DE926772C - Automatic steering system for ships with a magnetic compass - Google Patents

Automatic steering system for ships with a magnetic compass

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DE926772C
DE926772C DED11289A DED0011289A DE926772C DE 926772 C DE926772 C DE 926772C DE D11289 A DED11289 A DE D11289A DE D0011289 A DED0011289 A DE D0011289A DE 926772 C DE926772 C DE 926772C
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Carsten Worsoe-Christophersen
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Dansk Automatisk Ror Kontrol AS
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles

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Description

Automatische Steueranlage für Schiffe mit einem Magnetkompaß Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Steueranlage für Schiffe mit einem Magnetkompaß, in dessen zur Einstellung des Kurses willkürlich drehbarer Kompaßschale die Kompaß,rose in einer Kompaßflüssigkeit schwimmt, durch welche mittels damit in .galvanischer Berührung stehender Elektroden ein Wechselstrom :geleitet wird, :dessen Veränderung bei Verdrehung der Kompaßro@se gegen die Kompaßschale ein Maß für den Kompaß.ausschlag darstellt.Automatic steering system for ships with a magnetic compass The invention refers to an automatic steering system for ships with a magnetic compass, in its compass cup, which can be rotated at will to set the course, the compass rose swims in a compass fluid, through which it means in .galvanischer Contact with standing electrodes an alternating current: is conducted,: its change when the compass rose is turned against the compass cup, a measure for the compass deflection represents.

Die Verwendung von magnetischen Kompassen in Steueranlagen ist deshalb vorteilhaft, weil magnetische K ompas.se wesentlich einfacher und billiger sind als gyrostropische Kompasse, die früher allein für automatische Steueranlagen verwendet wurden. Da magnetische Kompasse praktisch keine Direktionskraft abgeben, hat man bereits von einem solchen Kompaß, ohne die Wirkungsweise des Kompasses zu beeinträchtigen, auf :indirektem Wege Impulse -abgeleitet, z. B. durch die Verwendung von fotoelektrischen Zellen, .die von einer passend geformten Fläche der Kompaßrose Licht empfangen und dadurch Impulse abgeben, welche in Abhängigkeit der Kursabweichung variieren. Obwohl eine solche Anordnung befriedigend wirkt, hat sie den Nachteil, daß, damit die Fotozellen eine bestimmte Lichtmenge empfangen, mit künstlichem Licht gearbeitet werden muß. Das macht die Einkapselung des ganzen Kompasses erforderlich, so :daß eine direkte Ab.lesunig :der Stellung der Kompaßrose nicht möglich isst.The use of magnetic compasses in steering systems is therefore advantageous because magnetic compas.se are much simpler and cheaper as gyrostropic compasses, formerly used solely for automatic steering systems became. Since magnetic compasses give practically no directional power, one has from such a compass without affecting the functionality of the compass, on: indirect way impulses-derived, z. B. through the use of photoelectric Cells that receive light from a suitably shaped surface of the compass rose and thereby emit impulses which vary depending on the course deviation. Even though Such an arrangement works satisfactorily, it has the disadvantage that, with it, the photocells receive a certain amount of light, work with artificial light. That makes it necessary to encapsulate the whole compass so: that a direct one Ab.lesunig: the position of the compass rose is not possible.

Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, in der Kompaßschale und auf der Kompaßrose Kondensatorelektroden anzuordnen, die zusammen einen Kondensator bilden, dessen Kapazität bei gegenseitiger Drehung . der Kömpaßrose und der Kompaßschale variiert. Der so gebildete variable Kondensator isst dabei in einen Wechselstromkreis eingeschaltet. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß es schwierig ist, die Elektroden mit ausreichender Genauigkeit herzustellen, damit die Kapazität einen bestimmten Wert erhält, der sich nur in Abhängigkeit von der Kursabweichung ändert. Dies hänigt unter .anderem damit zusammen, :daß beim Schlin= gern des Kompasses ein gegenseitiges Schlingern der Korndensatorelektroden erfolgt, weshalb die letzteren theoretisch ,als Kugelgürtel mit dem. Zentrum im Drehpunkt der Kompaßrose geformt sein müssen. Die Elektroden müssen ferner, damit die Kapazität nicht zu klein wird, eine verhältnismäßig große Oberfläche haben, und es ist schwierig; :derartige Elektroden mit ausreichender Genauigkeit herzustellen und zu montieren. Diese Schwilerigkeit wird um so größer, weil die Elektroden isoliert sein müssen, -damit keine .schädliche Ableitung durch die Kompaßflüssiigkeit auftreten soll.It has also been suggested in the compass cup and on the compass rose to arrange capacitor electrodes, which together one capacitor form, its capacity with mutual rotation. the compass rose and the compass cup varies. The variable capacitor formed in this way feeds into an alternating current circuit switched on. This arrangement has the disadvantage that it is difficult to apply the electrodes with sufficient accuracy so that the capacity is a given Receives value that only changes depending on the course deviation. This depends among other things together with: that with the Schlin = like of the compass a mutual Rolling of the grain capacitor electrodes takes place, which is why the latter theoretically , as a ball belt with the. Must be shaped in the center of the pivot point of the compass rose. The electrodes must also, so that the capacitance is not too small, a proportionate have large surface area and it is difficult; : such electrodes with sufficient Manufacture and assemble accuracy. This dizziness is all the greater, because the electrodes must be insulated, so that no harmful discharge occurs the compass fluid should occur.

Es ist auch ein Ko@mpaß bekannt, bei -dem in der Kompaßflüssigkeit Wech:sel:strömezwischeneiner mi;t der Kompaßrose verbundenenElektrodeund zwei mit der Kompaßischale verbundenen Elektroden fließen. Der Unterschied dieser Ströme wird nach Gleichrichtung unmittelbar für die Betätigung der Steueranlage verwendet. Die Wirkung beruht .somit auf eimiem Stromfluß zwischen Elektroden auf der Kompaßrose und in der Kompaß-schale. Zur Erreichung eines genügenden und zum Drehwinkel proportional igeänderten Stromflusses bei gegenseitiger Drehung von Kampaßrose und Kompaßschale- müssen hierbei ziemlich große Elektrodenflächen mit kleinem gegenseitigem Abstand .benutzt werden. Daraus ergeben sich :diebereits vorher für Kondensatorelektroden erwähnten Schwierigkeiten.A compass is also known, both of which are in the compass fluid Alternation between one electrode connected to the compass rose and two with the electrodes connected to the compass cup flow. The difference between these currents is used immediately after rectification to operate the control system. The effect is based on the flow of current between electrodes on the compass rose and in the compass cup. To achieve a sufficient and proportional to the angle of rotation changed current flow with mutual rotation of the campass rose and compass bowl have to have fairly large electrode areas with a small mutual spacing .to be used. This results in: those already in advance for capacitor electrodes mentioned difficulties.

Außerdem besteht ein weiterer erheblicher Nachteil :darin, daß die Elektrode an der Komp.aßrose in einem äußeren Stromkreis liegt, so daß ein äußerer Anschluß an diese Elektrode nötig isst. Dadurch wird die freie Drehbarkeit -der Kompaßrose beeinträchtigt, und der Kompaß verliert seinen Charakter als gewöhnlicher Magnetkompaß, welcher auch fürgewöhnliche Navigation benutzbar ist.There is also another significant disadvantage: that the Electrode on the compass rose is in an external circuit, so that an external Connection to this electrode is necessary. This enables the free rotation of the Compass rose deteriorates and the compass loses its character as more ordinary Magnetic compass, which can also be used for ordinary navigation.

Die Erfindung ;geht einen anderen Weg. Nach der Erfindung fließt kein Strom zwischen der Kornpaßrose und der Kompaßschale, sondern der benutzte Wechselstrom fließt lediglich zwischen Elektroden in der Kompaßschale. Es wird auch nicht mehr angestrebt, :diesen Strom proportional zum Drehwinkel .der Kompaßrose zu verändern, sondern es wird erfindungsgemäß lediglich eine Veränderung :der Strombahn hervorgerufen oder, mit anderen Worten, :das Stromlinienbild zwischen' .den in .der Kompaßschale angebrachten Durchgangselektroden verzerrt. Dies geschieht durch leitende, in keinem äußeren Stromkreis liegende Organe an der Kompaßrose, so daß .auch keine äußeren Anschlüsse daran erforderlich sind. Die Veränderungen :der Strombahn werden potentialmäßig mittels Meßelektroden abgetastet, welche ebenfalls in der Kompaßschale angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Abtastunig der Veränderungen der Strombahn sehr einfache Elektroden genügen, um unbeeinträchtigt durch da& Schli.nigern des Kompasses Ausgangspotentiale zu erhalten, die sich mit dem Ausschlag des Kompasses wesentlich und nähezu proporbion Mail verändern. Da die Kompaß@rose lediglich der Veränderung der Strombahn,dient und keine äußeren Anschlüsse besitzt, ;kann der Kompaß gleichzeitig in üblicher Weise für die Navigation benutzt werden. Weder die äußere Gestaltung noch seine Funktion werden in irgendeiner Weise durch die elektrischen Steuerzwecke b:eeinflußt.The invention takes a different approach. According to the invention, no flows Current between the Kornpassrose and the compass shell, but the alternating current used flows only between electrodes in the compass cup. It won't be anymore either aimed at: to change this current proportionally to the angle of rotation of the compass rose, instead, according to the invention, only one change is brought about: the current path or, in other words, the streamlined image between the "ones" in the compass shell attached passage electrodes are distorted. This happens through senior, in none organs lying outside the circuit on the compass rose, so that no external ones either Connections to it are required. The changes: the current path become potential wise scanned by means of measuring electrodes, which are also arranged in the compass cup are. It has been shown that with this scanning the changes in the current path very simple electrodes are sufficient to ensure that you are unaffected by da & Schli.nigern of the compass to obtain output potentials that correspond to the deflection of the compass change substantially and close to proporbion mail. Since the Kompass @ rose is only the Change of the current path, serves and has no external connections; can the Compass can be used at the same time in the usual way for navigation. Neither that external design nor its function are in some way determined by the electrical Tax purposes b: einfluences.

ErfindungsgemäL3 ist in einer zur Einstellung des Kurses willkürlich :drehbaren Kompaßschale, in der die Kompaß:rose in an sich bekannter Weise in einer Kompaßfflüssigkeit schwimmt, ein. an eine Wechselstromquelle angeschlossener Durcbgangselektrodensatz in galvanischer Berührung mit der Kompaßflüssigkeit angeordnet, so daß :durch die letztere ein Wechselstrom fließt, wobei ferner in der Kompaß.sch ale, ebenfalls in galvanischer Berührung mit der Kompaßflüssigkeit, ein mit der genannten Vorrichtung gekoppelter Awsgangselektrodensatz angeordnet ist, während an :der Kompaßrose leitende Organe in einer solchen Stellung angeordnet sind, 4aß sie bei Drehung der Kompaßrose: im Verhältnis zur Kompaßselhale die Strombahn zwischen den Eingangselektroden ändern, wodurch .;gleichzeitig die den Ausgangselektroden aufgedrückten Potentiale verändert werden.According to the invention, one for setting the course is arbitrary : rotatable compass shell, in which the compass: rose in a manner known per se in a Compass fluid floats in. Passage electrode set connected to an AC power source placed in galvanic contact with the compass fluid so that: through the the latter an alternating current flows, and also in the Kompaß.sch ale in galvanic contact with the compass fluid, one with said device coupled output electrode set is arranged, while on: the compass rose conductive Organs are arranged in such a position, 4ass them when turning the compass rose: change the current path between the input electrodes in relation to the Kompassselhale, whereby.; at the same time changes the potentials impressed on the output electrodes will.

Bei dieser Bauweise wird mit rein galvanischen Strömen gearbeitet, die durch die Kompaßflüseigkeit geleitet werden, und es können deshalb ganz einfach geformte Elektroden verwendet werden. Zum Beispiel können die Elektroden in der Kompaßsch.ale @draht- oder stangenförmig auf Kreisbögen mit Zentrum im Drehpunkt .der Kompaßrose .angeordnet werden. Derartige Elektroden lassen @sich leicht mit ausreichender Genauigkeit herstellen uni- montieren, und :die Form und Anbringung der Elektroden ist nicht so kritisch wie bei der oben beschriebenen Kondensatorkonistruktion, weil kleinere Abweichungen nur verhältnismäßig kleine Änderungen des Leitungsweges. durch die Kompaßflüsisigkeit erzeugen. Da .die Kompaßflüssigkeit zur Stromleitung dienen soll, ruß :sie schwach leitend oder, mit anderen Worten, schwach dissoziiert sein, so daß isie als ein Elektrolyt wirkt. Es .hat isich indessen gezeigt, :daß gewöhndi.cher Spiritus- der üblichen, für Kompasse verwendeten Art in den meisiben Fällen ausireirabenid d;i:s.soz;iiert ist, um verwendet werden zu können. Erforderlichenfalls kann aber :durch ,die Zugabe einer kleinen Säuremenge eine weitere Disisoziation erzeugt werden. Damit beim. Stromfluß :durch. die Kompaßflüssigkeit keine ungünstige Elektrolysewirkung entstehen soll, empfiehlt es sich, mit Wechselstrom verhältnismäßig hoher Frequenz, z. B. zooo bis z5oo Perioden, zu arbeiten.In this construction, purely galvanic currents are used, which are guided by the compass fluid, and it can therefore be done very easily shaped electrodes can be used. For example, the electrodes in the Kompaßsch.ale @ wire- or rod-shaped on circular arcs with the center in the fulcrum .the compass rose. Such electrodes are easy to take with you Uni- assemble with sufficient accuracy, and: the shape and location of the electrodes is not as critical as in the case of the capacitor construction described above, because smaller deviations only make relatively small changes in the line path. generate by the compass fluid. There .the compass fluid to the power line is supposed to serve, soot: it is weakly conductive or, in other words, weakly dissociated so that it acts as an electrolyte. It has, however, shown: that Ordinary alcohol - the usual type used for compasses in the most common alcohol Cases ausireirabenid d; i: s.soz; iiert in order to be able to be used. If necessary but can: by adding a small amount of acid a further disisociation be generated. So with. Current flow: through. the compass fluid no unfavorable If electrolysis is to occur, it is advisable to use alternating current in a proportionate manner high frequency, e.g. B. zooo to z5oo periods to work.

Erfindungsgemäß' kann :die Kompaßsichale, in der die Kompaßrose schwimmt, von einer inneren Kompaßschale gebildet werden, die in einer äußeren Kompaßschaledrehbar angeordnet ist, welch letztere in üblicher Weise in Schlingerbügeln .aufgehängt ist und eine Ablesungsmarke zur Ableseng der Stellung sowohl der inneren, Kompaßschale als auch der Komp.aßrose trägt. Hierdurch wird erreicht, daß die Able,sung im Verhältnis zu, einer Ablesungsmarkle erfolgt, @die an. Ader Schlin:gerbeweggung der inneren Ko:mpaßschale und der Kompaßrose teilnimmt, so daß die Ablesung leichter und besser wird, als wenn sie im Verhältnis zu einer festen Abl'esungsmarke erfolgte, die z. B. auf den unteren Teil eines zweiteiligen Kompaßstandes montiert werden könnte, dessen oberer Teil einstellbar ist. Die letztere, Anordnung ist indessen .an .sich ,durchaus, möglich, wie man auch in einem solchen Falle eine besondere feste Ablesungsmarke entbehren und sich mit einer Ablesung der gegenseitigen Verdrehung d er beiden Teile des Kompaßstandes begnügen könnte, in welchem Falle die Kompaßrose indessen nicht für eine direkte Ables ng des Kurses, sondern nur für eine verhältnismäßig grobe Orientierung benutzt werden könnte.According to the invention: the compass caliper in which the compass rose floats, from an inner one Compass cup are formed in an outer Compass cup is rotatably arranged, the latter in the usual way in roll stirrups .is hung up and a reading mark for reading the position of both the inner, Compass cup as well as the compass rose. This ensures that the Able, sung in relation to, a reading mark, @the at. Ader Schlin: gerbeweggung the inner compass shell and the compass rose, so that the reading is easier and is better than if it was done in relation to a fixed reading mark, the z. B. be mounted on the lower part of a two-part compass stand could, the upper part of which is adjustable. The latter, however, is arrangement .to .yourself, by all means, possible, just as in such a case a special dispense with fixed reading mark and with a reading of the mutual rotation he could be satisfied with both parts of the compass position, in which case the compass rose however, not for a direct reading of the rate, but only for a proportionate reading rough orientation could be used.

Wenn oben von einer äußerem Kompaßscha,le gesprochen worden ist, ist darunter zu verstehen, daß es an sich ohne Bedeutung ist, ob diese in der Form einer geschlossenen Schale oder eines mehr oder weniger offenen Rahmenwerkes vorliegt, das im Grenzfall auf einen einzelnen Ring beschränkt werden könnte, indem nur wesentlich ist, daß das in Fragestehende Organ, im Verhältnis zu welchem die innere Kompaßschale ,drehbar ist, zusammen mit der letzteren zum schlingernden System des Kompasses gehört.If an external compass cup has been mentioned above, it is to be understood by this that it is in itself irrelevant whether this is in the form of a closed shell or a more or less open framework is present, which in the borderline case could be limited to a single ring by only materially is that the organ in question, in relation to which the inner compass cup , is rotatable, together with the latter to form the lurching system of the compass heard.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden, und zwar zeigt Fig. i einen zum Gebrauch in einer Anlage nach der Erfindung geeigneten Kompaß in senkrechtem Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht detstselben und Fig. 3 ein Stromschema über die Anschlüsse des Kompasses.The invention is described in more detail below with reference to the drawing Fig. i shows one for use in a system according to the invention suitable compass in vertical section, Fig. 2 is a plan view of the same and 3 shows a circuit diagram of the connections of the compass.

