DE500645C - Erdinduktions-Kompass - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Erdinduktions-Kompaß. Es sind bereits derartige Kompasse bekannt, bei denen zwei synchron laufende, Wechselstrom erzeugende Induktoren vorgesehen sind, deren einer im erdmagnetischen Feld und deren anderer in einem im Fahrzeuge festliegenden Feld rotiert, also ein gewöhnlicher Wechselstromgenerator ist. Wenn nun das festliegende Feld und das Erdfeld in

ίο ihrer Richtung zusammenfallen, haben die in beiden Maschinen erzeugten Wechselströme gleiche Phase. Ändert sich aber das Erdfeld in seiner Richtung gegenüber dem festliegenden Felde des Generators, d. h. wird das Fahrzeug aus der \-orgeschriebenen Richtung gehracht, so tritt eine Phasenverschiebung auf, welche dazu benutzt wird, mit Hilfe geeigneter Anzeigeinstrumente die Abweichung vom festen Kurs des Fahrzeuges kenntlich zu machen.

Diese Einrichtung hat jedoch den Mangel, daß sie infolge der Verwendung eines Wechselstromes als Anzeigesteuerkraft außerordentlich schwer wird. Bei einer Verwendung auf Flugzeugen muß jedoch auf äußerste Gewichtsersparnis der größte Wert gelegt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun für einen Erdinduktions-Kompaß -die Spannungsdifferenz des von zwei Gleichstromgeneratoren erzeugten Gleichstroms verwendet. Dies hat neben der Erzielung einer vergrößerten Anzeigegenauigkeit noch den weiteren besonderen Vorteil, daß sich Spannungsdifferenzen bekanntlich viel leichter und mit erheblich größerer Empfindlichkeit auf Anzeigeinstrumente übertragen ■ lassen als Phasenunterschiede von Wechselströmen.

Erfindungsgemäß werden zwei Dynamomaschinen verwendet, eine kleinere, die ein konstantes Magnetfeld besitzt, und eine größere, die durch das Erdfeld erregt wird. Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, die Differenzwirkung der von beiden Dynamos erzeugten Spannungen auszunutzen und so von der Antriebsgeschwindigkeit unabhängig zu werden. Die von permanenten Magneten erregte Dynamo ist so gebaut, daß sie möglichst dieselben elektrischen Verhältnisse aufweist wie die vom Erdfeld erregte Dynamo. Während die Spannung der Magnetdynamo unabhängig von der Fahrtrichtung des Flugzeuges ist, ist die Spannung der Erdfelddynamo durch die Fahrtrichtung bestimmt. Werden daher beide Spannungen zur Kompensation mit einem Widerstand verbunden, so kann ein die Differenzspannung anzeigendes Instrument außer zu dem Zwecke der¹ Einhältung eines bestimmten Kurses (am vorteilhaftesten Einhaltung der Nullstel-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.

Dr.-Ing. e. h. Karl Schmidt in Berlin-Lichtenrade.

lung, d. h. vollständige Kompensation der beiden Spannungen) auch zur unmittelbaren Anzeige der Fahrtrichtung, für die die Größe der Differenzspannung ein Maß ist, dienen. Der Erfindungsgegenstand ist in der Abbildung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. P bedeutet den Propeller eines Windantriebmotors, im angenommenen Beispiele mit senkrechter Achse, der durch ίο den Luftstrom in Umdrehung versetzt wird. Die ganze Einrichtung ist dabei vorzugsweise, um Störungen durch die Metallteile des Motors zu vermeiden, am Schwanzende des Flugzeuges angeordnet, während das Anzeige-Instrument sich am Führersitz befindet und durch Leitungen mit der Kompaßeinrichtung verbunden ist. D_m bedeutet die mit der Achse des Propellers verbundene Magnetdynamo, die einen möglichst konstanten Magnetismus beibehaltenden permanenten Magneten besitzt. Mit der gleichen Achse, deren anderes Ende in einem Fußlager F läuft, ist die Erdfelddynamo bzw. der Erdfeldrotor D_e verbunden. Die Kraftlinien der Magnetdynamo sowie die Erdkraftlinien sind in der Abbildung durch j gestrichelte Linien angedeutet. Die von der Magnetdynamo gelieferte Spannung wird durch einen Kollektor K₁ abgenommen und beispielsweise einem Kompensationswiderstand R zugeführt. Die vom Erdfeldrotor erzeugte Spannung wird einem Kollektor K₂ entnommen und gleichfalls über ein Anzeigeinstrument (Galvanometer G) einerseits an ein festes Ende und andererseits an einen Schleifkontakt des Widerstandes R geführt. Die Einrichtung kann nun einmal dazu benutzt werden, einen eingeschlagenen Kurs einzuhalten. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise nur erforderlich, daß die Verbindungslinien der Bürsten der Erdfelddynamo D_e dauernd genau in der neutralen Zone, d. h. der Ost-West-Rich.tung_r liegen. Dies kann durch entsprechende vorherige Einstellung für jede gewünschte Fahrtrichtung mit Hilfe einer Bürstenverstelleinrichtung sowie einer damit in Verbindung stehenden Windrose erreicht werden. Der Schleifkontakt des Widerstandes R ist dann so einzuregulieren, daß die Spannungen der beiden Dynamos sich gerade kompensieren und das Galvanometer G keinen Ausschlag zeigt. Bei Verlassen des Kurses nach der einen oder anderen Seite wird das Galvanometer . entsprechend ausschlagen, so daß es auf diese Weise möglich ist, einen gegebenen Kurs einhalten zu können.

Die Einrichtung kann aber auch zur unmittelbaren Anzeige der Fahrtrichtung dienen, indem beispielsweise die Bürsten der Erdfelddynamo eine feste Stellung beibehalten. Je nach der Fahrtrichtung entstehen dann, wie schon erwähnt, verschiedene Differenzspannungen, die ein direktes Eichen des Galvanometers G in Himmelsrichtungen gestatten. Es kann aber auch beispielsweise das Galvanometer G durch Verschieben des Schleifkontaktes am Widerstände R dauernd auf Null gebracht werden und in diesem Falle die Stellung des Schleifkontaktes direkt in Fahrtrichtungen geeicht werden. Der Erdfeldrotor wird zweckmäßig durch ein elastisches Verbindungsglied, beispielsweise die in der Abbildung angedeutete biegsame Welle W. angetrieben, wodurch der Vorteil erzielt wird, daß bei Neigung des Flugzeuges die Drehungsachse des Erdfeldrotors, ähnlich wie bei einem Kreisel, ihre Richtung im Räume beibehält. In der Ruhelage wird die Achse des so erhaltenen Kreiselmotors durch eine Halteeinrichtung H festgehalten. Es kann aber auch der Rotor durch eine biegsame Welle von unten angetrieben werden, so daß man einen frei rotierenden Kreisel erhält. Die Verwendung einer biegsamen Welle ist von wesentlicher Bedeutung, da eine Neigung der Drehungsachse des Erdfeldrotors eine Veränderung der induzierten Spannungen bedeutet, so daß die vorher vorhandenen Verhätnisse nicht mehr gelten und Falschanzeigen die Folge sind. Dadurch jedoch, daß der Erdfeldrotor immer seine vertikale Achse unabhängig von der Neigung des Flugzeuges beibehält, sind diese Nachteile behoben.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Erdinduktions-Kompaß in Verbindung mit einer einen konstanten Vergleichsstrom erzeugenden Dynamo, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der an sich bekannten Verwendung der bei beiderseitig erzeugten Wechselströmen entstehenden Phasenverschiebungen die bei beiderseitig erzeugten Gleichströmen entstehende Stromdifferenz als Maß für die Kursabweichung o. dgl. des Fahrzeuges benutzt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen