DE1165289B

DE1165289B - Kreiselgeraet mit zwei Kreiseln

Info

Publication number: DE1165289B
Application number: DEA20753A
Authority: DE
Original assignee: Anschuetz and Co GmbH
Current assignee: Raytheon Anschuetz GmbH
Priority date: 1954-07-16
Filing date: 1954-07-16
Publication date: 1964-03-12

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: G Ol c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 42 c-35/01

A 20753 IXb/42 c
16. Juli 1954
12. März 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreiselgerät mit zwei Kreiseln, deren Kreiselkappen zu gegenläufiger Schwenkung um ihre waagerechten parallelen Präzessionsachsen an einem gemeinsamen, ein Pendel bildenden Träger derart gelagert und mechanisch miteinander gekuppelt sind, daß die Drallvektoren der beiden Kreisel in einer gemeinsamen lotrechten Ebene verlaufen und Komponenten einer waagerechten Resultierenden bilden.

Ein bekanntes Gerät dieser, Art dient zur Bestimmung der Übergrundgeschwindigkeit eines Fahrzeugs. Zu diesem Zweck ist der ein Pendel bildende Träger mit nur einem Freiheitsgrad um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende feste Achse des Fahrzeugs gelagert, wobei diese Pendelachse rechtwinklig zu den waagerechten parallelen Präzessionsachsen verläuft.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Kreiselkompaß zu schaffen, der sich von dem bekannten Anschütz-Kugelkreiselkompaß dadurch unterscheidet, daß die Präzessionsachsen nicht lotrecht, sondern waagerecht verlaufen. Denn das bietet den Vorteil, daß die die Kreiselkappen tragenden Lager als Querlager statt als Spurlager ausgebildet sein können. Querlager lassen sich nämlich wesentlich reibungsärmer ausgestalten als Spurlager, beispielsweise dadurch, daß sie als Schneidenlager ausgeführt werden, oder auch dadurch, daß jeder Lagerzapfen auf den sich überschneidenden Umfangen zweier Räder aufliegt.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe nun dadurch gelöst, daß bei dem Kreiselgerät der eingangs erläuterten Bauart der ein Pendel bildende Träger der beiden Kreiselkappen mit drei Freiheitsgraden gelagert ist, wodurch der Kreiselverband unter der Wirkung der Erddrehung nordsuchend wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. In dieser zeigt

F i g. 1 einen Kreiselkompaß nach der Erfindung an Hand eines lotrechten Schnittes durch den kugelförmigen Träger der beiden Kreiselkappen, wobei der Schnitt nach der Linie I-I der F i g. 2 verläuft, und

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei jedoch die Kreiselläufer im Grundriß gezeigt sind.

Zwei Kreiselkappen 10 und 11, welche je mit Lagern 12 und 13 für die Kreiselläufer 14 ausgerüstet sind, ruhen ihrerseits in Lagern 15 und 16, in denen sie um zwei parallele waagerechte Präzessionsachsen 17 und 18 schwenkbar sind. Die Lager 15 und 16 sitzen an einem ein Pendel bildenden Träger 19. Die Läuferachsen erstrecken sich rechtwinklig zu den Präzessionsachsen 17 und 18, und diese ver-Kreiselgerät mit zwei Kreiseln

Anmelder:

Anschütz & Co. G. m. b. H.,

Kiel-Wik, Mecklenburger Str. 32/36

ίο laufen dabei in einer gemeinsamen Ebene 20. Ferner sind die beiden Kreiselkappen 10 und 11 zu gegenläufiger Schwenkung um ihre waagerechten parallelen Präzessionsachsen 17 und 18 mechanisch miteinander gekuppelt, was in F i g. 1 schematisch durch kämmende Verzahnungen 21 und 22 der Kreiselkappen 10 und 11 angedeutet ist. Infolgedessen verlaufen die Drallvektoren der beiden Kreisel in einer gemeinsamen lotrechten Ebene und bilden Komponenten einer waagerechten Resultierenden. Diese Drallvektoren sind in F i g. 1 mit ^₁ und mit #₂ bezeichnet.

Insoweit entspricht das beschriebene Gerät dem eingangs erläuterten bekannten Gerät zur Bestimmung der Übergrundgeschwindigkeit. Damit das Gerät nun als Kreiselkompaß wirkt, ist der Träger 19 der beiden Kreiselkappen 10 und 11 mit drei Freiheitsgraden gelagert. Er kann zu diesem Zweck als eine in einer Flüssigkeit schwimmende Kugel ausgestaltet sein, deren Mittelpunkt über dem Schwerpunkt liegt, so daß die Ebene 20 die waagerechte Lage beizubehalten sucht, wodurch der Kreiselverband unter der Wirkung der Erddrehung nordsuchend wird.

Der bekannte Anschütz-Kugelkreiselkompaß unterscheidet sich vom Gegenstand der Erfindung durch eine solche Lage des Schwerpunktes des kugelförmigen Trägers, daß die beiden parallelen Präzessionsachsen 17 und 18 lotrecht verlaufen. Ebenso wie bei diesem bekannten Kreiselkompaß wird die Schwenkung der Kreiselkappen in den Lagern 15 und 16 um die Präzessionsachsen 17 und 18 durch eine Feder beeinflußt, die nach einem bestimmten Gesetz bei der Schwenkung der Kreiselkappen ihr Federmoment ändert. Dieses Federgesetz kann dabei in der bisher üblichen Weise gewählt werden oder die für den Raumkompaß geltende Beziehung erfüllen, welche durch die Formel ausgedrückt ist:

F₆ = — sin 2(90°-
mar

In dieser Formel bedeuten:
B = Drall,

409 538/145

m = Masse angreifend im Schwerpunkt
des meridianischen Systems,

a = Metazentrische Höhe,
r = Radius der Erde,

90^c — f = Winkel zwischen Kreiselachsen und der resultierenden Drallachse, bei Wirkung der Erddrehung,

90° —ε = 90, wenn Kreisel stehen.

10

Die Wirkung der Erddrehung auf den meridianweisenden Träger 19 ist dieselbe wie bei dem oben erwähnten, bekannten Kreiselkompaß, bei welchem die die Achsen 17 und 18 enthaltende Ebene 20 lotrecht verläuft. Auch hier stellt sich die Resultante des Drallvektors ^₁ bis ϋ._ζ in die Nordrichtung. Die Tatsache, daß die Lager 15 und 16 Querlager sind, bietet die Möglichkeit, sie mit einfachen Mitteln sehr reibungsarm auszubilden.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Hinsicht abändern. So wäre es möglich, die Ebene 20, in welcher die parallelen waagerechten Präzessionsachsen 17 und 18 liegen, lotrecht anzuordnen. Freilich müßte dann einer der beiden Drallvektoren in die entgegengesetzte Richtung weisen, d. h. der Läufer in der entgegengesetzten Richtung umlaufen, damit der resultierende Drallvektor waagerecht verläuft.

Claims

Patentanspruch:

Kreiselgerät mit zwei Kreiseln, deren Kreiselkappen zu gegenläufiger Schwenkung um ihre waagerechten parallelen Präzessionsachsen an einem gemeinsamen, ein Pendel bildenden Träger derart gelagert und mechanisch miteinander gekuppelt sind, daß die Drallvektoren der beiden Kreisel in einer gemeinsamen lotrechten Ebene verlaufen und Komponenten einer waagerechten Resultierenden bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) der beiden Kreiselkappen (10,11) mit drei Freiheitsgraden gelagert ist, wodurch der Kreiselverband unter der Wirkung der Erddrehung nordsuchend wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 657 634;
USA.-Patentschrift Nr. 1 445 805.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 538/146 3.64 ® Bundesdruckerei Berlin