In der Zeichnung bezeichnet i eine innere Kompaßschale, in der eine Kompaßrose 2 angeordnet ist, die in bekannter Weise in einem PinolIager unterstützt ist und in einer in :der Kompaßschale vorhandenen Kompaßflüssigkeit schwimmt. Die Kompaßschale i ist in einer äußeren Ko.mpaßscbale' 3 deeh!bar, die mittels Zapfen 4 und 5 in nicht näher angegebener Weise in Sch.linggerb:ügeln aufgehängt ist. An der äußeren Ko@mpaßschal,e ist in einem Beschlag 6 eine Ve@rriegel@ungsschrau!be 7 angeordnet, mittels derer die innere Kompaßschalte in gewünschter Lage im Verhältnis zurr äußeren Ko mpaßischale verriegelt werden kann. Der Beschlag-6 hat einem Strich oder eine Kante 8, der b.zw. die als Ablesungsmairke für eine, Einteilung 9 eines Kranzes io dient, welch letzterer mit der inneren Kompaßschale i verbunden ist und zwei Handhaben. i i und 12 trägt, mittels derer die Kompaßschale i im Verhältnis: zur Kompaßschale 3 gedreht "u#re@r,den kann. Die A'blesungsmarke 8 kann auch zu direkter Ablesung der Kompaßrose 2 dienen, indem die letztere durch eine die Kompaßschale i nach oben abdeckende Glasplatte 13 sichtbar ist.In the drawing, i denotes an inner compass cup in which one Compass rose 2 is arranged, which supports in a known manner in a pinol bearing and is floating in a compass fluid present in the compass cup. the Compass cup i is in an outer compass cup '3 deeh! Bar, which by means of pegs 4 and 5 in an unspecified manner in Sch.linggerb: ügeln is suspended. At the outer shell is a locking screw in a fitting 6 7 arranged, by means of which the inner compass switch in the desired position in relation can be locked to the outer body shell. The fitting-6 has a line or an edge 8, which b.zw. as a reading mark for one, classification 9 one Wreath io serves, which latter is connected to the inner compass shell i and two handles. i i and 12, by means of which the compass cup i in the ratio: Turned to the compass cup 3 "u # re @ r, that can. The reading mark 8 can also to serve for direct reading of the compass rose 2 by placing the latter through a compass cup i upwardly covering glass plate 13 is visible.

In der Kompaßschale i sind vier Elektroden 14, 15, 16 und i7 angeordnet, .die als Drähte oder Stangen geformt sind, die in senkrechter Ebene in Hauptsache ,in der Form von Kreisbögen mit Zentrum im Drehpunkt der Komp.aßrose gekrümmt sind. Die Elektroden 14, 15, 16 und 17 sind in einem gegenseitigen Abstand von 9o'' angeordnet und mit je einem S:chleifrinig 18, i9, 2o und 21 .auf der Unterseite einer an der Kompaßschale i befindlichen Bodenplatte 22 aus Isolationsmaterial ve-rbunden. An den SchleHringen 18, i9, 20 und 21 schleifen Kohlebürsten 2:3, 24, 25 und 26, die in Koh,lehaltern 27, 28, 29 und 30 sitzen, welche an einer Bodenplatte 31 der äußeren Kompaßschale befestigt und mit je einer Anschlußklemme 32, 33, 34 und 35 elektrisch verbunden sind.In the compass shell i four electrodes 14, 15, 16 and i7 are arranged, which are shaped as wires or rods which are mainly curved in the vertical plane in the form of circular arcs with the center at the pivot point of the compass rose. The electrodes 14, 15, 16 and 17 are arranged at a mutual distance of 9o '' and each connected with a grinding ring 18, 19, 20 and 21 on the underside of a base plate 22 made of insulation material on the compass shell i . On the SchleHringen 18, 19, 20 and 21 carbon brushes 2: 3, 24, 25 and 26, which sit in Koh, lehaltern 27, 28, 29 and 30 , which are attached to a base plate 31 of the outer compass shell and each with a connector 32, 33, 34 and 35 are electrically connected.

Auf der Unterseite der Kompaßrose sind zwei leitende Streifen 36 und 3:7 angeordnet, ,die einander .diametral gegenüberliegen und sich je über einen Kreisbogen von etwa 9o° erstrecken.On the underside of the compass rose are two conductive strips 36 and 3: 7 arranged, which are diametrically opposed to each other and each over a Extend a circular arc of about 9o °.

Wie aus Fing. 3 hervorgeht, sind die Elektroden 15 und 17 über einen Transformator 38 an eine Wechselstromquelle 39 an:geschlos,sen, so, @d'aß zwischen .diese beiden Elektroden ein Wechselstrom durch die Kompaßflüsisigkeit fließt. Der Verlauf dieses We.chselistroms, wird von der Stellung der Elektroden 36 und 37 der Kompaßrose oder, mit anderen Worten, von der Stellung der Kom:paßro:se im Verhältnis zurr inneren Kompaßschale i beeinflußt. Falls z. B. die Kompaßrotse mit ihrer Nordmarke der Nordmarke der Kompaßschale gegenübersteht, befinden sich die Elektroden 36 und 37 in aymm.etr;i:sch@e@r Lage im Verhältnis zu einer senkrechten Ebene durch die Elektroden 14 und 16, und der Strom zwischen diesen Elektroden verläuft deshalb ebenfalls symmetrisch. Die beilden Elektroden 14 und 16 erhalten deshalb, gleiche Potentiale, indem die Elektroden 14 und 16 in der Tat als zwei gegenüberstehende Ecken einer Wheatstone rücke aufgefaßt weirden können, deren zwei andere, Ecken von den Elektroden 15 und 17 gebildet werden. Die Elektroden 14 und 16 sind miteinander zu einem Stromkreis verbunden, der einen. Widerstand oder eine sonstige geeignete Impedanz 4o enthält, über welchen bzw. welche eine Steuerspannung für -das Gitter 41 einer Verstärkerröhre 42 abgetastet wird. Wenn die Elektroden 14 und 16, wie in dem oben beschriebenen Beispiel angenommen, gleiche Potentiale haben, verläuft kein Strom durch den Widerstand 40, und somit wird,der Röhre 42 keine Steuerspannung aufgedrückt.As if from fing. 3 it can be seen, the electrodes 15 and 17 over a Transformer 38 to an alternating current source 39: closed, sen, so, @ d'ass between .these two electrodes an alternating current flows through the compass liquid. Of the The course of this We.chselistroms is determined by the position of the electrodes 36 and 37 Compass rose or, in other words, the position of the compass rose in relation to each other to the inner compass cup i affected. If z. B. the compass red with its north mark facing the north mark of the compass cup, there are electrodes 36 and 37 in aymm.etr; i: sch @ e @ r position in relation to a perpendicular plane through the Electrodes 14 and 16, and the current therefore passes between these electrodes also symmetrical. The two electrodes 14 and 16 are therefore given the same Potentials by the electrodes 14 and 16 in fact as two opposite one another Corners of a Wheatstone back can be understood, the other two corners are formed by the electrodes 15 and 17. The electrodes 14 and 16 are with each other connected to a circuit, the one. Resistance or some other suitable Impedance 4o contains over which or which a control voltage for the grid 41 of an amplifier tube 42 is scanned. If the electrodes 14 and 16, like Assumed in the example described above, they have the same potentials no current through resistor 40, and thus, tube 42 does not receive a control voltage pressed on.

