DE178528C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 178528 -KLASSE 42 c. GRUPPE

HERMANN GERCKE in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. August 1903 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Ausgleichen der schädlichen ablenkenden Wirkung äußerer Magnetfelder, insbesondere bei Kompassen, durch Einfügung eines . entgegengesetzten, also entgegenwirkenden Pols zwischen den ablenkenden Pol und den auf Ablenkung beeinflußten Teil und besteht darin, daß der Ausgleichpol auf elektrischem Wege künstlich erzeugt, sowie beim Wechsel der Lage des ablenkenden Pols selbsttätig entsprechend verlegt wird, indem bei den Ausschlägen eines durch das ablenkende Magnetfeld ebenfalls aus der Normallage abgelenkten Hilfsmagnetsystems Stromkreise geschlossen werden, die ein Verdrehen des einen Hilfsmagneten innerhalb des anderen derart hervorrufen, daß beide Hilismagnete gezwungen werden, sich mit gleichnamigen Polen einander gegenüber zu stellen, wodurch ihre Empfindlichkeit gegen die ablenkenden Einflüsse erhöht und ein an dem inneren Hilfsmagneten angeordneter Magnetanker gezwungen wird, sich innerhalb eines Spulensystems in dem einen oder anderen Sinne zu verdrehen, so daß ein seine Lage jenachdem ändernder Ausgleichpol geschaffen wird.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des-elektrischen Kompensators für einen Kompaß dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 bis 4 die Wirkungsweise des Apparates in schematischer Darstellung. Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch den Kompaß, Fig. 6 die Oberansicht. Die Fig. 7 bis 13 zeigen Einzelheiten des Kompasses.

Das der Vorrichtung zugrunde liegende Prinzip ist das folgende: .

Wenn die Rose mit dem Magneten b (Fig. 1) durch ein Element E aus der Nord-Südlinie abgelenkt worden ist, so soll beispielsweise in einer unter dem Magneten b liegenden Eisenplatte c ein Pol · P derart erregt werden, daß dessen Wirkung auf den Magneten b die Wirkung von E aufhebt, so daß b wieder in die Nord-Südlinie zurückgelegt wird. Hat in Fig. 1 E negativen Magnetismus, so müßte Pol P positiven Magnetismus erhalten.

Um dieses zu erreichen, ist innerhalb der Rose ein Kompensationsapparat (Fig. 5) angebracht, welcher sich zusammensetzt aus einem Hufeisenmagneten I, dem Magnetsystem k, einem Motor, bestehend aus dem Spulenkranz t, dem Polschuh c und dem Anker r, ferner aus verschiedenen Schleiffedern und Kontakten, deren Wirkung später näher beschrieben werden wird,, und schließlich aus einer Elektrizitätsquelle (Akkumulatoren, Dynamo). Das Magnetsystem k und der Hufeisenmagnet I stellen zusammen und in ihrer gegenseitigen Wirkung aufeinander einen sehr empfindlichen Kompaß· im Kompaß dar und bilden den Deviationsanzeiger. Diese beiden Magnetsysteme zusammen haben also beim Vorhandensein einest ablenkenden Elements Deviation.

Die große Empfindlichkeit ist dadurch erreicht, daß diese beiden Magnete, wie später beschrieben werden wird, gezwungen werden, mit gleichen Polen gegeneinander zu spielen.
Der Apparat ist nun derart konstruiert, daß der zu erregende Pol P (Fig. 2) ungefähr in der Verlängerung der Magnete I und k also mit diesen in gleicher Richtung liegt. Das ablenkende Element E bewirkt also in erster Linie ein Ausschlagen der sehr empfindlichen Kombination l-k. Wie l-k liegen, so liegt auch P; P kompensiert b.

Andererseits beeinflußt b wieder k; k und I beeinflussen sich daher gegenseitig. Die Folge ist, daß die Deviation dauernd durch Bewegung der verschiedenen Magnetsysteme kompensiert wird. Dabei sind die Schwingungen von b so gering, daß sie für die Praxis nicht in Betracht kommen. Es muß an dieser Stelle gesagt werden, daß der Pol P im Polschuh c der Spulen t erregt wird,-während die Bewegung des Hufeisenmagneten I teils durch den Motor (Spulen t und Anker r), teils durch den Magneten k erfolgt.

Das Spiel des Apparates geht folgendermaßen vor sich:

Ist der elektrische Strom nicht eingeschaltet, so legen sich die ungleichnamigen Pole von I und k zusammen und der Magnet b wird eine Resultante zwischen dem Erdmagnetismus und k einnehmen. Der Nordpol der Rose zeigt jetzt also nicht nach Norden. Aber auch der Magnet k nimmt eine resultierende Lage zwischen b, I und dem Erdmagnetismus ein (Fig. 3)." Die Folge ist, daß sich auch I so weit dreht, bis seine Bewegung gehemmt wird. Dieses geschieht, indem der an der Achse des Hufeisenmagneten befestigte Kloben χ (Fig. 5 und 10) gegen einen der Kontakte q oder q¹ stößt. Schaltet man jetzt den Strom um, so tritt der Motor in Tätigkeit. Der Stromlauf wird später beschrieben.

Der Motor arbeitet nun derart, daß sich der Anker beim Schließen des Kontaktes q gegen den Zeiger der Uhr, d. h. linksherum dreht; beim Schließen des Kontaktes ^¹ dagegen mit dem Zeiger der Uhr, d. h. rechtsherum. In vorliegendem Falle wird, da der Kontakt q geschlossen ist, der Anker sich linksherum drehen, wobei der Hufeisenmagnet I gezwungen wird, die Drehung mitzumachen, da der Kontakt q sich gegen den Kloben χ legt und letzteren und damit I mitdreht. Diese Bewegung behalten der Anker, Kontakt q, Kloben χ und I bei, bis sich der positive Pol von I beim positiven Pol von k vorbeigedreht hat (Fig. 4). In dem Augenblicke, in dem sich die positiven (und auf der anderen Seite naturgemäß auch die nega-

■ tiven) Pole passieren, erhält I eine Beschleunigung seiner Drehbewegung, die in der Fig. 4 mit einem gefiederten Pfeile angedeutet ist. Diese Beschleunigung der Bewegung ist eine Folge der abstoßenden Wirkung gleichnamiger Pole gegeneinander.

Durch die Beschleunigung der Bewegung von I wird der Kontakt q gelöst, damit werden der Strom und die drehende Bewegung des Ankers unterbrochen. Da aber die gleichnamigen Pole von I und k sich weiter abstoßen, wird jetzt der Kontakt q¹ geschlossen und der Anker und damit auch der Kloben χ sowie der Magnet I nehmen' eine Drehrichtung rechtsherum auf, wie sie der ungefiederte Pfeil in Fig. 4 andeutet. Diese Rechtsdrehung bleibt bestehen, bis die gleichnamigen Pole von I und k sich von neuem passiert haben, in welchem Falle ein abermaliges Umlegen des Magneten I und ein weiteres Umkehren der Drehrichtung erfolgt. Es sind mithin die gleichnamigen Pole gezwungen, gegeneinander zu spielen.

Während solchergestalt I und k spielt, und daher nicht mehr wie vorher bei Stillstand auf Ablenkung von b und k aus der magnetischen Nord-Südlinie wirkt, sondern ihnen folgt, beginnt k sich langsam (und gleichfalls hin- und herschwingend) mit seinem positiven Pole nach Norden einzustellen. Dasselbe tut b. Es stellen sich mithin alle drei Magnetsysteme mit ihren Nordpolen nach Norden ein. Die Schwingungsdauer der verschiedenen Magnete ist aber eine verschiedene Die von b ist sehr langsam, die von k schneller, die von I am schnellsten. Wie oben beschrieben, liegt aber der im Polschuh c der Spulen i zu erregende Pol in der Richtung der Pole von I. Wie sich also I bewegt, so muß sich auch der Pol P bewegen.

Die Bürsten p, -p¹ (Fig. 10 und 11) liegen derart am Kollektor n, daß die Summe der unteren Pole der Spulen t bezw. das Mittel aus denselben 90 ° von der Längsrichtung des Ankers liegt. Da der Polschuh c die oberen Enden der Spulen t verbindet, so liegt hier ebenfalls ein Pol. Ist kein ablenkendes Element vorhanden, so spielt der Pol P gleichmäßig bald nach rechts, bald nach links der Nord-Südlinie, also auch des Magneten b. Sobald aber ein ablenkendes Element hinzutritt, schlagen k und I, und damit auch P lebhaft nach der betreffenden Seite aus, und es wird der in Fig. 2 dargestellte Zustand, d. h. eine Kompensierung von b, bewirkt.

Damit die vorstehend erwähnten Vorrichtungen von den einzelnen Teilen des Apparatfes ausgeübt werden können, ist derselbe folgendermaßen konstruiert:

. Auf dem Boden des Kompaßkessels (Fig. 5) liegt ein Gehäuse, welches die Spulen t des "Motors enthält. Die oberen Enden der Spulen sind durch den schmiedeeisernen Polschuh c verbunden. Aui dem Poschuh c sitzt der innere Turm h. Von der Mitte des Deckels

dieses Turmes h ragt ein Rohr nach unten. Dieses Rohr trägt an seinem unteren Ende ein Lager für die Achse i des Ankers r, an seinem oberen Ende ein Lager für die Achse des Magneten k. In das Bleigewicht des Kompaßkessels ist ein Gehäuse eingelassen. Dieses trägt in der Mitte seines Bodens das untere Lager der Achse i des Ankers r. An der Achse i sitzen die Schleifringe s und s¹, der Anker r,

ίο welcher eine rechts- und eine Linkswicklung trägt und das Schleiffederstück o. Die· Achse i ist hohl und oberhalb von ο rahmenförmig. Dieser Rahmen trägt die Lager für die Achse u des Hufeisenmagneten I (Fig. 8). An dem Schleif federstück 0 sind nach unten befestigt die beiden Schleif federn p und p¹, welche am Kollektor η schleifen; nach oben die Schleiffeder e, welche an der Achse u des Hufeisenmagneten I schleift, und die beiden Kontaktstifte q und q¹. Der Kollektor η sitzt auf einer Platte w, durch welche die unteren Enden der Spulen t hindurchragen.

Die Achse des Hufeisenmagneten / trägt den Kontaktkloben x, der zwischen den Kontaktstiften q und q¹ spielt.

Das Magnetsystem k liegt mit seiner Achse in dem vorhin genannten Rohre, das von dem Deckel des inneren Turmes h nach unten reicht. Das obere Ende der Achse liegt in einem Lager, welches sich in dem Deckel des äußeren Turmes g befindet. Der Turm g ist ebenso wie der Turm h auf den Polschuh c geschraubt oder aufgesetzt. Die Mitte des Turmes g trägt die Pinne für die Kompaßrose, deren Magnete b dicht über dem Polschuh c liegen.

Der Stromlauf ist folgender (Fig. 9):
Vom positiven Pole der Elektrizitätsquelle . nach der Klemme 1, Schleiffeder 2, Schleifring s, rechte (oder linke) Wicklung des Ankers r, Leitung in der hohlen Achse i nach Schleiffeder e, Achse des Hufeisenmagneten I, Kontaktkloben x, Kontaktstift q (oder ^¹), Schleiffeder p¹, Kollektor n, Spulen t, Schleiffeder p, Kollektor n, Leitung in der hohlen Achse i, Schleifring s¹, Schleiffeder 4, Klemme 3, negativer Pol der Elektrizitätsquelle.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Aufhebung ablenkend auf die durch das Erdmagnetfeld oder eine andere Kraft festgelegte Richtung eines Magneten oder Magnetsystems wirkender Einflüsse durch eine auf Rückdrehung des Magneten wirkende Kompensationseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß durch den von dem ablenkenden Magnetfelde bedingten Ausschlag zweier innerhalb des Hauptmagneten bezw. Hauptmagnetsystems (b) angeordneter, zwecks Erhöhung der Empfindlichkeit gegen den ablenkenden Einfluß mit gleichen Polen gegeneinander spielenden Hilfsmagnetsysteme (k, I) Stromkreise geschlossen werden, die die beiden Hilfsmagnetsysteme mit gleichen Polen einander gegenüber legen und ein auf Rückdrehung des Hauptmagneten wirkendes Magnetfeld erzeugen.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Hufeisenmagneten (/), der auf der Welle (u) derart drehbar gelagert ist, daß bei der Abweichung des Hauptmagneten (b) und damit auch des Magneten (I) aus der Normallage ein auf der Welle (u) befestigtes Kontaktstück (χ) abwechselnd einen der Kontakte (q und q¹) berührt und dabei einen die gleichen Pole des Hufeisenmagneten (I) und eines Hilfsmagneten (k) einander gegenüberlegenden Strom schließt, der einen an dem inneren Hüfsmagneten vorgesehenen Magnetanker (r) in der einen oder anderen Richtung dreht und dabei in der Polplatte (e) ein dem ablenkenden Felde entgegenwirkendes Magnetfeld erzeugt, welches die Rückdrehung des Hauptmagneten bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.