DE59960C - Elektrischer Compafs mit Cursverzeichner - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42: Instrumente.

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Neuerungen an Compassen mit Kursverzeichner bezwecken die Drehung der Compafsbüchse in dem der Abweichung des Schiffes entgegengesetzten Sinne, anstatt mittelst des im Patent No. 56519 beschriebenen Motors mit Wendegetriebe, vermittelst eines Elektromotors zu bewirken, welcher — um die Drehung der Compafsbüchse in der einen oder anderen Richtung einleiten zu können — zwei im entgegengesetzten Sinne wirkende Commutatoren oder Stromleitungen besitzt und daher keines anderen Wendegetriebes bedarf.

Die Uebertragung der Bewegung von der Achse des Elektromotors auf die Welle der Compafsbüchse kann durch ein die Umdrehungsgeschwindigkeit regulirendes Zwischenrad oder deren mehrere stattfinden.

Einen weiteren Theil der Neuerungen bilden Einrichtungen, durch welche mit der graphischen Darstellung der Kursangaben auch die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes verzeichnet werden kann.

In beiliegender Zeichnung zeigt:

Fig. ι einen Verticalschnitt des elektrischen Compasses mit Elektromotor und Kursverzeichner,

Fig. 2 eine Oberansicht des für den Ferncompafs bestimmten Stromwenders.

Fig. 3 zeigt in Oberansicht die innere Einrichtung eines Ferncompasses der im Patent No..56519 beschriebenen Art.

Fig. 4 zeigt ein Schema, aus welchem der Lauf des Stromes durch den Commutator, Elektromotor und zurück zur Elektricitätsquelle ersichtlich ist.

Fig. 5 ist eine Oberansicht der Nadeln eines Trockencompasses sammt Contactarm bezw. der die Enden der von der Elektricitätsquelle zu dem Commutator des Elektromotors führenden Leitungen bildenden Contacte.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Einrichtung des oberen Theiles des Apparates, und zwar vom Zahnrad ^ ¹ nach aufwärts in gleicher Weise, wie im Haupt-Patent angegeben, ausgeführt; jedoch ist das Gewicht nebst dem zum Aufziehen des Motors dienenden Flaschenzug beseitigt, da der Motor mit Wendegetriebe nicht vorhanden ist.

Die Schreibwalze M ist seitwärts von der Welle b aufgestellt und mit ihr durch Zahnräder verbunden. Der Schreibstift m¹ wird in bekannter Weise von einem Uhrwerk M^[ längs der Schreibwalze M hin bewegt.

Die Welle b ist gekürzt Und lagert mit ihrem unteren Zapfen in einem Gestell G G, welches zugleich den hier aus zwei gezahnten Rädern HH¹, Fig. 2, bestehenden und zur Uebertragung der Kursangaben auf die Ferncompasse (Fig. 3) dienenden Stromwender trägt, sowie andererseits auch für die Montirung einzelner Theile des Elektromotors Stützpunkte bietet. EFE ist ein beliebiger, für den gegebenen Zweck geeigneter Elektromotor, wel-

eher in dem für Fig. ι gewählten Falle aus dem am Boden des Compafshäuschens B befestigten ringförmigen Elektromagnete EE, aus der Gylinderarmatur F, dem Doppelcommutator D und aus dem Triebrädchen ^ besteht.

Commutator D und Zahnrädchen \ sind auf der Achse der Cylinderarmatur festgekeilt. Das Rädchen \ greift in die Zähne des Rades ^¹ ein, welch letzteres durch weitere Zwischenräder, wie ^² £³, mit dem auf der Welle b befestigten Zahnrad B¹ verbunden ist, wodurch die Rotation der Cylinderarmatur auf die Welle b und auf das Gestell A des magnetischen oder unmagnetischen Compasses "übertragen wird.

Die galvanische Batterie oder sonstige Elektricitätsquelle C dient bei dieser Einrichtung zum Beschicken des vom positiven Pol in die Compäfsbüchse, sodann zum Elektromotor und zurück zum negativen Pol geführten Stromkreises, während C¹ die Stromquelle für die Stromleitung des Ferncompafssystems (Fig. 3) bildet, welches im Patent No. 56519 beschrieben ist.