Tritt nun eine Kursabweichung ein, werden die Elektroden 36 und 37 z. B. im Uhrzei@gersinne im Verhältnis zu den Elektroden 15 und 17 gedreht. Dadurch wird. die Strombahn durch den Elektrolyt derart geändert, d@aß die Elektrode 16 näher an das Potential, der Elektrode 15 gebracht wird, während die Elektrode 14 näher an :das Potential der Elektrode 17 gebr.acht wird, und es entsteht somit über den Widerstand 40 ein. Strom, der eine Steuerspannung für das Gitter 41 erzeugt. Falls die Elektroden 36 und 37 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, spielt sich der Vorgang umgekehrt ab, so daß die Steuerspannung :des' Gitters 41 in entgegengesetzter Richtung verschoben wird. Im Anodenkreis der Röhre 42 liegt eine Primärwicklung 43 eines Transformators 44, an dessen Sekunrdärwicklung 45 eine symmetrische Gleichrichteranordnung 46 :angeschlossen ist, deren Mittelpunkt 47 über eine zweite Sekundärwicklung 48 des Transformators: 38 mit :dem Mittelpunkt der Wicklung 45 verbunden ist. Die Wicklung 48 dient zur Erzeugung einer Vor Spannung, während die Wicklung 43 in den beiden Hälften :der Wicklung 45 gleich große und entgegengesetzt gerichtete Spannungen im Verhältnis zum Mittelpunkt der Gle:ichrichteranordnung erzeugt.If there is now a course deviation, the electrodes 36 and 37 z. B. rotated clockwise in relation to the electrodes 15 and 17. Through this will. the current path through the electrolyte changed in such a way that the electrode 16 ate closer to the potential that electrode 15 is brought while the Electrode 14 closer to: the potential of electrode 17 is brought up, and it arises thus via the resistor 40. Current, which is a control voltage for the grid 41 generated. If the electrodes 36 and 37 are rotated in the opposite direction the process is reversed, so that the control voltage: of the 'grid 41 is shifted in the opposite direction. In the anode circle of the tube 42 lies a primary winding 43 of a transformer 44, on whose secondary winding 45 a symmetrical rectifier arrangement 46: is connected, the center point of which is 47 via a second secondary winding 48 of the transformer: 38 with: the center point the winding 45 is connected. The winding 48 is used to generate a voltage before while the winding 43 in the two halves: the winding 45 of the same size and oppositely directed voltages in relation to the center of the equatorial assembly generated.

