DE549891C

DE549891C - Astatischer Kreiselkompass

Info

Publication number: DE549891C
Application number: DEB139791D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-12-17
Filing date: 1928-10-16
Publication date: 1932-05-04
Also published as: GB303265A; FR661922A

Description

Die Erfindung betrifft astatische Kreiselkompasse, also solche, bei denen der Kreisel im Schwerpunkt unterstützt ist und daher der Richtkraft durch die Erde nicht tmterworfen ist. Es ist bei derartigen Instrumenten bekannt, wenn sie auf einer anderen Breite als dem Äquator arbeiten, auf der einen Seite des Kreisels ein Korrektionsgewicht zuzufügen, um eine geeignete Präzession zu veranlassen, die der Wirkung der Erddrehung entgegenarbeitet. Wenn andererseits ein derartiges Instrument an Bord eines Schiffes oder auf einer anderen bewegten Unterlage aufgestellt ist, so wird die Drehgeschwindigkeit der Erde durch diese Bewegung scheinbar vergrößert oder verkleinert; diese Veränderung erreicht ein Maximum, wenn das Schiff in östlicher oder westlicher Richtung fährt. Die scheinbare Vergrößerung oder

ao Verkleinerung der Erddrehung beeinträchtigt die Wirkung des Korrektionsgewichtes und veranlaßt ein Wandern des astatischen Kreisels nach der einen oder nach der anderen Seite seiner Ruhelage. Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung richtet sich darauf, diesen Nachteil zu beseitigen.

Gemäß der Erfindung werden Vorrichtungen vorgesehen, welche die Neigungswirkung des Präzessionsgewichtes auf das Kreiselgehäuse nach Maßgabe der östlichen oder westlichen Komponente des Schiffskurses oder der Bewegungsrichtung eines anderen Fahrzeuges verändern. Diese Vorrichtungen zur Einwirkung auf das Präzessionsgewicht können elektrische, magnetische oder elektromagnetische sein.

Um die Erfindung zu verwirklichen, ist am Ende der waagerechten Präzessionsachse des Kreiselgeräts ein Magnet schwingbar gelagert, den eine Drahtspule umgibt, die an der Präzessionsachse befestigt wird. Wenn ein geeigneter Strom durch diese Spule fließt, wird auf den auf der waagerechten Präzessionsachse drehbar gelagerten Magneten ein Drehmoment ausgeübt, wodurch die Wirkung des an den Ausschlägen des Magneten teilnehmenden Präzessionsgewichtes je nach der Richtung des Stromes vergrößert oder verkleinert wird. Wenn das Schiff auf Nordoder Südkurs fährt, ist keine Korrektion notwendig, mit Ausnahme derjenigen, die durch den tatsächlichen Wechsel der Breite hereingebracht wird. Dementsprechend muß der Strom bei Nord- oder Südkurs auf Null gebracht werden. Bei östlichem oder westlichem Kurs dagegen wird die größte Stromstärke benötigt und entsprechende dazwischenliegende Werte bei Kursen zwischen den Haupt-

Himmelsrichtungen. Um dies zu verwirklichen, kann der erforderliche Strom einem Potentiometer, das in einem mit. Rheostaten versehenen Stromkreise liegt, abgenommen werden. Da die Größe des für eine bestimmte Orientierung erforderlichen Stromes abhängig 'ist von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der geographischen Breite einerseits und von der jeweiligen Fahrtrichtung andererseits, kann die notwendige Stromstärke reguliert werden durch Änderung des Rheostaten, entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der geographischen Breite, und durch Änderung der Potentiometerstellung, entsprechend der jeweiligen Fahrtrichtung mit Hilfe eines vom Kompaß betätigten Fortschaltmotors.

Zur Erläuterung der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Ausführungsform beispielsweise beschrieben.

Fig. ι ist eine Schnittansicht des Apparates. Fig. 2 ist ein Querschnitt, der außerdem schematisch die elektrische Regelungsvorrichtung erläutert, durch die bei einer Änderung des Schiffskurses selbsttätig eine veränderliche Wirkung herbeigeführt wird.

Fig. ι zeigt einen Teil der Kreiselkappe 1 und des üblichen senkrechten Kardanringes 2, in welchem die Kreiselkappe 1 mit Messerschneiden aufgehängt ist, von denen eine bei 3 angegeben ist. An dieser Messerschneide ist '- ein Arm 4 befestigt; er dient dazu, eine in Lagern leicht drehbare Welle 5 zu tragen, die mit der wirksamen Kante der Messerschneide 3 gleichachsig ist. Der Arm 4 trägt ferner zwei Spulen 6, derart, daß sie einen Anker umfassen, der aus einem Permanentmagneten 7 bestehen kann, der mit der Welle 5 fest verbunden ist. An der Welle ist ferner ein Stab 8 befestigt, längs dessen ein Gewicht 9 einstellbar ist, um die Wirkung des üblichen Präzessionsgwichtes zu verändern. Je nach Wunsch kann ein zweiter Magnet 10 an der Welle 5 angebracht sein, der im äußeren Feld der Spule 6 arbeitet. Durch eine Veränderung des Stromes in den Spulen 6 wird die Stellung des Magnets 7 gegenüber dem Arm 4, d. h. also gegenüber der Kreiselkappe, verändert, und infolgedessen wird das Gewicht 9 nach der einen oder anderen Seite ausschwingen und der Kappe die gewünschte Korrektion erteilen.

