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Erdinduktor-Kompaß. Nach der Erfindung ist der Erdinduktor mit einer
Einrichtung versehen, durch die die vom Kommutator abgenommenen, das zugehörige
Galvanometer einstellenden Ströme so regelbr sind, daß das Galvanometer auf eine
Normal- oder Nullstellung sich einstellt, die dem zu steuernden Kurs entspricht.
Eine Ausscherung des Schiffes aus dein Kurs kann dann in jedem Augenblick sofort
daran erkannt werden, daß die Galvanometernadel sich mehr oder weniger aus der Normal-
oder Nullstellung entfernt. Die Einrichtungen, die zu dein erwähnten Zweck dienen,
bestehen entweder darin, daß das aus einem oder mehreren Bürstenpaaren bestehende
Stromabnahmesystem um die Spulendrehachse gedreht und in beliebiger Lage festgestellt
werflen kann, oder darin, daß zwischen Kommutator und Galvanometer regelbare, mit
Schiebekontakten o. dgl. ausgerüstete Widerstände eingeschaltet sind.
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Nachstehend ist an Hand der :Abbildungen ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung Leschrieben. Abb. i zeigt die Anordnung der rotierenden Spulen mit einem
Bürstenpaar; Abb. a und 3 zeigen die Vorrichtung schematisch mit einem, Abb.:I mit
zwei Bürstenpaaren in ein Schiff eingebaut; Abb. 5 bis 7 zeigen Schaltungsschemata
der Vorrichtung.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Indtiktoranker i, dessen Welle ia
von einem Rahrren ib getragen wird. Fest mit der Welle verbunden ist ein Windrad
ic, das den Anker antreibt. Der Anker, der gewöhnlich trommel-oder zylinderförmig
ist, trägt Spulen id und einen geteilten Stromwender 2. Ferner sind zwei oder mehr
Bürsten 3, 3 vorgesehen. Sind mehr als zwei Bürsten vorhanden, so muß der Stromwender
mindestens in vier Stege geteilt sein. Für den Gebrauch im Luftfahrzeug ist der
abgebildete Antrieb durch das Windrad ic besonders geeignet, doch kann ebensogut
ein anderer Antrieb gewählt werden.
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Abb. 2 zeigt schematisch den Einbau eines Richtungsanzeigers der Bauart
mit einen Bürstenpaar in ein Schift, das in der Richtung des magnetischen Meridians
fährt. Das Bürstensystem 3, 3 ist drehbar uni die senkrechte Achse des Stromwenders
2 angeor lnet und kann in jeder Stellung festgehalten werden.
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Wenn der Anker rotiert, wird irn er dmagnetischen Feld eine elektromotorische
Kraft entwickelt, und zwischen den Bürsten 3, 3 entsteht eine Spannung. Dreht man
das Biirstensystem um die senkrechte Achse, so lädt sich eine Stellung finden, in
der die Spannung an Gien Bürsten gleich Null wird. In dieser Lage wird das Bürstensystem
festgestellt.
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Wenn nun das Schiff aus der Richtung des magnetischen Meridians ausschert,
so entsteht ein Strom, der auf das mit den Bürsten verbundene Galvanometer 5 einwirkt.
Auf diese Art wird eine Abweichung des Schiffes von seinem Kurs sofort dadurch angezeigt,
claß eine Galvanometernadel aus ihrer Nullstellung heraus nach einer oder der anderen
Seite hin ausschlägt. Wenn man daher einen Kurs halten will, der mit dem magnetischen
Meridian einen Winkel ;-t einschließt, sq muß man das Bürstensystem um einen Winkel
-(, verstellen. Dann muß das Schiff, damit die Nullage des Galvanometers wiederhergestellt
und das System in seine ursprüngliche Lage gegenüber dem magnetischen Meridian zurückgebracht
werde, um den Winkel O gedreht werden.
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Anstatt beim Xurseinstellen das Bürstensystem mechanisch zu drehen,
wie oben beschrieben, sieht die vorliegende Erfindung ein
System
vor. das aus der Ferne auf elektrischem Wege das Kurseinstellen ermöglicht, so daß
der Rotor beliebig weit entfernt von der Navigationsstelle aufgestellt werden kann.
