CH430240A - Gyrostat - Google Patents

Description

Gyrostat La présente invention a pour objet un gyrostat.

Elle concerne notamment les gyrostats miniaturises pour des installations de guidage par exemple, plus particulierement les gyrostats de mesure et a pour but de simplifier les parties composantes et de réduire leur nombre, afin de rendre l'appareil d'un fonctionnement plus sur.

On a porte une attention considérable aux projets de petits gyrostats pour la commande de direction des avions à grande vitesse et des véhicules spatiaux, mais on a propose peu de concepts d'une nature fondamentalement différente de ceux utilises pour la création des gyrostats traditionnels pour résoudre les problèmes speciaux que posent les nouvelles applications. La technique des gyrostats sub-miniatures est encore soumise aux tolerances imposées en disposant le rotor et le moteur de rotation concentriquement dans un récepteur interne qui doit être mis en position et Supporte concentriquement dans un coffret externe. En outre, les gyrostats de mesure qui ont été simplifies en eliminant les anneaux de balanciers externes comportent un plan de précession déplacé par rapport au centre de masse du rotor, produisant un déséquilibre d'inertie dans l'appareil. La création d'un moyen de sélection dans les gyroscopes de mesure d'un type conventionnel constitue également une mesure accessoire car l'ensemble du type microsyne reste la forme principale disponible, avec toutes ses exigences de tolérance pour maintenir des relations coaxiales précises entre l'armature et le stator montes sur des pièces sepa- rées. De plus, l'ancien ensemble EI communement utilise dans les transducteurs et certains gyrostats presentent l'inconvénient de fournir des signaux erronés produits par un défaut d'alignement de l'armature et du stator sous les effets de milieux statiques et dynamiques.

Ces diverses solutions ne comportent pas le grand avantage que présente le gyrostat objet de l'invention.

Ce dernier, comprenant un coffret, un rotor monté dans le coffret, un arbre de support du rotor comportant une partie interne fixée par rapport au coffret et en porte à faux dans ce dernier, et des moyens pour faire tourner le rotor, est caractérisé en ce que ledit arbre comporte une partie externe définissant l'axe de rotation du gyrostat et pouvant se déplacer autour d'un seul axe de précession relativement à la partie interne, la partie externe supportant le rotor et étant empêchée de se déplacer relativement à la partie interne autour de n'importe quel axe à l'exception dudit axe de précession. Le rotor tournant autour de l'axe de rotation peut être équilibré à l'intersection des axes de précession et de rotation. A l'extrémité de la partie mobile de l'arbre peut être montée une barre d'armature de sélection perpendiculaire aux axes de précession et de rotation.

Des noyaux bobines peuvent être opposes l'un à l'autre sur les côtés opposes de cette barre pour établir un champ à travers lequel la barre se déplace pour produire un signal quand se produit la précession de la partie externe de l'arbre. Des moyens de montage sur le coffret peuvent supporter séparément et de façon réglable des noyaux pour un réglage du zéro du signal. Des moyens de réglage perméables magnétiquement peuvent être montes de façon mobile dans le champ entre les noyaux pour faire varier le champ pendant le réglage fin dudit zéro.

L'arbre de support peut comporter un col plat entre ses parties interne et externe, l'axe de flexion dudit col définissant l'axe de précession du gyrostat.

11 faut noter que ces éléments et des éléments additionnels peuvent être combines et aussi que certaines sub-combinaisons des éléments se présentent seules dans d'autres milieux. Parmi ces dernières on peut noter le rotor équilibré sur l'arbre de support et agence pour subir une précession autour d'un seul axe, la barre d'armature de sélection et ses noyaux bobines associes, la possibilité de réglage initial des moyens de montage des noyaux de sélection et les moyens pour faire varier le champ de sélection pendant le réglage fin du zero.

Le dessin annexe représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution du gyrostat objet de l'invention et une variante : La fig. 1 est une coupe longitudinale de la première forme d'exécution.

La fig. 2 est une coupe, à plus grande echelle, selon 2-2 de la fig. 1.

La fig. 3 est une coupe, à plus grande echelle, selon 3-3 de la fig. 5.

La fig. 4 est une coupe, à plus grande echelle, selon 4-4 de la fig. 5.

La fig. 5 est une coupe selon 5-5 de la fig. 1.

La fig. 6 est une vue, avec arrachement, prise depuis la droite de la fig. l.

La fig. 7 est une coupe partielle, à plus petite echelle, correspondant à celle de la fig. 1.

La fig. 8 est une vue en perspective d'organes repre sentes à la fig. 7.

La fig. 9 est une coupe partielle de la seconde forme d'exécution.

La fig. 10 est une vue schématique de la variante, et la fig. 11 est une coupe partielle de la troisième forme d'exécution.

Le gyrostat de mesure, dans sa première forme d'exécution, comprend un coffret externe cylindrique 10 qui peut présenter seulement 3,8 cm de longueur et 2,5 cm de diamètre eriviron. Ce coffret est ferme par un plateau annulaire 11 présentant une ouverture centrale 11', un soufflet 12 et un plateau 12'de fermeture du soufflet. L'extrémité opposée du coffret 10 est fermée par un couvercle 13. Tous les vides dans le coffret externe sont complètement remplis par un liquide amortisseur d'une viscosité donnée, à l'exception d'un sousensemble creux dans le coffret. Le liquide amortisseur est introduit dans le coffret par une ouverture menagee dans le couvercle 13 et fermée par un bouchon amovible 14. La surface externe du soufflet 12 contient le liquide amortisseur et sa surface interne est exposée à la pression atmosphérique par l'ouverture centrale 11'dans le plateau 11, de sorte que la dilatation ou la contraction thermique de la masse liquide dans le coffret externe produit une concentration ou une dilatation du soufflet 12 sans changement sensible de la pression du fluide. En outre, la force élastique du soufflet exerce une force sur la masse liquide pour éviter la formation de vides dans le fluide.

A la partie extrême du coffret 10 adjacente au soufflet 12 est montée une pièce de support 15 présentant deux trous 16 et 17 à travers lesquels le liquide amortisseur peut passer. La pièce 15 est constituée par un disque relativement lourd au centre duquel un arbre de support 18 est monte en porte à faux en direction du couvercle oppose 13 le long de l'axe du coffret externe. L'arbre de support 18 comprend une première partie 19 d'un diamètre relativement faible fixée par rapport à la pièce de support 15 et au coffret 10, un col intermédiaire 21 flexible, et une partie extrême 22 de diamètre relativement grand qui peut être inclinée par rapport à un seul axe de précession défini par l'axe de flexion du col 21. Bien que les différentes sections droites des parties 19 et 22 de l'arbre 18 soient circulaires, le col 21 est défini par deux fentes arrondies découpées en opposition l'une par rapport à l'autre à à travers l'arbre, ce qui laisse subsister une section droite pratiquement rectangulaire visible à la fig. 2. Quand un moment de flexion est applique à la partie mobile 22 de l'arbre 18, la flexion de l'arbre se produit autour de l'axe de flexion s'étendant diamétralement à travers l'arbre dans la partie la plus étroite du col 21. Cet axe de flexion est l'axe de précession Y du gyroscope (fig. 2).

Seules les forces de flexion agissant approximativement selon l'axe de précession produisent un mouvement de la partie extrême externe 22 de l'arbre 18, des forces de torsion ordinaires ou d'autres forces de flexion ne produisant aucune tension mesurable dans le fonctionnement envisage du gyrostat.

Un récipient scelle annulaire 24 est fixe coaxialement avec la partie externe 22 de l'arbre 18, ce récipient étant défini par un corps cylindrique 25, une paroi d'extrémité 26 adjacente à la pièce de support 15, un manchon interne 27 et une paroi d'extrémité 28. Le recipient 24 et son contenu sont entièrement Supportes sur la partie externe 22 de l'arbre en fixant à cette dernière le manchon 27. Un premier palier comprenant une bague interne 30, une bague externe 31 et des billes 32 est monte autour du manchon 27. Des anneaux d'espacement interne 34 et externe 35 séparent ce palier d'un second comprenant des bagues interne 37 et externe 38 et des billes 40. Un écrou 41 visse sur l'extrémité du manchon 27 maintient les bagues internes 30 et 37 et l'anneau d'espacement interne 34 en place. Un anneau 42 fileté extérieurement est monte comme on le verra plus loin et maintient en place les bagues externes 31 et 38 et l'anneau d'espacement externe 35.

On a signale précédemment que tous les vides dans le coffret externe 10 étaient remplis du liquide amortisseur, un excepte. Il s'agit de celui qui se trouve dans le récipient 24. Une augmentation de la température du liquide amortisseur réduit sa viscosité et permet un mouvement plus facile du récipient 24 et de la partie externe 22 de l'arbre autour du col 21 de cet arbre.

Inversement, ces éléments rencontrent une plus forte résistance du liquide amortisseur quand sa viscosité augmente par suite d'une chute de température. Une commande efficace de ces variables peut être obtenue en laissant un étroit jeu annulaire 44 entre un anneau 45 monte sur le récipient 24 et une partie opposée 46 de la pièce de support 15. En faisant l'anneau 45 en une matière qui se dilate ou se contracte à un degre connu supérieur au degre correspondant de la pièce de support 15, le jeu 44 est rendu plus étroit par des tem pératures plus élevées et s'élargit à des températures inférieures. Ainsi, le liquide amortisseur dans le jeu 44 résiste au mouvement de l'anneau 45 à un plus haut degre à des températures plus élevées quand le liquide est moins visqueux, et à un moindre degre à une temperature plus basse quand le liquide est plus visqueux. Cela influence à son tour le mouvement du récipient 24 et de la partie mobile externe 22 de l'arbre autour de l'axe de précession dans le col 21, d'une manière qui elemine 1'effet variable du mouvement de ces parties avec les changements de viscosité du liquide amortisseur. Il est avantageux de former l'anneau 45 en nylon, par suite du coefficient de dilatation thermique important de cette matière. En outre, le jeu 44 est avanta- geusement défini par des surfaces sphériques sur l'anneau 45 et la pièce de support, le rayon de courbure étant centre à l'intersection des axes de précession et de rotation dans le col 21 de l'arbre.

Un rotor 48 et un stator d'excitation 49 sont montes dans le récipient 24. Le rotor est fixe coaxialement autour des bagues externes 31 et 38 et de l'anneau d'espacement externe 35, et coaxialement avec la partie externe 22 de l'arbre. L'anneau 42 est visse dans un épaulement du rotor 48 pour maintenir en place les bagues 31 et 38 et l'anneau d'espacement 35.

Une des caractéristiques importantes du gyrostat est que les éléments de précession constitues par le récipient 24,1'ensemble rotor-stator qu'il contient et la partie mobile externe 22 de l'arbre de support. sont équilibrés autour d'un point coïncidant avec l'intersection des axes de précession et de rotation dans le col 21 de l'arbre.

Cet équilibre peut etre obtenu en glissant le récipient 24 le long de la partie externe 22 de 1'arbre de façon que le centre de gravite combine des éléments de précession soit dans la position désirée. Tant que les éléments de précession sont équilibrés au seul point de suspension où les axes de précession et de rotation se coupent, le récipient 24 n'egixe pas des tolérances de dimensions précises pour le disposer coaxialement dans le coffret externe 10. II faut noter aussi qu'une petite difficulté se présente en usinant 1'arbre de support 18 par le fait que sa partie externe 22 est plus grande que la partie interne 19 fixée à la pièce de support 15 et coaxiale avec cette partie interne 19. Par conséquent. seule une commande d'alignement très petite est requise pendant l'assemblage du gyrostat.

Le rotor 48 est agence pour s'ajuster autour du stator 49 qui comprend des bras 50 et des enroulements 51 d'un moteur électrique synchrone supporté par une douille à bride 53 montée coaxialement sur le manchon 27 à proximité de la paroi d'extremite 28 du récipient 24. Un anneau d'hystérésis 54 est fixe au rotor 48 à proximité de 1'ensemble du stator. On voit aux fig. 1, 3 et 5 que trois connexions électriques 55.56 et 57 sont scellées à travers le paroi 28 du récipient 24 à partir des bornes du moteur synchrone le long de la paroi du coffret externe 10. Les extrémités externes des connexions 55, 56.57 sont connectées respectivement par des conducteurs souples 59* 60 et 61 aux bornes respectives 63,64,65 montées dans le coffret externe 10. Les conducteurs 59,60,61 sont agencés pour présenter une résistance négligeable au libre mouvement du récipient 24 quand il effectue sa précession sur l'extrémité externe 22 de l'arbre autour du col 21.

Quand le rotor 48 effectue une précession pendant le fonctionnement, il peut déplacer le récipient 24 angulairement au maximum de trois degrés dans 1'un ou 1'autre sens autour du col 21. Les parois internes du coffret 10 ou la partie interne 19 de 1"arbre de support constitue une butée pour limiter ce mouvement angulaire du récipient afin qu'il n'excède pas la limite élastique du col 21, de sorte que l'élasticité de ce dernier peut etre utilisée pour ramener le récipient et la partie mobile externe 22 de l'arbre dans leur position de repos ou de zero. Si on le désire, un générateur de couple peut être utilise pour augmenter la force élastique de restauration du col 21 en montant un aimant permanent annulaire coaxialement avec l'anneau 45 sur le récipient, en opposition avec un enroulement electroma. gnetique sur la pièce de support 15.

Un unique moyen de sélection (fig. 1, 3. 4 et 5) est utilise pour traduire la précession du récipient 24 en un signal électrique. Ce moyen comprend une barre d'armature 67 allongée et de section rectangulaire, faite d'une matière magnétique et montée sur l'extrémité de la section externe 22 de ltarbre de support, perpendiculairement aux axes de précession et de rotation. De chaque côté la barre 67 porte des noyaux coplanaires 69 et 70 sensiblement en forme de E, le premier comportant une branche centrale 71 et des branches externes 72 et 73, et le second une branche central 74 et des branches externes 75 et 76. Les branches respectives des noyaux 69 et 70 sont en opposition bout à bout et les deux branches centrales 71 et 74 portent des enroulements primaires respectifs 77 et 78. Les branches externes opposées 72 et 75 portent des enroulements secondaire 79 et 80, respectivement, de même polarite. Les autres branches opposées 73 et 76 portent des enroulements secondaires 81, 82 de même polarité entre eux, celle-ci étant opposée à la polarité des enroulements secondaire., 79 et 80.

Quand le rotor 48 effectue une précession avec la partie externe 22 de l'arbre, la barre d'armature 67 passe à travers le champ magnétique existant entre les noyaux 69 et 70 et produit un signal déséquilibré dans les enrou lements secondaires. Ce mouvement de précession de l'armature de sélection 67 se fait vers le haut et vero le bas comme le montrent les fig. 1 et 5. Les enroulements secondaires 79 et 80 se renforcent mutuellement comme le font aussi les enroulements secondaires 81 et 82, de sorte que le déplacement de l'armature 67 sur une distance donnée produit un signal de sortie qui est double de celui obtenu quand on utilise un seul noyau.

Ce dispositif de sélection n'est pas affecte et ne donne pas de signal erroné quand il se produit une légère torsion axiale dans la barre 67 pendant sa précession, parce qu'une extrémité de la barre, par exemple, s'approche de 1'enroulement secondaire 79 et augmente son signal de sortie pendant que l'autre extrémité de la barre s'approche de l'enroulement secondaire 82 diagonalement oppose au premier et augmente son signal de sortie, ce qui annule le signal de sortie d'erreur de torsion. Si la barre d'armature 67 devait se déplacer latéralement d'un côté à 1'autre, il se produirait de même une dimi- nution et une augmentation équilibrées dans les signaux de sortie des enroulements qui s'annuleraient pour equilibrer le signal résultant.

11 faut noter qu'en changeant les enroulements du moyen de sélection un fort signal de sortie peut être produit à partir d'un mouvement latéral très faible de l'armature. Un tel enroulement modifie est représenté schématiquement à la fig. 10.

Dans cette variante, les enroulements 80 et 82 sont de même polarite. Les enroulements 79 et 81 sont de même polarité l'un par rapport à l'autre mais de polarité opposee à celle des enroulements 80 et 82.

On voit à la fig. 10 que la barre d'armature 67 est orientée parallèlement à l'axe de precession et perpendiculairement à l'axe de rotation, de sorte qu'elle ne peut se déplacer que vers le haut et le bas. On peut voir que la précession du gyrostat entrainera la barre d'armature latéralement plutôt que le long de son axe longitudinal comme décrit jusqu'ici. L'aire disponible pour ce mouvement est évidemment limitée. Cependant, on a trouve que de très faibles mouvements de préces- sion sont facilement détectes. La raison en est qu'un petit mouvement d'une masse relativement grande (barre d'armature 67) permet une grande augmentation du flux magnétique vers les enroulements secondaires de l'un des noyaux, tout en diminuant le flux au niveau des enroulements secondaires de l'autre noyau. Comme les enroulements secondaires sur un noyau donne sont iden tiques, la tension de sortie de l'enroulement secondaire sur une branche externe est augmentee par la tension de sortie de l'enroulement sur l'autre branche externe.

Des bossages 85, 86 (fig. 3,4,5) s'étendant depuis la paroi interne du coffret externe 10, opposes diagona lement l'un à l'autre, constituent un support pour les noyaux 69 et 70 respectifs. Chaque noyau est pris entre une pince 89. Lors de l'assemblage, les pinces 89 sont fixées aux bossages 85,86 par des bagues 90. Une colle à base de résine epoxy est disposée sur des branches arrière 91,91'de chaque noyau 69,70 avant qu'ils soient pris par les pinces. Quand la colle est seche, la position des noyaux 69,70 peut etre réglée en les faisant glisser perpendiculairement à l'axe de rotation de façon que le signal produit dans les enroulements secondaires du moyen de sélection soit nul quand la barre d'armature 67 est en position de repos ou position zero.

Un circuit imprime souple 92 assure la connexion mutuelle des enroulements secondaires est celle des enroulements primaires et secondaires et des conducteurs du moteur à des bornes externes 93 s'etendant à travers le couvercle 13 où elles sont accessibles de l'extérieur du gyroscope. Le circuit imprime 92 est d'une construction connue et comprend des conducteurs en feuilles 94 dis poses entre des couches minces d'une matière plastique en feuille 95, par exemple du polytetrafluorethylene.

L'élément de circuit imprime est configure de façon à former une section annulaire 96 qui s'ajuste contre la face intérieure du couvercle 13 et à travers laquelle les connexions sont établies aux bornes 93. Cette section annulaire est connectée par une section intermédiaire 97 pliée en accordéon à une section 98 de forme générale rectangulaire et à des sections 100 s'étendant latérale- ment. Ces dernières sont disposées autour de la surface périphérique interne du coffret 10 et comprennent des pattes 101 à travers lesquelles des connexions sont 6ta- blies aux bornes du moteur 63,64 et 65. La section rectangulaire recouvre les noyaux et comprend des pattes 102 qui sont repliées vers le bas et connectées à des chevilles 103 sur des tableaux de bornes 104 recouvrant les enroulements primaires et secondaires. Les conducteurs partant de ces enroulements sont amenés dehors et fixes aux chevilles 103 sur les tableaux de bornes pour assurer des ancrages mécaniquement résistants aux connexions électriques.

La feuille souple portant le circuit imprime peut être facilement mise en place pour établir les connexions électriques pour les bornes du moteur et des enroulements quand le couvercle 13 est retire, et sa section annulaire peut être montée de meme sur la surface interne du couvercle et connectée aux bornes 93 tandis que le couvercle est retire ; ensuite, grâce à la souplesse de la section en accordéon, le couvercle peut être bascule et monte sur le coffret sans perturber les connexions électriques.

Dans la rangée des bornes sur le couvercle est dis posée une barre 106 magntiquement perméable de réglage de zero, cette barre étant maintenue contre la face interne du plateau par deux vis 105. Les trous 107 à travers lesquels s'étendent les vis sont surdimensionnés, de sorte qu'en desserrant légèrement les vis, la barre 106 peut être déplacée pour faire varier le champ entre les noyaux. Pendant le réglage fin du zéro du dispositif de selection, les vis 105 sont desserrées et la barre 106 est deplacee par manipulation des vis pour produire un signal exactement nul quand le gyrostat n'est soumis à aucune force de precession. Les vis sont alors serrées pour bloquer la barre 106.

Un logement 108 en forme de cuvette, hermétique- ment scelle sur le couvercle 13, s'étend à travers une ouverture annulaire de la feuille portant le circuit imprime et à travers une autre ouverture menagee dans la section rectangulaire qui recouvre les noyaux. Ce logement empêche toute fuite du liquide amortisseur à travers les trous 107 des vis 105. Un couvercle amovible 110 est monte sur les vis 105 et le bouchon 14 après que le gyroscope a été rempli avec le fluide amortisseur.

Dans la forme d'execution représentée à la fig. 9, le gyrostat est à double selection. Il s'agit d'un gyrostat t compose comprenant essentiellement deux gyrostats du type décrit ci-dessus alignes axialement, les axes de precession étant toutefois perpendiculaires l'un à l'autre.

Ainsi, le gyrostat à double sélection est capable de produire des signaux indépendants en réponse à la preces- sion autour de deux axes.

En se référant à la fig. 9 comportant les mêmes chiffres de référence pour des organes pareils des deux formes d'exécution, l'accent prime désignant toutefois les éléments d'une moitie de la seconde forme d'exécution, l'arbre de support 18 comprend une partie interne 19 de diamètre relativement faible qui est commune aux deux moities du gyrostat. La partie 19 est fixe par rapport aux pièces de support 15 qui sont fixees elles mêmes au coffret externe 10 en deux points disposes a l'intérieur des extrémités du coffret. L'arbre 18 comprend deux cols souples 21 et 21'disposes entre les parties internes 19 et deux parties externes 22 et 22'de plus grand diamètre. Ainsi, l'arbre de support 18 est en porte à faux dans des sens opposes à partir des pièces de support 15 et son axe définit l'axe de rotation des deux parties externes 22 et 22'.

Chaque partie externe 22 ou 22'peut basculer relativement la partie interne 19 et sur un seul axe de precession défini par l'axe de flexion des cols 21 et 21', respectivement. L'axe de flexion du col 21 est perpendiculaire à l'axe de rotation et à l'axe de flexion du col 21'.

Ainsi, les axes de précession sont perpendiculaires l'un à l'autre.

Des récipients annulaires scelles 24 et 24'sont fixes aux parties externes 22 et 22', respectivement. Ils enferment les rotors, manchons, paliers, stators et autres elle- ments identiques à ceux décrits en rapport avec la fig. 1.

Toutefois, ces parties ne sont pas représentées à la fig. 9.

Des moyens de sélection 112 et 112'sont disposes à l'extérieur des récipients 24,24'. Chacun comprend une armature allongée 67 ou 67', respectivement. Chaque armature 67,67'est montée sur l'extrémité externe 22, 22', respectivement, de l'arbre et perpendiculairement à l'axe de précession correspondant et à l'axe de rotation.

Ainsi, les armatures 67,67'sont perpendiculaires l'une à l'autre. Dans tous les autres aspects, sauf en ce qui concerne l'orientation, les moyens de sélection 112,112' comprennent les mêmes éléments que ceux décrits pre- cédemment pour le gyrostat simple.

On peut voir que chaque partie externe 22,22'supporte un certain nombre d'éléments, notamment un rotor, un stator et le récipient pour ces derniers, de même qu'une armature. Bien que l'armature soit un element de l'ensemble de selection, elle est aussi un element de ce qu'on peut appeler l'unité de précession > , à savoir l'unité dont les éléments pris ensemble sont supportes par la partie externe de l'arbre et se déplacent avec elle. Chaque unité de précession est équilibrée autour de l'intersection des axes de précession respec- tifs avec l'axe de rotation.

Un soufflet 114 est d'une construction quelque peu différente de celle représentée dans le gyrostat simple.

Le soufflet 114 est sous forme d'un anneau, sa paroi interne définissant une ouverture axiale pour le passage de la partie interne 19 de l'arbre de support 18. Le soufflet est scelle et vide de son air. Sa position normale dans l'atmosphère est l'état complètement comprime. Le gyrostat est rempli à chaud et scelle, le soufflet se déten- dant quand le gyrostat se refroidit.

Quand le gyrostat décrit doit assurer la fonction d'un commutateur de mesure, sous la forme simple ou double, les noyaux et leurs enroulements de l'ensemble de sélection peuvent être éliminés et remplaces par des points de contact. Cette forme d'exécution est repre sente à la fig. 11 et comprend des commutateurs 118 qui, lorsqu'ils sont en contact avec une barre 122 fixée à l'extrémité externe 22 de l'arbre, ferment un circuit qui signale un degré déterminé de précession.

Comme note plus haut, un générateur de couple peut être utilise pour augmenter la force de restauration élastique du col 21. En outre, un tel générateur peut être utilise si le nouveau moyen amortisseur décrit plus haut n'est pas employe. Ce générateur peut constituer un moyen d'amortisseur aussi bien qu'un moyen pour vri- fier les lectures du gyrostat.

La forme d'exécution représentée aux fig. 7 et 8 comprend un tel générateur de couple 200. Ce dernier comprend un anneau de retour perméable 202 fixe au récipient 24 dans une position comparable à celle de l'anneau 45 de la fig. l. Deux aimants permanents 204 et 206 sont fixes à l'anneau de retour 202. Ces aimants sont dans des positions diamétralement opposées sur l'anneau 202 et en outre Orientes de maniere que leurs piles opposes soient adjacents à 1'anneau. Ainsi (fig. 8c), l'aimant permanent 204 présente un pole sud à proximite de l'anneau 202 et l'aimant permanent 206 un pôle nord adjacent à 1'anneau. Les aimants 204 et 206 sont, en plus, disposes sur une ligne perpendiculaire a l'axe de flexion du col 21.

Un enroulement électromagnétique 208 est monte sur la pièce de support 15 en opposition aux aimants 204 et 206 et à l'anneau 202. L'enroulement 208 comprend lui-même un anneau 210 magntiquement per meable et des enroulements 212.

Quand l'enroulement 208 est excite, un champ magnétique s'établit et agit sur les aimants permanents 204,206. Ces aimants présentant des piles opposes faisant face à 1'enroulement 208, un couple est applique au récipient 24 tendant a le basculer autour de l'axe de flexion du col 21. Le degre de basculement dépend de la force et de la polarité du champ magnétique créé quand 1'enroulement 208 est excité.

Le générateur de couple décrit peut assurer avantageusement plusieurs fonctions. 11 peut être utilise pour vérifier le signal de sortie du moyen de selection. Ainsi, I'enroulement 208 peut être excite d'une valeur connue pour entraîner le basculement du récipient 24 d'une valeur determinee. Le signal provenant du moyen de sélection peut etre alors vérifié pour voir s'il correspond à la valeur déterminée qu'il doit avoir.

Le générateur de couple 200 peut fonctionner aussi comme amortisseur. Dans ce but, le signal provenant du moyen de sélection peut être avantageusement utilise pour exciter 1'enroulement 208 en réponse au sens et au degre de la précession. En conséquence, le signal électrique provenant du moyen de sélection est amplifie par un amplificateur et envoyé à travers 1'enroulement 208 pour établir un champ magnétique dont la polarité et l'intensité correspondent au sens et à l'intensité du signal résultant de la selection. Le couple ainsi applique agit pour amortir le mouvement du récipient 24.

Une autre technique consiste à utiliser le générateur de couple 200 pour retenir sensiblement le recipient 24 contre toute précession et pour prendre la mesure du courant nécessaire pour empecher la précession et le signal de sortie du gyrostat. Ainsi, le signal provenant de 1'ensemble de sélection peut être amplifie dans un amplificateur, dans une mesure telle que les forces du couple compensent les forces de précession tendant à faire basculer le récipient 24. Le degre d'amplification requis pour maintenir le récipient 24 et par conséquent 1'ensemble du rotor dans une condition d'équilibre autour de l'axe de rotation du gyrostat est alors une mesure de la précession du gyrostat ou, plus exactement, de la précession imaginaire du gyrostat.

REVENDICATION Gyrostat comprenant un coffret, un rotor monte dans le coffret, un arbre de support du rotor comportant une partie interne fixee par rapport au coffret et en porte à faux dans ce dernier, et des moyens pour faire tourner le rotor, caractérisé en ce que ledit arbre comporte une partie externe définissant l'axe de rotation du gyrostat et pouvant se déplacer autour d'un seul axe de préces- sion relativement à la partie interne, la partie externe supportant le rotor et étant empêchée de se déplacer relativement à la partie interne autour de n'importe quel axe à l'exception dudit axe de précession.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que 1'arbre de support comporte un col entre ses parties interne et externe, l'axe de flexion du col définissant l'unique axe de précession.

2. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que la partie externe de l'arbre et les éléments qu'elle porte sont équilibrés à l'intersection des axes de prces- sion et de rotation.

3. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que le coffret externe est forme, et en ce qu'il comprend une pièce de support à partir de laquelle la partie interne de l'arbre est en porte à faux et par laquelle cette partie est fixée au coffret externe.

4. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que le coffret est cylindrique et en ce que l'axe de rotation est dispose le long de l'axe du coffret.

5. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient ferme fixe coaxialement sur la partie externe mobile de l'arbre et enfermant le rotor et les moyens pour faire tourner ce dernier, et un liquide amortisseur remplissant tous les vides dans le casier à l'exception de l'intérieur du récipient.

6. Gyrostat selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande d'amortissement disposes sur le récipient, définissant un jeu par rapport à une partie opposée de la pièce de support et présentant une dilatation thermique qui diffère d'une façon déterminée de celle de ladite piece.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (26)

1. WARNUNG* Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen *.

   autour de l'intersection des axes de précession respec- tifs avec l'axe de rotation.

   Un soufflet 114 est d'une construction quelque peu différente de celle représentée dans le gyrostat simple.

   Le soufflet 114 est sous forme d'un anneau, sa paroi interne définissant une ouverture axiale pour le passage de la partie interne 19 de l'arbre de support 18. Le soufflet est scelle et vide de son air. Sa position normale dans l'atmosphère est l'état complètement comprime. Le gyrostat est rempli à chaud et scelle, le soufflet se déten- dant quand le gyrostat se refroidit.

   Quand le gyrostat décrit doit assurer la fonction d'un commutateur de mesure, sous la forme simple ou double, les noyaux et leurs enroulements de l'ensemble de sélection peuvent être éliminés et remplaces par des points de contact. Cette forme d'exécution est repre sente à la fig. 11 et comprend des commutateurs 118 qui, lorsqu'ils sont en contact avec une barre 122 fixée à l'extrémité externe 22 de l'arbre, ferment un circuit qui signale un degré déterminé de précession.

   Comme note plus haut, un générateur de couple peut être utilise pour augmenter la force de restauration élastique du col 21. En outre, un tel générateur peut être utilise si le nouveau moyen amortisseur décrit plus haut n'est pas employe. Ce générateur peut constituer un moyen d'amortisseur aussi bien qu'un moyen pour vri- fier les lectures du gyrostat.

   La forme d'exécution représentée aux fig. 7 et 8 comprend un tel générateur de couple 200. Ce dernier comprend un anneau de retour perméable 202 fixe au récipient 24 dans une position comparable à celle de l'anneau 45 de la fig. l. Deux aimants permanents 204 et 206 sont fixes à l'anneau de retour 202. Ces aimants sont dans des positions diamétralement opposées sur l'anneau 202 et en outre Orientes de maniere que leurs piles opposes soient adjacents à 1'anneau. Ainsi (fig. 8c), l'aimant permanent 204 présente un pole sud à proximite de l'anneau 202 et l'aimant permanent 206 un pôle nord adjacent à 1'anneau. Les aimants 204 et 206 sont, en plus, disposes sur une ligne perpendiculaire a l'axe de flexion du col 21.

   Un enroulement électromagnétique 208 est monte sur la pièce de support 15 en opposition aux aimants 204 et 206 et à l'anneau 202. L'enroulement 208 comprend lui-même un anneau 210 magntiquement per meable et des enroulements 212.

   Quand l'enroulement 208 est excite, un champ magnétique s'établit et agit sur les aimants permanents 204,206. Ces aimants présentant des piles opposes faisant face à 1'enroulement 208, un couple est applique au récipient 24 tendant a le basculer autour de l'axe de flexion du col 21. Le degre de basculement dépend de la force et de la polarité du champ magnétique créé quand 1'enroulement 208 est excité.

   Le générateur de couple décrit peut assurer avantageusement plusieurs fonctions. 11 peut être utilise pour vérifier le signal de sortie du moyen de selection. Ainsi, I'enroulement 208 peut être excite d'une valeur connue pour entraîner le basculement du récipient 24 d'une valeur determinee. Le signal provenant du moyen de sélection peut etre alors vérifié pour voir s'il correspond à la valeur déterminée qu'il doit avoir.

   Le générateur de couple 200 peut fonctionner aussi comme amortisseur. Dans ce but, le signal provenant du moyen de sélection peut être avantageusement utilise pour exciter 1'enroulement 208 en réponse au sens et au degre de la précession. En conséquence, le signal électrique provenant du moyen de sélection est amplifie par un amplificateur et envoyé à travers 1'enroulement 208 pour établir un champ magnétique dont la polarité et l'intensité correspondent au sens et à l'intensité du signal résultant de la selection. Le couple ainsi applique agit pour amortir le mouvement du récipient 24.

   Une autre technique consiste à utiliser le générateur de couple 200 pour retenir sensiblement le recipient 24 contre toute précession et pour prendre la mesure du courant nécessaire pour empecher la précession et le signal de sortie du gyrostat. Ainsi, le signal provenant de 1'ensemble de sélection peut être amplifie dans un amplificateur, dans une mesure telle que les forces du couple compensent les forces de précession tendant à faire basculer le récipient 24. Le degre d'amplification requis pour maintenir le récipient 24 et par conséquent 1'ensemble du rotor dans une condition d'équilibre autour de l'axe de rotation du gyrostat est alors une mesure de la précession du gyrostat ou, plus exactement, de la précession imaginaire du gyrostat.

   REVENDICATION Gyrostat comprenant un coffret, un rotor monte dans le coffret, un arbre de support du rotor comportant une partie interne fixee par rapport au coffret et en porte à faux dans ce dernier, et des moyens pour faire tourner le rotor, caractérisé en ce que ledit arbre comporte une partie externe définissant l'axe de rotation du gyrostat et pouvant se déplacer autour d'un seul axe de préces- sion relativement à la partie interne, la partie externe supportant le rotor et étant empêchée de se déplacer relativement à la partie interne autour de n'importe quel axe à l'exception dudit axe de précession.

   SOUS-REVENDICATIONS

   1. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que 1'arbre de support comporte un col entre ses parties interne et externe, l'axe de flexion du col définissant l'unique axe de précession.
2. 2. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que la partie externe de l'arbre et les éléments qu'elle porte sont équilibrés à l'intersection des axes de prces- sion et de rotation.
3. 3. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que le coffret externe est forme, et en ce qu'il comprend une pièce de support à partir de laquelle la partie interne de l'arbre est en porte à faux et par laquelle cette partie est fixée au coffret externe.
4. 4. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que le coffret est cylindrique et en ce que l'axe de rotation est dispose le long de l'axe du coffret.
5. 5. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient ferme fixe coaxialement sur la partie externe mobile de l'arbre et enfermant le rotor et les moyens pour faire tourner ce dernier, et un liquide amortisseur remplissant tous les vides dans le casier à l'exception de l'intérieur du récipient.
6. 6. Gyrostat selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande d'amortissement disposes sur le récipient, définissant un jeu par rapport à une partie opposée de la pièce de support et présentant une dilatation thermique qui diffère d'une façon déterminée de celle de ladite piece.
7. 7. Gyrostat selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un soufflet expose à l'atmosphère sur un de ses côtés et contenant le liquide amortisseur sur son côté oppose.
8. 8. Gyrostat selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique synchrone dispose dans le recipient et agence pour faire tourner le rotor.
9. 9. Gyrostat selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour amortir le mouvement de précession du recipient du rotor, ces moyens comprenant un anneau d'amortissement fixe à une extremite du recipient et logé dans une rainure formée dans une pièce transversale du coffret externe, les surfaces opposée de cet anneau et de la rainure étant étroitement espacées et pratiquement sphériques, leur centre de courbure étant dispose à l'intersection des axes de rotation et de precession.
10. 10. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de couple comprenant un anneau magnétiquement permeable fixe coaxialement avec la partie externe de l'arbre de support, deux aimants permanents fixes à l'anneau dans des positions diametralement opposées sur ce dernier et dont des piles opposes sont adjacents à l'anneau, et un enroulement électromagnétique fixe par rapport à la partie interne de l'arbre de support en opposition avec l'anneau.
11. 11. Gyrostat selon la sous-revendication 10, caracterse en ce que les deux aimants permanents sont disposes sur une ligne perpendiculaire à l'axe de precession.
12. 12. Gyrostat selon la sous-revendication 10, caracterse en ce que l'anneau est dispose autour de 1'extra- mite interne de l'arbre de support.
13. 13. Gyrostat selon la sous-revendication 10, caracterse en ce que l'enroulement électromagnétique est connecte électriquement à des bobines agencees pour faire varier le champ magnétique produit par ledit enrou lement en accord avec le signal produit quand les elements capables d'une precession effectuent une telle precession.
14. 14. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de selection comprenant une barre d'armature montée perpendiculairement aux axes de precession et de rotation pour subir la preces- sion avec le rotor, et des dispositifs à noyaux et bobines opposes l'un à l'autre sur les côtés opposes de la barre d'armature pour établir un champ à travers lequel la barre d'armature se déplace lors de la precession pour fournir un signal.
15. 15. Gyrostat selon la sous-revendication 14, caracte- rise en ce que les dispositifs à noyaux comprennent deux noyaux coplanaires en forme de E dont les branches respectives se font face bout à bout.
16. 16. Gyrostat selon la sous-revendication 15, caracterise en ce que les branches centrales opposées des deux noyaux portent des enroulements primaires respectifs, deux branches externes opposées des noyaux portent respectivement des enroulements secondaires de même polarite, et les autres branches externes opposées des noyaux portent respectivement des enroulements secondaires de même polarité entre eux mais de polarité opposee à celle des premiers enroulements secondaires.
17. 17. Gyrostat selon la sous-revendication 14, caracte- rise en ce qu'il comprend des moyens de montage disposes sur le coffret, supportant les dispositifs à noyaux et permettant le réglage initial de leur position pour le réglage du zéro du signal produit.
18. 18. Gyrostat selon la sous-revendication 17, caracte- rise en ce que les moyens de montage sont agences de façon à être bloqués après ledit réglage du zéro pour maintenir les dispositifs à noyaux en place.
19. 19. Gyrostat selon la sous-revendication 14, carat6- rise en ce qu'il comprend des moyens pour faire varier le champ pendant le réglage fin du zéro du signal, ces moyens comprenant des organes de réglage magnétique- ment perméables montes de façon mobile dans le champ entre les dispositifs à noyaux.
20. 20. Gyrostat selon la sous-revendication 19, caracte- rise en ce qu'il comprend des moyens pour déplacer les organes de réglage dans le champ depuis l'extérieur du coffret.
21. 21. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de sélection comprenant une barre d'armature montée parallèlement à l'axe de precession et perpendiculairement a 1'axe de rotation de manière à subir la précession avec le rotor, et des dispositifs a noyaux et bobines opposes l'un à l'autre sur les côtés opposes de la barre pour établir un champ à travers lequel la barre subit la précession pour produire un signal.
22. 22. Gyrostat selon la sous-revendication 21, caracte- rise en ce que les dispositifs à noyaux comprennent deux noyaux coplanaires en forme de E dont les branches respectives se font face deux à deux et bout à bout.
23. 23. Gyrostat selon la sous-revendication 22, caracte- rise en ce que les branches centrales opposées des noyaux portent des enroulements primaires respectifs, les branches externes de l'un des noyaux portent des enroulements secondaires de même polarite, et les branches externes de l'autre noyau portent des enroulements secondaires de même polarité entre eux mais de polarité opposée à celle des premiers enroulements secondaires.
24. 24. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend une barre montée sur l'extrémité de la partie externe de l'arbre perpendiculairement aux axes de précession et de rotation, et des moyens de commutation montes sur le coffret et actionnes par contact avec ladite barre pour produire un signal quand le rotor et la partie externe de l'arbre subissent une precession d'un degre détermine.
25. 25. Gyrostat selon la revendication, caractérisé en ce que l'arbre de support comporte un prolongement a partir de sa partie interne dans le sens oppose à sa partie externe pour définir une seconde partie externe en porte à faux dans le coffret, cette seconde partie externe definissant un axe de rotation et pouvant être déplacée relativement à la partie interne autour d'un second axe unique de précession qui n'est pas parallèle à l'axe de precession de la première partie externe, la seconde partie externe supportant un second rotor et étant empêchée de se déplacer relativement à la partie interne pour n'importe quel axe à l'exception du second axe de précession.
26. 26. Gyrostat selon la sous-revendication 25, caracte- rise en ce que l'arbre de support comporte deux cols, chacun entre la partie interne de l'arbre et l'une des parties externes, 1'axe de flexion d'un col étant perpendiculaire à l'axe de flexion de l'autre col et chacun de ces axes définissant un axe de précession.