Die Circulation im Stromkreise der Batterie C geschieht, je nachdem eine Drehung des Schiffes nach rechts oder links bezw. ein Contact zwischen dem an der Nadel G des Compasses befindlichen Arm a³, Fig. 5, und den die Enden der Leitungen 1 und 2 bildenden Contacten a¹ oder α² entsteht, in folgender Weise:

Erfolgt z. B. eine Drehung des Schiffes nach rechts und wird durch Contact a¹ a³ die Leitung ι und 2 geschlossen, so fliefst der Strom 3 vom positiven Pol durch den Schleifcontact c⁸ und die Weiterleitung 3 in der hohlen Welle b — oder längs derselben, wenn sie massiv ist — zum Quecksilberbecher g·⁴, Fig. 5. Von g* gelangt der Strom durch die Contactstücke α³ α¹ in die Zweigleitung 1, welche zum Schleifcontact c¹ und von dort zum Commutator D führt. Der weitere Lauf des Stromes durch den Commutator, Elektromotor und zurück zur Batterie C ist aus Fig. 4 ersichtlich, in welchem i i^l i-. . . acht halbkreisförmige Metallkämme darstellen sollen, welche an der auf der Achse der Armatur befestigten Walze D isolirt angebracht sind.

Der bei Commutatoren üblichen Anordnung entsprechend sollten < die Enden der einander gegenüberstehenden Kämme, wie i und i^l etc., selbstredend an einander stofsen. In Fig. 4 wurde aber ein Abstand zwischen ihnen gelassen , um die Stromvertheilung ersichtlich zu machen. Der Deutlichkeit halber erscheinen auch die Schleiffedern αα'ββ¹ etwas abseits von der Walze gerückt, während dieselben in Wirklichkeit natürlich über die Kämme ti¹ . . . reichen und durch Federdruck an dieselben angeprefst sein müssen, um ähnliche Schleifcontacte wie c^l c^ c³ zu bilden.

Der bei α angelangte Zweigstrom 1 fliefst durch die Gabel e¹ und durch das Commutatorsegment i\ welches bei 0 mit den Drahtwindungen der Armatur F leitend verbunden ist, in diese Draht windungen, verläfst dieselben bei r, gelangt durch die Leitung r i^B und über die Gabel e³ der Feder α¹ (auf dem Wege α¹ χ) in die Drahtwindungen des Elektromagneten E und kehrt, dieselben bei y verlassend, wieder zur Batterie zurück.

Wird die Armatur F infolge dieses Stromschlusses in Rotation versetzt, so findet beim Uebertritt der Schleiffedern α α¹ auf die Commutatorsegmente iP . . . der zweiten Walzenhälfte die Stromcirculation durch die Drahtwindungen der Armatur entgegengesetzt, wie vorher, statt, so dafs die bekannte continuirliche Rotation der Armatur entsteht, welche durch die Zahnräder % ζ¹ . . . auf die Welle b übertragen wird und in dem Sinne regulirt ist, dafs das Compafsgestell a, Fig. 1, entgegengesetzt zur Schiffsdrehung rotiren mufs.

Sobald infolge dessen die Berührung der Contactstücke a² und a³ aufhört, wird der Stromschlufs unterbrochen und der Elektromotor dadurch zum Stillstand gebracht. Die Compäfsbüchse ist dann wieder meridional gerichtet.

Dreht das Schiff nach links, so entsteht zwischen a^l und a³, Fig. 5, Contact. Der Strom 3 gelangt in diesem Falle durch die Zweigleitung 2 zur Schleiffeder ß, dann über _e5jB I₃₆; _r j_n Jj₆ Drahtwindungen, durchfliefst dieselben entgegengesetzt wie beim Contact α² λ³, gelangt von 0 über Pe¹ von ß¹ nach χ und nach Durchströmung des Elektromagneten E von y zurück zum negativen Pol der Batterie C.

Infolge der entgegengesetzten Circulation des Stromes in den Drahtwindungen der Armatur findet in derselben der entgegengesetzte Polwechsel statt, wie beim Kreislauf über die Zweigleitung 1, so dafs auch die Rotation der Armatur im entgegengesetzten Sinne stattfindet und das Compafsgestell nach rechts gedreht wird, bis der Contact α¹ a^s gelöst ist, worauf kein Kreislauf stattfindet und der Apparat wieder zur weiteren Function bereit ist.

Bei Anwendung eines Elektromotors kann das obere Compafsgehäuse Ä^l sowie der Motor selbst und auch die Schreibwalze M und der Stromwender HH¹ je nach den örtlichen Verhältnissen eines Schiffes von einander getrennt angeordnet werden, indem man entweder elektromagnetische oder mechanische Transmissionen zur Uebertragung der Rotation der Armatur F auf die Welle b, die Schreibwalze M und den Stromwender HH¹ anwendet.

Aufserdem kann die Einrichtung getroffen werden, dafs man die Zweigleitungen 1, 2 nach ihrem Austritt bei c¹ c², anstatt zum Elektromotor, zu zwei Relais und von dort zur Batterie C zurückführt.

Je nachdem α¹ oder α? mit α³, Fig. 5, in Contact gelangt, schliefst dann das eine oder das andere Relais die betreffende Zweigleitung eines eigenen Stromkreises des Elektromotors, welcher von einer eigenen Stromquelle zu den Commutatorfedern α β und nach dem Austritt bei y zu dieser Stromquelle zurückführt.