Die Anpassungsfähigkeit eines solchen Systems gestaltet den Einbau leicht.
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Bei diesem System wird die Bauart mit vier Bürsten S', S, C, C, (Abb.
q.) benutzt, die, um 9o° gegeneinander versetzt, in gleichmäßigen Abstän(len um.
den Stromwender herum verteilt sind.
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Ein solches Instrument sei in ein Schiff eingebaut, das Kurs in der
Richtung des magnetischen Meridians hält. Im allgemeinen werden bei der Drehung
des Ankers leide Bürstenpaare eine elektromagnetische Kraft liefern. Durch Drehung
des Bi:rstensystems um einen bestimmten Winkel kann ater eine Stellung gefunden
werden, in der die Spannung an dem einen Bürstenaar, z. B. S, S, den Wert o, die
des anderen dagegen einen Höchstwert erreicht. Wenn nun das Bürstensystem in dieser
Stellung festgestellt wird, während das Schiff vom magnetischen Meridian- um den
Winkel (-) abweicht, so ergeben beide Bürstenpaare Spannungen, und zwar ist die
des einen Paares der Größe sin -', die des anderen Paares der Größe cos ') proportional.
Dementsprechend mögen die beiden Bürstenpaare S, S und C, C als Sinusbürsten und
als Cosinusbürsten bezeichnet werden.
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Es ergibt sich nun, da der mathematische Ausdruck (rrt. sin ()
-- st cos O) zuglc:ch mit dem Ausdruck
den Wcrt 2-u11 annimmt, daß man die Nullage für jede beliebige Richtung des Schiffes
mit dem eingebauten Kompaß erhalten kann dadurch, daß man das Vielfache der Spannungen
an den Sinus- uns Cosinusbürsten oder Bruchteile davon addiert oder subtrahiert.
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Die Vorrichtung, die dies bewerkstelligt, ist in Alb. 5 bis 7 dargestellt.
An zwei Widerstände io und i i sind die Spannungen an den Sinus- und Cosinusbürsten
angelegt, während die Klemmen des Galvanometers 12 mit beliebigen Punkten 13 und
14. der Widerstände io, i i angeschlossen und deren Enden 15, 16 leitend miteinander
verbunden sind. Auf diese Weise kommen bestimmte Bruchteile der Sinus- und Cosinusspannung
addiert in Reihe geschaltet auf das Galvanometer 12 zur Wirkung. Wenn man das Vorzeichen
der einen Teilspannung umkehren will, z. B. das von n cos (-, so kann die Schaltung
so wie in Abb.6 ausgeführt werden. Die Bezifferung entspricht hier der in Abb. 5,
nur liegt das Ende 16 auf der anderen Seite des Wider-! standes. So kann dem Ouotienten
#2 jeder erforderliche Wert, positiv oder negativ, von Null bis Unendlich erteilt
werden und folglich das Galvanometer bei jedem Schiffskurs in die Nullage gebracht
werden, ohne daß das Bürstensystem nach der erstmaligen vor-, läufigen Justierung
verstellt zu werden braucht.
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Eine andere Anordnung, die dasselbe Ergebnis erzielt, zeigt Alib.
7. Hier bedeutet S. C, S, C einen zusammenhängenden Widerstand von kreisförmiger
oder sonst geeigneter Gestalt. Diesem wird die Sinusspannung bei .S, S und die Cosinusspannung
bei C, C zugeführt. Die vier so entstehendenAbschnitte sind einander gleich. Die
Klemmen des Ga1_vanolneters 12 sind mit bestimmten Punkten 18, i9 des Ringwiderstandes
verbunden, so daß hierdurch bestimmte der Sinus- und Cosinusspannung in Reihe geschaltet
und algebraisch addiert werden. Nebenbei bemerkt ist es nicht Erfordernis, daß der
Widerstand ringförmig ist und die Punkte 18 und i9 diametral einander gegenüberliegen.