Die Veränderung des Stromes in den Spulen 6 muß einerseits entsprechend der jeweiligen Fahrtrichtung und außerdem in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der geographischen Breite erfolgen. Nach Maßgabe der Fahrtrichtung kann dieses mit dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Apparat selbsttätig bewirkt werden. Dieser besteht aus einem Potentiometer-Widerstandsdraht 11, durch den ein Gleichstrom von einer Batterie oder einer anderen Energiequelle 12 geschickt wird und auf dem Bürsten 13 und 14 liegen, von denen die Spulen 6 gespeist werden. Die Bürsten sind an Verbindungsstangen 15 angebracht, die mittels Kurbel 16 von einem Fortscbaltmotor 17 über ein Schneckenrad iS hin und her bewegt werden. Der Fortschaltmotor wird von dem Kompaß nach Maßgabe der Richtung des Schiffes gedreht, und die Anordnung ist derart, daß, wenn keine Korrektion erforderlich ist, d. h. wenn das Schiff längs der NS-Linie fährt, die Bürsten 13 und 14 ihre Mittellage auf dem Draht 11 einnehmen ; alsdann wird den Spulen 6 keine Potentialdifferenz aufgedrückt, und der Apparat bewirkt keine Korrektion. Wenn dagegen der Kurs so geändert wird, daß die Fahrt nach der einen oder nach der anderen Seite des Meridians geht, wird der Fortschaltmotor der Richtung der Bewegung entsprechend eingestellt, und die Bürsten 13 und 14 werden aus ihrer Mittelstellung nach entgegengesetzten Richtungen in einer der Abweichung vom Meridian entsprechenden Weise bewegt, und infolgedessen wird den Spulen 6 eine Potentialdifferenz aufgedrückt, so daß der Magnet 7 in der einen oder anderen Richtung angezogen und dem Gewicht eine entsprechende Korrektionsbewegung erteilt wird.

Die Korrektion, die mit Rücksicht auf die Veränderung der Geschwindigkeit erforder-Hch ist, kann dadurch bewirkt werden, daß man die Stärke des Stromes in dem Potentiometerdraht 11 verändert, etwa durch einen in ." seinen Stromkreis geschalteten Rheostaten 19; je nach Wunsch kann dieser Rheostat selbsttätig in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Maschine oder mit einem elektrischen Log betätigt werden. Ferner können Anordnungen getroffen werden, um die durch die Veränderung der Breite erforderliche Veränderung des Stromes selbsttätig zu bewirken, indem eine geeignet gestaltete Kurvenscheibe nach Maßgabe der Geschwindig- ■ keit und der Richtung des Schiffes gedreht wird. Der Potentiometerstrom wird an einem geeigneten Instrument 20 angezeigt, das so geteilt sein kann, daß man die Geschwindigkeit oder die geographische Breite unmittelbar abliest.

Claims

Patentansprüche:

i. Astatischer Kreiselkompaß mit einem auf die Präzessionsachse wirkenden Korrektionsgewicht, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die die Neigungswirkung des Präzessionsgewichtes auf die Kreiselkappe nach Maßgabe der östlichen oder

westlichen Komponente der Bewegung des Fahrzeuges verändert.
2. Astatischer Kreiselkompaß nach Anspruch ι mit einer oder mehreren elektromagnetischen Spulen, die der Kreiselkappe ein Drehmoment erteilen können, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, um den durch die Spulen gehenden Strom nach Maßgabe der östlichen oder westlichen to Komponente der Bewegung des Fahrzeuges zu verändern.
3. Astatischer Kreiselkompaß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Drehmoments durch das Ausschwingen eines Pendels (9) erzeugt wird.
4. Astatischer Kreiselkompaß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an seine horizontale Präzessionsachse (3) ein Pendel (8, 9) und ein an seinen Ausschlägen teilnehmender Magnet (7) drehbar gelagert ist, und daß letzterer seine Einstellung erhält durch eine oder mehrere an der Präzessionsachse (3) befestigte Spulen (6), die von einem Strom durchflossen werden, dessen Stärke nach Maßgabe der Bewegungsrichtung verändert wird.
5. Astatischer Kreiselkompaß nach

einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Stromes sowohl entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der geographischen Breite (z. B. durch einen Widerstand 19) als auch entsprechend der jeweiligen Fahrtrichtung (z. B. durch ein einstellbares Potentiometer 11) regelbar ist.
6. Astatischer Kreiselkompaß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom selbsttätig mit Hilfe eines vom Kompaß betätigten Fortschaltmotors (17) verändert wird.
7. Astatischer Kreiselkompaß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Fortschaltmotor (17) zwei auf einem Potentiometer -Widerstandsdraht (11) in entgegengesetzter Richtung verschiebbare Kontakte (13, 14) einstellbar sind.
8. Astatischer Kreiselkompaß nach An-Spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Stromes z. B. durch Einstellung eines Widerstandes (19) von Hand oder selbsttätig nach Maßgabe der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder der geographischen Breite oder nach Maßgabe dieser beiden Faktoren verändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen