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Kursschreiber oder -anzeiger Kommandogeräte, bei welchen der zu steuernde
Kurs an einem Kursgebegerät eingestellt wird und Abweichungen von dem zu steuernden
Sollkurs dem Steuermann durch Ausschläge eines Zeigers zur Kenntnis gebracht werden,
welcher durch eine Kraftquelle betätigt wird, die durch die relativen Bewegungen
des beweglichen Teiles und des festen Teiles eines Kompasses -bei einem Magnetkompaß
also durch die relative Bewegung des Magnetsystems und des Kompaßkessels - geschaltet
wird, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden. Derartige Geräte
zeigen nur Abweichungen des wahren Kurses des Fahrzeuges von dem Sollkurs an. Unter
Ausnutzung der Tatsache, daß die durch die relativen Bewegungen des beweglichen
und festen Teiles des Kompasses geschalteten Kräfte diesen relativen Bewegungen
proportional zu sein pflegen, wird durch die vorliegende Erfindung ein Gerät geschaffen,
welches den wahren Kurs aufzuzeichnen oder auch anzuzeigen gestattet. Ein solches
Registriergerät kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß eine auf der Registrierfläche
aufzuzeichnende oder vorhandene Bezugslinie (z. B. die Nordlinie) relativ zur Nulllage
des von der Kraftquelle geschalteten Markierorgans in Abhängigkeit von dem vom Kursgeber
eingestellten Sollkurs verschiebbar ist, während bei einem Anzeigegerät nach der
Erfindung die Anzeigeschale relativ zur Nullage des von der Kraftquelle geschalteten
Anzeigeorgans in Abhängigkeit von dem vom Kursgeber eingestellten Sollkurs verschoben
wird. Infolgedessen ist durch die relative Lage der von dem Markierorgan aufgezeichneten
Linie bzw. durch die relative Lage des Anzeigeorgans in bezug auf die durch den
Kursgeber bestimmte Linie bzw. in bezug auf die Stellung der Anzeigeskala der wahre
Kurs zu ersehen. Soll der wahre Kurs nicht aufgezeichnet, sondern nur angezeigt
werden, so wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Skala, über welcher
der von der durch den Kompaß ge> schalteten Kraftquelle beeinflußte Zeiger spielt,
durch den Kursgeber verstellt wird. Ist bei einem gemäß der Erfindung hergestellten
Anzeigegerät die Skala z. B. nach Art einer Kompaßrose geteilt, so daß aus den Abweichungen
des Zeigers von einem festen Peilstrich die jeweilige Abweichung des Kurses, den
das Fahrzeug anliegt, von dem an dem Kursgeber eingestellten Sollkurs abgelesen
werden kann, so ist aus der jeweiligen Stellung der Skalenstriche zu dem Peilstrich
und des Zeigers zu dem Peilstrich der wahre Kurs zu erkennen.
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In der Anwendung als Kursschreiber läßt sich die Erfindung in verschiedener
Weise verwirklichen, z. B. derart, daß die zur Aufnahme der Kraftaufzeichnungen
des Kompasses dienendeSchreibfläche durch denKursgeber quer zu der aufzuzeichnenden
Linie
verschoben wird. Würde das Fahrzeug ständig den eingestellten
Sollkurs anliegen, so würde der Schreibstift keineBewegungen ausführen und- daher
auf einer durch ein Uhrwerk in üblicher Weise bewegten Schreibfläche eine regelmäßige,
meistens gerade Linie aufzeichnen. Abweichungen von dem Sollkurs äußern sich in
Abweichungen der aufgezeichneten Linie von dieser Sollinie. Ist die Schreibfläche
daher mit Linien versehen, welche der Sollinie parallel laufen, so gibt, wenn die
Schreibfläche quer zu diesen Linien durch den Kursgeber verschoben wird, der Abstand
der Sollinie von einer dieser Linien den eingestreuten Sollkurs. Aus den Abständen
der von dem Kraftaufzeichner aufgezeichneten Linie von jenen festen Linien auf der
Schreibfläche ist daher der wahre Kurs unmittelbar zu ersehen.
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Da der Schreibfläche meist durch ein Uhrwerk eine der Zeit proportionale
Bewegung erteilt werden muß, so dürfte gegenüber der beschriebenen Ausführungsform,
bei der die Schreibfläche zwei Bewegungen ausführen muß, eine Ausführungsform folgender
Art einfacher sein.
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Außer durch den Kraftschreiber, welcher die von dem Kompaß geschalteten
Kräfte aufzeichnet, werden auf der Schreibfläche eine oder mehrere weitere Linien
durch Schreibmittel aufgezeichnet, welche durch den Kursgeber eingestellt werden.
Als Schreibmittel können zweckmäßig Federn verwandt werden, welche an einem endlosen
Band oder an einer endlosen Kette befestigt sind, die zweckmäßig eine ganze Anzahl
Umläufe macht, wenn der Geber einmal um volle 36o' verstellt wird. Vollführt die
die Schreibfedern tragende Kette einen vollen Umlauf bei einer vollen Umdrehung
des Kursschreibers, so wird man zweckmäßig an der Kette vier Schreibfedern in gleichen
Abständen anordnen, derart, daß die Stellung einer jeden Feder einer der Hauptrichtungen
der Kompaßrose entspricht. Läßt man dann noch jede der Schreibfedern unterschiedlich
geartete Linien aufzeichnen, z. B. dadurch, daß man die Schreibfedern mit verschiedenfarbiger
Tinte schreiben läßt, so zeichnet eine jede Feder auf der Schreibfläche eine Linie
auf, die einer der Hauptrichtungen der Kompaßrose, also der Nord-, Ost-, Süd- oder
Westrichtung entspricht. Die Ordinate der Kraftaufzeichnungen in bezug auf eine
dieser Linien gibt dann den Kurs an, den das Fahrzeug anliegt. Bei einer derartigen
Ausbildung des Erfindungsgegenstandes kann die Schreibfläche verhältnismäßig schmal
gehalten werden.
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Zur Ausführung der Erfindung eignet sich jede Art Steuerzeiger, bei
der durch die relative Drehung des beweglichen und des festen Teiles des Kompasses
eine Kraftquelle geschaltet wird, die, wenigstens solange diese relativen Bewegungen
. klein sind, von der Größe der relativen Bewegungen abhängt. Für Flugzeuge wird
man mit besonderem Vorteil sogenannte pneumatische Kompasse verwenden, bei welchen
in an sich bekannter Weise durch den beweglichen Teil des Kompasses eine exzentrische
Scheibe bewegt wird, welche zwischen zwei Düsenpaaren spielt, wobei der einen Düse
eines jeden Paares ständig Druckluft entströmt, die von der gegenüberliegenden Düse
aufgefangen wird. Je nach der Stellung der exzentrischen Scheibe werden die Auffangdüsen
mehr oder weniger abgeschirmt und dadurch das Verhältnis der Anteile, die die Auffangdüsen
von den Druckmittelströmen aufnehmen, geändert. Der Druckunterschied in den von
beiden Auffangdüsen abgehenden Leitungen ist bei einer derartigen Anordnung, wenigstens
solange die Ausschläge des beweglichen Teiles des Kompasses klein sind, ein recht
genaues Maß dieser Ausschläge. Ein an die Auffangdüsen angeschlossener Differenzdruckschreiber
zeichnet daher die Ausschläge und somit die Abweichungen des Fahrzeuges von dem
eingestellten Sollkurs mit hinreichender Genauigkeit auf.
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Wie der Kompaß, welcher die exzentrische Scheibe einstellt oder auf
eine sonstige Art das Druckverhältnis in zwei Druckmittelleitungen ändert, gebaut
ist, ist an sich belanglos. Es kann ein Magnetkompaß ebensogut wie ein Kreiselkompaß
oder ein Erdinduktionskompaß oder irgendein sonstiges Kompaßsystem verwandt werden.
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In den Zeichnungen sind mehrere zweckmäßige Ausführungsbeispiele dargestellt,
und zwar ist Abb. z eine schematische Darstellung des Kursschreibers, Abb. 2 eine
andere Ausführungsform des Kursschreibers, während Abb. 3 einen Kursanzeiger nach
der Erfindung darstellt.
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Die Rosenscheibe z des Kursgebers wird durch die Handkurbel 2 derart
eingestellt, daß ein in der Zeichnung nicht dargestellter Indexstrich den anzullegenden
Kurs anzeigt. Gleichzeitig mit der Rosenscheibe z wird das Gehäuse 3 eines pneumatischen
Kompasses verstellt, z. B. dadurch, daß Kursgeberrose z und Kompaßgehäuse 3 mit
Schneckenrädern verbunden sind, in welche auf der gleichen Welle q. sitzende Schnecken
5, 6 eingreifen. Der Kompaß 3 ist in bekannter Weise derart gebaut, daß durch relative
Bewegung des Magnetsystems und des Kompaßgehäuses das Druckverhältnis in den Druckleitungen
7, 8 geändert wird, und zwar ändert sich das Druckverhältnis sowohl, wenn bei einer
Kursänderung
das Magnetsystem eine Schwingung gegenüber dem Kompaßgehäuse
3 ausführt, als auch dann, wenn ohne Kursänderung das Kompaßgehäuse 3 mit der Kursgeberrose
i verstellt wird. Nur bei einer einzigen ganz bestimmten Lage des Magnetsystems
in bezug auf das Kömpaßgehäuse 3 herrscht in den beiden Druckleitungen 7, 8 der
gleiche Druck. Die erforderliche Druckluft wird in bekannter Weise durch eine dem
Fahrtwind ausgesetzte Düse 9 dem Kompaß durch eine Leitung io zugeführt. Die Druckleitungen
7 und 8 sind an einen Differenzdruckmesser angeschlossen, dessen Zeiget- auf die
Mittellage einspielt, wenn das Fahrzeug den an der Kursgeberrose i eingestellten
Kurs angibt und dadurch das Magnetsystem des Kompasses 3 in eine derartige relative
Lage zu dem Kompaßkessel einspielt, daß in den Leitungen 7 und 8 der gleiche Druck
herrscht. Sobald das Fahrzeug vom Kurs abweicht, macht das Magnetsystem in bezug
auf den Kompaßkessel einen Ausschlag und ändert dadurch das Druckverhältnis in den
Leitungen 7 und B. In gleicher Weise wird das Druckverhältnis in den Leitungen 7
und 8 geändert, wenn durch Drehen der Kurbel 2 ari der Kursgeberrose i ein anderer
Kurs eingestellt und damit das Kompaßgehäuse 3 in eine andere Lage in bezug auf
das Magnetsystem gedreht ist. In beiden Fällen stellt sich in beiden Leitungen 7
und 8 der gleiche Druck erst dann wieder ein, wenn das Fahrzeug den an dem Kursgeber
i eingestellten Kurs anliegt. Insoweit ist die Einrichtung bekannt.
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Erfindungsgemäß wird nun an die Leitungen 7 und 8 ein Differenzdruckschreiber
ii angeschlossen, dessen Schreibfeder 12 (s. Abb. i und 2) auf einer durch ein nicht
dargestelltes Uhrwerk bewegten Schreibfläche 13 die Druckdifferenzen in den Leitungen
7 und 8 aufzeichnet. - Da die Druckdifferenzen den Ausschlägen des Magnetsvstems,
wenigstens solange diese klein sind,.hinreichend proportional sind, so geben die
Abweichungen der von der Feder 12 des Difterenzdruckschreibers i i aufgezeichneten
Linie von der mittleren geraden Linie die Abweichungen des geflogenen Kurses von
dem Sollkurs an. Außer der Schreibfeder 12 des Differenzdruckschreibers ii zeichnen
aber erfindungsgemäß bei der Ausführungsform nach Abb. i auf der Schreibfläche 13
noch die Schreibfedern N, O, S, W Linien auf. Diese Schreibfedern N, O, S, W
sind an einer endlosen Kette 14 befestigt, welche über zwei Kettenräder 15, 16 läuft.
Das Kettenrad 16 ist mit einem Schneckenrad 17 verbunden, welches in Eingriff mit
einer Schnecke 18 steht, die mit den Schnecken 5 und6 zwangsläufig verbunden ist.
Das Übersetzungsverhältnis ist derart gewählt, daß die Kette i4 genau einen Umlauf
macht, wenn die Kursgeberrose i einen Umlauf vollführt. Die Schreibfedern N, O,
S, W sind in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet, und zwar derart, daß,
wenn an der Kursgeberrose i Nordkurs eingestellt ist und das Flugzeug genau Nordkurs
anliegt, die Schreibfeder 12 des Differenzdruckschreibers i i und die Schreibfeder
N sich deckende Linien auf der Schreibfläche 13 aufzeichnen. Infolgedessen geben
die Ordinaten der von der Schreibfeder i2 aufgezeichneten Linie bis auf ein ganzes
Vielfaches von go° den wahren Kurs an. Aus der Aufzeichnung ist also genau der von
demFlugzeug geflogene Kurs zu ersehen.
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Daß es zweckmäßig ist, die von den Schreibfedern N, O, S, W
aufgezeichneten Grundkurslinien durch verschiedenfarbige Tinte o. dgl. äußerlich
zu unterscheiden, ist bereits erwähnt.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel für den Kursschreiber ist in Abb.
2 dargestellt. Statt der an der Kette 14 vorgesehenen Schreibfedern N, O, S,
W sind hier auf der Schreibfläche 13 vier feste BezugslinienNl, 0"S" W1 vorgesehen.
Die Schreibfläche selbst ist in einem Lager 21 gelagert, der selbst in Richtung
zu den Linien Ni, 01, S1, W1 verschiebbar ist, z. B. auf nicht dargestellten
Schienen. Die Verschiebung kann durch eine Schraubenspindel 22 geschehen, welche
mit den Spindeln 5 und 6, die, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i, zur
Verstellung der Rose i und des Kompaßgehäuses 3 dienen, zwangsläufig verbunden ist.
Die Steigung der Schraubenspindel 22 ist derart zu wählen, daß sich die Schreibfläche
bei einer Vierteldrehung der Kursrose i um den Abstand zweier Linien C71, S1 bewegt.
Die Einrichtung wird derart justiert, daß die Schreibfeder 12 genau auf der Linie
N1 bzw. 01
bzw. S1 bzw. W1 steht, wenn an der Kursrose Nord bzw. Ost bzw.
Süd bzw. West eingestellt ist und das Fahrzeug genau auf dem entsprechenden Kurs
liegt. Die übrige Einrichtung entspricht genau der bei dem Ausführungsbeispiel nach
Abb. i beschriebenen, so daß sich dieWirkungsweise nach dem Gesagten von selbst
versteht.
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Das in Abb. 3 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen
Kursanzeiger nach der Erfindung. Kursgeberrosenscheibe i, Kompaßgehäuse 3, Düse
9 mit Zuleitung io sind in der gleichen Weise ausgeführt wie bei den beiden oben
beschriebenen Ausführungsbeispielen. Statt des Differenzdruckschreibers ii ist jedoch
an dem Kompaß 3 mittels der Leitungen 7 und 8 ein Differenzdruckmesser 24 vorgesehen,
dessen Zeiger- 25 über eine Rose 23 spielt. Die Rosenscheibe
23
wird durch die mit den Schnecken 5 und 6 zwangsläufig gekuppelte Schnecke22 verstellt,
und zwar zweckmäßig um den gleichen Winkel. Die Rose 23 braucht dann nur einmal
so justiert zu werden, daß bei Anliegen des an der Kursgeberrose i eingestellten
Kurses der Zeiger 25 genau auf diesen Kurs zeigt. Die Wirkungsweise ist dann im
wesentlichen die gleiche wie bei dem in Abb. 2 dargestellten Kursschreiber. Liegt
das Flugzeug den an der Kursrose i eingestellten Kurs genau an, so herrscht in den
beiden von dem Kompaß ausgehenden Leitungen 7 und 8 gleicher Druck. Der Zeiger 25
spielt in die Nullage ein und zeigt infolgedessen an der Rose 23 den an der Kursgeberrose
i eingestellten Kurs an. Weicht das Flugzeug von dem Kurs nach rechts oder links
ab, so kann der in den Leitungen 7 und 8 auftretende Differenzdruck, solange die
Abweichungen, was stets der Fall ist, klein sind, der Kursabweichung proportional
angenommen werden. Infolgedessen weicht der Zeiger 25 von der Nullstellung um einen
der Kursabweichung proportionalen Winkelwert nach rechts oder links ab und zeigt
infolgedessen an der Kursrose 23 ebenfalls den Kurs an, den das Flugzeug anliegt.