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Kompensationsvorrichtung für Kompasse oder ähnliche Instrumente Die
-Erfindung bezieht- sich auf eine Kompensationsvorrichtung .für Kompasse oder ähnliche
Instrumente, insbesondere für Halbkreisdeviation, bei der ein dem zu kompensierenden,
festen Magnetfeld gleiches und entgegengesetztes künstliches Magnetfeld mit Hilfe
von einem -oder mehreren Folgeprolmagneten o. dgl. erzeugt wird, das durch in Richtung
der magnetischen Achsen der Folgepolmagnete verschiebbare Hülsen aus magnetischem
Materialeingestellt wird.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist bisher die Hinundherversc-hiebung
der Hülsen auf den zugehörigen Magneten entweder dadurch bewirkt worden, daß die
mit Innengewinde versehenen Hülsen gegenüber den mit entsprechendem Außengewinde
versehenen Magneten verdreht wurden, oder die Hülsen sind auf den zugehörigen Magneten
aufgeseilt, so daß nur eine Längsverschiebung, aber keine Verdrehung der beiden
Teile gegeneinander möglich ist. Die Hülsen sind 'hier mit Außengewinde versehen,
das in eine an dem Gehäuse befestigte Mutter eingreift. Bei der Drehung des Magneten
schraubt sich die Hülse in die Mutter hinein und wird dabei gleichzeitig auf den
Magneten verschoben. Diese Einrichtungen zur Längsverschiebung der Hülsen auf den
Magneten sind den praktischen Anforderungen nicht gewachsen. Bei den starken Vibrationen
und Erschütterungen, die beim Betrieb beispielsweise eines Flugzeuges auftreten,
entsteht schnell ein Spiel zwischen den einzustellendenTeilen, wodurch die eingestellte
Lage der Teile geändert und die Genauigkeit der Einstellung- beeinträchtigt wird.
Außerdem ist die Herstellung derartiger KompensationsvorricJhtungen- verhältnismäßig
teuer.
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Nach der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen
dadurch vermieden, daß die Hinundherbewegung der Hülsen auf den Magneten bzw. Folgepolmagneten
durch unabhängig von letzteren angeordnete Einstellorgane erfolgt, die mit den Hülsen
in nachgiebigem Eingriff gehalten werden. Die Hülsen sind am äußeren Umfang zweckmäßig
mit zwischen V-förmigen Zähnen liegenden Ring- oder Teilnuten und die Einstellorgane
mit entsprechend geformten Zähnen für den Eingriff in die Nuten versehen.
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Bei mehreren im rechten Winkel zueinander liegenden Magneten ist es
zweckmäßig, die Einstellorgane für die Hülsen derart anzuordnen, daß sie bequem
von dicht benachbarten Punkten an der Außenseite des Gehäuses bedient werden können.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt: Fig. r eine Vorderansicht eines Kompasses mit einer daran angebrachten
Kompensationsvorrichtung,
Fig. 2 eine getrennte Außenansicht der
Kompensationsvorrichtung, derenSicherungsplatte aus. der normalen Stellung herausgerückt
ist, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kompensationsvorrichtung mit abgebrochen dargestellten
Teilen und Fig. q. einen lotrechten Schnitt nach der Linie q.-q. der Fig. 3. ' In
der Zeichnung bezeichnet io einen Kompaß von üblicher Bauart, der auf Füßen ii ruht
und mit einer frei beweglich auf einem Ständer 13 drehbar angeordneten Windrose
i2 versehen ist. Der dargestellte Kompaß ist als Flüssigkeitskompaß, gedacht, und
die Windrose z2 ist in Flüssigkeit eingetaucht, die in einem zylindrischen Glasgefäß
1q. enthalten ist. Wie üblich, ist ein Steuerstrich 15 vorgesehen. Obgleich die
Zeichnung einen Kompaß von der üblichen Bauart zeigt, so versteht es sich von selbst,
daß die Kompensationsvorrichtung gemäß der Erfindung sich für alle Kompasse eignet,
bei denen die Richtungsangabe durch einen magnetischen Einfluß erfolgt.
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Als passende Vorrichtung zum Tragen und Zusammenhalten der einzelnen
Arbeitsteile des Magnetkompensators ist ein Träger dargestellt, der zweckmäßig als
Gehäuse 16 bezeichnet werden kann. Das dargestellte Gehäuse ist schalenförmig ausgebildet,
und zwar unten geschlossen und oben offen. Das Gehäuse kann so ausgebildet sein,
daß alle Ansätze und Vorsprünge desselben, wie z. B. 17, 18, i g, 2o, 21 und 22,
bei, der Herstellung gleich mit angegossen werden.
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Wenn das Kompensatorgehäuse an einem Kompaß angebracht werden soll,
so wird der Kompaß mit einem nach unten gerichteten Mittelstück 2q. versehen, an
dem eine Schulter 25 angedreht ist, um däs Gehäuse gegenüber der lotrechten Kompaßachse
zentrisch anzubringen. Das Gehäuse besitzt eine ringförmige Aussparung 26, in welche
die Schulter 25 des Mittelstückes 2q. eindringt. Es ist leicht begreiflich, daß,
wenn ein unten geschlossenes Gehäuse, wie das oben beschriebene, verwendet wird,
die Arbeitsteile des Magnetkompensators unzugänglich und vor unbefugten Hantierungen
geschützt sind.
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Die Arbeitsteile der Kompensationsvorrichtung bestehen zweckmäßig
aus zwei Folgepolmagneten 27, 28, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind,
und mehreren an den Magneten 27, 28 angebrachten Magnetschirmen 29, 3o. Es könnten
auch zwei einzelne in einer Linie angeordnete Magnetstäbe mit gleichen Polen verwendet
werden, jedoch ist ein Magnetstab mit Folgepolen vorzuziehen. Die Magnete mit Folgepolen
sind im rechten Winkel zueinander in waagerechten Ebenen so angeordnet, daß der
störende magnetische Einfluß, der die halbkreisförmige Deviation eines Kompasses
hervorruft, durch Kompensation der Einflüsse seiner Komponenten kompensiert werden
kann. Beim Gebrauch wird die Kompensationsvorrichtung gegenüber dem Kompaß so angeordnet,
daß der eine Magnet, beispielsweise der Magnet 2.7, der Nordsüdkomponente des ungewünschten
magnetischen Einflusses und der Magnet 28 der Ostwestkomponente des ungewünschten
magnetischen Einflusses entgegenwirken kann. Die Magnetschirme können als Muffen
ausgebildet werden und aus einem beliebigen magnetischen Stoff, wie z. B. Weicheisen,
bestehen. Die Anordnung eines solchen Magnetschirmes um einen Magnetstab beeinflußt
das Wesen des magnetischen Feldes des Magneten, denn der Magnetschirm wirkt als
Nebenschluß, durch welchen die normalen Kraftlinien des magnetischen Feldes gezwungen
werden, zusammenzulaufen und ihren Weg durch die Muffe hindurch zu nehmen. Die magnetische
Wirkung, die ein Magnetstab erzeugen kann, wird daher durch die Anordnung eines
solchen Magnetschirmes wesentlich verringert, und es ist leicht ersichtlich, daß
eine ähnliche Wirkung erreicht wird, wenn eine Muffe aus magnetischem Material um
einen Magnet mit Folgepolen angeordnet wird. Ein Magnet mit Folgepolen besitzt zwei
gleiche Pole in der Mitte, so daß die beiden vorhandenen Kraftflüsse im wesentlichen
gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Es ist daher klar, daß, wenn das Feld
eines Magneten mit Folgepolen sich verändert, die sich daraus ergebende Wirkung
des Magneten mit Folgepolen dadurch eine Richtungswirkung sein wird, daß das unverändert
gebliebene Kraftfeld einen größeren magnetischen Ein-. fluß besitzt als das andere
magnetische Feld, dessen Kraftlinien durch den Magnetschirm in ihrer Richtung beeinflußt
und abgeleitet sind.
