DE644591C

DE644591C - Device for recording the ship's path

Info

Publication number: DE644591C
Application number: DEG87511D
Authority: DE
Original assignee: Compagnie des Forges et Acieries de la Marine et dHomecourt
Current assignee: Compagnie des Forges et Acieries de la Marine et dHomecourt
Priority date: 1933-04-20
Filing date: 1934-02-24
Publication date: 1937-05-08

Description

in Parisin Paris

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufzeichnung des Weges eines Schiffes auf einer Karte unter Verwendung zweier Steuermotoren, mittels eines Schreibstiftes, der über der Karte entsprechend der Bewegung des Fahrzeuges verschoben wird. Die Verschiebung findet in jedem Augenblick mit einer Geschwindigkeit statt, deren Verhältnis zur Schiffsgeschwindigkeit dem Maßstabe der Karte entspricht, sowie in einer Richtung, die der Fahrtrichtung des Schiffes auf der Karte entspricht. Der Schreibstift gibt dann in jedem Augenblick die Lage des Schiffes an, und durch seine Verschiebung wird der Weg des Schiffes auf der Karte eingezeichnet.The invention relates to a device for recording the path of a ship a card using two control motors, by means of a pen that is over the map is moved according to the movement of the vehicle. The postponement takes place in every moment with a speed whose relation to The speed of the ship corresponds to the scale of the map and in a direction that corresponds to the direction of travel of the ship on the map. The pen then gives in the position of the ship at every moment, and its displacement becomes the path of the ship is drawn on the map.

Nach der Erfindung besteht die Vorrichtung zur Aufzeichnung des Schiffsweges aus einem Gleichstromgenerator, dessen Umdrehungszahl der Schiffsgeschwindigkeit proportional ist und an dem zwei um go° gegeneinander versetzte, verschiebbare Bürstenpaare vorgesehen sind, die durch einen Kreiselkompaß stets so eingestellt werden, daß das eine Bürstenpaar mit der neutralen Linie des Kollektors einen Winkel bildet, der dem Winkel entspricht,.den die Bewegungsrichtung des Schiffes mit einer festen Richtung, beispielsweise der Nord-Süd-Richtung, einschließt, und aus zwei Elektromotoren, von denen der eine an das eine Bürstenpaar, der andere an das andere Bürstenpaar des Generators angeschlossen ist. Die an dem einen Bürstenpaar erzeugte Spannung ist dann proportional der jeweiligen Komponente der Schiffsgeschwindigkeit in der zugehörigen Richtung, beispielsweise der Nord-Süd-Richtung, und die Spannung an dem um 90⁰ versetzten Bürstenpaar ist proportional der Komponente der Schiffsgeschwindigkeit in der zu der genannten Richtung senkrechten Richtung, also beispielsweise der Ost-West-Richtung. Infolgedessen bewirkt der eine Elektromotor, der mit dem ersten Bürstenpaar verbunden ist, eine Verschiebung des Schreibstiftes auf der Karte in der einen (Nord-Süd-) Richtung und der andere eine Verschiebung in der dazu senkrechten (Ost-West-) Richtung. Die tatsächliche Bewegung des Schreibstiftes entspricht daher genau der Bewegung des Schiffes.According to the invention, the device for recording the ship's path consists of a direct current generator whose number of revolutions is proportional to the ship's speed and on which two pairs of displaceable brushes offset from one another by go ° are provided, which are always set by a gyro compass so that one pair of brushes with the The neutral line of the collector forms an angle which corresponds to the angle that includes the direction of movement of the ship with a fixed direction, for example the north-south direction, and of two electric motors, one of which is connected to one pair of brushes, the other is connected to the other pair of brushes of the generator. The voltage at the generated a pair of brushes is then proportional to the respective component of the speed of the ship in the corresponding direction, for example the north-south direction, and the voltage at the 90 ⁰ offset pair of brushes proportional to the component of the speed of the ship in the above to the direction perpendicular direction, for example the east-west direction. As a result, the one electric motor connected to the first pair of brushes causes the pen to be displaced on the map in one (north-south) direction and the other in the direction perpendicular to it (east-west). The actual movement of the pen therefore corresponds exactly to the movement of the ship.

In der Zeichnung dient Fig. 1 zur Erläuterung des der Vorrichtung zugrunde liegenden Verfahrens.In the drawing, FIG. 1 serves to explain the device on which the device is based Procedure.

Fig. 2 stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung dar. Fig. 2 shows schematically an embodiment of the invention.

In der Fig. 1 ist angenommen, daß C den vom Schiff zurückgelegten Weg darstellt und daß diese Kurve zu zwei zueinander rechtwinkligen Koordinatenachsen Ox und Oy (beispielsweise einem Meridian und einem Breitengrad) in Beziehung gesetzt ist, so kannIn FIG. 1 it is assumed that C represents the path covered by the ship and that this curve is related to two mutually perpendicular coordinate axes Ox and Oy (for example a meridian and a degree of latitude)

der die momentane Geschwindigkeit des Punktes A darstellende Vektor beispielsweise durch die Tangente AB an der Kurve C abgebildet werden.
Während eines Zeitintervalls dt kann der zurückgelegte Weg de durch einen unendlich kleinen Vektor AD mit gleicher Richtung und Sinn wie der Geschwindigkeitsvektor dargestellt werden und hat den Wert:the vector representing the instantaneous speed of point A can be mapped to curve C by tangent AB, for example.
During a time interval dt , the distance de covered can be represented by an infinitely small vector AD with the same direction and meaning as the velocity vector and has the value:

de = V · dt. de = V dt.

Zerlegt man dieses Längenelement AD in zwei Komponenten nach Ox und Oy, so erhält man die Vektoren AH und AK. Wenn χ den Winkel von y mit der Fahrtrichtung des Schiffes darstellt, beispielsweise den Winkel MAß, so ist:If this length element AD is broken down into two components according to Ox and Oy, the vectors AH and AK are obtained. If χ represents the angle of y with the direction of travel of the ship, for example the angle MEAS, then:

AK = V · cos α · dt, All = V · sin α · dt, AK = V cos α dt, All = V sin α dt,

während der vom Schiff zurückgelegte Weg gleich der Summe der Längenelemente de, nämlich j V · dt ist.while the distance covered by the ship is equal to the sum of the length elements de, namely j V · dt .

Man ersieht also, daß der Schreibstift auf einem bestimmten Maßstab die Bewegung des Schiffes nach Größe und Richtung wiedergeben kann, indem die augenblickliche Geschwindigkeit nach zwei rechtwinkligen Koordinatenachsen aufgelöst wird; dabei ist die dem Stift gleichzeitig nach diesen beiden Achsen auferlegte Geschwindigkeit proportional:One can see, then, that the pen on a certain scale shows the movement of the Ship size and direction can be reproduced by the current speed is resolved according to two right-angled coordinate axes; while the pin is at the same time on these two axes imposed speed proportional:

V · sin a und V · cos a. V · sin a and V · cos a.

Die Vorrichtung nach Fig. 2, welche die obigen Überlegungen auswertet, zeigt einen Schreibstift 1, der sich vor einer Karte ABCD in einer Gleitschiene 2 unter der Wirkung eines Antriebsmotors 3 verschiebt. Die Gleitschiene 2 kann sich ihrerseits in einer zur Verschiebungsrichtung des Stifts in dieser Schiene senkrechten Richtung mittels eines zweiten Antriebsmotors 4 bewegen.The device according to FIG. 2, which evaluates the above considerations, shows a pen 1 which moves in front of a card ABCD in a slide rail 2 under the action of a drive motor 3. The slide rail 2 for its part can move in a direction perpendicular to the direction of displacement of the pin in this rail by means of a second drive motor 4.

Die Motoren 3 und 4 verschieben also den Schreibstift 1 nach zwei zueinander senkrechten Richtungen. Diese Motoren werden durch die Bürstenpaare 6, 7 und 5, 8 einer Gleichstrommaschine 9 (Motor oder Dynamo) gespeist. The motors 3 and 4 therefore move the pen 1 to two mutually perpendicular Directions. These motors are powered by the pairs of brushes 6, 7 and 5, 8 of a DC machine 9 (motor or dynamo).

Diese Bürstenreihen werden zueinander in einen feststehenden Abstand von 90⁰ elektrisch gebracht und können sich um den Kollektor verschieben, ohne daß sich ihr Abstand verändert.These rows of brushes are brought together electrically in a fixed distance of 90 ⁰ and can shift to the collector without changing their spacing changed.

Die Bewegung dieser beiden Bürstenpaare wird durch einen Empfänger II gelenkt, der seinerseits von einem Kreiselkompaß gesteuert wird und genau alle Bewegungen der Kompaßrose wiedergibt, so daß die Bürsten 5, 6 immer mit der neutralen Kollektorlinie einen Winkel bilden, der gleich dem oben bezeichneten Winkel ist. Diese Lenkung wird beispielsweise mittels einer bekannten elektrischen Steuervorrichtung durchgeführt.The movement of these two pairs of brushes is directed by a receiver II , which in turn is controlled by a gyro compass and precisely reproduces all movements of the compass rose, so that the brushes 5, 6 always form an angle with the neutral collector line which is equal to the angle indicated above . This steering is carried out, for example, by means of a known electrical control device.

