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Ortsanzeiger Die Erfindung betriff t einen Ortsalizeiger jener Art,
durch welchen .*a jedem Augenblick der Fahrt der jeweilige Aufenthaltsort angezeigt
wird, und zwar in der Weise, daß sich ein Zeiger selbsttätig über eine stindig
Z, c
in Nordsüdrichtung gehaltene Karte bewegt. Die Erfindung besteht in ler
besonderen Zusammenstellung von bekannten. bei derartigen Anzeigeapparaten üblichen
N-Orrichtungen, wie Wende- oder Wechselgetricben, Pendeln, Kreiseln u. dgl., und
ermöglicht durch ffle neuartige Anordnung nicht nur ein reibungsloses Arbeiten,
sondern ergibt auch ein derart fehlerloses Anzz,igeii, daß der sich über die Karte
bewegende Zeiger selbst d;e geringsten seitlichen Schwankung,--n bzrücl,-sichtigt,
so daß ein 'genaues Anze.-',-en ermöglicht wird. Erfindungsgemäß geschicht dies
dadurch, daß das eine Pendel des verwendeten Pendelsysterns die Beschleunigangsänderungen
der Hauptrichtung angibt, während das andere als Ausgleichspendel dient. Di,2 weitere
Einrichtung des Ap")arat-s ist so getroffen, daß ffie erwähnten bekannten Pendelvorrichtungen
durch die Vermittlung von aus zueinander senkrecht angeordneten Scheiben bestehenden
Schei#benpaaren den .#lif#ci.t1lialtsort des Apparates unmittelbar bestimmenden
Zeiger in Tätigkeit setzen; hi-erbei wurdcri durch ein Scheibenpaar vorteilhaft
die ungleichförmigcn, durch ein anderes Scheibenpaar die gleichförmigen und durch
ein drittes die seitlichen Schwankungen auf enisprechende Übertragungsgetriebe weitergelcitet.
ZD Das Insirurnent läßt sich m entsprechender Ausführung auch zu sonstigen flierfür
in Betracht kommend-en Anzeigen, z. B. Ge-
schwindigkeitsangaben, benutzen.
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Auf den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform des Ortsanzeilgers
-dargestellt, wie er etwa auf Fahrzeugen Verwendung find-en kann, diie regelmäßig
nu,- auf bestimmten, zumeist geraden 1Zoulcn verkehren, und zwar veranschaulicht
Abb. i eine Seitenansicht mit Weglassung der rechtsseitigen. Gegenstärrde, Abb.
2 eine Vc.r(leransieht, Abb. 3 eine Draufsiicht von oben. Die Abb. 4 bis
7 zeigen einzelne Teile, wie sie das bessere Verständnis der Beschreibung
erfordert, und Abb. 8 endlich veranschaulicht eine Draufsicht auf einen in
gewissem Sinne vervollständigten Ortsanzeiger.
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Die Zusammensetzung des Apparates ist die folgende: In einem entsprechend
ausgebildet2n Gestell s,ind #d#ie nachstehend beschriebener. Bestandteile eingebaut.
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Um #die Achse i und 2 (Abb. i und 2) schwingen einerseits in der Richtung
vor-und rückwärts der Hammer 3, andererseits in der Ouerrichtung der Hammer
4. Diese Hämmer sind rnit dünnen, biegsamen Setaliibändern 5 und
6 mit dem Schlitten 7 bzw. 8
derart in Verbindung gebracht,
#daß bei einem Ausschlag der Hämmer aus ihrer normalen Vertikallage nach der einen
oder Jer anderen Seite die Schlitten ebenfalls sich entsprechend bewegen müssen.
Aus Abb. 4 ist ersichilich,
in -,velcher Weise dies erzielt wird.
Auf den konzentrisch zur Drehachse i des Hattimers 3
g,ekrümmten Auflageteil
9 sind die Stahlbänder 5 mit dem einen Ende so befestig ,t, daß die
zweiten Enden bei den, Bändern Sa und 5c nach vorn, bei den dritten Bändern
5 b
nach hinten gerichtet sind. Die Balidend;eii sind dementsprechend
auch verschieden an den Schlitten befestigt. Auf diese Weise kann sich der Schlitten
dhne jeden toten Gang nur zusammen. mit dein Hammer bewegen. Die schraffierten Teile
der -,#£bb. 4 deuten an, daß der Schlittenkörper von 7 in der Linie d-e geschnitten
zu denken ist.
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In konischen Vertiefungen der Schlittenteile 7a und 7 b (Abb.
i) ist die Achse einer Scheibe io gelagert, die in Abb. , im Schnitt noch
besonders dargestellt ist. Auf der eigentlichen Achse ioc sind die Teile iott und
,ob aufgeschoben und daran befestigt. Zwischen ihnen liegt der Flachring
Jod durch die mittels Schrauben zusammengezogerien Teile ioa und ob derart
eingeklemmt, daß alles zusammen einen festen Bestandteil bildet. Der Ring ist aus
-einer Stahlgattung hergestellt, welche den geringsten Wärmeausdehntingskoeffizienten
besitzt und ist so permanent magnetisch gemacht, daß der nach außen gerichtete zuggeschärfte
Teil die eine, der nach innen gekehrte Teil die andere Polarität aufweist.
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Unmittelbar am Schlittenkörper 7 liegt die Scheibe ii (A-bb.
i und 2), welche am oberen Ende einer Wolle 12 sitzt, an deren unteren Ende ein
Kreiselschwungrad 13 sich befindet, "n dessen Radkranz zwei Eisenkerne 13a
ei'-Cr z>efügt sind. Die Welle 1:2 wird von einem Antrieb geeiigneter Art in Drehung
versetzt, welche Drehung durch die Elektroiiiagnete i4a und i4b dadurch kontrülLiert
wird, daß durch die Spulen. der letzteren in bestimmten, unter sich gleichen Zeitabschnitten
ein kurzer elektrischer Strom gesendet wird, so daß in den Magnetkörpern periodisch
Magnetismiis auftritt, der auf die Eisenkerne im Radkranze Jes Schwungr-aides 13
beschleunigend oder verzögernd einwirkt, infolgedessen an sich das Rad nur mit einer
bestimmten, vollkommen gleichmäßigen Geschwindigkeit drehen kann.
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Die Scheibe ii ist aus der gleichen Stahlart gemacht wie der Flachring
Jod, nur ist sie nicht magnetisch. Sie ist an ler Oberfläche glashart gehärtet und
-glatt poliert. Auf flir liegt,die Scheibe io derart auf, daß der Ring Jod die Scheilbe
berührt, welche Berührung infolge der zwischen beiden Teilen bestehenden magnetischen
Anziehung eine ziemlich ir-nige 4st. Normal liegt die Schneide von Z>
Jod
unmittelbar auf dem Mittelpunkt der Scheibe ii auf. Dadurch bleibt die Scheibe i
o in Ruhe, auch wenn sich die Scheibe i i in Drehung befindet. Liegt jeloch der
Ring der Scheibe io außerhalb der Mitte auf Jer Scheibe ii auf, so wird dde Scheibe
io mitgenommen und dreht sich gleichfalls, und zwar um so schneller, je weiter
nach der Peripherie der Scheibe ii der Flachringteil Jod hinausgeselicben.
worden ist. DJe Drehrichtung hängt da-von ab, ob die Verschiebung des Schlittens
7 nach voraus oder rückwärts eriolgt ist.
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In zwei am Gestell fest an-ebrichten Lagerböcken 15 und 16 (Abb. i)
ist Jer Rahmentell 17 derart gelagert, daß die Welle ioc der Scheibe io sich innerhalb
-der seitlichen Bohrungen des Rahinenteiles 17 befindet und darin der Länge nach
ungehindert sich verschieben kann, während der Rahmenteil 17
sich- in seinen
Lagern wohl drehen kann, sich aber seitlich nicht verschieben läßt. Die Arme 17a
und J7b gehen durch zwei Durchbohrungen in der Ringscheibe io (Abb. wodurch diese
im Falle ihrer Drehung den Rahmenteil 17 mitnimmt. Der Rahmen 17
trägt auf
der vorderen Seite an einem hohlen Achsenteil die Sehraube ohne Ende 18, welche
in die Zähne eines in den Lagerböcken ig und 2o (Abb. 2) sich drehenden WurinradeS
21 eingreift und dieses in Drehung versetz.t.
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Oberhalb der Scheibe. i i befindet sich eine zweite Scheibe 22, welche
von der vertikalen Welle i?- aus vermittels der Zahnräder :23, 24, 25, 26, 27
und 28 bei entsprechentler Übersetzung ins Lanigsame gedreht wird. Auf dieser
Scheibe ruht wieder eine Ring scheibe :29 auf, geigen welche sie ebenfalls magnetisch
angezogen wird. Bezüglich der Drehung der Ringscheibe 29 gilt das bezüglich der
Ringsch#eibe io Gesagt-- Auch ein Rahmen 30 ist wieder vorhanden und ebenso
ein Schlitten 31. Die Verbindung zwischen dem Schllitten 31 und zwei
zu beiden seiten des Wurmrades 21 angebrachten Trommeln 2ia und 2Ib ist in
entsprechender Weise in;ttels biegsamer Stahlbänder durchgeführt wie bei den Teilen
9 und 7.
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An einem der beiden hohlen Achsente:le des Rahmens 30 befindet
sich das kleine Kegelrad 3:2 (Abb. 2), das in ein zweites Kegelrad
33 eingreift und- dieses dreht. Das Ke,golr.ad 33 sitzt an der Welle
34, an -leren vorderem Ende abermals eine Schraube ohne Ende 35 sich befindet,
die das Wurmtad 36
(Abb. i) in Drehung versetzt. Letzteres be-
findet
sich an der Welle 37 und ist in Kob. 5
im Schnitt besonders
dargestellt. E3 besteht wied'er aus den beiden auf die Welle 37 aufgesteckten
und an dieser befestigten Achsenteilen36a und 36b, zwischen welchen sich
der ringförinige Teil 36c lose gelagert befindet, so daß sich letzterer zwischen
den, Teilen 3.6a
und 3 6b leicht drehen läßt. Beiderseits
des Ringes 36c liegen zwei flache Federn 38-" und 38b an, welche mit ihren
zentralen Durchbrechungen auf die Achsenteile 36,1 und 36b
aufgesteckt sind
und durch die an -diesen angebrachten Nasen 36d und 36e sowohl gez5 stützt
als auch an einer Drehung um die Welle 37 gehindert werden. Der elastische
Druck der Federenden gegen- den Ringteil 36e, der an seinem äußeren Umfange
wurrnradartig gezahntist, erzeugt zwischen beiden einen derartigen Reibungswiderstanl,
daß normalerweise bei Drehung des Rades 36 von der Schraube35 aus auch die
Wellt37 mitgenommen wird.
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Die Welle 37, welche an ihren Enden die beiden Zahnräder
39 trägt (Abb.2), ist beiderseits in den LagerböckeR40 gelagert. Der linksseitige
Lagerzapfen ist verlängert el und hier ist ein Drehgriff 41 aufgeschralibt und befestigt
-Mit diesem kann iie Welle 37 auch von Hand gedreht werden, ohne daß der
WurmradtOil 361' die Drebung mitmachen muß. Auf der Welle 37 sitzen ferner
zwei Winkelteile 42 zunächst der Zahnräder 39,
Dienach aufwärts stehenden
Winkelteile tragen die Führungsrollen 43, an deren inneren Seiten sich die Zahnräder
43a befinden, ].ie mit den Zahnrädern 39 in dauerndem Eingriff sind. Dadurch
wer-den -lie auf den Schrauben 44 gelagerten Führungsrollen 43 gedreht. Die Rollen
43 sind mit Stift-zTi-ixien 43 b versehen (Abb. 3 und 8), weiche
in Löcher zweier geschlossener Stahlbänderschleifen 45 eingreifen und diese so mitnehmen.
Die Stahlbänder 45 liegen einerseits uni die Rollen 43, andererseits um zwei weitere
Rollen 47, die um die Schrauben 46 gelagert sind. Die Führungsrollen 43 und 47 bewegen
sich immer in derselben Richtung und tragen an ihrer Außenfläche die an ihnen befestigten
zwei starren Stahldrähte48, auf denen ein Zeiger 49 sich beliebig anklemmen läßt.
Knapp unterhalb des Zeigers und der oberen Teile der Stahlbänder 45 liegt ein sechseckiges
Pappblätt 5o (Abb. i und :2), auf dessen oberer Fläche die Kartenzeichnung des zu
durchfahrenden oder zu überfliegenden Gebietes aufgeklebt ist. Die Kartenblätter
sind auswechselbar und zeigen in ihrer Zusammenstellung das auf ihnen dargestellte
Gebiet der Erdoberfläche ununterbrochen. Die Kartenblätter sind in den Teil 51 lose
eingelegt und werden von diesem getragen. Der Teil Si besteht aus den drei Armen
5ja, 5 , b, 5 1 c (Abb. i und 3) und dem zentralen
Mittelteil sid. Letzterer ist nach unten zu konisch geformt und ruht auf drei konischen,
auf besonderen Bolzen gelagerten Rollen 52
auf, so daß das Ganze äußerst leicht
um die Mitte verschwenkt werden kann. An den drei Armen von 51 sind drei starke
permanente Magnete 53", 53 b, 53c angebracht, von denen zwei, 53a
und 53c, mit d'2n' Südpol, der dritte, 53 b, m it dem Noridpol nach außen
weisen. Durch die richtenden Kräfte dieser Magnete wird das eingelegte Kartenblatt
mit der Nordseite stets in der Nordrichtung eingestellt, so daß Kartenzeechnung
tin:1 Natur übereinstimmen.
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Von der vertikalen Welle r2 aus wird auch noch eine vierte Scheibe
5.k (Abb. i) gedreht und durch. diese die vierte Riagscheibe 55.
Letztere
lagert in dem Schlitten 8, welcher -Born Pendel (Hammer) 4 aus auf lie gleiche
Art wie die anderen Schlitten hin und her bewegt: werfden kann. Ein Rahinentefl
56
(Abb. 2) mit einer Schraube ohn2 Ende 57
ist gleichfalls vorhanden.
Am vorderen Ende der Achse 2 des Hammers 4 ist ein Qie#-arm 58 angebracht,
der die Schwingungen des Hammers mitmacht und vermitte13 der Verbindungsstangen
59 nach oben auf den ähnlieh gestalteten Querbalken 6o überträgt, der um
die Schraube 61 (Alyb. 7) seIawingt, und utirch den nach oben gerichteten
Zeiger 62
die Bewegungen des Hammers 4 anzeigt. Die Schraube ohne Ende
57 (Abb. 2) dreht ein Wurmrad 53, das an der Welle 64 (Abib. i) sich
befindet, an deren nach vorn gerichtetem Ende ein Kettenrad 65 aufgesteckt
ist. Eine um dieses und am das zweite Kettenrad 66 geführte Kette
67 überträgt die Drehung von 65 auf 66. In das Kettenrad66
ist der Teil68 eingeschraubt, welcher zugleich als Achst für (len Zeiger
69
dient, der durch die Reibung einer in einer Quernut von 66 eingelegten
Stahlflachfeder 71 (Abl>.7) nütgenommen wird, und zwar nach beiden Richtungen so
weit, bis der Zeigerhals an dem Blechwinke17o anstößt. Dann kann das Kettenrad
66 allein sich weiterdrehen, wobei allerdings die Rßibung der Feder 71 überwunden
werden muß.
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Das Ganze samt Gestell ist an den Ansätzen 76 (Abb. 2) aufgehängt,
daher um die Linie A-B beweglich. Dles bildet zugleich einen Teil der kardanischen
Aufhängung des Ortsanzeigers, so daß dieser von. den Schwankungen des Fahrzeugs
tunlichst unbeeinflußt bleibt. Die Kreiselwirkung des an der Welle 12 angebrachten
Schwungrades 13 sichert bis zu einem gewissen Grade die vertikale Lage des Apparates
gegenüber der Erde.
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Die bisher beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise-.
