DE85165C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche an Stelle der bekannten telegraphischen Empfängervorrichtungen, z. B. des Morse - Schreibapparates und Thomson 'sehen Heberschreibwerkes, und bei Chronographen benutzbar sein soll, bei denen die Aufzeichnung mittelst eines magnetisch beeinfiufsten Schreibwerkzeuges oder durch die Wirkung eines electrischen Funkens erfolgt. Insbesondere sollen mit dieser Vorrichtung die Geschwindigkeiten bewegter Körper, beispielsweise Geschosse, gemessen werden können.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist es von Wichtigkeit, dafs die Aufzeichnung sofort bei Benutzung des Apparates erfolgt, während in den meisten bisher construirten Empfängerschreibapparaten ein merklicher Verzug in der Aufzeichnung dadurch veranlafst wird, dafs die in den. Apparat eingeleitete Bewegung einem wägbaren Körper, wie z. B. dem Heberschreibstift beim Thomson'sehen Apparat, mitgetheilt werden mufs.

Bei dem Gegenstande der Erfindung wird der Lichtstrahl als aufzeichnendes Mittel benutzt, für dessen Bethätigung kein angebbarer Zeitbetrag in Frage kommt. Diesen Lichtstrahl läfst man auf eine lichtempfindliche Platte fallen, wo seine Wirksamkeits- und Unterbrechungsphasen scharf und bestimmt aufgezeichnet werden. Um ein wägbares Mittel zur jeweiligen Lichtverdeckung bezw. einen Lichtschirm entbehrlich zu machen, wird gemäfs der Erfindung der Lichtstrahl polarisirt und der Lichtwechsel dadurch bewerkstelligt, dafs man die Polarisationsebene mit Hülfe eines magnetischen Feldes dreht.

Dieses magnetische Feld kann in irgend einer Art dem dadurch beeinflufsten polarisirenden Mittel wirksam dargeboten oder entzogen werden; am zweckmäfsigsten erscheint es, wenn um genanntes Mittel Windungen oder Spulen angeordnet werden, die, sofern sie von einem electrischen Erregerstrom durchflossen werden, das magnetische Feld erzeugen und dasselbe bei Stromkreisunterbrechung verschwinden lassen.

Unter der Voraussetzung, dafs die in dem Wege des Lichtstrahls angeordnete photographische Platte eine bestimmte Relativgeschwindigkeit gegen den beeinflufsten Lichtstrahl erhält, wird die einem telegraphischen Empfänger eigenthümliche Wirkung der Aufzeichnung von Stromschlüssen erzielt, und kann man aus den photographischen Eindrücken entsprechend den Unterbrechungen oder Lichtwechseln mit Genauigkeit auf die Zeitfolge derselben schliefsen.

Die Erfindung besteht demnach in der combinirten Anwendung einer Vorrichtung, um einen Lichtstrahl zu polarisiren, eines in den Weg dieses Lichtstrahls gebrachten polarisirenden Mittels, welches eine Drehung der Polarisationsebene infolge Beeinflussung durch ein magnetisches Feld ermöglicht und ■ auf diese Weise den Lichtstrahlenweg zu unterbrechen gestattet, eines electrischen Stromkreises behufs Controle des magnetischen Feldes, welches somit von Stromschlüssen bezw. Unterbrechungen

in dem Stromkreise abhängig ist, und eines photographischen Apparates, um die Lichteindrücke bezw. Unterbrechungen aufzuzeichnen.

Mit Bezug auf den speciellen Anwendungsfall für die Messung, der Geschwindigkeit bewegter Körper umfafst die Erfindung . ferner die gleichzeitige Anwendung eines Apparates zur Erzeugung von Lichtstrahlunterbrechungen, von photographischen Hülfsmitteln, die Lichteindrücke aufzuzeichnen, und eines electrischen, hiermit zusammenwirkenden Stromkreises, welcher längs der Bahn des sich bewegenden Körpers angeordnet und mit Controlvorrichtungen versehen ist, die durch genannten Körper bei seiner Bewegung bethätigt werden.

Auf der Zeichnung ist ■

Fig. ι eine schematische Darstellung der neuen Vorrichtung;

Fig. 2 veranschaulicht die der Anwendung als Chronograph entsprechende Stromkreiseinrichtung zur Messung der Geschwindigkeit von Geschossen;

Fig. 3 stellt ein Photogramm dar, welches aus einer Folge von Lichtstrahlunterbrechungen erhalten ist.

Die Erfindung ist gemäfs der vorhergehenden Auseinandersetzung in'Verbindung mit allen Stromkreisen anwendbar, bei denen Beeinflussungen des electrischen Stromes irgendwelcher Art bezw. die dieselben veranlassenden Vorgänge oder Umstände registrirt werden sollen. Die Stromschliefsung und Unterbrechung, sowie anderweitige Beeinflussung des Stromkreises kann mit der Hand oder automatisch bewirkt werden, je nachdem es der Anwendungsfall zweckmäfsig erscheinen läfst. Im Folgenden soll die Erfindung in der Benutzungsart be-' schrieben werden, welche sich zur Messung der Geschwindigkeit von Geschossen ergiebt.

In der Zeichnung ist mit S ein Schirm bezeichnet, an welchem das von einer starken Lichtquelle (der Sonne oder einer electrischen Bogenlampe) ausgehende Licht durch eine Oeffnung entsprechender Gröfse hindurchtritt. In den so abgegrenzten Lichtstrahlenweg jenseits des Schirmes 5 sind die zwei Nico Γ sehen Prismen P und A eingeschaltet, von denen das eine (P) als Polarisator, das andere (A) als Analisator dient, wobei letzteres auf Lichtauslöschung einzustellen ist. Zwischen P und A befinde sich das polarisirende Mittel, welches die Fähigkeit besitzt, unter dem Einflüsse eines magnetischen Feldes die Polarisationsebene zu drehen. Nach der Zeichnung ist hierfür bei T ein Rohr angeordnet, welches Schwefelkohlenstoff, eine Flüssigkeit, die sich für den Zweck gut eignet, enthält. Mit L ist ferner eine Linse und mit D eine rotirende Scheibe bezeichnet. Diese Scheibe D, an welcher eine lichtempfindliche Platte oder Schicht befestigt wird, ist innerhalb eines bis auf einen Lichtspalt H lichtdichten bezw. dunklen Kastens untergebracht, und die Drehung kann mittelst irgend einer gleichförmig wirkenden Antriebvorrichtung veranlafst werden.

Das magnetische Feld bei T wird durch electrische Erregung mittelst einer Spule von isolirendem Draht erzeugt. Diese Spulen gehören dem electrischen Stromkreise E an, für welchen eine Batterie B oder eine andere Electricitätsquelle . den Strom liefert und in welchem ,der Ausschalter C angeordnet sein kann.

Bei Fig. 2 bezeichnet G das Geschütz, von dessen Geschofs die Geschwindigkeit bestimmt werden soll. Der Stromkeis E erstreckt sich längs den ^: beiden Seiten der Geschofsbahn und in dieser Bahn selbst sind Quer- oder Nebenschlufsverbindungen F so angeordnet, dafs das abgeschleuderte Geschofs unterwegs den Stromkreis auf einander folgend bei genannten Ver¹ bindungen unterbricht. Zwischen den benachbarten Verbindungen F, die lediglich als Beispiel für sonst geeignete Unterbrechungshülfsmittel zu " gelten haben, werden zweckentsprechende Vorrichtungen angeordnet, welche den Stromkreis jeweilig wieder vervollständigen. Nach der Fig. 2 besteht diese Einrichtung aus Paaren von Stromschlufsfedern x, die in der einen Seitenleitung des Stromkreises E ange^ ordnet sind und. mittelst eines Isplirstöpsels y normal aufser Eingriff gehalten werden. Ein mit angehängtem Gewicht versehener oder etwa einseitig befestigter Draht \ (Faden oder dergl.), der von jedem Stöpsel y aus in.; die Geschofsbahn reicht, hält den Stöpsel y so lange, bis das Geschofs den betreffenden Draht trifft und unter Herausziehen des Stöpsels die Federn χ sich zusammen bewegen läfst, wodurch der Stromkreis an dieser Stelle geschlossen wird.

Die Linse L, die übrigens einen unwesentlichen Bestandtheil der Vorrichtung nach Fig. ι bildet, kann angewendet. werden, um das Licht mehr concentrirt auf die Platte D fallen zu lassen. Letztere hat nach der Annahme rotirende Bewegung; indessen ist eine Relativbewegung irgend welcher Art anwendbar, vorausgesetzt, dafs das Bewegungsgesetz bekannt ist bezw. dafs die Punkte auf der Platte in bestimmten bekannten Zeitmomenten an dem Lichtspalt H vorübertreten. : .

Die Wirkungsweise ist folgende:

Sobald der Strom mit Zuhülfenahme der Schaltvorrichtung C eingeschaltet wird, veranlafst die Spule bei T das Erscheinen von Licht jenseits des Analysators A und das Licht bleibt so lange wirksam, als der Stromkreis geschlossen ist. Nach dem Abfeuern des Geschützes G durchneidet das Geschofs den Draht F nächst der Mündung und unterbricht den Stromkreis, so dafs das Lichtfeld jenseits A

vollständig verschwindet. Wenn das Geschofs den Haltedraht Z erreicht, wird der Stöpsel χ herausgezogen und mittelst der nunmehr zusammenwirkenden Stromschlufsfedern χ der Stromkreis so vervollständigt, dafs der Strom alsdann durch die nächste Querverbindung F fliefst. Dies verursacht wieder den die Platte beeinflussenden Lichtdurchtritt an A, der ferner erst, und zwar plötzlich aufgehoben wird, wenn das Geschofs den genannten nächsten Draht F durchschneidet. Darauf wird beim Durchschneiden des folgenden Haltedrahtes bezw. Herausziehen des Stöpsels χ von neuem der Stromkreis geschlossen und so fort, so dafs eine Anzahl von Stromschlüssen und Stromkreisunterbrechungen hinter einander erfolgt, die als Lichtabsperr- und Lichtdurchlafsbethätigungen an der Vorrichtung wiedergegeben bezw. an der photographischen Platte ihrer Zeitfolge gemä'fs aufgezeichnet werden.

Sofern die photographische Platte gedreht worden ist, werden die abwechselnden Belichtungsunterbrechungen sich auf einem Kreise durch bestimmte Winkelmafse erstrecken, welche die Platte zwischen den Zeitpunkten der einzelnen Unterbrechungen bei ihrer Drehung durchlief. Nach der Geschwindigkeit der Plattendrehung und Lage der Lichtwechselstellen kann die Geschofsgeschwindigkeit berechnet werden. Das in Fig. 3 veranschaulichte Photogramm, wie es mittelst des beschriebenen Verfahrens erhalten sein kann, zeigt an dem mit Unterbrechungen versehenen Ringe R die Wirkungen der wechselnden Lichtbeeinflussung. Nachdem die Platte D eine gleichförmige Drehgeschwindigkeit, beispielsweise 12 bis 13 Umdrehungen pro Secunde, angenommen hatte, war der Lichtschieber in dem durch α bezeichneten Zeitpunkte geöffnet; alsdann hat die Zerreifsung des Drahtes F vor der Geschützmündung den Lichtwechsel bei b zur Folge gehabt, ferner das Herausziehen des ersten Stöpsels den umgekehrten Lichtwechsel bei c, weiterhin das Durchschneiden des zweiten, vom ersten um 5 Fufs entfernten Verbindungsdrahtes den Lichtwechsel bei 5 verursacht, worauf das Ausziehen eines zweiten Stöpselst an der Marke d, das Durchschneiden des dritten Drahtes F, in 10 Fufs Entfernung vom ersten, bei der Marke 10 und so fort die Drahtzerstörung in 15, 20, 30, 35, 40, 45 und 95 Fufs Entfernung durch die bezüglichen Lichtwechselmarken kenntlich gemacht wurde. Diese Aufzeichnung kann, da scharfe Grenzlinien zur Messung dienen, für eine sehr genaue Feststellung der Geschofsgeschwindigkeit benutzt werden. Es ist thatsächlich mit Hülfe der neuen Vorrichtung gelungen, zu erweisen, dafs die Geschofsgeschwindigkeit im Bereiche der ersten 2 bis 3 m jenseits der Geschützmündung noch zunimmt.

Es lassen sich mannigfache Abänderungen in der Ausführung und Anwendung des Erfindungsgegenstandes angeben, für welchen die besondere dargestellte Ausführungsform daher nur mehr als Beispiel zu gelten hat. Da das Polarisiren von Licht und Drehen der Polarisationsebene mittelst geeigneter Vorrichtungen als physikalisches Experiment bekannt ist, so soll sich der Erfindungsanspruch natürlich nicht auf diese oder jene bezügliche Vorrichtung an sich richten.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Optisch-electrischer Geschwindigkeitsmesser, bestehend aus einem in einen Lichtstrahlweg gebrachten Polarisator und Analysator, einem zwischen beiden eingeschalteten polarisirenden Mittel, welches die Polarisationsebene unter Beeinflussung durch ein electrisch erregtes magnetisches Feld dreht, und einer photographischen Aufzeichenvorrichung im Lichtstrahlweg, welche die im electfischen Felderregerstromkreise auftretenden Stromschlüsse und Unterbrechungen infolge der gleichzeitig veranlafsten Lichtwechsel auf einer relativ bewegten lichtempfindlichen Platte vermerkt.
2. 2. Bei dem in Anspruch 1 bezeichneten Geschwindigkeitsmesser die Anordnung eines längs der Bewegungsbahn angeordneten Stromkreises, in welchem durch den bewegten Körper Stromschlüsse in bestimmten Abständen veranlafst bezw. unterbrochen werden, um mittelst der photographischen Vermerkvorrichtung die Angaben für die Zeitfolge derselben zu erhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.