Anden Ausgangsklemmen 49 und 50 der Gleichrichteranordnurng 46 werden auf diese Weise Spannungen erzeugt, die bei Drehung der Kompaßro:se im Verhältnis zur Kompaßschale in entgegengesetzter Richtung verschoben werden, und die Klemmen 49 und 5o können: deshalb an die Eingangsklemmen eines Verstärkers geschlossen werden.- -Hierdurch wind :der Steuermechanismus- des Schiffes betätigt, um das Ruder derart zu drehen, daß :das Schiff gegen einen: Kur tendiert, wo die Nordmarke .der Kompaßrose und die Nordmarke der inneren Kompaßschale i zusammenfallen. Bei der Steuerung des Schiffes soll man deshalb lediglich die Kompaßschale i auf den gewünschten Kurs stellen, wonach :das Schiff automatisch auf diesen Kursgebracht wird. Gleichzeitig kann. man zu jeder Zeit den Kurs in der üblichen Weise auf der Kompaßro-se ablesen.At the output terminals 49 and 50 of the rectifier arrangement 46 In this way, voltages are generated which, when the compass rose is rotated, in relation to to the compass cup in the opposite direction, and the clamps 49 and 5o can: therefore be connected to the input terminals of an amplifier. -Thereby wind: the steering mechanism- the ship operated to the rudder in such a way to turn so that: the ship is tending towards a: Kur, where the north mark of the compass rose and the north mark of the inner compass cup i coincide. When controlling the Ship you should therefore only move the compass cup i on the desired course after which: the ship is automatically put on this course. Simultaneously can. you can read the course on the compass rose in the usual way at all times.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Automatische Steueranlage für Schiffe mit einem Magnetkompaß, in dessen zur Einstellung .des Kurses willkürlich drehbarer Kompaßschale die Kompaßrose in einer Kompaßflüssi@gkeit schwimmt, durch welche mittels damit in galvanischer Berührung stehender Elektroden ein Wechselstrom geleitet wird, dessen Veränderung bei Verdrehung der Kompaßrose gegen die Kompaßschale ein Maß für den Kompaßausschlag darstel1t"dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (i5, 17) zur Durchleitung :des Wechselstromes in der Kompaßschale (i) angebracht sind und die Ko.mpaßrose (2) elektrisch .leitende Organe (36, 37) trägt, die die Strombahn zwischen diesen Elektroden beim Verdrehender Kompaßrose verändert; und .daß in der Kompaßschale ein Meßelektrodensatz (i4, 16) zum Messen :der durch die Veränderungen der Strombahn hervorgerufenen Potentialänderungen in der Kompaßflüssi:gkeit ,angebracht ist. PATENT CLAIMS: i. Automatic steering system for ships with a Magnetic compass in its compass cup, which can be rotated at will for setting the course the compass rose swims in a compass liquid through which means with it in galvanic contact with electrodes an alternating current is conducted, whose Change when turning the compass rose against the compass cup a measure for the Compass deflection represents "characterized in that the electrodes (i5, 17) for Pass-through: of the alternating current in the compass cup (i) and which Ko.mpaßrose (2) carries electrically .leitende organs (36, 37) that the current path between changed these electrodes by rotating the compass rose; and .that in the compass cup a measuring electrode set (i4, 16) for measuring: the one caused by the changes in the current path caused potential changes in the compass liquid: is appropriate. 2. Steueranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der (i5, 17) und der Meßelektrodensatz (i4, 16) je für sich zwei entgegengesetzte Ecken einer Wheattstoneischen Brücke bilden. 2. Control system according to claim i, characterized in that the (i5, 17) and the measuring electrode set (i4, 16) two opposite corners of a Wheattstone bridge form. 3. Steueranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Meßelektroden (i4, 16) über eine Impedanz (40) miteinander verbunden sind, über die eine Steuerspannung für die gesamte Vorrichtung abgeleitet wird. 3. Control system according to claim 2, characterized in that d.aß the measuring electrodes (i4, 16) are connected to one another via an impedance (40), via which a control voltage is derived for the entire device. 4. Steueranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung, gegebenenfälls. nach Verstärkung" den zwei Hälften einer symmetrischen Gleichrichteranoridnung (46) differentiell aufgedrückt wird, an deren Mittelpunkt (47) ferner zweckmäßig eine konstante Spannung .gelegt wird, wobei :die Ausgangsseite (49, 5o) der Gleich.richteranlage (46) zur Abnahme der Impulse für die Steuereinrichtung der Ruderanlage dient. 4. Control system according to claim 3, characterized in that the control voltage, if necessary. after amplification "the two halves of a symmetrical rectifier arrangement (46) is differentially impressed, at the center point (47) of which a constant voltage is expediently applied Serves impulses for the control device of the steering gear. 5. Steueranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Organe :der Kompaßrose (2) aus zwei einander diametral gegenüber angeordneten Elektroden (36, 37) bestehen, die sich je über einen Winkel von in der Hauptsache 9o° erstrecken. 5. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the conductive Organs: the compass rose (2) made up of two electrodes arranged diametrically opposite one another (36, 37) exist, each extending over an angle of mainly 90 °. 6. Steueranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, :dadurch. gekennzeichnet, daß die Durchgangselektroden (i5, 17) und, die Meßelektroden (i4, 16) die Farm von. Drähten oder Stangen haben und in ;senkrechter Ebene in der Hauptsache nach Kreisbögen mit Zentrum im Drehpunkt der KompaßTose (2) gekrümmt sind. 6. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that. characterized in that the through electrodes (i5, 1 7) and the measuring electrodes (i4, 16) have the shape of. Have wires or rods and in the vertical plane are mainly curved in arcs with the center at the pivot point of the compass socket (2). 7. Steueranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompaßischale, in :der die Kompaßrose (2) schwimmt, eine innere Kompaßschale (i) bildet, .die in einer äußeren Kompaßschale (3) drehbar gelagert ist, welch letztere in üblicher Weise in Schlinigerbügel:n aufgehängt ist und eine Ablesungsma.rke (8) zur Ablefsung der Stellung sowohl der inneren Kompaßschale (i) ,als auch der Komp.aSrose (2) aufweist. B. Steueranlage nach Anspruch 7; dadurch gekennzeichnet, dä.ß die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden (i4, 16, 15, 17) der inneren Kompaßschale (i) und den dazugehörigen Anschlußklemmen (32, 33, 34, 35) an der äußeren Kompaßtschale (3) mittels Schleifringen (i8, i9, 2o, 21) erfolgt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 626 569.7. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the compass bowl, in: which swims the compass rose (2), forms an inner compass shell (i), which in an outer compass shell (3) is rotatably mounted, the latter in the usual Way in Schlinigerbügel: n is hung and a reading mark (8) for Ablefsung the position of both the inner compass cup (i) and the Komp.aSrose (2). B. Control system according to claim 7; characterized in that the electrical connection between the electrodes (i4, 16, 15, 17) of the inner compass shell (i) and the associated ones Terminals (32, 33, 34, 35) on the outer compass shell (3) by means of slip rings (i8, i9, 2o, 21) takes place. Referred publications: German patent specification No. 626 569.
DED11289A 1951-01-06 1952-01-03 Automatic steering system for ships with a magnetic compass Expired DE926772C (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE626569C (en) * 1934-03-03 1936-02-28 Siemens App Und Maschinen G M Self-steering device for vehicles, in particular aircraft

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