DE1180807B

DE1180807B - Arrangement for setting the direction of an aperture antenna bogie

Info

Publication number: DE1180807B
Application number: DET19637A
Authority: DE
Inventors: Heinz Karger; Alfred Zacke
Original assignee: METALLWERK FRIEDRICHSHALFEN G; Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: METALLWERK FRIEDRICHSHALFEN G; Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-02-09
Filing date: 1961-02-09
Publication date: 1964-11-05

Description

Anordnung zur Richtungseinstellung eines Aperturantennen-Drehgestells Die Erfindung betrifft-- eine Anordnung zur gegebenenfalls ferngesteuerten Einstellung der Richtung des mindestens eine Aperturantenne tragenden Rotors eines Drehgestells, wobei die Richtungsgrobeinstellung durch Servomittel erfolgt.Arrangement for setting the direction of an aperture antenna bogie The invention relates to - an arrangement for optionally remote-controlled adjustment the direction of the rotor of a bogie carrying at least one aperture antenna, the coarse directional adjustment being carried out by servo means.

Auf Flugplätzen mit mehreren Landebahnen, die je nach Windverhältnissen abwechselnd benutzt werden, war es bisher bei der Landekontrolle nach dem GCA-Verfahren erforderlich, jeder Landebahn ein eigenes Lande-Radarantennensystem zuzuordnen, auch wenn die verschiedenen Landebahnen unter verschiedenen Winkeln vom Standort eines einzigen Antennensystems aus erfaßt werden konnten, da mit üblichen Servomitteln die Richtungseinstellung einer Antenne nicht genügend genau reproduzierbar ist. Die Umstellung des Landebetriebes von einer auf die andere Landebahn kann je nach Witterungsverhältnissen sehr häufig erforderlich sein und muß ohne Unterbrechung des Landebetriebes, d. h. sehr kurzzeitig, durchgeführt werden. Da somit die Möglichkeit einer jedesmaligen Justierung der Richtungseinstellung des Antennensystems durch übliche optische oder elektrische Hilfsmittel entfällt, konnte der erwähnte hohe wirtschaftliche Aufwand durch Erstellung je eines Antennensystems für jede Landebahn bisher nicht umgangen werden.At airfields with several runways, depending on wind conditions be used alternately, it was previously with the landing control according to the GCA procedure it is necessary to assign a separate landing radar antenna system to each runway, even if the different runways are at different angles from the location a single antenna system could be detected, since with conventional servo means the direction setting of an antenna is not reproducible with sufficient accuracy. The conversion of the landing operations from one runway to the other can depend on Weather conditions are required very frequently and must be carried out without interruption landing operations, d. H. very briefly. There is thus the possibility every time the direction setting of the antenna system is adjusted There is no need for conventional optical or electrical aids, the aforementioned high could be achieved economic effort by creating an antenna system for each runway have not yet been bypassed.

Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine automatisch und sehr schnell arbeitende Anordnung zur gegebenenfalls ferngesteuerten Einstellung der Richtung des mindestens eine Aperturantenne tragenden Rotors eines Drehgestells anzugeben, wobei die Richtungsgrobeinstellung durch Servomittel erfolgt.The purpose of the invention is to avoid these disadvantages and a automatic and very fast working arrangement for remote-controlled if necessary Adjustment of the direction of the at least one aperture antenna carrying rotor of a Specify the bogie, with the coarse directional adjustment being made by servo means.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Richtungsfeineinstellung des Rotors mindestens eine mit dem Rotor verbundene, mit konus- oder keilförmiger Spitze versehene Spindel, in entsprechender Anzahl mit dem Stator verbundene, je eine konus- bzw. keilförmige Vertiefung aufweisende Gegenstücke und Mittel vorgesehen sind, um die Spindel nach erfolgter Grobeinstellung in axialer Richtung in das Gegenstück zu treiben.The arrangement proposed according to the invention is characterized in that that for fine directional adjustment of the rotor at least one connected to the rotor, Spindle with a conical or wedge-shaped tip, in the corresponding number connected to the stator, each having a conical or wedge-shaped recess Counterparts and means are provided to the spindle after rough adjustment to drive in the axial direction in the counterpart.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist gegenüber den bekannten, ähnlichen Zwecken dienenden Anordnungen eine weitaus bessere Reproduzierbarkeit der Richtungseinstellung in der Schwenkebene und gegebenenfalls - durch eine zusätzliche einfache Verriegelungsvorrichtung - gleichzeitig eine sehr hohe Genauigkeit der Einstellung in der dazu vertikalen Ebene auf, wobei in der. Praxis in: beiden Ebenen eine bessere Genauigkeit als lhoo ° erzielt wird.The arrangement according to the invention has, compared to the known, similar Purposes serving arrangements a much better reproducibility of the direction setting in the swivel plane and if necessary - by an additional simple locking device - at the same time a very high accuracy of the setting in the vertical to it Level on, being in the. Practice in: both levels better accuracy than lhoo ° is achieved.

Weiterhin sind beliebig viele vorgewählte Richtungen einstellbar. Gegenüber Regelschaltungen, die bei üblichen Servo-Einrichtungen zum Schwenken des Rotors vorgesehen sein könnten, ist der Aufwand bei. der erfindungsgemäßen Anordnung wesentlich geringer; außerdem erlauben diese Servo-Einrichtungen keine mit der Justierung gleichzeitig erfolgende Verriegelung.Any number of preselected directions can also be set. Compared to control circuits that are used in conventional servo devices for swiveling the Rotors could be provided, the effort is with. the arrangement according to the invention much lower; In addition, these servo devices do not allow any adjustment simultaneous locking.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht auf die Verwendung zur Richtungseinstellung des Rotors des Drehgestells von Radarantennen für Blindlande-Radaranlagen beschränk,, sondern kann beispielsweise in vielen Fällen in Verbindung mit insbesondere für überwachungszwecke eingesetzten Radar-` anlagen allgemein (Kontrolle von Luftkorridoren; Schiffahrtswegen, Verkehrsradar) oder auch in' Verbindung mit Antennen von Richtfunkanlagen, ins-. besondere solchen für sehr kurze elektromagnetische Wellen, die abwechselnd mit in verschiedenen vorgegebenen Richtungen liegenden Gegenstationen arbeiten sollen, vorteilhaft verwendet werden.The arrangement according to the invention is not intended to be used for setting the direction of the rotor of the bogie of radar antennas for blind landing radar systems, but can for example in many cases in connection with in particular for Radar systems used for surveillance purposes in general (control of air corridors; Shipping lanes, traffic radar) or in connection with antennas of radio relay systems, into the-. special such for very short electromagnetic waves that alternate should work with opposite stations lying in different directions, can be used advantageously.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung seien im folgenden Ausführungsbeispiele ':der Erfindung, im einzelnen beschrieben. Hierbei zeigt F i g. 1 die Draufsicht auf eine Anordnung gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Teil .des Rotors des Drehgestells mit den wesentlichen Teilen der Justiervorrichtung nach der Erfindung, F i g. 3 Einzelheiten der Justier- und Verriege-. lungsvorrichtung nach der Erfindung und F i g. 4 konus- und scheibenförmig ausgebildete, der Justierung dienende Bauelemente. In F i g. 1 ist die Draufsicht auf ein Aperturantennendrehgestell mit der Anordnung nach der Erfindung gezeigt, bei der sich der Rotor 1 mit den nicht gezeigten schwenkbaren Strahlenelementen auf dem Stator 3 befindet. Der Rotor des Drehgestells ruht mit seinen Tragarmen 4 und 5 auf einem Tragkranz des Stators und ist im Azimut um die Mittelachse 2 drehbar.In order to explain the invention in more detail, the following exemplary embodiments are given ': the invention, described in detail. Here, FIG. 1 the top view to an arrangement according to the invention, FIG. 2 part of the rotor of the bogie with the essential parts of the adjusting device according to the invention, F i g. 3 Details of the adjustment and locking. treatment device according to the invention and F i g. 4 conical and disk-shaped components used for adjustment. In F i g. 1 is a top plan view of an aperture antenna bogie with the assembly shown according to the invention, in which the rotor 1 with the pivotable, not shown Radiation elements located on the stator 3. The rotor of the bogie rests with it its support arms 4 and 5 on a support ring of the stator and is in azimuth around the Center axis 2 rotatable.

In F i g. 2 sind Einzelheiten dieser miteinander völlig übereinstimmenden Tragarme am Beispiel des Tragarmes 4 dargestellt. Hierbei symbolisieren 6 und 7 die Umlaufräder, auf denen während der durch nicht gezeigte übliche Servomittel bewirkten azimutalen Schwenkung des Rotors in die ungefähr gewünschte Richtung das Gewicht des Rotors lastet. Nach erfolgter Grobeinstellung der Richtung erfolgt erfindungsgemäß die Feineinstellung der Richtung dadurch, daß ein nicht gezeigter Motor über ein Getriebe 8, die beiden Rutschkupplungen 9 und 10 und die Kegelräder 11 und 12 von Kegelradgetrieben die eigentlichen Justiervorrichtungen antreibt.In Fig. 2 shows details of these completely matching support arms using the example of the support arm 4. Here, 6 and 7 symbolize the planetary gears on which the weight of the rotor rests during the azimuthal pivoting of the rotor in the approximately desired direction, which is effected by conventional servo means (not shown). After the coarse adjustment of the direction, the fine adjustment of the direction takes place according to the invention in that a motor, not shown, drives the actual adjusting devices via a gear 8, the two slip clutches 9 and 10 and the bevel gears 11 and 12 of bevel gears.

Nach F i g. 3, in der ein vergrößerter Ausschnitt aus F i g. 2 und zusätzlich ein Teil des Stators 3 wiedergegeben ist, ist im Inneren des Kegelrades 13 ein Gewinde vorgesehen, durch welches die mit einer konusförmigen Spitze versehene Spindel 14 bei entsprechender Drehrichtung des Rades 13 nach unten getrieben wird. Durch das Führungsstück 15 sowie über das Drucklager 26 werden die axialen Kräfte dieser Spindel auf den Rotor 4 übertragen.According to FIG. 3, in which an enlarged section from FIG. 2 and additionally a part of the stator 3 is shown, a thread is provided in the interior of the bevel gear 13, through which the spindle 14 , which is provided with a conical tip, is driven downwards with the corresponding direction of rotation of the wheel 13. The axial forces of this spindle are transmitted to the rotor 4 through the guide piece 15 and via the thrust bearing 26.

Im linken Teil der F i g. 4 sind in vergrößertem Maßstab die Spitze der Spindel 14 und das konusförmige Gegenstück 16 aus F i g. 3 dargestellt, um zu zeigen, wie durch das Eingreifen der konusförmigen Spitze die gewünschte Feinjustierung bei der Richtungseinstellung des Rotors bewirkt wird. Die Spindel wird hierbei mit einer derartigen Kraft in die konusförmige Vertiefung hineingedrückt, daß Spindelachse und Vertiefungsachse miteinander fluchten. Um eine mechanische Überbeanspruchung des gesamten Spindelantriebes zu vermeiden, läßt sich diese Kraft mit Hilfe der Rutschkupplung 9 einstellen. Es ist zweckmäßig, diese Kraft so groß zu wählen, daß der Rotor lediglich auf den Spindeln ruht und die Umlaufräder 6 und 7 vom Stator abgehoben werden.In the left part of FIG. 4, the tip of the spindle 14 and the conical counterpart 16 from FIG. 4 are shown on an enlarged scale. 3 to show how the desired fine adjustment in setting the direction of the rotor is effected by the engagement of the conical tip. The spindle is pressed into the conical recess with such a force that the spindle axis and the recess axis are aligned with one another. In order to avoid mechanical overloading of the entire spindle drive, this force can be adjusted with the aid of the slip clutch 9. It is advisable to choose this force so large that the rotor only rests on the spindles and the planet gears 6 and 7 are lifted from the stator.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß vier derartige Spindeln für die gesamte Anlage vorgesehen sind; die Lage der Spindeln ist durch die Kreise 17, 18, 19 und 20 symbolisiert. Zweckmäßigerweise werden nicht alle vier Spindeln mit konusförmigen Spitzen ausgebildet, sondern nur zwei derselben, da sonst zu hohe Toleranzanforderung bei der Montage der Spindeln gestellt werden müssen und es sich herausgestellt hat, daß bereits bei der Verwendung von nur zwei mit konusförmigen Spitzen versehenen Spindeln eine weit über die zu stellenden Anforderungen hinausgehende Genauigkeit bei der Richtungseinstellung erzielt werden kann, wobei die Ablage vom Richtungssollwert kleiner als Ihoe' ist. In diesem Falle werden die Spindeln in der in F i g. 2 gezeigten Art ausgebildet, d. h., pro Tragarm sind eine Spindel mit konusförmiger Spitze und eine Spindel mit abgeflachtem, scheibenförmigem Ende vorgesehen, wie im rechten Teil der F i g. 4 mit dem Bezugszeichen 21 angedeutet ist. Hierdurch ist gleichzeitig gewährleistet, daß sehr kurzzeitig eine 180 '-Schwenkung des Rotors mit der gleichen hohen Genauigkeit durchgeführt werden kann.From Fig. 1 it can be seen that four such spindles are provided for the entire system; the position of the spindles is symbolized by circles 17, 18, 19 and 20. Appropriately, not all four spindles are designed with conical tips, but only two of the same, since otherwise too high tolerance requirements have to be made when assembling the spindles and it has been found that even when using only two spindles provided with conical tips a wide Accuracy in setting the direction that goes beyond the requirements to be set can be achieved, with the offset from the direction setpoint being smaller than Ihoe '. In this case, the spindles are in the position shown in FIG. 2, that is, a spindle with a conical tip and a spindle with a flattened, disk-shaped end are provided per support arm, as shown in the right-hand part of FIG. 4 is indicated by the reference number 21. This at the same time ensures that a very brief 180 'pivoting of the rotor can be carried out with the same high accuracy.

Um den Rotor nicht nur in azimutaler, sondern auch in vertikaler Richtung sehr genau automatisch justieren zu können, kann gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung am Rotor 4 ein in F i g. 3 mit 22 bezeichneter Verriegelungsarm vorgesehen sein, der unter den Statorteil greift und bei Anheben des Rotors infolge der Abwärtsbewegung der Spindel 14 auf das Gegenstück 16 von unten gegen den Stator gepreßt wird. Zur Richtungsfeineinstellung des Rotors in der Elevationsebene können am Stator zusätzliche Justierscheiben 23 vorgesehen werden.Around the rotor not only in the azimuthal but also in the vertical direction to be able to adjust very precisely automatically can, according to a further, advantageous Embodiment of the invention on the rotor 4 is shown in FIG. 3 with 22 designated locking arm be provided, which engages under the stator part and when the rotor is lifted as a result the downward movement of the spindle 14 onto the counterpart 16 from below against the stator is pressed. To fine-tune the direction of the rotor in the elevation plane additional adjusting disks 23 are provided on the stator.

Selbstverständlich können die konusförmigen Vertiefungen im Gegenstück 16 auch direkt im Stator vorgesehen sein, jedoch empfiehlt es sich, lose Gegenstücke zu verwenden, die an jeder den gewünschten Richtungen entsprechenden Stelle auf dem Stator festgeklemmt oder -geschraubt werden können.Of course, the conical recesses in the counterpart 16 can also be provided directly in the stator, but it is advisable to use loose counterparts that can be clamped or screwed on the stator at any point corresponding to the desired directions.

Auch keilförmige Spitzen der Spindeln bzw. Vertiefungen in den Gegenstücken erfüllen im wesentlichen den gleichen Zweck wie die konusförmigen Bauelemente.Also wedge-shaped tips of the spindles or depressions in the counterparts essentially fulfill the same purpose as the conical components.

Claims

Claims: 1. Arrangement for optionally remote-controlled setting of the direction of the rotor of a bogie bearing at least one aperture antenna, the coarse directional adjustment being carried out by servo means, characterized in that for fine directional adjustment of the rotor at least one spindle connected to the rotor and provided with a conical or wedge-shaped tip (14), a corresponding number of counterparts (16) connected to the stator, each having a conical or wedge-shaped recess, and means are provided to drive the spindle in the axial direction into the counterpart after the coarse adjustment has been made.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that an adjustable slip clutch (9, 10) is provided to limit the driving force for the spindle.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by the use of only two spindles each with conical or wedge-shaped tip with corresponding counterparts and the additional Use of two flattened spindles (21).

4. Arrangement according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a locking arm (22) is arranged on the rotor which is pressed against the stator from below by the pressure of the spindles and thus one locking of the rotor in the direction perpendicular to the direction setting Level causes.

5. Arrangement according to claim 4, characterized by additional adjusting means (23) between the locking arm and the stator for fine adjustment in the for Direction adjustment vertical plane.