Anderseits dreht sich der Anker der Maschine 9 mit einer Geschwindigkeit, die derije^igen des Schiffes proportional ist. ;-?.J5ie Erregung des Dynamos 9 sowie diejenige jedes der beiden Motoren 3 und 4 ist voneinander unabhängig und genau konstant gehalten.On the other hand, the armature of the machine 9 rotates at a speed that is the same of the ship is proportional. ; - ?. J5 The excitation of Dynamo 9 as well as that each of the two motors 3 and 4 is kept independently and precisely constant.

Man sieht also, daß die an den Bürstenenden 6, 7 und S, 8 erzeugten elektromotorischen Kräfte proportional sind:So you can see that the electromotive generated at the brush ends 6, 7 and S, 8 Forces are proportional:

1. der Geschwindigkeit des Ankers 9, d.h. der Schiffsgeschwindigkeit,1. the speed of the armature 9, i.e. the speed of the ship,

2. dem Cosinus des von den Bürsten und ■der Neutrallinie gebildeten Winkels, d.h.:2. the cosine of the angle formed by the brushes and ■ the neutral line, i.e .:

,Π, Π

(α) für die Bürsten 6, 7(α) for the brushes 6, 7

und (- -α) für die Bürsten 5, 8.and (- -α) for brushes 5, 8.

Es folgt daraus, daß die elektromotorische Kraft an den Bürstenenden 6, 7 proportionalIt follows that the electromotive force at the brush ends 6, 7 is proportional

V · cos α ist, die elektromotorische Kraft an den Bürstenenden 5, 8 dagegen proportional V · cos α, while the electromotive force at the brush ends 5, 8 is proportional

V · cos (—α), d. h. V · sin α ist. V · cos (-α), ie V · sin α.

Da die Anfangsstellung der Bürstenpaare so gewählt ist, daß der Winkel α genau gleich dem Winkel der Fahrtrichtung des Schiffes mit der Richtung Oy bei der Ingangsetzung des Apparates ist, werden also die Motoren 3 und 4 dauernd mit Spannungen gespeist, die entsprechend proportional:Since the initial position of the pairs of brushes is chosen so that the angle α is exactly the same as the angle between the direction of travel of the ship and the direction Oy when the apparatus is started, the motors 3 and 4 are continuously fed with voltages that are proportionally:

V · cos α für den Motor 3, V cos α for motor 3,

V - sin α für den Motor 4 V - sin α for the motor 4

sind, und zwar unabhängig von den Änderungen von V und von ct. are independent of the changes in V and ct.

Die Geschwindigkeit des Schreibstiftes I wird also die Resultierende der Geschwindigkeiten dieser beiden Komponenten sein, wie oben auseinandergesetzt wurde, und die Verschiebungen des Schreibstiftes während einer bestimmten Zeitdauer werden nach Größe und Richtung die tatsächlichen Verschiebungen des Schiffes während der gleichen Zeitdauer darstellen. Infolgedessen wird die aufgezeichnete Kurve genau den vom Fahrzeug verfolgten Weg abbilden.The speed of the pen I becomes the resultant of the speeds of these two components, as discussed above, and the displacements of the pen during a certain period of time, the actual displacements are determined according to size and direction of the ship during the same period of time. As a result, the recorded The curve shows exactly the path followed by the vehicle.

Claims

Claim:

A device for recording the path of a vessel on a map by means of a pen using two control motors, characterized in that IAO two 90 ⁰ staggered to a direct current generator (9) whose speed of rotation is proportional to the speed of the ship, displaceable pairs of brushes (6, 7 or 5, 8)

are provided, which are always set by a gyro compass (R) so that the one pair of brushes (6, 7) with the neutral line of the collector forms an angle (a) that corresponds to the angle of the direction of movement of the ship with a fixed (z. B. the north-south) direction, so that the voltage occurring on this pair of brushes (6, 7) is proportional to the respective component of the ship's speed (AK) in the relevant (north-south) direction and the voltage on the around 90 ⁰ offset pair of brushes (5,8) is proportional to the component (AH) of the ship's speed in the direction perpendicular to said direction (east-west), and that an electric motor (3, 4) is connected to each of the pairs of brushes one (3) causes the pen (1) to move on the map in a (e.g. north-south) direction and the other (4) in the perpendicular (east-west) direction.

1 sheet of drawings