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Radarsystem Die Erflndung bezieht sich auf ein Radarsystem, das zur
wahlweisen periodischen Abtastung eines großen Azimutwinkels zur überwachungsabtastung
und eines kleinen Azimutwinkels zur Präzisionsabtastung geeignet ist. Dieses System
eignet sich insbesondere für den vom Boden aus gelenkten Landeanflug, wobei eine
überwachungsabtastung erforderlich ist, um den Standort des Flugzeuges zu bestimmen
und es zu leiten, und zwar mit Hilfe von Anweisungen, die dem Flugzeug übermittelt
werden, etwa an einen erforderlichen Gleitweg zur Landung, und hernach eine Präzisionsabtastung,
um das Flugzeug genauer auf dem Gleitweg zu führen.
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Die bekannten Bodenleitlandevorrichtungen sind zu diesem Zweck mit
zwei getrennten Azimutantennen versehen, von denen eine den großen Winkel (gewöhnlich
360') zur Überwachungsabtastung und die andere den kleinen Winkel zur Präzisionsabtastung
abtastet. Eine dritte Antenne ist der Präzisions-Azimutantenne zwecks Elevationsabtastung
bei der Präzisionsabtastung zugeordnet.
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Es ist aber auch bei einem Radargerät, das vorwiegend als Bordradaranlage
gedacht ist, bekannt, eine Azimutantenne zur Abtastung sowohl des großen als auch
des kleinen Winkels zu verwenden. Dabei kann ein mit dieser einen Antenne gekuppelter
Motor entweder die Antenne ständig um 360' oder innerhalb eines begrenzten
Winkelbereichs hin- und herdrehen. Da die Bordantenne verhältnismäßig klein und
leicht ist, treten hierbei keine nennenswerten Umschaltschwierigkeiten auf.
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Wenn aber wie bei den Bodenfunkfeuern große und massive Antennen verwendet
werden, sind beträchtliche Schwierigkeiten zu überwinden, falls nur eine einzige
Azimutantenne verwendet wird. Es muß ermöglicht werden, schnell von der überwachungsauf
die Präzisionsabtastung übergehen zu können, wenn man das Flugzeug hierbei nicht
aus dem Instrument bzw. Instrumentbereich verlieren will. Es entstehen dann Probleme
infolge der Trägheit der Antenne und der damit verbundenen beweglichen Teile. Das
Problem des überganges von dem Hin-und Herschwingen der Antenne (der Präzisionsabtastung)
auf kontinuierliche Drehung (Oberwachungsabtastung) ist kein schwieriges. Das Problem
hingegen des überganges von kontinuierlicher Drehung auf das Hin- und Herschwingen
innerhalb eines bestimmten kleinen Winkels ist schwierig, da der übergang innerhalb
einer Umdrehung der Antenne erfolgen soll, um Zeitverluste zu vermeiden und zu verhindern,
daß man das Flugzeug aus dem Instrument verliert. Innerhalb dieser einen Umdrehung
muß die Antenne auf die Sektorabtastgeschwindigkeit verzögert werden.
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Die Erfindung betrifft eine solche Radaranlage mit einer Azimutantenne,
die sich wahlweise über einen großen Azimutwinkel zur überwachungsabtastung oder
einen kleinen Azimutwinkel zur Präzisionsabtastung periodisch bewegt.
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Zweck der Erfindung ist es, eine derartige Anlage zu schaffen, bei
der die zuvor genannten Schwierigkeiten überwunden werden. Die Erfindung kennzeichnet
sich durch zwei getrennte Antriebsvorrichtungen für die beiden Abtastbewegungen
und durch Mittel zur wahlweisen Betätigung dieser Antriebsvorrichtungen, derart,
daß unabhängig vom Augenblick der Betätigung die Präzisionsantriebsvorrichtung sich
stets nur bei einer vorgegebenen Winkellage der Azimutantenne einschaltet. Unter
Antriebsvorrichtung ist dabei nicht unbedingt ein Motor, sondern etwa auch eine
Kupplung zu verstehen.
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Es ist selbstverständlich, daß die betreffende Winkellage so zu der
Hauptrichtung der Präzisionsabtastung im Azimut gewählt werden kann, daß die Schwierigkeit,
die Antenne in die Schwingbewegung, nämlich die Präzisionsabtastung, zu bringen,
auf ein Minimum beschränkt wird.
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Daher ist die Vorrichtung für den wahlweisen Betrieb der beiden Antriebe
vorzugsweise so eingerichtet, daß die Anfangsbewegung der Antenne bei der Präzisionsabtastung
eine im wesentlichen stoßfreie
Fortsetzung der letzten Bewegung
bei der vorhergehenden überwachungsabtastung ist. Zu diesem Zweck können derartige
Vorrichtungen vorgesehen werden, daß die Präzisionsantriebsvorrichtung nach Umschaltung
zur überwachungs- bzw. Drehabtastung sich in eine solche Stellung weiterbewegt,
insbesondere in eine Endstellung, daß bei späterem Zurückschalten auf Präzisionsabtastung
die Anfangsbewegung der Präzisionsantriebsvorrichtung die gleiche Richtung wie die
vorhergehende Bewegung der Antenne hat. Ferner kann ein Stoßdämpfer in der Kupplungsvorrichtung
zwischen der Präzisionsantriebsvorrichtung und der Antenne vorgesehen werden.
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Eine Elevationsantenne kann neben der genannten Antenne ebenso vorgesehen
werden, wie eine Elevationsantenne neben der Präzisionsazimutantenne bei bekannten
Funkfeuern vorhanden ist. Die Höhenantenne kann mit der Präzisionsantriebsvorrichtung
,gekuppelt werden, so daß sie periodisch über einen Höhenwinkel bei der Präzisionsabtastung
bewegt wird. Wie bei bekannten Funkfeuern tasten die Azimut-und die Elevationsantenne
etwa den gleichen Raumsektor ab, und zwar im Rhythmus vorzugsweise 900
außer
Phase zueinander. Verschiedene, an sich bekannte Anlageverfeinerungen können vorgesehen
werden. So kann eine Höheneinstellung der Azimutantenne vorgesehen werden. Dabei
kann die Azimutantenne abwärts geschwenkt werden, so daß mehr vom Boden abgetastet
wird, oder aufwärts geschwenkt werden, so daß mehr vom Himmel abgetastet wird. Ebenso
kann die Azimuteinstellung der Höhenantenne in bezug auf die mittlere Azimutstellung
der Azimutantenne bei der Präzisionsabtastung verändert werden. Diese Vorrichtungen
erleichtern beispielsweise die Erfassung von Landebahnen rechts und links von der
Antenne.
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Bei einer weiteren Ausbildung weist die Kupplung zwischen der Präzisionsantriebsvorrichtung
und der Höhenantenne einen Arm von veränderlicher Länge auf, wodurch der Winkelbereich
geändert werden kann, der durch die Höhenantenne in der Höhe abgetastet wird. Daher
wird ein verhältnismäßig kleiner Höhenwinkel bei der normalen Präzisionsabtastung
verwendet. Ein größerer Winkel kann zur Bestimmung der Höhe von Luftzielen mit Hilfe
der Elevationsantenne verwendet werden.
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Es ist bei Funkfeuern bekannt, die Präzisions-Azimutantenne und die
Präzisions-Elevationsantenne auf einem gemeinsamen Drehgestell anzubringen. Ebenso
kann bei einer Ausführungsform der Erfindung die Azimutantenne zusammen mit einer
zugeordneten Elevationsantenne auf einem gemeinsamen Drehgestell angebracht werden,
so daß die mittlere Azimutrichtung der Präzisionsabtastung geändert werden kann.
Eine derartige Richtungsänderung kann erfolgen, wenn eine Präzisionsantriebsvorrichtung
verwendet wird, welche die Azimutantenne um einen festen Winkel in bezua auf das
Gestell hin- und her-C bewegt. Die Erfinduna, soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise
wiedergebenden Zeichnungen näher beschrieben werden, und zwar zeigt Fig.
1 eine perspektivische Ansicht eines Doppelantennena,-gregates mit einer
davon entfernt gelegenen Anzeigestation, Fig. 2 eine vereinfachte, teilweise schematische
perspektivische Ansicht des Drehgestellaufbaues mit den darauf befestigten beiden
Antennen, Fig. 3 eine skizzierte, teilweise in gestrichelten Linien angedeutete
Ansicht, welche einen mechanisch betätigten schwenkbaren Hebelarm darstellt, wie
er in dem Gestellaufbau nach Fig. 2 vorkommt, Fig. 4 eine teilweise in gestrichelten
Linien angedeutete Seitenansicht des gleichen Schwenkarmes, Fig. 5 eine im
Schnitt gezeigte Teilansicht, welche die Konstruktion eines Schwingungsdämpfers
darstellt, wie er in dem angeführten praktischen Verwendungsbeispiel gemäß der Erfindung
angewandt wird, Fig. 6 eine skizzierte, teilweise in gestrichelten Linien
angedeutete Teilansicht, welche eine Antriebskurbel und die dazugehörige Kupplung
für die Oszillation der Azimutantenne bei Präzisionsabtastungen darstellt, Fig.
7 einen Schnitt gemäß Linie 10-10, wie in Fig. 6 angedeutet,
Fig. 8 ein vereinfachtes Schaltbild des Systems für die Steuerung der Schalttätigkeit
des Antennenaggregates.
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Fig. 1 stellt ein Antennenaggregat dar, das ein aufrecht stehendes
Gehäuse 20 besitzt, welches auf vier seitlich ausschwenkbaren Beinen bzw. Stützen
22 befestigt ist. Zur bequemen Nivellierung des Aggregates wird jedes der vier Stützbeine
durch einen verstellbaren Tellerfuß 24 abgestützt, der senkrecht auf bekannte Art
und Weise durch eine Stellkurbel 25
auf und ab bewegt werden kann. Auf dem
Dach des Gehäuses 20 ist ein Drehgestellaufbau in der Form eines Querbalkens
26 befestigt, welcher eine Azimutantenne, die mit A bezeichnet wird,
und eine Elevationsantenne, die mit E bezeichnet wird, trägt.
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Zu dem Antennenaggregat gehört eine davon entfernt gelegene Anzeigestation,
welche durch eine aufrecht stehende Anzeigekabine 28 wiedergegeben wird. Das Anzeigehäuschen
hat ein Bedienungspult bzw. Steuerfeld 30 und die übliche Wiedergabevorrichtung
in der Form eines Kathodenstrahlrohres 32. Eine Zweiwegeverbindung zwischen
dem Antennenaaolregat und der Anzeigestation 28 wird durch eine Mehrzahl
von Adern der Kabel 34 geschaffen.
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Bei einem üblichen sogenannten GCA-System ist das Antennenaggregat
auf dem Landungsfeld, an eine oder mehrere Rollbahnen grenzend, aufgestellt.
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Bei Suchabtastungen, die für das erste Auffinden des Zieles am Horizont
verwendet werden, dreht sich die Azimutantenne in kontinuierlicher Folge um ihre
senkrechte Abtastungsachse, und die Anzeigestation liefert eine entsprechende Rundsichtwiedergabe
auf der Kathodenstrahlröhre 32. Die Rundsichtwiedergabe genügt für die Führung
bis zu einer Stellung, in der das Luftfahrzeug auf einen gewünschten Gleitweg kommt.
Wenn das Luftfahrzeug in eine solche vorteilhafte bzw. günstige Stellung manövriert
worden ist, schaltet die Bedienungsperson auf der Anzeigestation 28 die Steueitätigkeit
des Antennenaggregates auf die Präzisionsabtastung um.
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Bei der Präzisionsabtastung oszilliert bzw. schwingt die Azimutantenne
A in einem bzw. durch einen verhältnismäßig schmalen Winkelbereich, der die
Richtung des aufliegenden bzw. sich nähernden Luftfahrzeuges enthält, und gleichzeitig
oszilliert bzw. schwingt die Elevationsantenne E in einer senkrechten Ebene,
um Elevationsabtastungen in der gleichen Azimutrichtung vorzunehmen. Die Wiedergabe
auf dem Leuchtschirm 32 verändert sich in eine B-Wiedergabe, das ist eine
Wiedergabe in rechtwinkligen Koordinaten. Die
untere Hälfte der
Wiedergabe, welche von der Steuertätigkeit der Azimutantenne abgeleitet ist, stellt
eine Azimutwiedergabe mit dem gewünschten Gleitweg, der durch eine Kurslinie angezeigt
ist, dar; die obere Hälfte, welche von der Steuertätigkeit der Elevationsantenne
abgeleitet ist, zeigt den gleichen Gleitweg in der Höhe durch eine weitere Kurslinie
an. In jeder dieser Hälften der zusammengesetzten Wiedergabe zeigt ein heller Fleck
die Stellung des anfliegenden bzw. sich nähernden Luftfahrzeuges in bezug auf den
"ewünschten Gleitweg an.
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Der Drehgestellträger 26, welcher in Fig. 2 in strichpunktierten
Linien dargestellt ist, ist drehbar auf einer feststehenden Spindel 50 befestigt,
die konzentrisch in einem ebenfalls feststehenden Zahnkranz 52 gelagert ist.
Das Antriebsmittel für die Rotation des Drehgestellträgers 26 entsprechend
den verschiedenen Richtungen der Präzisionsabtastung durch die beiden Antennen ist
ein Motor 54, der durch den Träger 26 getragen wird. Der Motor 54, welcher
auf ein Untersetzungsgetriebe in einem Getriebekasten 55
arbeitet, treibt
ein Ritzel 56, das in den Zahnkranz 52 eingreift. Vorzugsweise ist
der Rotationsbereich des Drehgestellbalkens 26 auf ungefähr eine Umdrehung
begrenzt, um die Notwendigkeit der Verwendung von Schleifringen in den zugeordneten
elektrischen Steuerkreisen zu umgehen. Die Azimutantenne ist auf einem Gabelarin
58 befestigt, welcher aus einem sich der Länge nach ausstreckenden Auslegearm
60 und einem Paar sich seitlich ausstreckender Arme 62 besteht. Die
Azimutantenne ruht in Lagern 63 (Fig. 1) an den Enden der Seitenarme
62,
um Neigungseinstellungen um eine horizontale Achse durchführen zu können,
und derartige Einstellungen werden vermittels eines veränderlichen ausdehnbaren
Gliedes 64 ausgeführt.
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Das veränderliche Glied 64, welches an einem Ende mit dem Gabelarinausleger
60 und an dem anderen Ende mit der Rückseite der Azimutantenne verbunden
ist, besteht aus zwei Teilen. Das eine Teil bildet ein Gewindebauteil
65, das gegen Umdrehungen festgestellt ist, und das andere Teil bildet ein
Rohrbauteil 66, das im Gewindeeingriff mit ersterem steht. Dieses Gewindebauteil
ist auf dem Gabelarmausleger 60 drehbar befestigt. Ein umsteuerbarer Motor
68
treibt ein Ritzel 70 über das Untersetzungsgetriebe in einem Getriebekasten
72, und das Ritzel 70 steht im Eingriff mit einem zweiten Ritzel 74,
welches mit dem sich drehenden Rohrbauteil 66 verbunden ist. Vorzugsweise
erstreckt sich der Neigungseinstellungsbereich der Azimutantenne von 2172' unter
dem Horizont bis zu 25 ' über dem Horizont.
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Der Gabelarrn 58, welcher die Azimutantenne trägt, ist auf
einer aufrecht stehenden Rohrwelle 75,
die eine Lagerung hat und ein Zahnrad
76 im Eingriff mit einem Ritzel 78 trägt, befestigt. Ein Such-Antriebsmittel
in Form eines Motors 80 treibt das Ritzel 78 über ein Untersetzungsgetriebe
in einem Getriebekasten 82 und eine Kupplung 84. Die Kupplung 84 ist ausgekuppelt,
wenn der Motor 80 abgeschaltet ist, und sie wird bei Erregung des Motors
eingekuppelt. Bei Abschaltung des Motors 80 können also die Rohrwelle
75 und die Azimutantenne ohne weiteres bewegt werden.
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Die Elevationsantenne E ist mit einem Paar von auseinanderliegenden,
sich rückwärts erstreckenden Ösen 85 ausgestattet, vermittels deren sie drehbar
in entsprechenden Drehzapfen 86 eines Rohrgestellrahmens 88 gelagert
ist. Der Rohrgestellrahmen 88
ruht in nicht dargestellten Lagern an dem sich
drehenden Gestellbalken 26. Der Gestellrahmen weist eine Querachse
90 auf, die die Drehzapfen für die Bewegung des Gestellrahmens bildet. Somit
ist die Elevationsantenne um die Achse der Querstange 90 drehbar, die als
die zweite Abtastungsachse bezeichnet werden kann, und gleichzeitig ist die Antenne
gegenüber dem Gestellrahmen 88 zwecks seitlicher Neigung in bezug auf die
senkrechte Rotationsfläche drehbar. Der seitliche Neigungsbereich der Elevationsantenne
kann ± 15 1 betragen.
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Die seitliche Neigungseinstellung der Elevationsantenne wird vermittels
eines veränderlichen, verstellbaren Gliedes 92 ausgeführt. Dieses Glied weist
ein Gewindebauteil 94 auf, welches starr an der Elevationsantenne befestigt ist,
und ein Rohrbauteil 95, das im Gewindeeingriff mit dem Gewindebauteil steht.
Das Rohrbauteil ist mit dem Gestellrahmen 88 drehbar verbunden. Ein umsteuerbarer
Motor 96 treibt ein Ritzel 98 über ein Untersetzungsgetriebe in einem
Getriebekasten 100, und das Ritzel 98 steht im Eingriff mit einem
zweiten Ritzel 102, das mit dem Rohrbauteil 95 verbunden ist.
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Die Oszillation der Elevationsantenne um ihre horizontale Abtastungsachse
wird durch ein Antriebsglied 104 ausgeführt. Ein Ende des Antriebsgliedes ist durch
ein Kardangejenk 105 mit dem Gestellrahmen 88 verbunden. Das andere
Ende des Antriebsgliedes 104 ist durch ein Kardangelenk 106 (Fig.
3) mit einem Antriebsschwenkarin 108 verbunden, der in seiner wirksamen
Länge veränderlich ist. In der vorliegenden Konstruktion z. B. ist der Schwenkarin
108 von einer ein- und ausschwenkbaren Bauart.
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Wie aus den Fig. 3 und 4 am besten zu ersehen ist, besteht
der Schwenkarin 108 aus zwei Abschnitten, und zwar aus einem Hauptabschnitt
110 und einem Endabschnitt 112, der um ein Gelenk drehbar an dem Flauptabschnitt
befestigt ist, um zwischen der Ausschwenkstellung, welche in Fig. 4 durch voll.
ausgezogene Linien dargestellt ist, und der entgegengesetzten Stellung, die durch
gestrichelte Linien dargestellt ist, schwingen züi können. Um dem Antriebsglied
104 ein Mitgehen mit dieser Schwenkbewegung zu gestatten, verbindet das Kardangelenk
106 das Antriebsglied mit einem Bolzen 114, der durch ein Wälzlager
115 in dem schwenkbaren Endabschnitt 112 gehalten wird. Der Endabschnitt
112 des Schwenkarmes ist starr auf einer Welle 116 befestigt, die in auseinanderliegenden
Lagern 118 in dem inneren Hauptabschnitt 110 gelagert ist. Diese Welle
116 wird durch einen umsteuerbaren Motor 120 angetrieben, der an der Seite
des Hauptabschnittes durch Schraubenbolzen 122 befestigt ist. Begrenzungsschalter
(nicht dargestellt) erregen bzw. schalten den Motor an jeder der beiden Begrenzungsstellungen
des Endabschnittes 112 ab. Somit verfügt der Schwenkarin 108 über zwei feste
Längen, die durch den Motor 120 einzeln wirksam gemacht werden können.
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Wenn der Motor 120 erregt wird, um die wirksame Länge des Schwenkarines
108 durch Einschwenken des Endabschnittes 112 zu verkürzen, beträgt der Bereich
der vertikalen Oszillation der Elevationsantenne 71, dieser Bereich erstreckt
sich von 11 unter dem Horizont bis zu 6' über dem Horizont. Wenn die
effektive Länge des Schwenkarmes durch Ausschwenken des Endabschnittes 112 vergrößert
wird, vergrößert sich der Winkelbereich der vertikalen Oszillation
der
Elevationsantenne und erstreckt sich nunmehr von 11 unter dem Horizont bis
zu 301 über dem Horizont.
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Der Schwenkarm 108 ist auf einer senkrechten Welle124 befestigt,
auf welcher einAntriebsschwenkarm 125 befestigt ist. Dieser Antriebsschwenkarm
125
ist durch ein Glied 126 mit einer Antriebskurbel 128
verbunden,
die durch eine senkrechte Antriebswelle 130, welche eine Lagerung besitzt,
getragen wird. Die Antriebswelle 130 trägt ein Zahnrad 132,
um den Antrieb der Antriebswelle durch ein Ritzel 134 durchführen zu können. Das
Ritzel 134 wird über ein Untersetzungsgetriebe in einem Getriebekasten
136
durch einen Motor 138 angetrieben, der durch eine selbsttätige
Bremse 139 zum Stillstand gebracht werden kann. Die Bremse 139 wird
elektrisch gesteuert, ist aber durch eine Feder selbstschließend. In der dargestellten
Konstruktion steht das Zahnrad 132
noch mit einem zweiten Ritzel 140 im Eingriff,
um ein Paar Unterbrecher 142 in Umdrehung zu versetzen, die eine Wellenführung (nicht
dargestellt) unterbrechen, um die Erregungsperioden der beiden Antennen in einer
bekannten Art und Weise abwechseln zu lassen.
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Die Antriebskurbel 128 ist auch mit einem Antriebsschwenkarm
144 durch einen Hebel 145 zwecks Oszillation der Azimutantenne bei einer Präzisionsabtastung
verbunden. Der Hebel.145 ist federnd mit dem Antriebsschwenkarm 144 über einen Schwingungsdämpferzylinder
146 verbunden, der starr an seinem Ende befestigt ist, und der Antriebsschwenkarm
144 ist durch einen Bolzen 148 -, um den Befestigungspunkt drehbar, mit einer Kolbenstange
150
Tia. 5) verbunden, die in einem Kolben 152 innerhalb des
Zylinders 146 endet. Der Kolben 152 weist einen Hauptdurchlaß 154, der durch
ein Absperr-bzw. Rückschlagventil 155 gesteuert wird, und einen Nebendurchlaß
156 für das Umgehen des Absperr-bzw. Rückschlagventils auf. Eine Schraubenfeder
158
ist an einem Ende mit dem Drehzapfen 148 und am anderen Ende mit einem
kurzen Arm 160 verbunden, der sich von dem Schwingungsdämpferzylinder 146
starr nach unten erstreckt.
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Diese Anordnung ermöglicht es, den Hebel 145 unter Zugbelastung gegen
den federnden Widerstand der Schraubenfeder 158 zu verlängern. Das Absperr-bzw.
Rückschlagventil 155 im Schwingungsdämpferkolben 152 öffnet sich,
um diese Verlängerung des Hebels 145 zu erlauben, schließt sich jedoch, um die nachfolgende
Verkürzung des Hebels um ein Ausmaß zu verzögern, das durch das Ausmaß des Flüssigkeitsflusses
durch den Nebendurchlaß 156 gelenkt wird. Somit verlängert sich der Hebel
145 schnell in Ansprecherwiderung auf eine Zugbelastung und wird dann stufenweise
auf seine normale zusammengezogene Länge gebracht.
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Wie aus den Fig. 6 und 7 am besten zu ersehen ist, hat
ein auf dem oberen Ende der Rohrwelle 75 festgekeilter Bundring
162 einen unteren, sich radial erstreckenden Flansch 164 mit einer Einkerbung
165
und einen oberen Flansch 166 mit Gewindebohrlöchern 168
zur Aufnahme von Kopfschrauben 170,
die den vorerwähnten Azimutantennen-Gabelann
58
festhalten. Der Antriebsschwenkarm 144 ist auf dem Bundrin- 162
zwischen den beiden Flanschen 164 und 166 frei drehbar vermittels eines Lagerteiles
172
befestigt, das zwischen dem Antriebsschwenkann und dem Bundring gelagert
ist. Der Bundring 162 dreht sich während der überwachungsabtastung derAzimutantenne
kontinuierlich mit der Rohrwelle 75, auf welcher er befestigt ist, während
derAntriebsschwenkarm 114 stillstehenbleibt. Für Präzisionsabtastungen wird der
Antriebsschwenkarin 144 mit der Rohrwelle 75 durch eine Kupplung verbunden,
die eine Sperrklinke 174 mit einer in die Einkerbung165 des Bundringes
162 einschnappenden Raste 175 aufweist.
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Die Kupplungssperrklinke 174 ist um einen Zapfen 180 drehbar
auf dem Antriebsschwenkarm 144 befestigt. Ein Stegblech 182, das ein Bestandteil
des Antriebsschwenkarmes 144 ist, trägt ein Gehäuse 184, welches einen abnehmbaren
Gehäusedeckel 185 hat. Eine Feder 186 hält die Sperrklinke 174 in
ihrer Ausgangsstellung, und zu diesem Zwecke ist das eine Ende der Feder an einem
Stift 188 der Sperrklinke und das andere Ende mit einer Befestigungslasche
190 an der unteren Seite des Stegbleches 182 befestigt. Das vom Stegblech
getragene Gehäuse 184 umschließt einen Elektromagneten 192, der die Sperrklinke
174 in Eingriff mit dem eingekerbten Bundring 162 bringt.
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Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist ein Stempelkolben 194 für die
Druckübertragung auf die Sperrklinke 174 stoßfrei gleitend in einer Bohrung
195 in dem Gehäuse 184 gelagert. Er hat eine zylindrische Aussparung
196 an seinem inneren Ende, um eine Schraubenfeder 198 aufzunehmen.
Die Schraubenfeder stößt gegen einen zweiten Stempelkolben 200, der so dimensioniert
ist, daß er in die zylindrische Aussparung 196 eintreten kann. Der zweite
Stempelkolben 200 ist an einer beweglichen Armatur 202 des Elektromagneten
192 durch einen Kreuzzapfen 204 befestigt.
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Normalerweise steht die Feder 198 in der zylindrischen Aussparung
196 des Stempelkolbens 194 bei stromlosem Elektromagneten 192 und
bei in den Elektromagneten hineingezogenem Stempelkolben 200 unter verhältnismäßig
geringer oder gar keiner Kompression, und die Feder 186 bewirkt, daß die
Sperrklinke 174 in ihrer ausgekuppelten Stellung gehalten wird. Wenn der Elektromagnet
192 jedoch erregt wird, rückt der Stempelkolben 200 in die zylindrische Aussparung
196 des Stempelkolbens 194 vor, drückt die Feder 198 zusammen, und
in dem Augenblick-, in dem die Kupplungseinkerbung 165 sich in eine genau
entsprechende Stellung zu der Sperrklinkenraste 175 gedreht hat, zwingt die
Feder 198 die Sperrklinkenraste, in die Kupplungseinkerbung einzuschnappen,
und sie verbindet damit den Antriebsschwenkarm 144 wirksam mit der Azimutantenne.
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,net192 bleibt während der Präzi-Der Elektromag sionsabtastung erregt
und nimmt mit den verschiedenen zugeordneten Teilen die in den Fig. 6 und
7 veranschaulichte Stellung ein.
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Ein Mikroschalter 205, der im folgenden als Übertragungsschalter
bezeichnet wird, welcher ein Arbeitsteil 206 aufweist, ist auf der Innenseite
des Gehäuses 184 so befestigt, daß ein Flansch 208 des Stempelge ist, ihn
zu steuern. In den kalbens 194 in der Lag Suchstellungen der Bauteile, wenn die
Feder 186 die Sperrklinke 174 und den Stempelkolben 194 in ihrer ausgekuppelten
Stellung hält, drückt der Flansch 208
gegen das Arbeitsteil 206, um
den Übertragungsschalter in eine erste geöffnete Schaltstellung in bezug auf den
Steuerkreis des Präzisionsmotors 138 zu halten. Wenn der Elektromganet
192 erregt wird, uni den Stempelkolben 200 des Elektromagneten vorzuschieben,
bleibt
der Übertragungssehalter in seiner ersten Schaltstellung; er bewegt sich jedoch
in dem Augenblick, in dem der Stempelkolben 194 sich vorschiebt, um die Sperrklinke
in Eingriff mit der Kupplungseinkerbung 165 zu bringen, in seine zweite Schaltstellung.
Obgleich der übertragungsschalter205 sich im Steuerkreis des Motors 138,
der die Antriebskurbel 128 treibt, befindet, bestimmt diese Schaltungsanordnung
selbsttätig die Zeit für das Anlassen des Motors durch den Eingriff der elektromagnetisch
gesteuerten Kupplung.
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Ein Hilfsmittel ist für die Regelung des Schwenkweges des Antriebsschwenkarmes
144 bei Präzisionseinstellungen geschaffen. Für diesen Zweck ist ein gebogenes Skalenbauteil
210 (Fig. 6), das mit Zahlenwerten versehen ist, auf dem Wellenbundring
162
durch Schraubenbolzen 212 befestigt, und ein mit ihm zusammenwirkendes
Anzeigebauteil 214 ist auf dem Gestellträger 26, an das gebogene Skalenbauteil
angrenzend, befestigt.
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Die Rohrwelle 75, welche die Azimutantenne trägt, dreht sich
während der Suchabtastung im Uhrzeigersinne, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet
wird, und es ist erforderlich, daß der Antriebsschwenkarin 144 ebenfalls in der
gleichen Richtung, also im Uhrzeigersinne, seine Schwenkung beginnt, um sowohl die
Anlaßbelastung des Kurbelantriebs-Präzisionsmotors 138 als auch die Beanspruchung
in den anderen Arbeitsbauteilen auf ein Mindestmaß zu verringern. Aus diesem Grunde
ist Vorsorge getroffen, daß der Antriebsschwenkarin 144 in eine Ausgangsstellung
an der rechten Begrenzung seines Schwingungsbereiches gebracht wird, wie aus Fig.
2 ersichtlich ist, und zwar dadurch, daß ein Präzisionsabtastungssteuervorgang stets
so endigt, daß der Antriebsschwenkarm 144 in dieser gewünschten Ausgangsstellung
stehenbleibt.
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Zu diesem Zweck ist ein zweiter Mikroschalter 215
(vgl. Fig.
2) in Parallelschaltung zu dem übertragungsschalter 205 im Steuerkreis des
Präzisionsmotors 138 starr in der Nähe der Antriebswelle 130
befestigt;
er wird durch einen Nocken 216, der sich an der Antriebswelle befindet, betätigt.
Dieser Nocken öffnet den Mikroschalter 215 in derjenigen Umdrehungsstellung
der Antriebswelle 130, die der gewünschten Begrenzungsstellung des Antriebsschwenkarmes
144 entspricht. Die vorerwähnte selbsttätige Bremse 139 bremst normalerweise
durch Federwirkung, um die Antriebswelle 130 festzuhalten, wenn der Motor
138 abgeschaltet ist, sie gibt jedoch selbsttätig durch Wirkung eines Elektromagneten
in Ansprecherwiderung auf die Erregung des Motors die Antriebswelle frei.
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Bei dem Übergang von der überwachungsabtastung zur Präzisionsabtastung
wird der Elektromagnet 192
stromlos gemacht und die Raste 175 gegen
den Bundring 162 gepreßt, der in die Nut 165 tritt, wenn diese zu
der Raste gelangt. Wenn sich die Raste einwärts bewegt, so unterbricht der Mikroschalter
205 zunächst die Stromzuführung zu dem Abtastmotor 80,
und die Kupplung
84 (s. Fig. 8) und die Azimutantenne wirken für ein sehr kurzes Intervall
zusammen, worauf der Mikroschalter 205 die Stromzuführung zu dem Präzisionsantriebsmotor
138 einschaltet, wobei die Anfangsbewegung des angetriebenen Schwenkarmes
144 in der gleie' Aen Richtung erfolgt, in der die überwachungsabtastung vor sich
geht. Die Anfangsdrehung des Antriebsschwenkarmes 144 ist jedoch geringer als die
laufende Umdrehung der Azimutantenne wegen der Beanspruchung - der Bauteile
des Präzisionsabtastungs-Antriebsmechanismus. Diese Beanspruchung wird durch die
vorbeschriebene Dämpfervorrichtung, welche die Feder 158 und den zugeordneten
Schwingungsdämpfer aufweist, auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
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Beim Übergang von dem Präzisionsabtastungs-Steuervorgang auf den Suchabtastungs-Steuervorgang
wird zuerst der Elektromagnet 192 abgeschaltet, woraufhin die Feder
186 die Sperrklinke 174 und den Stempelkolben 194 in ihre normalen Stellungen
zu-
rückzieht. Die Zurückziehung des Stempelkolbens 194 schaltet den übertragungssehalter
205 in seine Schaltstellung zurück und öffüet damit den Steuerkreis des Präzisionsabtastmotors
138; der Präzisionsmotor bleibt jedoch durch die Wirkung des parallel geschalteten
Mikroschalters 215 erregt. Der Nocken 216 öffnet dann den Mikroschalter
215, um den Motor durch die selbsttätige Bremswirkung in dem Augenblick abzuschalten,
in dem der Antriebsschwenkarm 144 in die gewünschte Ausgangsstellung an der Grenze
seines Schwingungsbereiches zurückkehrt.
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Die mit den Bezugszeichen 220 bis 225, 248, 275,
276
in Fig. 2 bezeichneten Teile sind Schalter und Synchroneinrichtungen, mit denen
elektrische Signale erzeugt werden, die Informationen in bezug auf die Einstellung
und die Bewegungen der beiden Antennen geben. Diese Signale werden nach der abseits
liegenden Anzeigestation 28 geleitet, so daß eine Synchronisierung zwischen
den Antennen und den Kathodenstrahlröhren-Steuersignalen ermöglicht wird und Anzeigen
für die Bedienungsperson entstehen.
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Andererseits erfolgt eine Steuerung der Antennenbewegungen von dem
Armaturenbrett 30 an der Anzeigestation aus. Drei Schalter sind auf diesem
Armaturenbrett vorgesehen, und ihre miteinander elektrisch verbundenen beweglichen
Kontaktarme sind in Fig. 8 mit 285 a, 286 a,
286 b, 288 a bezeichnet.
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Das Steuersystem für die einzelnen Motoren ist in dem in Fig.
8 dargestellten Schaltbild wiedergegeben. Die vorerwähnten sechs Motoren
54, 68, 80, 96,
120 und 138 werden durch ein Zuleitungspaar
292
und 294, die von einer 110-Volt-Stromquelle kommen, erregt, wobei die
Zuleitung292 direkt an eine Seite eines jeden der sechs Motoren geschaltet ist.
Die Zuleitung 294 ist an die einander entgegengesetzt gewickelten Feldspulen des
Motors 68 durch -Relais 295 und 296, an die gleichartigen
Feldspulen des Motors 96 durch Relais 298 und 300, an die gleichartigen
Feldspulen des Motors 54 durch Relais 302
und 304 geschaltet. Die Zuleitung
294 ist an die zweite Seite des Motors 80 durch den vorerwähnten übertragungsschalter
205 und eine Ader 305, an die zweite Seite des Motors 138 durch
den Übertragungsschalter205 und den vorerwähnten Mikroschalter215 und an die einander
entgegengesetzt gewickelten Feldspulen des Motors 120 durch zwei Relais
306
und 308 geschaltet.
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Eine Spule 310, die in Parallelschaltung mit dem Motor
138 dargestellt ist, bildet die Spule für den Elektromagneten der durch Federwirkung
betätigten Bremse 139 und löst jeweils dann die Bremse selbsttätig, wenn
derMotor138 erregt-wird. Auf die gleiche Art und Weise bildet eine Spule
312, welche mit dem Motor 80 parallel geschaltet ist,. der von der
Leitung
305 gesteuert wird, die Antriebsspule für den Elektromagneten
der vorerwähnten Kupplung 84. Diese Spule bewirkt, daß die Kupplung 84 jeweils dann
eingekuppelt wird, wenn der Motor 80 erreg' wird.
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Die Spulen der verschiedenen in Fig. 8 dargestellten Relais
werden zusammen mit der Spule 314 des vorerwähnten Elektromagneten 192 durch
ein Zuleitungspaar 315 und 316, die von einer 28-Volt-Stromquelle
kommen, erregt. Die Zuleitung 315 ist unmittelbar mit einer Seite einer jeden
der Relaisspulen und einer Seite der Elektromagnetspule 314 verbunden. Die andere
28-Volt-Zuleitung 316 ist unmittelbar an jeden der vier Schaltarine285a,
286a, 286b und 289a geschaltet.
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Der Schalter mit dem beweglichen Kontakt288a dient zur Steuerung der
Höhenneigung des Azimutbereiches und der Azimuteinstellung des Höhenbereiches. Wenn
der Kontakt 288 a zum festen Kontakt 318 gedreht wird, so wird das
Relais 295 über eine Leitung 320 unter Strom gesetzt, und der Motor
68 dreht sich so, daß er die Azimutantenne aufwärts schwenkt. Wenn der Kontakt
288 a zum festen Kontakt 322 gedreht wird, so wird das Relais
296 über eine Leitung 324 unter Strom gesetzt, und der Motor 68 dreht
sich in entgegengesetzter Richtung, so daß er die Azimutantenne abwärts schwenkt.
Wenn der Kontakt 288 a zu dem festen Kontakt 325 gedreht wird, so
wird das Relais 298 über die Leitung 326
unter Strom gesetzt, und der
Motor 96 dreht sich, so daß sich die Elevationsantenne nach rechts dreht.
Wenn der Kontakt 288 a zu dem festen Kontakt 328
gedreht wird, so wird
das Relais 300 durch die Leitung 330 unter Strom gesetzt, und der
Motor 96 dreht sich in entgegengesetzter Richtung, so daß sich die Elevationsantenne
nach links dreht.
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Der Schalter mit dem beweglichen Kontakt 285a wird zur Steuerung der
Drehung des Trägers 26 verwendet, auf dem sich die beiden Antennen befinden.
Wenn der Kontakt 285a zu dem festen Kontakt 332
gedreht wird, so wird das
Relais 302 über die Leitung 334 unter Strom gesetzt, und der Motor 54 dreht
sich so, daß der Träger 26 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Wenn der Kontakt
285a zu seinem anderen festen Kontakt gedreht wird, so wird das Relais 304 über
die Leitung 336 unter Strom gesetzt, und der Motor 54 dreht den Träger
26 entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Der Schalter mit den mechanisch gekuppelten beweglichen Kontakten
286a und 286b hat drei Stellungen zur Überwachungsabtastung, Präzisionsabtastung
und Höhensuchabtastung. In der ersten der drei Stellungen werden keine Stromkreise
geschlossen, und die Spule 314 ist stromlos. Demzufolge fließt Strom durch den Suchantriebsmotor
80 und die Kupplungsspule 312 der Kupplung 84 über den Mikroschalter
205 und die Leitung 305. Sowohl in der zweiten als auch in der dritten
Stellung berührt der bewegliche Kontakt 286 a den festen Kontakt 348, und
die Spule 314 wird durch die Leitung 350 unter Strom gesetzt. Wenn in der
zuvor beschriebenen Weise der Mikroschalter 205 umgelegt wird, so wird der
Strom für den Präzisionsantriebsmotor 138 sowie für die Spule 310
der Bremse 139 eingeschaltet. Der Schalter 215, der durch den Nocken
216 betätigt wird, ist ebenfalls in Fig. 8 dargestellt.
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In der zweiten (der Präzisions-) Stellung stellt der bewegliche Kontakt
286 b Verbindung mit dem festen Kontakt 351 her, und das Relais
306 wird über die Leitung 352 unter Strom gesetzt. Der Motor 120 dreht
sich und bringt den Arm 104 in die in Fig. 3
mit unterbrochenen Linien eingezeichnete
Stellung, die einem kleinen Höhenabtastbereich entspricht, es sei denn, der Arm
befindet sich bereits in dieser Stellung. Wenn der Arm 104 diese Stellung erreicht,
so öffnet sich der Kontakt 355, der in Reihe mit dem Kontakt des Relais
306 geschaltet ist, um eine weitere Drehung des Motors 120 zu verhindern.
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In der dritten (der Höhensuch-) Stellung stellt der bewegliche Kontakt
286 b Verbindung mit dem festen Kontakt 353 her, und das Relais
308 wird unter Strom gesetzt. Der Motor 120 dreht sich in entgegengesetiter
Richtung, so daß der Arm 104 in die in Fig. 3 in voll ausgezogenen Linien
dargestellte Stellung gebracht wird, die dem großen Höhenabtastbereich entspricht,
es sei denn, der Arm befindet sich bereits in dieser Stellung. Wenn der Arm 104
diese Stellung einnimmt, öffnet sich der Kontakt 356, der in Reihe mit dem
Kontakt des Relais 308 geschaltet ist, um eine weitere Drehung des Motors
120 zu verhindern.