CH690249A5

CH690249A5 - Kompass mit neigungskompensierender Anzeige.

Info

Publication number: CH690249A5
Application number: CH01661/95A
Authority: CH
Inventors: Hans Gloor
Original assignee: Recta Ag
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 2000-06-15
Also published as: DE59605686D1; DE19529976A1; DE59608205D1; DE19529976C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompass mit neigungskompensierender Anzeige und einer auf einem Spitzenlager gelagerten Magnetfelddetektion mit einem Permanentmagnetsystem, die in einem mindestens teilweise durchsichtigen Gehäuse untergebracht sind, in dem ein Vakuum, eine Flüssigkeit oder ein Gas vorhanden ist.

Bei einem üblichen mechanischen Kompass ist die Anzeige direkt mit dem Magnetsystem starr verbunden oder mit diesem identisch. Bei flachen Kompassdosen hat dies den grossen Nachteil, dass schon bei relativ kleinen Neigungen (8-12 DEG ) des Kompasses ausserhalb der Horizontalen, die Anzeigenadel oder die Anzeigescheibe den Deckel oder den Boden berührt. Ein ähnlich störender Effekt kann auch bei einer Anwendung des Kompasses in verschiedenen Breitengraden durch unterschiedliche Inklinationen des Magnetfeldes der Erde entstehen. Dadurch ist der Kompass nicht mehr funktionstüchtig oder er muss zuerst in eine Lage gebracht werden, in der die Anzeige wieder frei schwingen kann. Diese Nachteile verstärken sich spürbar bei der Verwendung von stärkeren Permanentmagneten.

Bei vielen Anwendungen, wie z.B. bei Orientierungsläufen ist es aber von grosser Wichtigkeit, dass die Richtung möglichst rasch und genau abgelesen werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Kompass herzustellen, der auch bei grösseren Neigungen des Gehäuses eine einwandfreie Anzeige liefert und Letztere unabhängig von der Neigung des Kompasses bzw. der Magnetfelddetektion funktioniert.

Ein solches System ist schon aus der Patentschrift CH683 373 des gleichen Anmelders bekannt. Diese Konstruktion hat sich in der Praxis sehr gut bewährt und ist im Handel eingeführt. Das Prinzip besteht darin, dass die Anzeige getrennt gelagert und durch einen Mitnehmer vom Magnetfelddetektor gesteuert wird. Der Nachteil ist der Aufwand für das Lager der Magnetfelddetektion und das Lager der Anzeige sowie deren genaue axiale Ausrichtung.

Das gleiche Ziel wird mit weniger Aufwand erreicht nach der Erfindung, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschrieben ist.

Die Anzeige weist im Zentrum eine Achse auf, die rechtwinklig zur Nord-Süd-Richtung des Permanentmagneten steht und auf dem Magnetträger aufliegt. Damit ist sie unabhängig von der Neigung des Permanentmagnetsystems, wenn die Neigung in der Nord-Süd-Achse stattfindet. Ist der Zwischenraum zwischen der Anzeige und dem Permanentmagnetsystem sehr klein, kann die Anzeigenadel oder Anzeigescheibe in diesem Gebiet ausgehöhlt sein. Auch ist vorgesehen, die Neigung in der Nord-Süd-Achse der Anzeigenadel oder der Anzeigescheibe durch Abstandskörper zu limitieren, die beidseitig des Zentrums angebracht sind. Diese Abstandskörper begrenzen die Neigung, indem sie bei einer bestimmten Schräglage den Deckel resp. den Boden berühren. Wenn das Kompassgehäuse sich in der Ost-West-Richtung neigt, führt die Anzeige keine Bewegung aus.

Der Magnetträger kann radiale Gewinde, Löcher usw. aufweisen, damit durch mehr oder weniger Masse das vertikale Magnetfeld der Erde, je nach Ort, kompensiert werden kann.

Da die Magnetfelddetektion im Durchmesser kleiner ist als die Anzeige, kann der Durchmesser des Gehäuses im äusseren Bereich stufenweise verkleinert werden.

Bei Verwendung einer Anzeigescheibe ist es von Vorteil, wenn diese gegen aussen mindestens in der Ost-West-Richtung des Permanentmagnetes nach innen, das heisst gegen den Boden leicht gebogen ist. Dadurch ist eine grössere Schrägstellung der Anzeigescheibe gegenüber dem Kompassgehäuse möglich.

Ein Beispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 Ansicht des Kompasses
Fig. 2 Schnitt A-A durch den Kompass

In den Fig. 1 und 2 ist der erfindungsgemässe Kompass schematisch abgebildet. Vom durchsichtigen Gehäuse ist in Fig. 2 nur der Boden 1 und der Deckel 2 abgebildet. Im Gehäuse ist meistens eine Flüssigkeit vorhanden, die vor allem zur Dämpfung der Bewegungen der Anzeige dient. Das Permanentmagnetsystem, das zur Messung der Richtung eines äusseren Magnetfeldes dient, setzt sich zusammen aus einem Magnetträger 6, aus einem Permanentmagnet 5 (der vorzugsweise eine zylindrische Form aufweist) und ein Teil des Spitzenlagers 7, das meistens aus einem synthetischen Rubin hergestellt ist. Dieses bildet zusammen mit der Spitze 9, deren Schaft 12 auf dem Boden 1 befestigt ist, das Kompasslager, das sehr wenig Reibung aufweist und dem Magnetträger 6 eine grosse Auslenkung erlaubt, ohne mit einem anderen Teil in Kontakt zu kommen.

Der Magnetträger 6 weist ungefähr in der Ebene des Rotationspunktes des Spitzenlagers 7, 9, zwei Bohrungen 10 auf, in denen die Achsen 8 der Anzeige 3 eingeführt werden.

Bei einer Neigung des Gehäuses in der Nord-Süd-Richtung des Permanentmagneten 5, stellt sich Letzterer schräg zur Spitze 9 oder zum Gehäuse 1, 2. Hingegen bleibt die Anzeigenadel 3 in etwa parallel zum Deckel 2, einerseits wegen dem Aufnahmelager 8, 10, das sich auf dem Magnetträger befindet und andererseits wegen den 2 Abstandskörpern 4, welche verhindern, dass die Anzeige 3 der Bewegung des Magnetträgers 6 folgt. Da dadurch der Magnetträger 6 und die Anzeige 3 nicht in der gleichen Ebene sind, ist eine \ffnung 11 in der Anzeige 3 vorgesehen, um den Permanentmagneten 5 aufzunehmen.

Bei einer Neigung des Gehäuses in West-Ost-Richtung des Permanentmagneten 5, stellt sich Letzterer ebenso schräg zur Spitze 9 oder zum Gehäuse 1, 2. Die Anzeige 3 macht diese Bewegung ebenfalls mit. Es ergibt sich jedoch dadurch kein Anzeigefehler, da die Spitze der Anzeige immer in die gleiche Richtung Nord-Süd zeigt.

Claims

1. Kompass mit einer neigungskompensierenden Anzeige und einer auf einem Spitzenlager gelagerten Magnetfelddetektion mit einem Permanentmagnetsystem, die in einem mindestens teilweise durchsichtigen Gehäuse untergebracht sind, in dem ein Vakuum, eine Flüssigkeit oder ein Gas vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige auf dem Permanentmagnetsystem durch ein Aufnahmelager gelagert ist und dass die Lagerachse rechtwinklig zur Nord-Süd-Richtung des Permanentmagnetsystems verläuft.

2. Kompass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige aus einer Anzeigenadel besteht und dass die Achse der Anzeigenadel aus einer durchgehenden Achse oder aus zwei radialen Teilachsen besteht, die zueinander achsgleich und vorzugsweise symmetrisch sind.

3.

Kompass nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem aus einem Magnetträger mit einem Spitzenlager und einem, vorzugsweise, ringförmigen Permanentmagnet besteht und dass der Magnetträger ungefähr in der Ebene des Spitzenlagers einen radialen Durchgang, vorzugsweise ein Rundloch, aufweist, als Teil des Aufnahmelagers.

4. Kompass nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem einen Permanentmagneten und ein Spitzenlager umfasst und dass das Permanentmagnetsystem (5, 6, 7) ungefähr in der Ebene des Spitzenlagers einen V-förmigen Einschnitt aufweist, als Teil des Aufnahmelagers.

5.

Kompass nach einem der Ansprüche 3 bis 4, umfassend eine Anzeigenadel oder eine Anzeigescheibe, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrum der Anzeigenadel oder Anzeigescheibe zwei Ausnehmungen aufweist, damit der Permanentmagnet bei einer Neigung des Kompasses in die Ausnehmungen sich bewegen kann.

6. Kompass nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigenadel oder Anzeigescheibe mindestens zwei, vorzugsweise symmetrisch angeordnete Abstandskörper aufweist, die bei Berührung des Bodens resp. des Deckels des Gehäuses die Neigung der Anzeigenadel oder Anzeigescheibe begrenzen.

7. Kompass nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die formgeätzten Abstandskörper aus der Anzeigenadel oder Anzeigescheibe gebogen sind.

8.

Kompass nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetträger radiale Gewinde aufweist, damit durch mehr oder weniger Masse das vertikale Magnetfeld je nach Ort auf der Erde kompensiert werden kann.

9. Kompass nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigescheibe mindestens in der Ost-West-Richtung des Permanentmagnetsystems gegen aussen leicht gegen den Boden gebogen ist, damit eine grössere Schrägstellung möglich ist.