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Vor dem Inbe-,vegungsetzen des FahTzeuges, in dem ein Ortsanzeiger
eingebaut ist, wird d,i,e Antriebsvorrichtung des Apparates in Gang gesetzt. Das
Fahrzeug steht in Fahrtrichtung. Der Zeiger 49 auf den Drähten 48 wird au-f jenen
Punkt der Kartenzeichnung
eingestellt, welcher dem Anfangspunkt
der Reise entspricht. Wenn sich dann das Fahrzeug in Bewegung setzt, bleibt das
Hammergewicht des Pendels 3 zurück, und es begibt sich das Folgende: Das
Fahrzeug nimmt eine sich beschleunigende Bewegung an, und zwar ist die Beweer n
1"u g entweder gleichmäßig beschleunigt oder anwachs-end beschleunigt. Im
ersteren Falle schlägt das Hammergewicht entsprechend dem Grade der Beschleunigung
um einen bestimmten Wänkel nach hinten aus und verbleibt in diieser Lage so lange,
wie die gleichförmig beschleunigte Bewegung des Fahrzeuges andauert. Bei anwachsender
Beschleunigung vergrößert sich der Hammerschlag allmählich "entsprechend der Beschleunig.ungszunahme.
Geht das Fahrzeug in eine gleichmäßige Geschwindigkeit über, so daß die Beschleunigung
allmähdich abnimmt, so kehrt der Hammer in die vertikale Lage zurück. Im
Ortsanzeiger volleieht sich der folgende Vorgang: Der Hamm-erhebel von
3
verschiebt entsprechend soiner Lageänderung den Schlitten 7 und damit
die Ringscheibe io. Diese dreht sich sofort, wenn sie aus dem Mittelpunkt der Scheibe
i i herauskommt, und auch das Wurmrad 21 setzt sich in Bewe-,-ung und zwar im Sinne
der Vorwärts-, e12 bewegung des Fahrzeuges. *Zugleich wird auch von den Trommeln
:2111 und 2ib aus die Ringscheibe 29 außerhalb der Mitte der Scheibe 22 gebracht.
Erstere dreht sich da-
her gleichfalls, und die bis zum Zeiger 49 sich fortpflanzende
Bewegung läßt letzteren nach voraus fortschreiten, und zwar genw-i mit derselben
gleichförmig beschleunigten Bewegung, wie sie das Fahrzeug hat, nur in ,demselben
verjüngten Maßstabe, wi-, ihn di, Zeichnung des Kartenblattes gegenüber der Wirklichkeit
aufweist. Bei Abnahme der Beschleunigung bringt der -in dit senkrechte Lage zurückgehende
Hammerhebell 3 die Ringscheib,e io in das Zentrum der Scheibe ii zurück,
womit die Drehung der Ringscheibe zum StIllstand kommt. Die Rinscheibe 29 aber dreht
sich mit ihr-er Schneide auf jenem Kreise der Scheibe 2,2, weiter, bis zu welchem
sie aus deren Zentrum hinausgetschoben worden ist. Der Zeiger 49 bewegt sich nunmehr
mit gleichförmiger Geschwindigkeit fort. Nimmt aus irgendeinem Grunde die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges ab, so vollzieht sich der gleiche Vorgang im umkehrten Sinne. Das
Hammergewicht von 3
geht nach vorwärts, wieder entsprechend dem Grade der
Bewegungsverlangsamung. Die Ringschejibt io wird in entgegengesetztem Sinne aus
dem Zentrum der Scheibe i i gebracht, dreht sich also nun in einer der früheren
umgekehrten Richtung. Dadurch wird auch das Wurmrwd 2,1 in verkehrter Richtung geidreht
und zieht die Ringscheibe 29 auf den der neuen Geschwindigkzit entsprechenden kleineren
Kreis der Scheibe 2:2. Gegen Ende der Fahrtbewegung setzt sich der oben beschriebene
Vorgang so lange fort, bis beim Halten des Fahrzeuges beide Ringscheiben io und
22 in den Mittelpunkten der Scheiben i i und 2:2 zum Stillstand gekommen sind.
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Es bleibt noch die Frage zu beantworten, auf welche Weise eine etwa
beispielsweise auf einem Wasserfahrzeug auftretende Abdrift von der eigentlichen
Fahrtrichtung angezeigt und korrigiert wir.d.
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D)ie Einwirkung eines reinen Gegen- oder Rückenwindes, welcher von
vorn oder von hinten kommend, die Fahrt einfach verlan,-samt bzw. beschleunigt,
kann überganigen wer-den, weil Fahrtverzögerung und Fahrtbeschleunigung vom Ortsanzeiger
ohne weiteres berücksichtigt wird. In Betracht kommen d'a nur dde seitlichen Abdrängungen
durch seitliche Wasser- oder Windströmungen.
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Beginnt eine siolche auf das Fahrzeug einzuwirken, so komnit sogleich
der Hammer 4 aus seiner vertikalen Normallage, und es verschiebt sich zugleiich
der Schlitten 8 mit der Ringscheibe 55. Das Wurmrad 57 dreht
sich und damit auch der Zeiger 69, welcher durch seine Bewegung nach der
betreffenden Seite, Richtung und Dauer der Abdrift angibt. Wird daraufhin das Fahrzeug
entgegengesetzt gesteuert, so schlägt der Hammer 4 nach der anderen Seite aus, und
der Zeiger 69 stellt sich wieder aufrecht. Auch der Zeiger 62 deutet
durch seine Links- und Rechtsneigung den Beginn jeder Abweichung von der einzuhaltenden
Reiserichtung an. Durch Beobachtung dieser beiden Zeiger und entsprechende Steuerung
ist also der Schiffsführer imstande, sein Fahrzeug auf der vorgeschriebenen Route
zu halten, auch wenn seitliche Kräfte den Gang des Schiffes b,-el einflussen. Am
vollkommensten arbeitet ein Ortsanzeigef, der in nachstehender Weise zusammengesetzt
oder ergänzt ist: je zwei rotierende Scheiben mit den dazugehörigen Ringscheiben,
welche rotierenden Scheiben den Scheiben i i und 2:2, welche Ringscheiben den Scheiben
io und 29 nach der vorhergehenden Beschreibung entsprechen, Rahmenteilten usw. bilden
zwei voneirander unabhängige Systeme des Bewegungsmechanismus im Ortsantzeiger,
von denen das eine in der Mittelebene des Apparates schwingende Pendel
3, dias zweite mit dem quer zu dieser Richtung ausschlagende Pendel 4 in
Verbindung gebracht ist. Das erstere System z#
arbeitet, wie früher
beschrieben wurde, auf die Nerschiebung der Stahlbänder 45 auf den Rollen 43. Für
das andere System sind zwei weitere Stalilbänder 73 vorhanden, und diese
sind so angeordnet, daß die vierfachen Stahlbänderschleifen an je einer Seite
eines Vierecl,-,s liegen (Abb.-8). Die Bänder 45, "velche durch nur einen Draht
72 verbunden sind, transportieren diesen in der Richtung der Mittelebene.
Das Banderpaar 73 bewegt d en Draht 74 senkrecht hierzu. Die Drähte
72
und 74 bewegen sich oberhalb der nun im Apparat nicht beweglichen, von
seitwärts eingeschobenen viereckigen Karte 75. Die Kreuzungsstelle der Drähte
zeigt jeweils den Ort auf der Kartenzeichnung an, an dem das Fahrzeug in jedem Augenblick
der Fahrt sich tatsächlich befindet. Das Ganze ist wiederum innerhalb einer kardanisclien
Aufhängung um eine vertikale Achse drehbar angeordnet und wird durch eine Kreis,--.l1,-ompaßmechanikdauernd
in Nordsüdrichtung herhalten, so daß die Norrlrichtung der Karte (oberer Rand) stets
nach -Norden weist. Hierbei entfallen bei dem beschriebenen Apparat jene Teile,
welche züm Angeben der Abdrift dienen.
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Der Führer eines mit einem Ortsanzeiger der zuletzt beschriebenen
Ausführtin(Tsform b
ausgestatteten Fahrzeuges ist somit besonders leicht imstande,
durch bloßes Beachten der Anzeigen der Drähte 72 und 74 sowie durch dernentsprechende
Steuerung des Fahrzeuges, dasselbe stets auf dem beabsichtigten Wege zu halten.
Andererseits ist er auch im Falle des freien Treibens auf dem Wasser oder in der
Luft jederzeit darüber im kluren, in welchem Punkt des Raumes man sich eben befindet.