Schliefslich können, um die Eventualität von Todtenpunktstellungen der Armatur zu vermeiden, anstatt eines gröfseren Elektromotors zwei kleinere angewendet werden, deren Armaturrädchen £ in das Zahnrad ^¹ derart eingreifen, dafs die Längsschnitte der beiden Armaturen nahezu senkrecht, auf einander stehen.

Die im Vorstehenden beschriebene Einrichtung zur Drehung der Compafsbüchse auf elektromotorischem Wege kann auch bei Liquid-Compassen sowie bei unmagnetischen Compassen, wie z. B. Gyroskopen, verwendet werden.

Die vom Uhrwerk M¹ bewegte Schreibvorrichtung kann auch dazu benutzt werden, die jeweilige Fahrgeschwindigkeit des Schiffes zum Zwecke der Controle auf der Schreibwalze M bleibend zu verzeichnen.

Zur Erreichung dieses Zweckes wird neben dem Stift m¹, Fig. 1, der Schreibvorrichtung noch ein zweiter Stift angebracht, welcher durch einen am Wagen der Schreibvorrichtung befestigten Elektromagneten in bestimmten Momenten an die Schreibwalze M angedrückt und nach Unterbrechung des betreffenden Stromschlusses durch eine Spiralfeder zurückgezogen wird.

Vom Elektromagneten dieses zweiten Stiftes führt man zu dem jetzt allgemein verwendeten Patent-Logg mit Zählwerk (Tourenzähler) und Glockensignal eine in eine eigene Stromquelle eingeschaltete Drahtleitung, welche nahe am Zählwerk unterbrochen ist.

Der Signalhammer oder ein Rädchen des Zählwerkes steht mit der Drahtleitung an der unterbrochenen Stelle derart in Verbindung, dafs z. B. bei jedem Glockenschlag oder nach je einer ganzen Umdrehung des Rädchens der Strom geschlossen wird. Ist der Glockenschlag vorüber oder hat der betreffende Zahn des Rädchens den Schlufshebel passirt, so wird der Hebel durch eine Feder zurückgezogen und damit die Leitung wieder unterbrochen.

Im Moment des Stromschlusses wird der Elektromagnet des zweiten Stiftes erregt und letzterer an den Papiercylinder angedrückt; findet im Moment darauf wieder Stromunterbrechung statt, so zieht die Feder des Stiftes denselben zurück, und auf dem Papiercylinder verbleibt ein sichtbarer Punkt oder Eindruck, welcher die Zeit des Stiftdruckes markirt.

Da der Schlagapparat des Zählwerkes derart eingerichtet ist, dafs beispielsweise nach jeder Zurücklegüng einer Seemeile ein solcher Schlag erfolgt, bezw. dafs entweder durch den mit dem Schlagwerk oder mit dem erwähnten Zahnrad in Verbindung gebrachten Schlufshebel nach je einer zurückgelegten Seemeile oder sonstigen Längeneinheit der Stromschlufs erfolgt, so ist es klar, dafs der Abstand zwischen je zwei vom zweiten Stift auf dem Papiercylinder gemachten Punkten die Zeit angiebt, binnen welcher die bezügliche Distanzeinheit zurückgelegt worden ist.

Es ist nun allerdings der Fall, dafs man die Gesammtzahl der seit einem bestimmten Zeitpunkt zurückgelegten Seemeilen vom Zifferblatt des Patent - Loggs unmittelbar ablesen kann. Aber es ist andererseits für die praktische Navigation auch von Wichtigkeit, auch die in den Zwischenzeiten eingehaltenen Fahrgeschwindigkeiten ermitteln und constatiren zu können, was durch die in vorstehender Weise auf den Papiercylinder gebrachten Punktintervalle leicht geschehen kann, da ja der Gang der Schreibstifte durch die Uhr M¹ regulirt wird und die verticale Scalaeintheilung des Papiercylinders zur Angabe der Zeitmomente dient, in welchen die Stifte je einen Scalatheil oder eine Zeitparallele passiren.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Bei elektrischen Compassen mit drehbarem Compafsgestell als Ersatz des im ersten Ansprüche des Patentes No. 56519 angegebenen Motors mit Wendegetriebe ein Elektromotor, welcher, um die Drehung der Compafsbüchse in der einen oder in der anderen Richtung einleiten zu können, anstatt des Wendegetriebes zwei in entgegengesetztem Sinne wirkende Commutatoren oder Stromleitungen besitzt:

2. Bei elektrischen Compassen mit drehbarem Compafsgestell der; im Patent No. 56519 angegebenen Einrichtung zur Verzeichnung der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit die Anordnung eines mittelst Elektromagneten bethätigten Schreibstiftes an der zur Kursverzeichnung dienenden Schreibvorrichtung in Verbindung mit dem Zählwerk eines Patent-Loggs (Wegmesser).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen