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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Kompass. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine kipp- und/oder neigungskompensierende Anzeigevorrichtung für einen Kompass mit einem Magnetfelderfassungsmittel, das auf einem Spitzenlager gelagert ist und das in einem Gehäuse des Kompasses angeordnet ist. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung in einem Gehäuse eines Kompasses.
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HINTERGRUND
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Ein Magnetkompass ist eine Vorrichtung zur Richtungsbestimmung. Er umfasst in der Regel eine magnetisierte Nadel, die in einer Kapsel oder einem Gehäuse mit einer transparenten Abdeckung drehbar gelagert ist. Die Nadel, die als Zeiger fungiert, richtet sich mit dem Erdmagnetfeld aus, eine Skala gibt die Richtung relativ zu diesem Magnetfeld an. Die Skala kann beispielsweise in Grad markiert sein. Die Kompasse können Eisenlegierungs- oder Ferritmagneten verwenden, die dauerhaft eine starke Magnetisierung beibehalten können. In einem Magnetkompass ist die Nadel üblicherweise auf einem spitzen Stab gelagert, der als Drehpunkt dient, wobei die Spitze des Stabes in einem Edelsteinlager aufgenommen ist, um die Reibung zu minimieren, sodass die Nadel sowohl kippen als auch rotieren kann.
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Das Dokument
US 6105265 beschreibt eine neigungskompensierende Anzeigevorrichtung für einen Kompass mit einer Magnetfelderfassungsvorrichtung, die auf einem Spitzenlager gelagert ist und in einem Gehäuse des Kompasses untergebracht ist. Die Anzeigevorrichtung ist mittels eines Aufnahmelagers, dessen Lagerwelle, die in Lagerelementen der Magnetfelderfassungsvorrichtung aufgenommen ist, sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Nord-Süd-Richtung der Magnetfelderfassungsvorrichtung erstreckt, drehbar auf der Magnetfelderfassungsvorrichtung gelagert.
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Das Dokument
US 6094830 offenbart ferner einen Kompass, der ein zumindest teilweise transparentes Gehäuse mit einem oberen Teil und einem unteren Teil, ein vertikal ausgerichtetes, Spitzenlager und eine Magnetfelderfassungsvorrichtung, die auf dem vertikal ausgerichteten Spitzenlager montiert ist, umfasst. Die magnetische Erfassungsvorrichtung kann sich dadurch in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene drehen. Die Magnetfelderfassungsvorrichtung ist mit einer sich radial erstreckenden, neigungskompensierenden Anzeigevorrichtung ausgestattet. Die Anzeigevorrichtung hat mindestens ein Abstandselement, das von der Magnetfelderfassungsvorrichtung beabstandet ist, wobei das Abstandselement von der Anzeigevorrichtung absteht und zu einer Oberseite des Kompassgehäuses oder einer Unterseite des Kompassgehäuses gerichtet ist. Durch diesen Aufbau ist die Anzeigevorrichtung im Gehäuse des Kompasses im Wesentlichen parallel zum Oberseite des Kompassgehäuses und/oder der Unterseite des Kompassgehäuses führbar, indem sie beim Kippen des Gehäuses durch das Abstandselement von der Oberseite des Kompassgehäuses und/oder der Unterseite des Kompassgehäuses mechanisch abgeschoben wird. Ferner ist das Abstandselement, das an der Anzeigevorrichtung angeordnet ist, gegenüber der Oberseite des Kompassgehäuses oder der Unterseite des Kompassgehäuses derart angeordnet, dass ein Anstoßen der Anzeigevorrichtung an das Kompassgehäuse verhinderbar ist.
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Darüber hinaus lehrt das Dokument
US 5233759 einen neigungskompensierenden magnetischen Kompass, der durch eine Kapsel gebildet ist, die einen drehbaren Zeiger zum Anzeigen der Richtung und einen drehbaren Magnetfelddetektor, der mit einem Permanentmagneten versehen ist, einschließt. Der Detektor, der um eine Achse drehbar ist, die mit der Achse, um die der Zeiger rotiert, kollinear ist, richtet sich bezogen auf das Magnetfeld der Erde aus, wobei der Detektor in einem Maße neigbar ist, das von der Neigung des Magnetfeldes und von der Lage des Kompasses in Bezug auf die horizontale Ebene abhängt. Der Detektor ist mechanisch mit dem Zeiger verbunden, sodass eine Drehung des Detektors unabhängig vom Grad der Neigung zu einer entsprechenden Drehung des Zeigers führt, wodurch der Zeiger die Richtung genau anzeigt. Die Verbindung besteht aus einem Stift, der von dem Detektor absteht und durch einen Schlitz in einer sich von dem Zeiger erstreckenden Gabel verläuft, wobei sich der Stift beim Kippen des Detektors innerhalb des Schlitzes verschiebt, aber mit der Gabel gekoppelt bleibt, um die Kopplung aufrechtzuerhalten, ohne den Zeiger in Bewegung zu versetzen.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Erläuterungen wäre es vorteilhaft eine Vorrichtung für einen Kompass bereitzustellen, die eine kipp- und/oder neigungskompensierende Anzeigevorrichtung umfasst. Eine solche Vorrichtung für einen Kompass sollte einfach, kostengünstig und im industriellen Maßstab herstellbar sein.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert. Einige spezifische Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für einen Kompass bereitgestellt, wobei die Vorrichtung einen Träger umfasst, der ein Magnetfelderfassungsmittel umfasst, das über ein Spitzenlager auf einer Spitze einer Welle gelagert ist, wobei das Erfassungsmittel zumindest in einer Ebene, die senkrecht zu der Richtung der Welle liegt, drehbar ist, und eine Richtungsanzeigevorrichtung, die mit dem Magnetfelderfassungsmittel verbunden ist, und wobei der Träger einen oberen Abschnitt, einen mittleren Abschnitt und einen unteren Abschnitt umfasst, wobei die Richtungsanzeigevorrichtung eine längliche Platte mit einem Richtungsanzeiger umfasst, wobei sich der mittlere Abschnitt des Trägers durch eine Öffnung in der Platte erstreckt, der obere Abschnitt des Trägers gegenüberliegende erste Elemente umfasst, die sich über die oberseitige Fläche der Platte erstrecken, und der untere Teil des Trägers gegenüberliegende zweite Elemente umfasst, die sich unter der unterseitigen Fläche der Platte erstrecken, und das erste und das zweite Element sind vertikal und paarweise so ausgerichtet, dass sie eine erste Gabel und eine zweite Gabel zum Abstützen der Platte bilden.
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Verschiedene Ausführungsformen des ersten Aspekts können mindestens ein Merkmal aus der folgenden Aufzählung umfassen:
- • die Öffnung ist im Zentrum der Platte angeordnet
- • die gegenüberliegenden ersten Elemente sind kollinear angeordnet
- • die gegenüberliegenden zweiten Elemente sind kollinear angeordnet
- • der Richtungsanzeiger erstreckt sich in Längsrichtung der Platte und die Elemente sind quer zur Längsrichtung ausgerichtet und erstrecken sich entlang der Breite der Platte
- • eine erste Fläche des ersten Elements und eine zweite Fläche des zweiten Elements jeder Gabel sind so gestaltet, dass sie ein Verschwenken der Platte um eine Achse ermöglichen
- • zumindest ein Teil der ersten Fläche und zumindest ein Teil der zweiten Fläche sind in Form zumindest eines Teils einer Mantelfläche eines Zylinders oder in Form zumindest eines Teils einer Mantelfläche eines elliptischen Zylinders oder in Form zumindest eines Teils einer Seitenfläche eines Körpers mit Dreiecksquerschnitt ausgebildet
- • zumindest ein Teil eines Querschnitts des ersten Elements und des zweiten Elements ist in Form zumindest eines Teils eines Kreises, zumindest eines Teils einer Ellipse zumindest eines Teils eines Dreiecks oder zumindest teilweise ringförmig ausgebildet
- • die erste Fläche des ersten Elements der ersten Gabel liegt der zweiten Fläche des zweiten Elements der ersten Gabel gegenüber, und die erste Fläche des ersten Elements der zweiten Gabel liegt der zweiten Fläche des zweiten Elements der zweiten Gabel gegenüber
- • die Schwenkachse ist senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung der Platte ausgerichtet
- • ein Seitenverhältnis der Platte ist größer als 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5 oder 5,0
- • die Vorrichtung ist dazu ausgelegt, in einem Gehäuse des Kompasses aufgenommen zu sein
- • die Welle ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Unterseite des Gehäuses angeordnet
- • das Erfassungsmittel umfasst einen Permanentmagneten
- • das Erfassungsmittel umfasst einen Neodym-Magneten
- • die Anzeigevorrichtung umfasst mindestens ein Abstandselement
- • die Anzeigevorrichtung umfasst zwei Abstandselemente, die an gegenüberliegenden Enden der Platte von der Platte der Anzeigevorrichtung vorstehen
- • zumindest ein Teil der Anzeigevorrichtung und/oder der Platte und/oder, dem Träger und/oder der ersten Gabel und/oder der zweiten Gabel ist aus Kunststoff hergestellt
- • die Öffnung in der Platte der Anzeigevorrichtung ist so ausgebildet, dass sie mit einer Basis der Gabeln der Magnetfelderfassungsvorrichtung ineinander greift, wodurch die Platte und die Magnetfelderfassungsvorrichtung horizontal ausgerichtet werden
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kompass bereitgestellt, der eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 umfasst.
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Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in einem Gehäuse eines Kompasses.
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Durch bestimmte Ausführungsformen der Erfindung werden erhebliche Vorteile erzielt. Es wird eine Vorrichtung für einen Kompass bereitgestellt. Insbesondere wird eine kipp- und/oder neigungskompensierende Anzeigevorrichtung für einen Kompass mit einem Magnetfelderfassungsmittel, das auf einem Spitzenlager gelagert ist und das in einem Gehäuse des Kompasses angeordnet ist, bereitgestellt.
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Die Abmessungen des konischen Hohlraums in dem Träger sind so ausgelegt, dass sie unter Magnetfeldneigung eine schräge Ausrichtung der Magnetfelderfassungsvorrichtung in Bezug auf die Welle ermöglichen. Die Abmessungen des konischen Hohlraums in dem Träger sind ferner dazu ausgelegt, eine schräge Ausrichtung der Magnetfelderfassungsvorrichtung gegenüber einem Verkippen der Vorrichtung für einen Kompass in Nord-Süd-Richtung und/oder Ost-West-Richtung zu ermöglichen. Zulässige Kipptoleranzen sind abhängig von der Form des konischen Hohlraums. Das Vergrößern eines Radius der Öffnung des konischen Hohlraums in Bezug auf eine Höhe des konischen Hohlraums erhöht die Kipptoleranzen. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist darauf zu achten, dass die Wand des konischen Hohlraums, d.h. die Innenwand des Trägers, glatt ist und dass bei zunehmender Verkippung und/oder Neigung kein anderer Teil der Vorrichtung eine Fläche einer Kompasskonstruktion berührt, bevor die Wand des konischen Hohlraums den Schaft, insbesondere eine konische Fläche der Wellenspitze berührt, da dies eine wiederholbare Art der Reibungsbehandlung schafft.
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Die Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verringert die Herstellungskomplexität und erhöht somit auch die Kosteneffizienz. Insbesondere können bei der Herstellung größere Toleranzen zugelassen werden und daher können bei gleichbleibender Leistung und Funktion kostengünstigere Materialien verwendet werden.
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Außerdem reduziert die Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Ertragsverlust bei der Produktion. Außerdem kann die Platte der Anzeigevorrichtung beispielsweise aus Kunststoff bestehen, sodass keine Aluminiumnadel erforderlich ist. Der Anzeiger kann beispielsweise aus einer transparenten PET-Folie bestehen.
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Zusätzlich bietet die Platte der Anzeigevorrichtung durch die große Fläche der Platte mehr Freiheit für die Nadelgrafik. Ein Ausgleichen der Platte der Anzeigevorrichtung an der Fertigungslinie ist nicht erforderlich.
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Darüber hinaus können der Magnetträger und die Gabeln beispielsweise aus mit einer Schnappverbindung zusammengefügtem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Eine Stahlnabe muss nicht bereitgestellt werden. Die Vorrichtung für einen Kompass ist im industriellen Maßstab herstellbar.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht von oben auf eine Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht von unten auf eine Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 4 zeigt eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer in einem Kompassgehäuse angeordneten Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 6 zeigt eine weitere schematische Querschnittsansicht einer in einem Kompassgehäuse angeordneten Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 7 zeigt eine schematische Perspektivansicht von oben auf eine weitere Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 8 zeigt eine schematische Perspektivansicht von unten auf eine weitere Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 9 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 10 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
- 11 zeigt eine weitere schematische Querschnittsansicht einer weiteren in einem Kompassgehäuse angeordneten Vorrichtung für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und
- 12 zeigt eine weitere schematische Querschnittsansicht einer weiteren in einem Kompassgehäuse angeordneten Vorrichtung gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In diesem Dokument ist eine Gabel als ein Objekt definiert, das zwei separate Elemente aufweist, zwischen denen ein anderes Objekt, wie etwa ein Teil einer Platte, platziert werden kann. Mit anderen Worten ist die Gabel so ausgelegt, dass sie als Halterung oder Träger für eine Platte dient.
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Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung für einen Kompass, wobei die Vorrichtung einen Träger umfasst, der ein Magnetfelderfassungsmittel und eine Richtungsanzeigevorrichtung umfasst, die eine nicht starre Verbindung in Bezug auf die Bewegung des Magnetfelderfassungsmittels aufweist. Die Richtungsanzeigevorrichtung umfasst eine Platte, die eine Öffnung in der Platte bereitstellt. Ein Abschnitt des Trägers erstreckt sich durch die Öffnung. Der Richtungsanzeiger ist durch eine erste Gabel und eine zweite Gabel des Trägers abgestützt. Die Gabeln sind so gestaltet, dass sie ein Verschwenken der Richtungsanzeigevorrichtung um eine Achse ermöglichen.
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In 1 ist eine schematische Perspektivansicht von oben auf eine Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Träger 2, der ein Magnetfelderfassungsmittel umfasst. Ferner weist die Vorrichtung eine Richtungsanzeigevorrichtung 5 auf. Die Richtungsanzeigevorrichtung 5 umfasst eine Platte 6, die eine Öffnung 7 im Zentrum der Platte 6 bereitstellt. Zumindest ein Teil der Anzeigevorrichtung 5 kann beispielsweise aus einer transparenten PET-Folie hergestellt sein. In der Regel ist ein Seitenverhältnis (Länge L/Breite W) der Platte 6 größer als 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5 oder 5,0. Mit anderen Worten kann die Platte 6 als eine längliche Platte betrachtet werden, wobei die Länge 1 größer als die Breite W ist. Mittels der Platte 6 wird eine relativ große Fläche bereitgestellt, wodurch auch Freiheit für beliebige Nadelgrafiken bereitgestellt wird. Ein Abschnitt des Trägers 2, d.h. ein mittlerer Abschnitt des Trägers 2, erstreckt sich durch die Öffnung 7. Der Träger 2 kann beispielsweise aus transparentem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Zusätzlich umfasst der Träger 2 eine erste Gabel 8 und eine zweite Gabel 9. Die Gabeln 8, 9 stützen die Richtungsanzeigevorrichtung 5 ab. Auch die Gabeln 8, 9 können aus Kunststoffmaterial, beispielsweise aus Grilamid TR 55, hergestellt sein. Die erste Gabel 8 und die zweite Gabel 9 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Trägers 2 angeordnet. Die Gabeln 8, 9 sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Nord-Süd-Richtung der Anzeigevorrichtung 5 ausgerichtet. Jede Gabel 8, 9 umfasst ein erstes Element 10, das über einem Abschnitt der Platte 6 angeordnet ist, und ein zweites Element 11, das unter einem Abschnitt der Platte 6 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist ein Teil der Platte 6 zwischen den Elementen 10, 11 der ersten Gabel 8 und der zweiten Gabel 9 angeordnet. Ein Teil des ersten Elements 10 der ersten Gabel 8 und ein Teil des ersten Elements 10 der zweiten Gabel 9 sind kollinear angeordnet. Des Weiteren sind ein Teil des zweiten Elements 11 der ersten Gabel 8 und ein Teil des zweiten Elements 11 der zweiten Gabel 9 kollinear angeordnet. Der Träger umfasst ferner einen Permanentmagneten 3.
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In 2 ist eine schematische Perspektivansicht von unten auf eine Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung umfasst die in der 1 dargestellten Merkmale. Weiterhin ist zu erkennen, dass das erste und das zweite Element 10, 11 der Gabeln 8, 9 jeweils eine der Platte 6 zugewandte Fläche 12, 13 aufweisen. Eine erste Fläche 12 des ersten Elements 10 und eine zweite Fläche 13 des zweiten Elements 11 jeder Gabel 8, 9, sind so gestaltet, dass sie ein Verschwenken der Platte 6 um eine Achse ermöglichen. In der Regel sind zumindest ein Teil der ersten Fläche 12 und zumindest ein Teil der zweiten Fläche 13 in Form zumindest eines Teils einer Mantelfläche eines Zylinders oder in Form zumindest eines Teils einer Mantelfläche einer Ellipse ausgebildet. Mit anderen Worten besitzt zumindest ein Teil eines Querschnitts des ersten Elements 10 und des zweiten Elements 11 der Gabeln 8, 9 die Form von zumindest einem Teil eines Kreises oder einer Ellipse.
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Die erste Fläche 12 des ersten Elements 10 der ersten Gabel 8 liegt der zweiten Fläche 13 des zweiten Elements 11 der ersten Gabel 8 gegenüber, und die erste Fläche 12 des ersten Elements 10 der zweiten Gabel 9 liegt der zweiten Fläche 13 des zweiten Elements 11 der zweiten Gabel 9 gegenüber.
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In 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung umfasst die in der 1 und der 2 dargestellten Merkmale. Es ist zu erkennen, dass die erste Fläche 12 des ersten Elements 10 und die zweite Fläche 13 des zweiten Elements 11 der ersten Gabel 8 so ausgebildet sind, dass sie ein Verschwenken der Platte 6 um eine Achse ermöglichen. Zumindest ein Teil der ersten Fläche 12 und zumindest ein Teil der zweiten Fläche 13 der Elemente 10, 11 der ersten Gabel 8 sind in Form zumindest eines Teils einer Mantelfläche eines Zylinders ausgebildet. Mit anderen Worten besitzt zumindest ein Teil eines Querschnitts des ersten Elements 10 und des zweiten Elements 11 der Gabeln 8, 9 die Form von zumindest einem Teil eines Kreises.
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Die zweite Gabel 9 ist in 3 nicht sichtbar. Die Schwenkachse befindet sich zwischen dem ersten Element 10 der Gabeln 8, 9 und dem zweiten Element 11 der Gabeln 8, 9. Die Schwenkachse ist senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Platte 6 ausgerichtet.
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In 4 ist eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie man sieht, sind die Gabeln 8, 9 im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht zu einer Nord-Süd-Richtung der Anzeigevorrichtung 5 ausgerichtet. Die Platte 6 der Richtungsanzeigevorrichtung 5 kann beispielsweise im Wesentlichen rechteckig oder rechteckig sein. Die Öffnung 7 durch das Zentrum der Platte 6 kann beispielsweise die Form eines Kreises oder einer Ellipse haben.
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In 5 ist eine schematische Querschnittsansicht einer in einem Gehäuse 14 eines Kompasses angeordneten Vorrichtung 1 gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. In 5 ist die Vorrichtung 1 in einem Gehäuse 14 eines Kompasses angeordnet, von dem nur eine transparente Oberseite 16 und eine Unterseite 15 dargestellt sind. Die Unterseite 15 kann ebenfalls transparent sein. Das Kompassgehäuse 14, das von der Oberseite 16 und der Unterseite 15 begrenzt ist, kann vorzugsweise eine Flüssigkeit oder ein Gas enthalten, die bzw. das hauptsächlich dazu dient, die Bewegung des Anzeigers 5 zu dämpfen. Ein Träger 2 ist über ein Schwenklager 19, das sich auf der Spitze 17 einer Welle 4 befindet, zu der Unterseite 15 hin montiert. Der Träger 2 umfasst ein Magnetfelderfassungsmittel mit dem Schwenklager 19, das sich auf der Spitze 17 der Welle 4 befindet, wobei das Schwenklager vorzugsweise aus synthetischem Saphir oder Rubin gefertigt ist, einen mit dem Schwenklager 19 gekoppelten Magnetträger 18, und einen Permanentmagneten 3. Der Permanentmagnet 3 weist vorzugsweise eine Ringform auf. Der Permanentmagnet kann beispielsweise ein Neodym-Magnet sein. Das Schwenklager 19 bildet zusammen mit der Spitze 17 der Welle 4 ein Kompasslager, das eine sehr geringe Reibung aufweist und dem Magnetträger 18 eine große Auslenkung ermöglicht. Der Träger 2 umfasst ferner das erste Element 10, das an dem Magnetträger 18 angebracht ist.
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Das Erfassungsmittel ist zumindest in einer Ebene, die senkrecht zu der Richtung der Welle 4 liegt, drehbar. Zusätzlich ist eine Richtungsanzeigevorrichtung 5, die eine nicht starre Verbindung bezogen auf die Bewegung des Magnetfelderfassungsmittels in dieser Ebene aufweist, mit dem Träger 2 gekoppelt. Die Anzeigevorrichtung 5 umfasst eine Platte 6, die eine Öffnung 7 im Zentrum der Platte 6 bereitstellt. Ein Abschnitt des Trägers 2 erstreckt sich durch die Öffnung 7 der Platte 6. An den beiden Enden der Platte 6 ist jeweils ein Abstandselement 20 vorgesehen.
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Mit anderen Worten sind die Abstandselemente 20 von dem Magnetfelderfassungsmittel beabstandet. Die Abstandselemente 20 ragen von der Richtungsanzeigevorrichtung 5 ab und sind zur Oberseite 16 des Kompassgehäuses 14 oder zur Unterseite 15 des Kompassgehäuses 14 gerichtet. Durch diesen Aufbau ist die Anzeigevorrichtung 5 in dem Kompassgehäuse 14 im Wesentlichen parallel zur Oberseite 16 des Kompassgehäuses 14 und/oder der Unterseite 15 des Kompassgehäuses 14 führbar, indem sie beim Kippen des Gehäuses 14 durch die Abstandselemente 20 von der Oberseite 16 des Kompassgehäuses 14 und/oder der Unterseite 15 des Kompassgehäuses mechanisch abgeschoben wird. Zusätzlich sind die an der Anzeigevorrichtung 5 angeordneten Abstandselemente 20 gegenüber der Oberseite 16 des Kompassgehäuses 14 bzw. der Unterseite 15 des Kompassgehäuses 14 so ausgerichtet, dass ein Anschlagen der Anzeigevorrichtung 5 an das Kompassgehäuse 14 verhindert werden kann. In der 5 ragen die Abstandselemente 20 von der Anzeigevorrichtung 5 in Richtung der Oberseite 16 des Gehäuses 14 ab. Gemäß anderen Ausführungsformen ragen die Abstandselemente 20 von der Anzeigevorrichtung 5 in Richtung der Unterseite 15 des Gehäuses 14 ab. Ferner umfasst der Träger 2, wie in 6 dargestellt, eine erste Gabel und eine zweite Gabel. Die Gabeln stützen die Anzeigevorrichtung 5 ab. Wenn das Kompassgehäuse 14 des Kompasses in Nord-Süd-Richtung des Magnetfelderfassungsmittels geneigt wird, richtet sich der Permanentmagnet 3 schräg zur Spitze 17 der Welle 4 aus. Durch die Konstruktion kann sich der Permanentmagnet 3 unter Einfluss der Neigung des Magnetfeldes auch schräg zur Spitze 17 der Welle 4ausrichten, während die Anzeigevorrichtung etwa parallel zum Kompassgehäuse bleibt.
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In 6 ist eine weitere schematische Querschnittsansicht einer in einem Gehäuse 14 eines Kompasses angeordneten Vorrichtung 1 gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist das zweite Element 11 der ersten Gabel 8 und der zweiten Gabel 9 ein integraler Bestandteil des Magnetträgers 18. Das erste Element 10 der ersten Gabel 8 und der zweiten Gabel 9 besteht aus einem Stück, das an dem Magnetträger 18 befestigt ist. An beiden Enden des ersten Elements 10 ist ein Vorsprung ausgebildet, der einem Abschnitt der Platte 6 zugewandt ist. Der Abschnitt der Platte 6 ist zwischen dem ersten Element 10 und dem zweiten Element 11 der Gabeln 8, 9 angeordnet. Wenn das Kompassgehäuse 14 des Kompasses in Ost-West-Richtung des Magnetfelderfassungsmittels geneigt wird, richtet sich der Permanentmagnet 3 schräg zur Spitze 17 der Welle 4 aus.
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In 7 ist eine schematische Perspektivansicht von oben auf eine weitere Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Grundfläche der Platte 6 der Richtungsanzeigevorrichtung 5 unterscheidet sich von der Grundfläche der Platte 6 der beispielsweise in 1 dargestellten Richtungsanzeigevorrichtung 5. Insbesondere ist die Grundfläche eher pfeilartig. Darüber hinaus besitzt zumindest ein Teil eines Querschnitts des ersten Elements 10 und ein Teil eines Querschnitts des zweiten Elements 11 der Gabeln 8, 9 die Form eines Dreiecks. Ferner sind in der Platte 6 der Anzeigevorrichtung 5 Einbuchtungen 23 dargestellt. Die Einbuchtungen 23, entsprechende Teile des Trägers 2, die in der jeweiligen Einbuchtung 23 angeordnet sind, und die Gabeln 8, 9 begrenzen die Freiheitsgrade der Bewegung der Richtungsanzeigevorrichtung 5. Die Vorrichtung ist so gestaltet, dass sie ein Verschwenken der Platte 6 der Anzeigevorrichtung 5 nur um eine Achse zulässt.
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In 8 ist eine schematische Perspektivansicht von unten auf eine weitere Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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In 9 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein Teil eines Querschnitts des ersten Elements 10 und ein Teil eines Querschnitts des zweiten Elements 11 der Gabeln 8, 9 weist die Form eines Dreiecks auf. Eine erste Fläche 12 des ersten Elements 10 und eine zweite Fläche 13 des zweiten Elements 11 jeder Gabel 8, 9, sind so gestaltet, dass sie ein Verschwenken der Platte 6 um eine Achse ermöglichen. Die Schwenkachse befindet sich zwischen den beiden Spitzen der dreieckigen Elemente 10, 11 der Gabeln 8, 9. Die Schwenkachse ist senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der Platte 6 der Richtungsanzeigevorrichtung 5 ausgerichtet.
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In 10 ist eine schematische Draufsicht auf eine weitere Vorrichtung 1 für einen Kompass gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Grundfläche der Platte 6 der Anzeigevorrichtung 5 unterscheidet sich von der Grundfläche der Platte 6 der beispielsweise in 1 dargestellten Anzeigevorrichtung 5.
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In 11 ist eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren in einem Gehäuse 14 eines Kompasses angeordneten Vorrichtung 1 gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Träger 2 umfasst ferner einen Keil 22 zwischen dem Magnetträger 18 und dem Permanentmagneten 3. Der Keil 22 ist so eingerichtet, dass er den Magneten 3 in Position hält.
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In 12 ist eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren in einem Gehäuse eines Kompasses angeordneten Vorrichtung 1 gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Gegensatz zu der in 6 gezeigten Ausführungsform ist das erste Element 10 der ersten Gabel 8 und der zweiten Gabel 9 ein integraler Bestandteil des Trägers 2. Das zweite Element 11 der ersten Gabel 8 und der zweiten Gabel 9 ist ein integraler Bestandteil des Magnetträgers 18.
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Es ist selbstverständlich, dass die Ausführungsformen der offenbarten Erfindung nicht auf die hierin offenbarten besonderen Konstruktionen, Verfahrensschritte oder Materialien beschränkt sind, sondern sich auf Äquivalente derselben erstrecken, wie für den Durchschnittsfachmann auf dem einschlägigen Gebiet ersichtlich sein dürfte. Ebenso versteht es sich, dass hierin verwendete Terminologie, nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen verwendet wird und nicht als einschränkend zu verstehen ist.
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In dieser gesamten Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf eine einzige Ausführungsform oder eine Ausführungsform, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Konstruktion oder ein Charakteristikum, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. So bezieht sich die Verwendung der Formulierungen „in einer einzigen Ausführungsform“ oder „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen dieser Beschreibung nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform. Wird mittels eines Begriffs, wie beispielsweise „etwa“ oder „im Wesentlichen“, auf einen numerischen Wert Bezug genommen, so wird auch der genaue numerische Wert offenbart.
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Wie hierin verwendet, kann eine Vielzahl von Elementen, Strukturelementen, Zusammensetzungselementen und/oder Materialien der Einfachheit halber in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Diese Listen sind jedoch so zu verstehen, dass jedes Element der Liste einzeln als separates und einzigartiges Element identifiziert wird. Somit sollte kein einzelnes Element einer solchen Liste ausschließlich basierend auf seiner Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe ohne Hinweise auf das Gegenteil als de-facto-Äquivalent irgendeines anderen Elements derselben Liste ausgelegt werden. Des Weiteren kann hierin auf verschiedene Ausführungsformen und Beispiele für die vorliegende Erfindung zusammen mit Alternativen zu ihren verschiedenen Komponenten Bezug genommen werden. Es versteht sich, dass solche Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen nicht als de-facto-Äquivalente zueinander ausgelegt werden sollten, sondern als separate und autonome Repräsentationen der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind.
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Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Konstruktionen oder Charakteristika in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. In der Beschreibung sind zahlreiche spezifische Details aufgeführt, wie etwa Beispiele für Längen, Breiten, Formen etc., um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu vermitteln. Ein Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet wird jedoch erkennen, dass die Erfindung ohne eines oder mehrere der spezifischen Details oder mit anderen Verfahren, Komponenten, Materialien etc. ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Konstruktionen, Materialien oder Vorgänge nicht detailliert dargestellt oder beschrieben, um zu vermeiden, dass Aspekte der Erfindung verkompliziert werden.
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Während die vorangehenden Beispiele die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einer oder mehreren besonderen Anwendungen veranschaulichen, ist es für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass zahlreiche Abwandlungen in Form, Gebrauch und Einzelheiten der Umsetzung vorgenommen werden können, ohne eine erfinderische Fähigkeit auszuüben und ohne von den Prinzipien und Konzepten der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist es nicht beabsichtigt, die Erfindung, außer wie durch die unten dargelegten Ansprüche, zu beschränken.
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Die Verben „umfassen“ und „einschließen“ werden in diesem Dokument als offene Einschränkungen verwendet, die das Vorhandensein auch nicht aufgeführter Merkmale weder ausschließen noch erfordern. Die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind untereinander frei kombinierbar, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass in diesem Dokument die Verwendung von „ein“ oder „eine“, also einer Singularform, eine Pluralität nicht ausschließt.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Zumindest einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden industrielle Anwendung bei der Herstellung eines Kompasses.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Träger
- 3
- Magnet
- 4
- Welle
- 5
- Richtungsanzeigevorrichtung
- 6
- Platte
- 7
- Öffnung
- 8
- erste Gabel
- 9
- zweite Gabel
- 10
- erstes Element
- 11
- zweites Element
- 12
- erste Fläche
- 13
- zweite Fläche
- 14
- Gehäuse
- 15
- Unterseite
- 16
- transparente Oberseite
- 17
- Spitze
- 18
- Träger
- 19
- Schwenklager
- 20
- Abstandselement
- 21
- Vorsprung
- 22
- Keil
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LISTE DER ANFÜHRUNGEN
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Patentliteratur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6105265 [0003, 0042]
- US 6094830 [0004, 0042]
- US 5233759 [0005, 0042]
