DE686727C

DE686727C - Altimeter

Info

Publication number: DE686727C
Application number: DE1938A0086916
Authority: DE
Inventors: Walter Springer
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1938-05-24
Filing date: 1938-05-24
Publication date: 1940-01-15

Description

DEUTSCHES· REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
15. JANUAR 1940ISSUED ON
JANUARY 15, 1940

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 42 k GRUPPE 9CLASS 42k GROUP 9

Walter Springer in Berlin-SteglitzWalter Springer in Berlin-Steglitz

ist als Erfinder genannt worden.has been named as the inventor.

Askania-Werke Akt.-Ges. in Berlin-Friedenau HöhenmesserAskania-Werke Akt.-Ges. in Berlin-Friedenau Altimeter

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Mai 1938 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 21. Dezember 1939Patented in the German Empire on May 24, 1938, as of the issue of the patent, published on December 21, 1939

Vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an Höhenmessern, die bekanntlich mit einer Vorrichtung zur Berücksichtigung des jeweiligen Barometerstandes versehen sein müssen. Vor Ablesung des Instrumentes muß eine Bezugsdruckanzeige auf den tatsächlich am Boden herrschenden Druck eingestellt werden, damit die Angabe auf der Höhenskala fehlerfrei ist.The present invention relates to an improvement in altimeters known in the art provided with a device to take into account the respective barometer reading must be. Before the instrument can be read, a reference pressure display must point to the actual pressure prevailing on the ground must be set so that the indication on the height scale is correct.

to Bisher ist die erforderliche Korrektureinrichtung meistens so ausgeführt worden, daß hinter dem Zifferblatt eine zweite in Millimeter Quecksilber oder Millibar geteilte und mit dem Meßwerk verbundene Skala an· gebracht ist, die durch ein Fenster im Zifferblatt an einer Marke abgelesen wird. Diese Skala genügt für einen kleineren Bereich der Druckschwankung, wobei dieser Bereich etwa durch den höchsten und tiefsten Barometerstand gekennzeichnet ist. Es wird aber in steigendem Maße ein größerer Bereich erforderlich, und zwar- durch den Umstand, daß Landungen auch in beträchtlichen Höhen, etwa bis zu 2500 m, in Frage kommen. Bei solchen Höhen muß der Korrekturbereich erheblich erweitert werden. Damit tritt die Schwierigkeit auf, die dem großen Druckbereich entsprechende lange Bezugsskala unterzubringen. Die Länge der Skala ist außer durch die Bereichgrenzen bestimmt durch die Genauigkeit, mit der der Druck eingestellt werden kann. In dieser Hinsicht kann ein geringstes Maß der Ablesegenauigkeit nicht unterschritten werden, z. B. ein Teilstrich je Millibar, wobei der Abstand der Teilstriche voneinander so groß sein muß, daß etwa ¹J₂ Millibar noch gut geschätzt werden kann. Hierbei wirkt erschwerend mit, daß Höhe und Druck durch eine logarithmische Funktion miteinander verbunden sind, so daß die Skala der Bezugsanzeige gegen das eineEnde hin zusammengedrängt ist. Es ist bereits bekannt, die Bezugsanzeige an mehreren scheibenartigen Skalen und Marken oder an einem mehrstelligen Zählwerk vorzunehmen. Demgegenüber besteht der derSo far, the necessary correction device has mostly been designed in such a way that a second scale, divided into millimeters of mercury or millibars and connected to the measuring mechanism, is attached behind the dial, which is read from a mark through a window in the dial. This scale is sufficient for a smaller range of pressure fluctuations, this range being characterized by the highest and lowest barometer reading. Increasingly, however, a larger area is required, due to the fact that landings are also possible at considerable heights, for example up to 2500 m. At such heights, the correction range must be expanded considerably. This creates the difficulty of accommodating the long reference scale corresponding to the large pressure range. The length of the scale is determined not only by the range limits but also by the accuracy with which the pressure can be set. In this regard, the accuracy of the reading cannot be undercut, e.g. B. one graduation per millibar, the distance between the graduation lines must be so large that about ¹ J ₂ millibars can still be estimated well. This is made more difficult by the fact that height and pressure are connected to one another by a logarithmic function, so that the scale of the reference display is compressed towards one end. It is already known to make the reference display on several disk-like scales and marks or on a multi-digit counter. In contrast, there is the

Erfindung zugrunde liegende prinzipielle neue Gedanke darin, daß als Träger für die Bezugsdruckskala ein dünnes Band benutzt wird, wie es bei anderen Instrumenten, z. B. Uhren, Kalendern usw., an sich als Skalenträger bekannt ist. Das Band ist auf zwei Aufwickelkörper bzw. Spulen aufgewickelt, zwischen denen es von der einen ab- und auf die andere auflaufend und umgekehrt hin und ίο her gewickelt werden kann, wobei ein kurzes freies Stück zwischen den Spulen am Ablesefenster vorbeigeführt wird. Da ein Band von beispielsweise 4 bis 6 m Länge im aufgespul-" ten Zustande nur eine kleine Rolle von einigen Zentimeter Durchmesser bildet, kann das Band becjuem im Gehäuse des Höhenmessers untergebracht werden. Bei einer für die Skala zur Verfügung stehenden Länge von einigen Metern kann die Ablesegenauigkeit selbst bei einem Bereich von 850 bis 1050 Millibar im engsten Teil der Skala noch ¹ZiO Millibar betragen..' Außerdem ist wegen des zwangsläufigen logarithmischen Zusammenhangs der beiden Skalen gerade ein Band von ganz besonderem Vorteil gegenüber jenen bekannten Anordnungen, die für den Bezugsdruck ein Zählwerk benutzen, das in Dezimalen sprungweise fortschaltet. In diesem Falle muß zwischen Bezugsanzeige und Höhenanzeige ein Organ vorgesehen sein, das den logarithmischen Zusammenhang entzerrt. Eine solche Entzerrungsvorrichtung kann aber nur bis zu einem ganz bestimmten Grade genau sein. Höhere Ansprüche an Genauigkeit, z. B. ¹Z₁₀ bis ²Zi₀ Millibar, können von einer derartigen Anordnung, die die barometrische Höhenformel graphisch auflösen muß, nicht erfüllt werden. Von einem Entzerrungsglied und der dadurch bedingten geringeren Genauigkeit ist die Bandanordnung vollkommen frei, da infolge des fortlaufenden Skalenträgers die Teilstriche für jeden Bruchteil genau an der theoretisch richtigen Stelle angebracht werden können. Das Band selber besteht zweckmäßigerweise aus Metall, etwa nichtrostendem Stahl, um größte Sicherheit gegen Riß oder Bruch sowie große Längenkonstanz zu gewährleisten.Invention underlying principle new idea is that a thin tape is used as a carrier for the reference pressure scale, as is the case with other instruments, such. B. clocks, calendars, etc., is known per se as a scale carrier. The tape is wound onto two winding bodies or reels, between which it can be wound from one to the other and from one to the other and vice versa, with a short free piece being led past the reading window between the reels. Since a tape of, for example, 4 to 6 m in length only forms a small roll of a few centimeters in diameter when wound up, the tape can be accommodated in the housing of the altimeter. With a length of a few meters available for the scale the reading accuracy even in a range from 850 to 1050 millibars in the narrowest part of the scale is still ¹ ZiO millibars. In addition, because of the inevitable logarithmic relationship between the two scales, a band is particularly advantageous compared to the known arrangements that are used for the reference pressure Use a counter that advances in decimals. In this case, an element must be provided between the reference display and the height display that corrects the logarithmic relationship. Such an equalization device can only be accurate to a very specific degree B. ¹ Z ₁₀ to ² Zi ₀ millibars, can of such a igen arrangement, which has to resolve the barometric altitude formula graphically, cannot be met. The band arrangement is completely free of an equalization element and the resulting lower accuracy, since the graduation marks for each fraction can be applied to the theoretically correct position due to the continuous scale carrier. The band itself is expediently made of metal, such as stainless steel, in order to ensure the greatest possible security against cracks or breakage and great constancy of length.

Bei der konstruktiven Ausführung des Grundgedankens ist die besondere Aufgabe zu lösen, daß jeder Stelle des Bandes unabhängig von der Bewegungsrichtung stets dieselbe Stellung des Meßwerkes entspricht. Diese Bedingung kann beispielsweise erfüllt werden, indem in bekannter Weise das Band perforiert' ist und das die Verstellung des Meßwerkes betätigende Zahnrad gleichzeitig das in die Perforation eingreifende Zahnrad antreibt. In den Abb. 1 bis 5 sind Aus-6.0 führungen dargestellt, bei der eine Perforation entbehrlich ist und bei der die Forderung der Übereinstimmung zwischen Band- und Meßwerkstellung durch eine einfache, dauerhafte und insbesondere absolut zuverlässige Anordnung erfüllt ist.In the constructive execution of the basic idea is the special task to solve that every point of the tape regardless of the direction of movement corresponds to the same position of the measuring mechanism. This condition can be met, for example are by in a known manner the tape is perforated 'and the adjustment of the Measuring mechanism actuating gear at the same time the gear engaging in the perforation drives. In Figs. 1 to 5 Aus-6.0 executions are shown in which a perforation is dispensable and in which the requirement of correspondence between tape and Measuring mechanism position through a simple, permanent and, in particular, absolutely reliable Arrangement is fulfilled.

Abb. ι ist eine Frontansicht; 1 und 2 sind die beiden Spulen; 3 ist das Band. Die Spulen werden über das Zahnrad 4 und das von außen betätigte Zahnrad 5 angetrieben. Die Verstellung des Meßwerkes erfolgt entweder von der Achse des Zahnrades 5 aus (Abb. 2 und 3) oder von der Achse der Spule 2 aus (Abb. 4 und 5). Abb. 2 und 4 stellen die eine Seitenansicht der Abb. 1 von unten gesehen dar, der freie Teil des Bandes ist also jenseits der Zeichenebene zu denken. Das Zahnrad 4 steht in Eingriff mit Zahnrad 6, das fest mit Spule 2 verbunden ist. Bei Drehung von 4 in Richtung des linken Pfeiles wickelt Spule 2 das Band auf. Spule 1 ist mit Zahnrad S nicht fest gekuppelt, sondern 8 übt durch die Federscheibe 9 einen Druck auf die Seite von Spule 1 aus, so daß das durch Spule 2 abgezogene Band infolge der Reibung strammgehalten wird. Bei Drehung von 4 in Richtung des rechten Pfeiles wird das Band von Spule2 abgewickelt, jetzt aber auch Spule ι in Aufwickelrichtung für das von 2 kommende Band angetrieben, und zwar nimmt das auf einer Achse mit 4 festsitzende Rastenzahnrad 7 (Abb. 3) die Klinke 10 des sonst auf der Achse lose sitzenden Zahnrades 11 mit, das in Eingriff mit 8 steht; letzteres ist, wie schon beschrieben, reibend mit 1 gekuppelt. Der Kerndurchmesser der Spulen ist verschieden gewählt, der von 1 ist gleich demjenigen Durchmesser, den Spule 2 mit aufgewickeltem Bande hat. Hierdurch wird erreicht, daß die Bandlänge, die durch den Zug von ι aufgespult werden kann, größer ist als die zwangsläufige Bandabwicklung von Spule 2. Der Unterschied zwischen Zug und Schub wird durch Gleiten der Reibungskupplung zwischen 1 und 8 ausgeglichen.Fig. Ι is a front view; 1 and 2 are the two coils; 3 is the tape. The coils are via the gear 4 and the externally operated gear 5 driven. The adjustment of the measuring mechanism takes place either from the axis of the gearwheel 5 (Figs. 2 and 3) or from the axis of the spool 2 (Figs. 4 and 5). Fig. 2 and 4 represent a side view of Fig. 1 seen from below, the free part of the band is therefore to be thought beyond the plane of the drawing. The gear 4 is in mesh with the gear 6, which is firmly connected to coil 2. When turning 4 in the direction of the left arrow Reel 2 takes up the tape. Coil 1 is with Gear S is not firmly coupled, but exerts pressure on the 8 through the spring washer 9 Side of reel 1, so that the tape withdrawn by reel 2 due to the friction is held tight. If you turn 4 in the direction of the right arrow, the band becomes unwound from coil2, but now also coil ι in the winding direction for that of 2 Coming tape driven, namely takes the one stuck on an axis with 4 Notched gear 7 (Fig. 3) the pawl 10 of the otherwise loosely seated gear on the axle 11 with which is in engagement with 8; The latter is, as already described, coupled with 1 by friction. The core diameter of the coils is chosen differently, that of 1 is equal to that diameter, the coil 2 with coiled gang has. This ensures that the tape length, which is through the Train can be wound up by ι, is greater than the inevitable tape unwinding of Coil 2. The difference between pull and push is made by sliding the friction clutch balanced between 1 and 8.

Das Wesentliche hierbei ist, daß die zum Transport kommende Bandlänge in beiden Drehrichtungen allein durch die Drehung nur ein und derselben Spule 2 bestimmt ist. . Damit entspricht aber, da Spule 2 mit dem Werksantrieb über Zahnrad 4 starr gekuppelt ist, jedem Punkte des Bandes in beiden Drehrichtungen stets dieselbe Stellung des Meßwerkes. Ferner ist auch kein Fehler durch den mit der Länge des aufgewickelten Bandes zunehmenden Durchmesser der Spule möglieh." da die Eichung des Instrumentes diese Abhäsgigkeit mit berücksichtigt. Die Eichung erfolgt nämlich so, daß bei fertig zusammengebautem Instrument zu jedem Werte der Höhenskala der genaue nach der Höhcnformel ugehörige Millibarwert auf der Bezugsskala eingetragen wird. Damit ist aber der Ein-The essential thing here is that the length of the tape to be transported must be in both Direction of rotation is determined solely by the rotation of only one and the same coil 2. . However, this corresponds to the fact that coil 2 is rigidly coupled to the factory drive via gear 4 is, each point of the tape in both directions of rotation always the same position of the measuring mechanism. Furthermore, there is also no error due to the length of the wound tape increasing diameter of the coil possible. " since the calibration of the instrument takes this dependency into account. The calibration namely takes place in such a way that with a fully assembled instrument for each value the Height scale the exact millibar value according to the height formula on the reference scale is entered. But this is the one

fluß der Durchmesseränderung vollständig ausgeschaltet, da ja die Eichung jedes Bandpunktes im Anschluß an die zwangsläufig gemeinsame Verstellung beider Skalen, mithin auch einschließlich der erfolgten Änderung des Durchmessers vorgenommen wird.flow of diameter change completely switched off, since the calibration of each tape point is following the inevitably common one Adjustment of both scales, therefore also including the change in diameter that has taken place.

In den Abb. 4 und 5 ist noch eine zweite Ausführungsmöglichkeit dargestellt. In Abb. 4 ist Zahnrad 12 dasjenige, das vom handbetätigten Rad 5 angetrieben wird. Es sitzt fest auf einer Achse mit 7 und 13 (Abb. 5). ..- Rad 13 hat ebenso wie 7 eine Rastenverzahnung, so daß über die Klinke 14 das Zahnrad 15 in der einen Drehrichtung gekuppelt werden kann. Die Verzahnung von Rad 7 sowie die Stellung der Klinke 10 ist gegensinnig zu der von 13 und 14. In je einer Drehrichtung wird nur das eine bzw. das andere der beiden Räder 15, ix mitgenommen.In Figs. 4 and 5, a second embodiment is shown. In Fig. 4 gear 12 is the one that is driven by the hand-operated wheel 5. It sits fixed on an axis with 7 and 13 (Fig. 5). ..- Wheel 13, like 7, has notched teeth, so that the gear 15 is coupled in one direction of rotation via the pawl 14 can be. The toothing of wheel 7 and the position of the pawl 10 are in opposite directions to that of 13 and 14. In each direction of rotation, only one or that other of the two wheels 15, ix taken along.

Rad 15 steht mit 6 und Rad 11 mit 8 in Eingriff. Rad S ist fest mit Spule 1 und 6 fest mit Spule 2 verbunden. Spule 2 wird in gleicher Weise wie Spule 1 durch eine Federscheibe 16 gebremst. An Stelle der dargestellten Kupplungen über Rastenzahnräder und Klinken kann vorteilhaft die an sich bekannte Freilaufkupplung benutzt werden. Der Antrieb des Meßwerkes erfolgt bei dieser Ausführung von einer der beiden Spulenachsen, wie z. B. durch die Welle 17 von Spule 2 oder von einem Zahnrad aus, das von einer dieser Spulen abhängig ist. In den beispielsweisen Ausführungen liegen die Spulenachsen parallel zur Gehäuselängsachse, infolgedessen muß das Band im rechten Winkel gebogen werden, um mit seiner Fläche parallel zur Vorderfläche am Fenster vorbeizugleiten. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, die Spulen so anzuordnen, daß ihre Achsen senkrecht zur Gehäuseachse liegen; die Umwinkelung des Bandes kann dann vermieden werden.Wheel 15 meshes with 6 and wheel 11 with 8. Wheel S is firmly connected to coil 1 and 6 is firmly connected to coil 2. Coil 2 is in braked by a spring washer 16 in the same way as coil 1. Instead of the one shown Couplings via ratchet gears and pawls can advantageously be the one known per se One-way clutch can be used. In this version, the measuring mechanism is driven by one of the two coil axes, such as B. by the shaft 17 of the coil 2 or from a gear, which of one of these coils is dependent. In the exemplary embodiments, the coil axes lie parallel to the longitudinal axis of the housing, as a result the tape must be bent at right angles in order to be parallel with its surface to slide past the window to the front face. It is of course easily possible to arrange the coils so that their axes are perpendicular to the axis of the housing; the bending of the tape can then be avoided will.

Die Bezifferung kann in das Band eingeprägt sein. Um auch im Dunkeln eine leichte Ablesung zu gewährleisten, können die Ziffern zweckmäßig durch eine Perforation dargestellt sein (Abb. 6), wobei hinter dem Bande in Größe des ganzen Ablesefensters eine Fläche mit Leuchtfaroe angebracht ist.The numbering can be embossed on the tape. To get one even in the dark To ensure easy reading, the digits can expediently through a perforation be shown (Fig. 6), behind the band in the size of the entire reading window a surface with luminous color is attached.

Claims

Patent claims:

1. Altimeter with reference pressure correction, characterized in that the Reference pressure scale attached to a band and each end of the band is connected to a winding body.

2. Altimeter according to claim i, characterized in that the drive both coils and the measuring mechanism is carried out by a drive axis that is connected to one of the Coils (2) is firmly connected via a gear (4) and with the other coil (1) via a notch gear (7) Ratchet gear (11, 10) and a gear (8) pressed on by a spring (9) is frictionally coupled, the core diameter of the frictionally coupled coil (1) being equal to that of the rigidly coupled Coil (2) including wound tape is.

3. Altimeter according to claim 1, characterized in that the drive of both coils takes place from a drive axis which drives via two notched gears (7, 13) and pawls (10, 14) gears (11, 15), which are arranged in opposite directions of rotation are in engagement with the spool drive wheels (6, 8), which are braked by spring bodies (9, 16), the adjustment of the measuring mechanism being carried out by one of the spools or by a gear wheel dependent on the same.

4. Altimeter according to Claims 1 to 3, characterized in that the inscription designed as a perforation and a surface with luminous paint is attached in the reading window behind the band.

1 sheet of drawings