DE1102451B - Beschleunigungsmesser - Google Patents

Description

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15, Kraftachse als Senkrechte oder Waagerechte ausge- 10 und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 16. Juni 1958

William John Lewis, Glen Rock, N. J.,

und Walter Joseph. Krupick, Franklin, N. J. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

wählt sein kann.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, einen hochempfindlichen Beschleunigungsmesser zur Verwendung in Flugkörpern, insbesondere Flugzeugen usw., mit hoher Geschwindigkeit zu schaffen, der nicht nur auf äußere Beschleunigungskräfte anspricht, die in der einen oder in der anderen Richtung längs einer vorbestimmten Achse wirken, sondern der weiterhin so ausgeführt ist, daß er eine außerordentlich feine Einstellung zur Kompensation kleiner mechanischer

Abweichungen von der idealen Ausgleichslage zufolge ~~

Veränderungen selbst innerhalb eines kleinen Berei- «

ches von Herstellungstoleranzen ermöglicht.

Der Beschleunigungsmesser gemäß der Erfindung darstellt, in Ausrichtung oder in parallele Lage zu ihr ist so ausgebildet, daß er die Grundsätze eines Pen- 25 zu bringen, die Abstützmittel einen frei beweglichen dels ausnutzt, indem ein einfacher Tragaufbau ver- Balken aufweisen, der das Schwenkende des Pendelwendet wird, welcher deshalb besonders vorteilhaft armes bügelartig umgreift und an dem Schwenkende ist, weil er ermöglicht, daß das Pendel des Beschleu- des Armes zwischen den beiden Enden des frei bewegnigungsmessers mit Bezug auf eine eingestellte vir- liehen Balkens befestigt ist, und daß eine feststehende tuelle Schwenklinie sehr genau und empfindlich ange- 30 Tragarmeinrichtung vorgesehen ist, die einerseits an ordnet werden kann. Diese vorteilhafte Ausführung einer Grundplatte befestigt und andererseits durch gestattet die Verwendung von Mitteln zum Aus- elastische Mittel mit den Enden des frei beweglichen balancieren und zum Beeinflussen des Pendels zum Balkens arbeitsmäßig verbunden ist. Ausrichten seiner physikalischen Achse mit einer vir- Damit der Beschleunigungsmesser mit seiner Signal-

tuellen idealen Trägheitsachse, um die Schwerkraft zu 35 abnahmespule von Zeit zu Zeit auf verschiedene äußere kompensieren, je nachdem, ob der Beschleunigungsmes- Kräfte augenblicklich anspricht, ist der Beschleunigungsmesser mit einer elektromagnetischen Drehmomenteinrichtung versehen, welche an das Pendel eine Rückstellkraft anlegt, um es in seine normale, ur-40 sprüngliche neutrale Stellung zurückzuführen. Diese Rückstellkraft wird durch Verstärken der durch die Signalabnahmespule erzeugten Signalkraft entwickelt. Wenn der Beschleunigungsmesser dazu verwendet werden soll, eine waagerechte Kraft zu messen, wird

die mit dem freien Ende des Armes um eine vorbe- 45 das Pendel in senkrechter Lage angeordnet, die zwecks stimmte Achse, die eine physikalische Achse des Ar- Ausbalancierung genau eingestellt ist, so daß die Bemes enthält, im Winkel bewegbar ist, und welcher mit wegung des freien Endes in einer waagerechten Linie Mitteln zum Abstützen des Schwenkendes des Pendel- stattfindet und dazu nutzbar gemacht wird, um das armes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorhandensein einer zu ermittelnden waagerechten Schaffung einer empfindlichen Schwenkpunktabstüt- 50 Kraft anzuzeigen.

zung, die außerdem leicht einstellbar ist, damit die Wenn der Beschleunigungsmesser eine senkrechte

physikalische Achse des Armes gekippt werden kann, Kraft messen soll, wird das Pendel so angeordnet, daß um sie mit einer Trägheitsachse, welche die Arbeits- sich seine Achse in waagerechter Lage befindet. Die mittellinie des Armes in der ausbalancierten Stellung Stelleinrichtung ermöglicht, die physikalische Achse

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ser zum Messen von Kräften in der senkrechten oder Schwerkraftachse oder zum Messen von Kräften in einer ausgewählten waagerechten Achse angeordnet und verwendet wird.

Gemäß der Erfindung ist ein Beschleunigungsmesser, welcher einen Pendelarm enthält, der ein schwenkbar gelagertes Ende und ein freies Ende mit einer an ihm angeordneten signalerzeugenden Einrichtung aufweist,

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des Pendels sehr genau in eine Lage einzustellen, die neutralen oder ausbalancierten Stellung. Wenn das genau rechtwinklig zur Schwerkraftachse liegt. In . Pendel ausbalanciert ist, soll seine tatsächliche Längsemem solchen Fall muß das Pendel notwendigerweise achse 12 α mit der Trägheitsachse 21 zusammenfallen,

als Ausleger abgestützt sein. Um genau ansprechen zu Da das Pendel als Ausleger abgestützt ist, hat das können, ist das Auslegergewicht des Pendels zusatz- 5 freie Ende das Bestreben, sich aus seiner idealen neulich elektromagnetisch ausgewuchtet, um die physi- " tralen Lage nach unten zu bewegen. Eine einseitig kaiische Achse richtig in der wahren horizontalen wirkende Stützkraft ist vorgesehen, um das freie

Lage anzuordnen. Ende des Pendels in seine neutrale Stellung anzuhe-

Eine Ausführungsform eines Beschleunigungsmes- . ben. Damit jedoch das Pendel dennoch frei ist, sich

sers gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen bei- io aus dieser neutralen Stellung nach oben oder unten

spielsweise dargestellt. zu bewegen, ist diese Stützkraft als eine geeignete

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Beschleunigungs- elektromagnetische Aufhängekraft ausgebildet,

messers, der als senkrechter Beschleunigungsmesser, Die elektromagnetische Aufhängekraft wird durch

d. h. so angeordnet ist, daß er Kräfte längs der und eine Spule 86 geschaffen, welche einen Teil einer ein

durch die senkrechte oder Gravitationsachse messen 15 Drehmoment erzeugenden Einrichtung 25 bildet und

kann; in dem Luftspalt dieser Einrichtung abgestützt ist,

Fig. 2 ist ein waagerechter Schnitt nach der wie dies aus der nachfolgenden Beschreibung hervor-Linie 2-2 der Fig. 1, wobei Teile des Signalspulen- geht. Die Einrichtung 25 zum Erzeugen eines Drehaufbaus in Draufsicht wiedergegeben sind; momentes dient weiterhin dazu, die geeignete und

Fig. 3 ist ein senkrechter Teilschnitt einer Kupp- 20 notwendige Rückstellkraft zu schaffen, um den Be-

lungseinrichtung nach der Linie 3-3 der Fig. 1; schleünigungsmesser beim Auftreten einer Ablenkung

Fig. 4 ist eine Draufsicht des Beschleunigungsmes- des Pendels des Beschleunigungsmessers entsprechend

sers gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt, nach der einer äußeren Beschleunigungskraft unmittelbar in

Linie 4-4 der Fig. 1; seine normale neutrale Mittellage zurückzuführen.

Fig. 5 ist eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß ^a5 Die .Ruokstellkraft wird durch eine entsprechende

Fig. 1, wobei die untere Endabdeckung weggeschnit- Wirkung des Signals entwickelt, welches in der Si-

ten ist, um die angelenkte Tragstange für das Pendel gnalaufnahmespule 15 induziert wird, wenn diese

freizulegen; Spule durch eine Ablenkung des Pendels entsprechend

Fig. 6 ist eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß einer Kraft längs der senkrechten Achse verschoben

Fig. 1, wobei die obere Endabdeckung entfernt ist, 30 wird. Die Ablenkungsrichtung des Pendels bestimmt

um den Signalspulenaufbau am freien Ende des Pen- die Umkehrrichtung der Rückstellkraft,

dels freizulegen; Der Pendelarm 11 weist, wie dargestellt, das sym-

Fig. 7 ist eine gebrochene senkrechte vordere metrische zylindrische Rohr 12 mit einem Stopfen 31

Schnittansicht durch den Beschleunigungsmesser, auf, welcher in dem oberen Ende 14 des Rohres ange-

wenn er zum Anzeigen von Kräften in einer waage- 35 ordnet ist und es verschließt. Der Stopfen 31 besitzt

rechten Richtung angeordnet ist; einen sich in axialer Richtung erstreckenden Lager-

Fig. 8 ist eine gebrochene senkrechte Seitenschnitt- arm 32, welcher als Trageinrichtung für die Signalansicht durch den Beschleunigungsmesser gemäß Fig. 7; aufnahmespule 15 dient.

Fig. 9 ist ein Schaltschema des Stromkreises, wel- Die Signalaufnahmespule 15 hat gemäß den Fig. 1

eher die Signalspule und den Drehmomenterzeuger 40 und 2 allgemein die Form eines flachen Ringes. Sie

enthält. ist konzentrisch um die senkrechte Kraftachse 16 und

Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält eine Ausführungs- zwischen den beiden Erregerfeldspulen 18 und 19 form eines Beschleunigungsmesser 10, welcher nach gleichachsig zu diesen angeordnet. Die Erregerspulen den Grundsätzen der Erfindung ausgeführt ist, allge- 18 und 19 werden auf zweckentsprechende Weise difmein ein waagerecht angeordnetes Pendel 11, welches ⁴⁵ ferentiell erregt, um in dem Luftspalt 17, innerhalb aus einem Pendelarm 12 in der Form eines zylindri- welchem die Signalaufnehmespule 15 sich frei beweschen Rohres besteht, das an seinem unteren Ende 13 gen kann, das magnetische Kraftfeld herzustellen,
schwenkbar abgestützt ist und dessen oberes oder Die beiden Enden der Signalaufnahmespule 15 sind, freies Ende 14 frei schwingen kann, das eine Auf- wie aus Fig. 6 ersichtlich, mit zwei Anschlüssen 36 nehm- oder Signalerzeugungsspule 15 trägt, die eine 5° bzw. 37 verbunden, welche von dem beweglichen Labegrenzte Bewegung längs einer senkrechten Achse gerarm 32 am Ende des Pendels getragen werden. 16 in einem Luftspalt 17 zwischen zwei feststehenden Diese beiden beweglichen Anschlüsse sind durch Erreger- oder Feldspulen 18 und 19 ausführen kann, zweckentsprechende biegsame Leiter 36α bzw. 37a mit welche oberhalb bzw. unterhalb des Luftspaltes 17 an- zwei abgedichteten Anschlüssen 36 b bzw. 37 b vergeordnet sind und die die absoluten Bewegungsgren- 55 bunden, welche sich durch die Wandung 38 α eines zen der Signalspule 15 festlegen. Die tatsächlichen Be- Stützlagers 38 erstrecken und äußere elektrische Verwegungsgrenzen des Pendels werden durch ein Paar bindungen zu den Spulen 15, 18 und 19 herstellen,
später zu beschreibende einstellbare Anschlagschrau- Die beiden Ständerfeldspulen 18 und 19 sind, wie ben bestimmt. in Fig. 6 dargestellt, in Serie von einem abgedichteten

In der normalen neutralen Lage des Beschleuni- 60 Anschluß 41, über einen Leiter 41 α, über die Spule gungsmessers 10 soll, wenn er, wie in Fig. 1 darge- 18, dann über einen Verbindungsleiter 42 angeschlossteilt, waagerecht angeordnet ist, die Achse des Pen- sen, welcher den Ausgangsanschluß der Spule 18 mit dels 11, welche für die vorliegenden Zwecke als die dem Eingangsanschluß der Spule 19 verbindet, wobei Achse 12a des Pendelrohres 12 angesehen werdenkann, das Ausgangsende der Spule 19 mit einem Leiter 43 mit der Trägheitsachse 21 des Beschleunigungsmes- 65 verbunden ist, der zu einem abgedichteten Anschluß sers übereinstimmen. Diese Übereinstimmung wird 44 führt.

durch zweckentsprechende Stell- und Tragmittel, die Die beiden Ständerfeldspulen 18 und 19 sind in

nachstehend beschrieben werden, hergestellt. Die Serie geschaltet, werden jedoch mit Bezug auf den

Trägheitsachse 21 ist die virtuelle oder ideale Achse Fluß im Luftspalt entgegengesetzt oder differentiell

oder Arbeitsmittellinie des Pendels in der absolut 70 magnetisch wirksam, d. h., der Fluß, welcher durch

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die beiden Ständerfeldspulen 18 und 19 erzeugt wird, werden kann, so daß die Schenkel der freien Wand hat am Luftspalt die gleiche Polarität, so daß die 53 α des Lagerarmes 53 sehr wenig, jedoch ausreichend beiden Feldflüsse entgegengesetzt gerichtet sind. Auf geneigt werden können, um die neutrale Lage des diese Weise wird bei einer Bewegung der Signalab- Ouerarmes 51 zusammen mit dem verankerten Ende nahmespule 15 in dieser Spule eine Spannung indu- 5 des Pendelrohres 12 und der Achse dieses Rohres einziert, deren Polarität von der Bewegungsrichtung ab- zustellen, hängt. Der einstellbare rohrförmige Hebel 61, der in den

Zwei zusätzliche Sätze von Anschlüssen sind an dem Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist mit einem gehärteten Stützlager 38 vorgesehen, damit Verbindungen zu den äußeren Ring 62 versehen, gegen welchen Einstell-Spulen der ein Drehmoment erzeugenden Einrichtung io druckkräfte vermittels zweier diametral gegenüber-25 hergestellt werden können. liegender Stellschrauben 63 und 64 ausgeübt werden

Die Ausbildung und die Arbeitsweise der das können, die in Gewindebuchsen 63α bzw. 64a zweck-Schwenkende des Pendels abstützenden Mittel und der entsprechend gelagert sind, welche in der Grundplatte Stelleinrichtung für das Pendel werden nachstehend 65 a und in der Oberplatte 65 b des Gehäusegußteiles beschrieben. 15 65 verankert sind.

Wie in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellt, ist das Die Stellkraft, welche dem Hebel 61 aufgedrückt

schwenkbar gelagerte Ende der Pendelstange 12 in wird, wirkt sich auf den Lagerarm 53 aus, der aus einem frei beweglichen Querarm 51 verankert, wel- einem Metall besteht, welches eine geringe Nachgiecher seinerseits von einer festen Stange 52 elastisch bigkeit hat, die ermöglicht, die sich nach oben erabgestützt ist, die an zwei im Abstand voneinander 20 streckende Wand 53 α des Lagerarmes um einen kleiliegenden Punkten an den Schenkeln der einen Wand nen Winkel zu verschwenken, der ausreicht, um die noteines L-förmigen Lagerarmes 53 verankert ist. Der wendige gewünschte Einstellung in dem Pendelrohr 12 Lagerarm 53 besteht aus einer Unterwand, welche zu schaffen und seine physikalische Achse 12 a mit mit der Grundplatte fest verbunden ist, und einer der Trägheitsachse 21 auszurichten. Wand 53 α, welche im wesentlichen rechtwinklig zur 25 Nachdem einmal der Pendelarm 12 in seiner rich-LTnterwand steht und deren oberer Teil im wesent- tigen neutralen Stellung angeordnet worden ist, werlichen U-Form hat und in einem Paar Schenkel endigt, den dann ein Paar Anschlagschrauben 71 und 72 einweiche einen äußeren Ring gemäß nachstehender Be- stellbar angeordnet, um die zulässige Winkelablenschreibung umgreifen. kung des Pendelrohres 12 entsprechend irgendwelchen

Der frei bewegliche Querarm 51 wird von der 3° äußeren Kräften zu begrenzen. Diese Anschläge diefesten Stange 52 durch zwei biegsame Verbindungs- nen dazu, zu verhindern, daß die Signalinduktionsteile 55 und 56 getragen, die, wie insbesondere aus spule 15 gegen die Ständerfeldspulen 18 und 19 Fig. 3 ersichtlich, besonders ausgebildet sind, um schlägt. Der Hauptzweck der Anschlagschrauben 71, einen dünnen, jedoch relativ breiten Abschnitt zu 72 besteht ferner darin, die Schwenkkupplungen 55, 56 schaffen, welcher eine virtuelle Schwenklinie oder 35 zu schützen, um die Möglichkeit des Überschreitens -achse 57 bestimmt, um welche der frei bewegliche der Elastizitätsgrenze des dünnen Teiles der Schwenk-Ouerarm51 und sein von ihm getragenes Pendelrohr kupplungen 55, 56 auszuschalten. 12 für normales Arbeiten schwingen oder in die ge- Wenn auf das Pendel in Fig. 1 eine äußere Kraft

naue Lage eingestellt werden können. einwirkt, um die Signalspule 15 aufwärts oder ab-

Die biegsamen Schwenkverbindungsteile55 und 56 40 wärts längs eines Bogens zu bewegen, welcher im sind vorzugsweise aus einem Material, gewöhnlich wesentlichen der senkrechten Achse 16 folgt, wird in einem Metall oder einer Metallegierung, hergestellt, der Spule 15 ein Signal erzeugt, das unmittelbar dazu welches eine natürliche Eigenelastizität und Bieg- ausgenutzt wird, das Pendel so rasch wie möglich in samkeit hat. Beryllium-Kupfer ist verwendet worden seine normale neutrale Stellung zurückzuführen, da- und hat sich als befriedigend erwiesen. 45 mit das Pendel sofort wieder bereit ist, auf irgend-

Trotz der außerordentlichen Sorgfalt, welche bei eine nachfolgende neue äußere Kraft oder auf eine der Herstellung der Schwenkkupplungen 55 und 56 Änderung in dieser äußeren Kraft anzusprechen, und ihrer Anbringung zwischen dem Querarm 51 und Um eine Rückstellkraft zu schaffen, welche auf das

der festen Stange 52 zu beachten ist, können sich die Pendel wirkt, ist die obengenannte elektromagnetische Abmessungen und die Eigenschaften der Kupplungen 5° Drehmomenteinrichtung 25 vorgesehen, innerhalb eines vorgeschriebenen Satzes von ToIe- Die Drehmomenteinrichtung 25 besteht aus zwei

ranzgrenzen etwas ändern. Solche kleinen Differenzen elektromagnetischen Systemen, deren jedes einen perkönnen ausreichen, um ein geringes Kippen der Achse manenten Magneten 81 bzw. 81a mit einer äußeren des Pendelrohres 12 herbeizuführen, welches bewirken zylindrischen Hülse 82 bzw. 82a umfaßt, deren obekann, daß eine Winkelabweichung zwischen der phy- 55 res Ende ein Magnetendstück in der Form einer insikalischen Achse des Pendels und der Trägheitsachse, neren zylindrischen Buchse 83 bzw. 83 a gleichachsig welche der idealen Lage der physikalischen Achse des und konzentrisch umgibt, um einen ringförmigen Pendels in der neutralen Stellung entspricht, hervor- Luftspalt 84 bzw. 84a zu bestimmen. Zwei zylingerufen wird. Eine solche Winkelabweichung könnte, drische Spulenträger 85 und 85 a sind an dem freien obgleich sie klein ist, einen Fehler in das erzeugte 60 Ende des Pendelrohres 12 an diametral gegenüberlie-Signal einführen, falls sie nicht korrigiert wird. genden Seiten des Rohres befestigt. Jeder Spulen-

Um jedwedes Kippen des mechanischen Aufbaus in träger taucht nach unten in seinen Luftspalt84 bzw. dem Pendel zu korrigieren, wird eine einstellbare Ge- 84a, und jeder Spulenträger trägt zwei Spulen 86 und gendruckkraft mechanisch vermittels eines einstellba- 87, welche zweckentsprechend erregt werden, so daß ren Hebels 61 eingeführt. Der Hebel 61 hat hier die 65 sie auf das Flußfeld des zugeordneten Luftspalts 84 Form eines Rohres, dessen eines Ende an der festen bzw. 84 a reagieren, um zweckentsprechende und geStange 52 fest verankert ist und dessen anderes Ende wünschte Hubkräfte für den Pendelarm 12 zu dem sich in Längsrichtung von der Stange 52 weg er- erläuterten Zweck zu erzeugen.

streckt, um einen Hebelarm zu schaffen, durch wel- Die erste Spule 86 dient dazu, eine konstante Hubchen eine Stellkraft an die feste Stange 52 angelegt 7° kraft zu schaffen, welche ausreicht, um sowohl den

auf das freie Ende des Pendelrohres 12 wirkenden Schwerkraftzug als auch die Neigung des Pendelrohres, wegen seiner Ausbildung als Ausleger nach unten zu sinken, auszubalancieren. Die Funktion der zweiten Spule 87 besteht darin, die vorübergehende Rück- S Stellkraft zu schaffen, welche notwendig ist, um das Pendelrohr in seine normale neutrale Stellung zurückzuführen, sobald eine nach oben oder nach unten gerichtete äußere Kraft aufgetreten ist, die das Bestreben haben würde, den Tragaufbau des Pendels in der erzwungenen Richtung zu bewegen und dadurch das freie Ende des Pendels und die Signalspule 15 zu veranlassen, sich zufolge der Trägheit des Pendels und der Spule in der entgegengesetzten Richtung aus der neutralen Stellung herauszubewegen.

Bei dem Drehmomenterzeuger werden die richtigen Flußfelder über die Luftspalte 84 und 84 a von den permanenten Magneten 81 bzw. 81 α dadurch geschaffen, daß zweckentsprechende magnetische Nebenschlüsse vorgesehen sind. Ein Nebenschluß ist als Ring 88 bzw. 88 a dargestellt, der zwischen den inneren und äußeren Magnethüllen 83 und 82 bzw. 83 a und 82 a an dem äußeren Teil jedes Luftspaltes 84 bzw. 84 a angeordnet ist. Zusätzliche Einstellmittel bestehen aus zwei Stellschrauben 89 a und 89 b, welche sich diametral nach innen gegen die Längsachse des Pendelrohres von einer mittleren Magnetdeckplatte 90 erstrecken, die einen Teil der äußeren Hülle 82 für jeden Magnetaufbau bildet. Die Stellschrauben 89a und 89 & sind gegen die inneren Enden der inneren Hülle 83 nahe jedem Luftspalt oder von ihnen weg in solcher Weise bewegbar, daß sie zusätzlich die Größe des Arbeitsflusses durch den Luftspalt durch Verändern der Nebenschlußwirkung dieser beiden Schrauben regeln. Der Raum zwischen jeder Schraube 89 a und 89 b und der Außenfläche des Ringes 88 bzw. 88 a, der auf die innere Magnethülle 82 aufgepaßt ist, dient als einstellbarer Luftspalt parallel zum Hauptluf tspalt 84.

Für die Ausbalancier- und die Rückstellspulen 86 und 87 sind zweckentsprechende Anschlüsse vorgesehen, die bei 86 a und 86 & bzw. 87 a und 87 & in den Fig. 2, 6 und 8 dargestellt sind.

In Fig. 9 zeigt das schematische Schaltbild des Arbeitsstromkreises, wie das Signal aus der Signalspule 15 von den Erregerwindungen 17 und 18 abgeleitet und einem zweckentsprechenden Verstärker 100 und dann über die Rückstellspule 87 des Beschleunigungsmessers zu einem Widerstand 101 und der Spule 102 des Drehmomenterzeugers des zugeordneten Gyroskops in der Plattformeinrichtung zugeführt wird, an welcher der Beschleunigungsmesser verwendet wird. Der Widerstand 101 schafft einen Spannungsabfall für andere Zwecke, die hier beim Arbeiten des Beschleunigungsmessers nicht aufgezeigt sind.

In allen Plattformeinrichtungen, die in Verbindung mit Navigationssystemen verwendet werden, werden ein oder mehrere Gyroskope verwendet, um die nominelle Grund- oder Nullhöhe des Luftfahrzeuges in einer Richtung festzulegen, und ein Beschleunigungsmesser ist mit jedem Gyroskop kombiniert, um die Größe der Beschleunigung des Luftfahrzeuges anzuzeigen. Daher sind bei einer Trägheitsleitplattform, welche zum Bestimmen der Geschwindigkeit in drei Ebenen verwendet wird, drei Gyroskope und drei Beschleunigungsmesser vorgesehen, und jedes Gyroskop schafft die Basisstellung in einer Ebene, und der entsprechende Beschleunigungsmesser gibt das Ausmaß der Beschleunigung in der gleichen Ebene.

Wenn der Bechleunigungsmesser eine waagerechte Kraft feststellen soll, wird der Aufbau in der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Weise angeordnet, wobei sich das Pendel in einer senkrechten Lage parallel zum Schwerkraftvektor befindet. In diesem Fall wird die Schwerkraftausgleichspule 86 nicht benötigt, jedoch ist zusätzlich zu den Schwenkpunkteinstellmitteln, welche den obenerwähnten rohrförmigen Hebel enthalten, eine Ausbalanciermasse vorgesehen, welche als Gewindeschraube 110 dargestellt ist, die auf einem - Verlängerungsarm 111 des Lagerarmes 14 abgestützt ist, welcher die Signalspule 15 trägt.

Eine Kappe 115 deckt den Spulenaufbau am Ende der Einrichtung ab und ist durch vier Bolzen 116 abnehmbar befestigt, welche in den Anschlußblock 38 greifen, der seinerseits in dem Gehäusegußkörper durch Bolzen 118 verankert ist. Das gegenüberliegende Ende der Einrichtung ist durch eine Kappe 120 verschlossen, welche an dem Gußkörper durch Bolzen befestigt ist.

Durch die Ausführung des Beschleunigungsmessers gemäß' der Erfindung ist eine sehr empfindliche Vorrichtung zum Feststellen von Beschleunigungen in einer senkrechten oder einer waagerechten Richtung parallel zur Achse der Spule 15, je nachdem, wie sie angeordnet ist, geschaffen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Beschleunigungsmesser für Flugkörper, welcher einen Pendelarm enthält, der ein schwenkbar gelagertes Ende und ein freies Ende mit einer an ihm angeordneten signalerzeugenden Einrichtung aufweist, die mit dem freien Ende des Armes um die vorbestimmte Achse, die die physikalische Achse des Armes enthält, im Winkel bewegbar ist, und welcher mit Mitteln zum Abstützen des Schwenkendes des Pendelarmes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung einer empfindlichen Schwenkpunktabstützung, die außerdem leicht einstellbar ist, damit die Achse des Armes gekippt werden kann, um sie mit einer Trägheitsachse, welche die Arbeitsmittellinie des Armes in der ausbalancierten Stellung darstellt, in Ausrichtung oder in parallele Lage zu ihr zu bringen, die Abstützmittel einen frei beweglichen Balken (51) aufweisen, der das Schwenkende des Pendelarmes (12) bügelartig umgreift und an dem Schwenkende des Armes zwischen den beiden Enden des frei beweglichen Balkens befestigt ist, und daß eine feststehende Tragarmeinrichtung vorgesehen ist, die einerseits an einer Grundplatte (65 a) befestigt und andererseits durch elastische Mittel mit den Enden des frei beweglichen Balkens (51) arbeitsmäßig verbunden ist.

2. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarmeinrichtung zwei Tragarme aufweist, die an der Grundplatte auf gegenüberliegenden Seiten des Pendelarmes (12) verankert sind, deren jeder eine Wand (53a) mit einem Paar von im wesentlichen parallelen Schenkeln besitzt, die sich in Form eines Auslegers von der Grundplatte weg erstrecken, und daß an den Auslegerwänden der beiden Schenkel des Tragarmes ein Querbalken (52) befestigt und von ihnen abgestützt ist, mittels dessen die Schenkel des Tragarmes über die elastischen Mittel mit dem frei beweglichen Balken (51) arbeitsmäßig verbunden sind.

3. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel (61, 63, 64) zum einstellbaren Kippen des Pendelarmes (12) in eine vorbestimmte neutrale Stellung, um eine im wesentlichen parallele Lage zwischen der physikalischen Achse des Pendelarmes und der Trägheitsachse des Beschleunigungsmessers herbeizuführen.

4. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum einstellbaren Kippen des Pendelarmes einen Einstellhebel (61), dessen eines Ende an dem Querbalken (52) befestigt und dessen anderes Ende derart angeordnet ist, daß es sich längs des Hebels in der Achsenrichtung des Beschleunigungsmessers erstreckt, und eine Einrichtung (63, 64) aufweisen, welche dem freien Ende des Einstellhebels (61) ein querverlaufendes Drehmoment aufdrückt, um den Querbalken (52) und demgemäß den Pendelarm (12) zu kippen.

5. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellhebel (61) aus einem Rohr besteht, dessen eines Ende an dem Querbalken (52) starr befestigt ist und dessen Körper sich konzentrisch längs der Außenseite des Pendelarmes in Richtung gegen das freie Ende des Pendelarmes erstreckt, und daß die Einrichtung zum Ausüben eines querverlaufenden Drehmomentes ein Paar von einstellbaren Gewindeschrauben aufweist, welche derart abgestützt und angeordnet

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sind, daß sie an jede Seite des Einstellhebels eine Querkraft anlegen, um eine Biegekraft auf die Tragarmeinrichtung auszuüben.

6. Beschleunigungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarmeinrichtung einen L-förmigen Tragarm (53) aufweist, dessen eine Wand im wesentlichen U-förmige Gestalt hat und der ein Paar von parallelen, im wesentlichen biegsamen Schenkeln besitzt, die mit dem freien Ende der Wand einstückig ausgebildet sind.

7. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel einen Metallteil von beträchtlichem Querschnitt aufweisen, der einen mittleren Bereich hat, welcher an direkt gegenüberliegenden Radien auf entgegengesetzten Seiten ausgekehlt ist, so daß ein verhältnismäßig dünner zentraler Abschnitt längs einer Mittelebene quer zu den gegenüberliegenden Radien bestimmt wird, um eine virtuelle Schwenklinie in diese Mittelebene zu verlegen, um welche der frei bewegliche Balken sich zum Kippen des Pendelarmes leicht verschwenken kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 1 023 257;
österreichische Patentschrift Nr. 187 716;
VDI-Zeitschrift, Bd. 96, Nr. 1 vom 1. 1. 1954,
S. 22 ff.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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