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Aus praktischen Gründen ist es sehr zweckmäßig, den Magnetschirm als
Muffe auszubilden, die über den zugehörigen Magnetstab aufgeschoben und axial zu
demselben verschoben werden kann. Eine solche Anordnung ist einfach und in der Herstellung
billig, und trotzdem wird hierdurch eine leichte und durchaus zuverlässige Einstellung
ermöglicht. Jeder Magnet mit Folgepolen hat die Form eines Stabes oder einer Stange
und wird zweckmäßig dadurch gelagert, daß die Enden desselben in die Seitenwand
des Gehäuses 16 eingesetzt werden. Aus diesem Grund sind Bohrungen 31 und 32 bzw.
33 und 34 paarweise angeordnet, um die Magnetstäbe 28 bzw. 27 aufzunehmen. Diese
Bohrungen sind zu j e zwei in einer Linie und die so erhaltenen
Paare
im rechten Winkel zueinander angeordnet; ferner sind dieselben so bemessen, daß
die beispielsweise eingetriebenen Magnete in passender Weise in denselben festgehalten
werden. Die Muffen erhalten eine kreisförmige Innenfläche und können sieh, solange
sie nicht festgehalten werden, auf den Magneten frei drehen bzw. axial verschoben
werden.
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Um die Muffen durch Betätigung von außerhalb des Kompensatorgehäuses
16 angeordneten Teilen einzustellen, sind Mittel vorgesehen, die aus einem Paar
von drehbar angeordneten Teilen 35, 36 bestehen, an deren Enden Vorrichtungen angebracht
sind, durch welche man dieselben betätigen kann. Die äußeren Enden 37 bzw. 38 sind
im Gehäuse gelagert und mit Schlitzen 39, 40 versehen, in die man einen Schraubenzieher
einstecken kann. Das innere Ende des drehbaren Teils 35 ist mit einer Schnecke 41
versehen, die mit auf der Außenseite der Muffe 30 vorgesehenen Rillen 42
kämmt. Das innere Ende des drehbaren Teils 36 ist mit einem Triebrad 43 versehen,
das mit an der Außenseite der Muffe29 vorgesehenen Rillen44 kämmt. Hieraus ergibt
sich ohne weiteres, daß, wenn irgendeiner der drehbaren Teile gedreht wird, die
besondere mit diesem Teil verbundene Muffe sich dann,auf dem zugehörigen Magneten
axial verschiebt. Es ist ferner klar, daß die an den inneren Enden der drehbaren
Teile 35 und 36 vorgesehenen; mit den Rillen zusammenwirkenden Teile entweder beide
durch Schnecken oder beide durch Triebräder, wie dargestelft,. gebildet werden können;
aber in diesem Falle würden die drehbaren Teile im rechten Winkel zueinander angeordnet
sein, oder es müßten andere Zwischenglieder zur Verbindung derselben miteinander
vorgesehen werden, damit die äußeren Enden oder Köpfe 37, 38 der drehbaren Teile
in derselben radialen Ebene zugänglich sind. Wenn an den inneren Enden der drehbaren
Teile zum Zusammenwirken mit den Muffen ähnliche Teile angeordnet wären, wie in
der Zeichnung dargestellt, so würde . es nötig sein, die drehbaren Teile im rechten
Winkel zueinander anzuordnen. Durch die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
werden die Nachteile einer solchen Lagerung vermieden und gleichzeitig wird erreicht,
daß die äußeren Enden der drehbaren Teile an einer Stelle zugänglich sind. Bei einer
solchen Anordnung kann der Kompensator in Verbindung mit einem Kompaß verwendet
und eingestellt werden, der auf einer Instrumententafel angeordnet ist, da alle
nötigen Einstellungen sich auf der Vorderseite der Instrumententafel leicht ausführen
lassen.
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Die mit den Muffen zusammenwirkenden Teile 41 und 43 werden durch
frei tragende Federn 45, 46 in nachgiebigem Eingriff mit den Rillen der zugehörigen
Muffen 30 und 29 gehalten. Das freie Ende der Feder 45 ist nach oben gebogen
und greift in eine im drehbaren Teil 35 vorgesehene Aussparung 47 von ringförmiger
Ausbildung ein, während das fest eingespannte Ende der Feder 45 am Vorsprung 17
unverrückbar befestigt ist. Die Schraube 48, .durch welche die Feder 45 befestigt
wird, dient auch zur Befestigung der Feder 46, deren freies Ende nach unten umgebogen
ist und in eine ringförmige, im drehbaren Teil 36 vorgesehene Aussparung
eingreift. Die drehbaren Teile sind in der Wand des Gehäuses 16 so eingepaßt, daß
die Federn 45 und 46 hierdurch in ihrem Bestreben nicht beeinträchtigt werden, die
mit den Rillen zusammenwirkenden Teile 41 und 43 in nachgiebigen Eingriff mit den
Rillen der zugehörigen Muffen zu bringen. Die freien, lotrecht angeordneten Enden
der Federn 45 und 46 sind zweckmäßig so angeordnet, daß die drehbaren Teile
35,36 mit den in ihren Schulterbohrungen eingesetzten Köpfen 37 und 38 in
ihren Stellungen axial unverrückbar festgehalten werden. Die durch die Federn 45
und 46 aufrechterhaltenen Berührungsdrücke sind so gewählt, daß hierdurch etwaige
Verstellungen verhindert werden, die durch Stöße undErschütterungen verursacht werden
könnten, denen ein solches Gerät ausgesetzt ist, besonders wenn es auf einem Flugzeug
Verwendung findet.
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Wenn auch die beschriebene Anordnung sich besonders dazu eignet, die
Einstellung der Muffen gegenüber den Magneten aufrechtzuerhalten, so werden die
Rillen 42 und 44 vorzugsweise kreis- bzw. ringförmig ausgebildet, so daß eine etwaige
Verdrehung der Muffen gegenüber der zugehörigen Steuerteile 41, 43 keine axiale
Verschiebung der Muffen gegenüber den Magneten hervorruft. Durch die Anordnung der
ringförmigen Rillen wird ferner erreicht, daß die Einstellung der Muffen als dauernd
zuverlässig gelten kann, solange die Muffen nicht von befugter Hand neu eingestellt
werden. Für die Zähne wird zweckmäßig die v-Form gewählt, da durch dieselbe ein
richtiger Eingriff ohne Spiel gewährleistet wird. Es ist klar, daß die vorbeschriebenen
neuen Merkmale auch bei einem Kompensator Anwendung finden können, der nur einen
Folgepol statt zwei besitzt.
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Um jeden Zweifel darüber auszuschalten, welcher Kopf, und zwar 38
oder 37, für die Einstelung eines besonderen Magneten zu betätigen ist, werden die
beiden Köpfe zweckmäßig mit kennzeichnenden Aufschriften versehen, und zwar N, S
für den Kopf 38, durch
welchen die Nordsüdkomponente des ungewünschten
magnetischen Einflusses, und E, W für den Kopf 37, durch welchen die Ostwestkomponente
des ungewünschten magnetischen Einflusses berichtigt werden kann. Durch diese Vorsichtsmaßregel
wird jeder Mißgrift vermieden, der dadurch verursacht werden könnte, daß die beiden
Köpfe zusammen in einer lotrechten Ebene statt im rechten Winkel zueinander angeordnet
sind.
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Um unbefugten Personen, die mit dem Mechanismus nicht vertraut sind,
jede Veranlassung zu unerwünschten Hantierungen zu nehmen, wird eine bei 52 drehbar
gelagerte Platte 51 `vorgesehen. Eine federnde Unterlagscheibe 53 dient dazu, die
Berührung zwischen der Platte und dem Gehäuse des Gerätes aufrechtzuerhalten. In
ihrer normalen Stellung ist die Platte 51 lotrecht angeordnet (s. Fig. i), und in
dieser Stellung greift ein Ansatz 53 in eine Bohrung 32 ein. In dieser Stellung
sind die beiden Köpfe überdeckt; jedoch können sie dadurch zugänglich gemacht werden,
daß man die Platte 51 seitlich verschwenkt, um sie in eine Stellung zu bringen,
wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.
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Das Kompensatorgehäuse 16 kann an einem Kompaß durch Schrauben befestigt
werden, die in Bohrungen 54, 55 der Ansätze 21 und 2o -nach oben eingreifen (s.
Fig. 3).