolgt beispielsweise in der Weise, daß die Kontakte
der Einwirkung von Federn unterworfen sind, die das Bestreben haben, sie einander zu
nähern. Der Arm, der im Winkel beweglich ist und an seinen Enden Zungen trägt, die
nacheinander entsprechend ihrer Drehbewegung in Wirkung treten, tritt zwischen jedes
Paar von Kontakten derartig ein, daß er sie auseinanderbringt, entgegen der Gegenwirkung
von Federn (Abb. 22). Wenn man gleichzeitig auf eine bestimmte Anzahl von Kontaktpaaren
einwirken will oder, mit anderen Worten, auf eine bestimmte Zahl von Drähten des Ankers, so genügt es, sich eines Armes 57
zu bedienen, dessen Enden Zungen 66 oder Daumen tragen, deren Ausmaß größer ist als
der Abstand auf dem Umfange, der zwei Paare benachbarter Kontakte trennt . (Abb.
23). Der Arm 56 selbst kann in Form eines Meißels oder einer Schere gestaltet sein, wobei
die entsprechenden Arme oder Teile durch einen Teil eines dehnbaren Kreises oder Ringes
miteinander verbunden sind. Man muß in diesem Falle dafür Sorge tragen, die Kontakte
der Enden einer jeden Drahtgruppe zu vereinigen. Die Verbindungsleiter können miteinander kombiniert sein, wie dies vorher
angegeben ist. Man kann sie also parallel schalten oder sie in Reihe mit den getrennten
oder gemeinsamen Empfängern unter Zwischenschaltung irgendeines Verstärkers oder
bestimmter Verstärker schalten.
Es ist klar, daß man bei demselben Anker gleichzeitig den oben angegeben dehnbaren
Verbinder und den diametralen Arm verwenden kann, was mit Hilfe des letzteren gestattet,
Wicklungen in der Gruppe der isolierten Drähte mit der Gesamtheit des Ankers parallel zu schalten. Man kann so die Kontakte
67, 56, 55, 68 und 69, 55 und 56, 70
vereinigen. Wenn der Arm 57 in bezug auf den Kranz beweglich ist, kann man, da eine
Gruppe der Drähte beispielsweise für die Aufnahme isoliert ist, die Reglung vervollkommnen,
indem man den genannten Arm leicht verschiebt.
Die vorher beschriebenen Anordnungen gestatten es, mit Hilfe eines drehbaren oder
senkrecht verschiebbaren Kollektors und indem man mit Hilfe des Ankers empfängt oder
sendet, die Drähte oder Gruppen von Drähten dieses Ankers in Kuchenform oder nicht mit
einem oder mehreren Empfängern und Verstärkern zu gruppieren, wobei diese Drähte
eben oder gewölbt und in ihrer Gesamtheit oder nur teilweise verwendet werden und
wobei sie auch in diesem Falle in der gewünschten Weise mit den Empfängern des
Verstärkers oder Senders gruppiert werden können. "
Man kann den Kollektor noch in folgender Weise ausführen. Man bringt mehr als zwei
Stromabnahmen auf den Wicklungen des Ankers an (beispielsweise drei unter 1200 oder
vier unter 900 zueinander, Abb. 24). Die Leiter, die von diesen Abzweigstellen ausgehen,
münden an entsprechenden Punkten auf den Wicklungen eines gleichmäßig gebauten Widerstandes 71. Die Winkelabstände der
Stromabnahmen auf dem Widerstände 71. sind hierbei dieselben wie die Winkelabstände, die
die Stromabnahme auf den Ankerwicklungen trennen.
Wie Abb. 24 zeigt, ist der Widerstand 71 in bezug auf den Anker derartig unterteilt,
daß die Verbindungsstellen auf den beiden Apparaten dieselben Stellungen einnehmen.
Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, so muß man den Widerstand 71 um einen Winkel
verschieben, derart, daß das beobachtete Minimum mit der parallelen oder der senkrechten
Ebene zur Richtung des induzieren-
ίο
den magnetischen oder elektromagnetischen Feldes zusammenfällt.
Auf dem Widerstände schleifen zwei Bürsten 72, die gegeneinander isoliert sind und
einander gegenüberliegen. Jede von ihnen ist mit einer Klemme des Empfangsstromkreises
verbunden. Diese Bürsten können auch auf den Metallkränzen schleifen, die in
bezug auf den Empfängerstrom feststehen. ίο Man sieht, daß die Anordnungen der induzierten
Ströme in den Wicklungen des Ankers in der Entfernung in den Wicklungen des Widerstandes
γ τ wiedergegeben sind.
Man erhält so zwei charakteristische Stellungen, von denen die eine einen maximalen
Strom, die andere einen Minimalstrom in den Empfängern, und zwar in einer sehr genauen
Weise gibt. Für die Zwischenstellungen hat man Ströme von entsprechenden Mittelwerten.
An Stelle der beiden Bürsten kann man mehrere symmetrisch angeordnete verwenden.
■ Es ist klar, daß man an Stelle des Widerstandes einen kleinen Anker verwenden kann
(Abb. 25), der beispielsweise in der oben beschriebenen Weise hergestellt sein kann. In
diesem Falle endigen die vier Leiter, die von den Klemmen auf den Drähten des Empfängerankers
ausgehen, in ähnlicher Weise an ■den entsprechenden Klemmen eines Ankers
73) auf dem man mittelbar oder unmittelbar
den Strom mit Hilfe beispielsweise einer Schleifenbürste abnimmt.
Anstatt Schleifbürsten auf den Wicklungen des Ankers 73 oder eines Widerstandes
71 zu verwenden, kann man eine Kupplung der Spulen benutzen, wobei die Drähte des
Ankers immer unmittelbar empfangen. In diesem Falle macht beispielsweise jeder Draht (Abb. 26) eine oder mehrere Schleifen
74 auf einem Anker, in dessen Innerem
sich eine kleine Spule 75 drehen kann, die mit dem Empfänger verbunden ist. Diese
Spulen sind voneinander verschieden, derartig, daß, wenn man 360 Aufnahmewicklungen
hat, man auch. 360 Schleifen und ebenso viele bewegliche Spulen hat. Man erkennt,
daß man unter Verwendung des Prinzips des oben beschriebenen Widerstandes eine derartige
Kupplung in der Entfernung herstellen
und hierbei die Zahl der kleinen Spulen, die unabhängig in die Empfänger drähte des Ankers
eingeschaltet sind, auf drei oder vier herabmindern kann. Die beweglichen Spulen,
die mit den Empfängern mit einem Verstärker oder ohne solchen verbunden sein können, könnten auch einen magnetischen
Metallkern besitzen, je nach dem Zweck, den man vorhat.
Dasselbe Ergebnis kann erzielt werden, indem man die beiden Anker auf zwei gleiche
Rahmen 76, die senkrecht zueinander stehen, verringert (Abb. 27), wobei diese Rahmen getrennt
gewickelt oder durch Drähte gebildet sind, die von beiden Ankern isoliert sind. Jeder Rahmen 76 könnte also mit einer
kleinen Spule vereinigt sein. Im Innern dieser kleinen, zueinander senkrecht liegenden
Spulen würde sich dann eine dritte kleine Spule drehen, die mit dem Empfänger über
einen Verstärker oder nicht, der abgestimmt sein kann oder nicht, verbunden ist.
Claims (6)
- Patentansprüche:i. Einrichtung, insbesondere zur Führung von Fahrzeugen durch Bestimmen der Richtung magnetischer und elektromagnetischer Felder von geringer, mittlerer oder hoher Frequenz in bezug auf eine gewählte Richtung im Räume, gekennzeichnet durch Wicklungen, die Rahmenantennen bilden, die regelmäßig in oder senkrecht zu radialen Ebenen angeordnet und miteinander derartig verbunden sind, daß sie eine endlose, z. B. ring- oder trommelförmige Wicklung bilden, wobei der Empfänger- oder Sendestromkreis mit einander gegenüberliegenden Bürsten verbunden ist, die im Winkel in bezug auf die Wicklungen oder in bezug auf Kontakte, mit denen die Wicklungen elektrisch verbunden sind, verschoben werden können.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Wicklungen in Reihe liegen, wobei die einander gegenüberliegenden Bürsten entweder unmittelbar auf den nackten Wicklungen oder auf einem Kranze von Kontakten schleifen, die mit den Verbindungspunkten der aufeinanderfolgenden Wicklungen verbunden sind.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Wicklungen parallel liegen, wobei die Enden der Wicklungen an ringförmige Leiter angeschlossen sind, auf denen sich einander gegenüberliegende Bürsten paarweise verschieben, oder an Kontakte, auf denen sich die gegenüberliegenden isolierten Segmente eines Metallkranzes verschieben.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Wicklungen in mehrere Reihengruppen eingeteilt sind, wobei diese Gruppen untereinander parallel verbunden sind.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die geschlossene Windung bildenden Wicklungen voneinander oder in gruppenweise inReihe geschalteten Wicklungen durch Unterbrechungsstellen getrennt sind, die man beliebig entweder auf die Wicklungen selber oder auf einen davon abhängenden Kollektor schließen kann.
- 6. Einrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden jeder Unterbrechungsstelle, die die Wicklungen oder Gruppen der Windung trennt, mit festen Windungen vereinigt sind, deren Orientierung zueinander gleich der der Wicklungen oder Wicklungsgruppen ist, mit denen die genannten Windungen verbunden sind.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Family Applications After (1)
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|---|---|---|---|
| DES63606D Expired DE461607C (de) | 1922-03-18 | 1923-08-22 | Einrichtung, insbesondere zur Fuehrung von Fahrzeugen durch Bestimmung der Richtung magnetischer oder elektromagnetischer Felder |
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| US3825823A (en) * | 1972-01-21 | 1974-07-23 | L Rovner | Apparatus for detecting the direction of a magnetic field relative to a marker direction by sequentially scanning plural stationary sensors |
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| US7403081B2 (en) * | 2006-10-27 | 2008-07-22 | Harris Corporation | Broadband hybrid junction and associated methods |
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