DE1281155B - Kreiselgeraet zur Anzeige der Nord-Sued-Richtung und der geographischen Breite - Google Patents

Kreiselgeraet zur Anzeige der Nord-Sued-Richtung und der geographischen Breite

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DE1281155B
DE1281155B DEA42317A DEA0042317A DE1281155B DE 1281155 B DE1281155 B DE 1281155B DE A42317 A DEA42317 A DE A42317A DE A0042317 A DEA0042317 A DE A0042317A DE 1281155 B DE1281155 B DE 1281155B
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Aaron George Loughead
Fritz Kurt Mueller
Heinrich Carl Rothe
Wilhelm Ernst Rothe
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ASTRO SPACE LAB Inc
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
int. CL:
GOIc
Deutsche Kl.: 42 c-35/01
Nummer: 1281155
Aktenzeichen: P 12 81 155.1-52 (A 42317)
Anmeldetag: 12. Februar 1963
Auslegetag: 24. Oktober 1968
Die Erfindung betrifft ein Kreiselgerät zur Erzeugung von Meßgrößen, welche für die Nord-Süd-Richtung und die geographische Breite des Standortes maßgebend sind. Ein erfindungsgemäßes Gerät kann auf dem festen Boden zum Ausrichten einer Rakete, eines Geschützes oder eines Gebäudes verwendet werden. Ein erfindungsgemäßes Gerät kann auch für die Zwecke der Navigation an Land, auf See oder in der Luft verwendet werden.
Die Erfindung weicht von dem bisher bevorzugten, allgemein bekannten Kreiselkompaßprinzip grundsätzlich ab. Die Erfindung macht Gebrauch von einem bekannten Kreiselgerät, welches an sich zur Bildung einer Bezugsplattform in Luftfahrzeugen dient (USA.-Patentschrift 2 613 538).
Bei diesem bekannten Gerät ist ein kugelförmiger, jedoch eine Hauptträgheitsachse aufweisender Rotor in einem Gehäuse auf einem Luftpolster frei schwebend gelagert und durch eine um die Gehäuseachse verlaufende Rotation des Luftpolsters in Drehung versetzbar. Ferner ist eine Meßeinrichtung vorhanden, die die Abweichung der Rotorachse von der Gehäuseachse nach Größe und Richtung zu messen gestattet.
Das Gehäuse soll die Bezugsplattform bilden, und der kugelförmige Rotor soll dafür die Bezugsrichtung liefern. Zu diesem Zwecke ist das Gehäuse kardanisch gelagert, und an den Lagerachsen sind Servomotoren angeordnet, die durch die vorgenannte Meßeinrichtung so beaufschlagt werden, daß Rotorachse und Gehäuseachse ständig zusammenfallen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in dem Falle, wenn die Gehäuseachse nicht ständig koaxial zur Rotorachse ausgerichtet, sondern durch irgendwelche andere Mittel ständig vertikal gehalten wird, nunmehr zwar die Rotorachse hinter der der Erddrehung folgenden Gehäuseachse zurückbleibt, die entstehende Winkeldifferenz jedoch nach kurzer Zeit einen konstanten, meßbaren Betrag annimmt; wobei der Winkel stets in der Vertikalebene liegt, die in der Ost-West-Richtung verläuft, so daß hiermit auch die Nord-Süd-Richtung bestimmt ist; und wobei die Größe des Winkels proportional der geographischen Breite des Standortes ist.
Eine genauere Erörterung dieser Erscheinung wird im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung gegeben.
Ein Kreiselgerät zur Erzeugung von Meßgrößen, welche für die Nord-Süd-Richtung und d;e geographische Breite des Standorts maßgebend sind, kennzeichnet sich also gemäß der Erfindung dadurch, daß in an sich bekannter Weise ein kugelförmiger, jedoch Kreiselgerät zur Anzeige der Nord-Süd-Richtung
und der geographischen Breite
Anmelder:
Astro Space Laboratories, Inc.,
Huntsville, Ala. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
8000 München 71, Franz-Hals-Str. 21
Als Erfinder benannt:
Heinrich Carl Rothe,
Fritz Kurt Mueller,
Wilhelm Ernst Rothe,
Aaron George Loughead,
Huntsville, Ala. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Februar 1962
(172949)
eine Hauptträgheitsachse aufweisender Rotor in einem Gehäuse auf einem Luftpolster frei schwebend gelagert und durch eine um die Gehäuseachse verlaufende Rotation des Luftpolsters in Drehung versetzbar ist und auch eine Meßeinrichtung vorhanden ist, die die Abweichung der Rotorachse von der Gehäuseachse nach Richtung und Größe zu messen gestattet; und daß die Gehäuseachse ständig vertikal ausgerichtet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung benutzt — ähnlich wie in der vorgenannten USA.-Patentschrift 2 613 538 — eine Meßeinrichtung, die aus zwei parallel zur ungestörten Drehachse des Rotors angeordneten und zueinander senkrecht liegenden Lichtdetektorpaaren und einer in Richtung der Gehäuseachse strahlenden Lichtquelle und einem auf dem Rotor senkrecht zu seiner Drehachse angeordneten Spiegel besteht, wobei aber nunmehr das eine Detektorpaar in der Nord-Süd-Richtung einer mit dem Gehäuse verbundenen Kompaßrose angeordnet und mit einem Servomotor verbunden ist, der eine azimutale Nachdrehung des Gehäuses im Sinne der Beseitigung einer Verstimmung dieses Detektorpaares bewirkt, während das andere Detektorpaar
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mit einem Spannungsmesser verbunden ist, der mit Ebene senkrecht zur Äquatorebene der Kugel und Rücksicht auf die Breitenabhängigkeit der nach durchsetzt die Rotationsachse der Kugel und liegi erfolgter azimutaler Nachdrehung des Gehäuses ver- senkrecht zu der in der Ost-West-Richtung verlaufenbleibenden Verstimmung dieses Detektorpaares eine den Vertikalebene, die mit E-W bezeichnet ist. Diese Teilung in Breitengraden aufweist. 5 zweite Komponente wirkt als Präzisions-Drehmoment:
Zur Erzielung der Rotation des Luftpolsters wird es ergibt sich, daß der kugelförmige Kreiselkörper in bevorzugt die auch schon aus der USA.-Patentschrift der vertikalen Ost-West-Ebene eine Präzisions-2 613 538 bekannte Ausführung gewählt, bei der ein bewegung ausführt, und dadurch folgt die Rotationsden Rotor aufnehmender kugelschalenförmiger achse der Kugel der durch die Erdrotation verscho-Lagerkörper vorgesehen ist, der koaxial zur Gehäuse- io benen Rotationsachse des sich drehenden Lagerachse gelagert und mittels eines Motors drehbar ist körpers. Die Präzession gestattet nicht, daß die und dessen Innenraum über Öffnungen mit Luft be- Rotationsachse der Kugel die Rotationsachse des schickt wird. Lagerkörpers überholt oder mit ihr zusammenfällt.
Ausführungsformen der Erfindung, bei denen In einem solchen Fall würde nämlich die Kompospeziell die letztgenannte Maßnahme getroffen wurde, 15 nentel2 aufhören zu existieren, und es würde die werden an Hand der Figuren erläutert. Es zeigt Rotationsachse der Kugel wieder hinter der Rota-
F i g. 1 eine im wesentlichen geschnittene Seiten- tionsachse des Lagerkörpers zurückbleiben,
darstellung eines erfindungsgemäßen Kreiselgerätes, Die Größe des Zurückbleibens der Rotationsachse
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entsprechend der in der Kugel hinter der Rotationsachse des Lager-F i g. 1 mit der Schnittlinie 2-2 bezeichneten Ebene, 20 körpers, welches sich für eine gewisse Breite ergibt, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Rotors hängt von zwei Faktoren ab. Der eine Faktor ist die des erfindungsgemäßen Kreiselgerätes und des auf durch die Erddrehung bewirkte Drehung der Rotaihn wirkenden Drehmoments, tionsachse des drehbaren Lagerkörpers, und dieser
Fig.4 eine vergrößerte Darstellung der optischen Faktor schwankt zwischen Null an einem Pol der Meßeinrichtung, 35 Erde bis zu einem Maximalwert am Erdäquator.
Fig. 5A und 5B eine vergrößerte Teildarstellung Unter einer bestimmten geographischen Breite der der optischen Meßeinrichtung zusammen mit der Erde ist dieser Faktor konstant. Der zweite Faktor angeschlossenen elektrischen Schaltung, ist das durch die Reibung bedingte Nacheilen des
Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung einer zweiten Drehmomentes, welches auf die Kugel unter einem Ausführungsform der Erfindung. 30 rechten Winkel in bezug zur Achse von West nach
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Kreiselgerät ist Ost ausgeübt wird. Ausgehend von dem anfänglichen das Gehäuse mit 1 bezeichnet. 5 ist der kugelförmige Zusammenfallen der beiden Rotationsachsen nimmt Rotor der eine Mittelbohrung 99 aufweist, um eine der Winkelunterschied zunächst zu, und dem-Hauptträgheitsachse zu erzeugen. 4 ist ein drehbarer entsprechend nimmt auch das Präzessionsdrehmoment kugelschalenförmiger Lagerkörper und 3 ist seine 35 zu, bis die sich ergebende Präzesionsgeschwindigkeit Welle. Die Kugel 5 ist in dem Lagerkörper 4 durch gleich der durch die Erddrehung erzwungenen ein tragendes Luftpolster gelagert. Die Luft wird von Schwenkgeschwindigkeit der Rotationsachse des einem Druckluftanschluß 6 über eine Leitung 7 dem Lagerkörpers ist. Wenn das Drehmoment des durch deformierbaren metallischen Gehäuse 8 zugeführt; den Motor angetriebenen Lagerkörpers in der Hori-9 sind Austrittsöffnungen. Das Luftpolster bildet eine 40 zontalebene gehalten wird, so ist der Winkelunterreibungsfreie Lagerung für den Rotor. Es ergibt sich, schied zwischen den beiden Rotationsachsen propordaß bald nach Inbetriebsetzen des Motors 2 die tional der geographischen Breite. Es wird bei der Kugel 5 mit einer der Umdrehung der Motorwelle Erfindung das Drehmoment des Lagerkörpers konentsprechenden Geschwindigkeit zu rotieren beginnt. stant gehalten, und der Winkelunterschied wird fest-Die Rotationsachse des Lagerkörpers wird ständig 45 gestellt, um eine genaue Angabe der Ost-Westvertikal gehalten. Richtung und des Breitengrades zu gewinnen.
Bei der Betrachtung der Vorgänge, die unter die- Der besseren Übersicht halber ist in Fig. 1 der
sen Umständen auftreten, sei angenommen, daß die Winkelunterschied der Rotationsachse der Kugel in Rotationsachse des Lagerkörpers und die Rotations- bezug auf die Rotationsachse des Lagerkörpers 4 achse der Kugel anfänglich zusammenfallen. Im 50 übertrieben dargestellt. Praktisch ist der Winkelunternächsten Augenblick hat sich jedoch die Rotations- schied sehr gering und beträgt einen Bruchteil eines achse des Lagerkörpers infolge der Drehung der Erde Bogengrades. Bei der Ausführungsform des rotierenso gedreht, daß ein Winkel zwishen der Rotations- den Lagerkörpers 4, wie sie in der F i g. 1 dargestellt achse des Lagerkörpers und der raumfesten Achse ist, hat dieser eine Größe, die nur wenig mehr als der Kugel entsteht. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ergibt 55 eine Halbkugel ist, so daß sichergestellt ist, daß beim sich in der Horizontalebene ein Drehmoment, welches Transport die Kugel nicht herausfällt. Diese Begrender rotierende Lagerkörper auf die rotierende Kugel zung der kugelförmigen Lagerfläche verringert die durch Reibung mit dem Luftpolster ausübt, wobei Mitnahmeverhältnisse in dem Luftfilm, und dadurch dieses Drehmoment in der Papierebene liegt und diese ergibt sich ein größerer Winkel zwischen den Rota-Ebene einen Winkel 10 in bezug auf den mit 11 60 tionsachsen und eine genauere Anzeige ihres Unterbezeichneten Äquator der Kugel bildet. Das Dreh- schiedes bei verschiedenen geographischen Breiten, moment kann daher in zwei Komponenten aufgespal- die nahe zueinander liegen. Eine Käfiganordnung, die ten werden. Die eine Komponente wirkt in der nicht dargestellt ist, dient dem Zweck, die Kugel und Äquatorebene der Kugel und kann im nachstehenden den Lagerkörper kraftschlüssig zu verbinden, wenn vernachlässigt werden, da ihre Wirkung mit der 65 der Motor in Gang gesetzt wird.
Rotationsachse der Kugel zusammenfällt. Die zweite Im Rahmen der Erfindung sind genaue Mittel zur
Komponente, welche senkrecht zu der erstgenannten Messung des Unterschiedes der Rotationsachsen erKomponente steht, liegt in der mit 12 bezeichneten forderlich. Zu diesem Zweck kann irgendeine An-
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Ordnung Anwendung finden, welche hinreichend genau kleine Winkeländerungen zu messen gestattet. Zweckmäßigerweise wird eine optische Meßeinrichtung gemäß F i g. 4 verwendet. Diese Einrichtung besteht aus einer Autokollimatoranordnung und umfaßt eine Miniaturlampe 14 und zwei spiegelnde Oberflächen besitzende Linsen 16 und 18, welche Licht durch die nicht versilberte Kante 20 eines Prismas 22, das die Form eines Pyramidenstumpfes hat, reflektieren, so daß das Licht auf die verspiegelte Oberfläche 24 einer Linse 26 fällt. Von dort wird das Licht auf die untere verspiegelte Fläche einer eine öffnung besitzenden Linse 28 reflektiert und dann durch die Korrektionslinse 26 parallel gerichtet. Von dieser Linse geht das parallele Strahlenbündel zu dem Spiegel 30 der eine öffnung besitzenden Kugel 5, von dem das Licht durch die untere Linse zurück zu dem Prisma 22 reflektiert wird.
In F i g. 4 ist der Strahlengang in der optischen Meßeinrichtung wiedergegeben, wenn das Kreiselgerät sich an einem Pol der Erde befindet und keine durch die Erdrotation bedingte relative Verschiebung der Rotationsachse der Kugel in bezug auf die Rotationsachse des Lagerkörpers vorliegt". Das gesamte Licht wird durch die nicht verspiegelte Kante 20 des Prismas 22 zurückreflektiert, und kein Licht trifft auf die vier verspiegelten Seitenflächen des einen Pyramidenstumpf bildenden Prismas.
Bei irgendeiner anderen Lage auf der Erdoberfläche liefert die optische Meßeinrichtung ein Signal, welches maßgebend für die Breite und die Nord-Süd-Richtung ist. Dies ergibt sich aus den Fig. 5A und 5 B, welche schematisch eine Darstellung, betrachtet von dem Spiegel des kugelförmigen Kreiselkörpers, bilden. In F i g. 5A ist dargestellt, daß das reflektierte Strahlenbündel 32 zum Teil auf die nicht verspiegelte Spitze 20 des Prismas und zum Teil auf die verspiegelte Seitenfläche 34 fällt, welche die eine der vier Seitenflächen des Pyramidenstumpfes bildet. Die Lichtmenge, welche auf diese Spiegelfläche trifft, ist ein Maß für den Winkelunterschied zwischen der Rotationsachse der Kugel und des Lagerkörpers; dieser Winkel ist proportional der geographischen Breite. Die auf die lichtelektrische Zelle 36 reflektierte Lichtmenge liefert einen Strom über einen Verstärker 37, der ein Maß für die geographische Breite ist.
In Fig. 5B ist gezeigt, daß das reflektierte Licht zum Teil auf die nicht verspiegelte Spitzenfläche 20 des Prismas fällt und zum Teil auf die beiden verspiegelten Flächen 34 und 38. Ebenso wie im Falle der F i g. 5A bewirkt das Licht, welches von dem Spiegel 34 der Fotozelle 36 zugeführt wird, ein Signal, welches ein Maß für die geographische Breite bildet. Etwas Licht trifft auch auf die spiegelnde Fläche 38 infolge der azimutalen Verdrehung des Gerätegehäuses 1 in bezug auf die Rotationsachse der Kugel; die Menge dieses Lichtes ist proportional der Winkelabweichung des Gerätegehäuses 1 von derjenigen Stellung, in der die Nord-Süd-Richtung angezeigt wird bzw. in bezug auf irgendeine Kompaßrichtung. Die Lichtmenge, welche von dem Spiegel 38 auf die Fotozelle 40 reflektiert wird, und das sich so ergebende Signal werden über die Leitungen 42 und 44 dem Verstärker 46 zugeleitet, welcher proportional der azimutalen Drehung des Gehäuses 1 aus der gewünschten Stellung heraus ist. Wenn das Kreiselgerät auf einem Fahrzeug benutzt wird und wenn das Gerätegehäuse auf dem Flugzeug in fester Azimutalstellung eingebaut ist, jedoch in horizontaler Lage gehalten wird, d. h., daß die Rotationsachse des rotierenden Lagerkörpers vertikal ist, so kann das von dem Verstärker 46 gelieferte Signal zu einer den Kompaßkurs anzeigenden Vorrichtung 48 geführt werden, wobei dieses Anzeigegerät aus dem Zeiger eines Voltmeters und einer Kompaßskala bestehen kann; auf diese Weise kann der Steuermann
ίο das Fahrzeug auf einem gewünschten Kurs halten. Das erzeugte elektrische Signal kann auch einem Rechengerät zugeführt werden, dessen Ausgangssignal ein automatisches Steuergerät steuert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gerät zur Anzeige des Kompaßkurses in Abhängigkeit der Signale gesteuert, welche der Verstärker 46 liefert; hierdurch wird das Gehäuse des Gerätes automatisch in einer vorbestimmten Azimutstellung gehalten,
Unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 5 B ist zu erkennen, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 46 einerseits dem Voltmeter 50 zugeführt wird, andererseits einen umsteuerbaren Servomotor 52 steuert. Dieser Motor wird in der gewünschten Richtung betrieben, wobei die Richtung durch die Polarität der Spannung bestimmt ist, welche von derjenigen der beiden Fotozellen 40 und 41 abhängt, die über die Verstärkerbrückenschaltung ein Signal liefert.
Der Motor dreht daher das Gehäuse 1 und die damit verbundene Kompaßrose 53 auf Lagerstellen 54, bis die Nord-Süd-Linie des Gehäuses und die Meßeinrichtung die richtige Orientierung in bezug auf die vertikale Ost-West-Ebene durch die geneigte Rotationsachse der Kugel haben. Das Voltmeter 50 zeigt an, wenn diese Winkeleinstellung vorliegt. Wenn das Voltmeter die Spannung Null anzeigt, so befindet sich eine vorgegebene Bezugslinie am Gehäuse, beispielsweise die Nord-Süd-Linie der Kompaßrose 53, in der gewünschten Lage. Auf der Rose ist die durch den Zeiger 56 (F i g. 2) angezeigte Winkelstellung die Kompaßrichtung. Wenn das Gerät sich auf einem Fahrzeug befindet, so liegt der Pfeil in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges und zeigt den Kompaßkurs an.
Wie F i g. 1 zeigt, kann in einiger Entfernung von dem Kreiselgerät ein Tochterkompaß vorgesehen sein. Die Kompaßteilung 70 dreht sich unter einem Zeiger 100 synchron mit der Teilung 53 durch Anwendung eines Synchronempfängers 72, der von einem Synchrongeber 74 gesteuert wird. Der Synchronempfänger 74 ist mit dem Gerätegehäuse 1 verbunden.
Das elektrische Signal des Verstärkers 37 wird zu dem die Breite anzeigenden Gerät 68 geführt, welches an einem entfernten Ort aufgestellt sein kann und aus einem Voltmeter besteht und eine Teilung in Breitengraden hat.
Ein Peilfernrohr 62 ist auf dem Gehäuse 1 vorgesehen. Es ist ein Handrad 58 und ein Triebrad 60 vorgesehen, welche dem Zwecke dienen, das Fernrohr 62 azimutal so zu drehen, bis es auf ein bestimmtes Objekt ausgerichtet ist. Der Zeiger 65 wird automatisch in der Nord-Süd-Richtung gehalten, und die Kompaßteilung 64, welche der Zeiger anzeigt, ist die Kompaßrichtung des Objektes. Wenn das Kreiselgerät auf einem Fahrzeug angeordnet ist, so ist die relative Winkellage des Objektes in bezug auf das Fahrzeug die algebraische Summe der Ablesung
des Peilfernrohrs und des Kompaßkurses, welcher durch den Zeiger 56 oder den Zeiger 100 angezeigt wird.
Die beschriebene Anordnung arbeitet exakt, wenn die normal zur Rotationsachse des Lagerkörpers 4 liegende Grundfläche 76 auf dem Erdboden auf einer vorgegebenen Horizontalfläche aufgestellt wäre. Bei Benutzung auf einem Fahrzeug findet eine bekannte automatische Stabilisierungsvorrichtung Anwendung. Es sind in F i g. 2 bei 78 zwei Drehzapfen angegeben, welche an der Plattform 80 hervorstehen, die die Lager 54 und das Gehäuse 1 trägt, so daß das Gehäuse und der Motor 2 in dem Kardanring 82 gelagert sind. Die in F i g. 1 mit 84 bezeichneten Zapfen gestatten eine Schwenkung des Kardanringes in Trägern 86. Auf diese Weise ergibt sich eine pendelnde Aufstellung des Gerätegehäuses und des Motors und des rotierenden Außenteiles und der Kugel, da der Schwerpunkt dieser Teile wesentlich tiefer als ihre Schwenklager liegt. Diese pendelnde Aufhängung bewirkt eine Stabilisierung der Lage der Plattform 80, wenn die Träger 86 nicht allzu häufig gekippt werden. Wenn die Träger jedoch kontinuierlichen Schwingungen unterliegen, wie es sich auf einem Schiff ergibt, so wird zweckmäßigerweise eine Lagestabilisierungseinrichtung verwendet.
Auf dem Gehäuse 1 sind zwei Lotfühler 88 angeordnet. Jeder der Lotfühler 88 liefert ein elektrisches Signal, wenn das Gehäuse und die Meßeinrichtung in bezug auf die Horizontalebene und die Achse des einen Zapfenpaares nicht die gewünschte Lage hat; diese Signale werden über Verstärker den Motoren 90 und 92 zugeleitet. Der Motor 90 schwenkt den Kardanring 82 durch das Zahnradgetriebe 91; der Motor 92 ist an dem Ring 82 befestigt und schwenkt die Plattform 80 über das Zahnrad 93. Auf diese Weise wird das Kreiselgerät ständig horizontal stabilisiert, so daß die Rotationsachse des Motors und des Lagerkörpers vertikal gehalten wird.
In F i g. 6 ist eine vereinfachte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, welche in fester Aufstellung an Land benutzt werden kann. Es finden hier keine automatischen Mittel zur Stabilisierung der Horizontallage Anwendung. Es sind vier Schrauben 94 vorgesehen, welche so eingestellt werden, bis das Chassis 95 horizontal ist. Es können auch zwei Libellen 96 und 97 unter rechten Winkeln auf dem Chassis 95 vorgesehen sein. Eine Kompaßteiluns* 98 wirkt mit dem an dem Chassis 95 befestigten Zeiger, der in der Figur nicht dargestellt ist, zusammen; dieser Zeiger entspricht dem Zeiger 56 der F i g. 2. Es findet eine Kompaßteilung 64 mit Zeiger 65 und Peilfernrohr Anwendung. Ein Gerät 68 zur Anzeige der geographischen Breite kann an einem Teil des Instrumentengehäuses vorgesehen sein.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Kreiselgerät zur Erzeugung von Meßgrößen, welche für die Nord-Süd-Richtung und die geographische Breite des Standortes maßgebend sind. dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein kugelförmiger, jedoch eine Hauptträgheitsachse aufweisender Rotor (5) in einem Gehäuse (1) auf einem Luftpolster frei schwebend gelagert und durch eine um die Gehäuseachse verlaufende Rotation des Luftpolsters in Drehung versetzbar ist und auch eine Meßeir richtung vorhanden ist, die die Abweichung de Rotorachse von der Gehäuseachse nach Richtun und Größe zu messen gestattet; und daß die Ge häuseachse ständig vertikal ausgerichtet ist.
2. Kreiselgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die vertikale Ausrichtung de Gehäuseachse in an sich bekannter Weise durc kardanische Lagerung des Gehäuses in Verbir dung mit durch Lotfühler (88) beeinflußtenServc Steuerungen (90, 92) erfolgt.
3. Kreiselgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß bei an sich bekanntem Aufba der Meßeinrichtung aus zwei parallel zur ungf störten Drehebene des Rotors angeordneten un zueinander senkrecht liegenden Lichtdetektoi paaren, einer in Richtung der Gehäuseachs strahlenden Lichtquelle und einem auf dem Rote senkrecht zu seiner Drehachse angeordneten Spie gel nunmehr das eine Detektorpaar (40, 41) i der Nord-Süd-Richtung einer mit dem Gehäus verbundenen Kompaßrose (53) angeordnet un mit einem Servomotor (52) verbunden ist, de eine azimutale Nachdrehung des Gehäuses ii Sinne der Beseitigung einer Verstimmung diese Detektorpaares bewirkt, während das ander Detektorpaar (35, 36) mit einem Spannungsmes ser (68) verbunden ist, der mit Rücksicht auf di Breitenabhängigkeit der nach erfolgter azimutale Nachdrehung des Gehäuses verbleibenden Vei Stimmung dieses Detektorpaares eine Teilung i Breitengraden aufweist.
4. Kreiselgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Erzielung der Rotation de Luftpolsters in an sich bekannter Weise ein de Rotor aufnehmender kugelschalenförmiger Lage] körper (4) vorgesehen ist, der koaxial zur Ge häuseachse gelagert und mittels eines Motoi (2, 3) drehbar ist und dessen Innenraum übe Öffnungen (9) mit Luft beschickt wird.
5. Kreiselgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Ausbildung einer Haupt trägheitsachse bei dem kugelförmigen Rotor ein den Rotor durchsetzende Bohrung (99) vorge sehen ist.
6. Kreiselgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß auf dem Gehäuse ein Peilferr rohr (62) angeordnet ist, dessen azimutale Stel lung gegenüber dem Gehäuse mit manuellen Ein Steilmitteln (58, 60) veränderbar und an eine Winkelteilung (64) ablesbar ist.
7. Kreiselgerät nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein ge häusefestes, eine vierseitige Pyramide bildende abgestumpftes Prisma (22) aufweist, welches ir Lichtstrahlengang derart angeordnet ist, daß di von der Lichtquelle (14) kommende Strahlung di Pyramide axial durchsetzt und an der abge stumpften Spitzenfläche austritt, während die vor Spiegel (30) zurückgeworfene Strahlung auf di reflektierenden Pyramidenflächen auftrifft um von diesen zu den Lichtdetektoren (35, 36, 4C 41) gelenkt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 613 538.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
809 628/1457 10.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEA42317A 1962-02-13 1963-02-12 Kreiselgeraet zur Anzeige der Nord-Sued-Richtung und der geographischen Breite Pending DE1281155B (de)

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