DE1448527A1

DE1448527A1 - Vehicle heading gyro and procedure to be set up

Info

Publication number: DE1448527A1
Application number: DE19641448527
Authority: DE
Inventors: Hintze Dipl-Ing Johannes
Original assignee: Anschuetz and Co GmbH
Current assignee: Raytheon Anschuetz GmbH
Priority date: 1964-11-09
Filing date: 1964-11-09
Publication date: 1969-03-27

Description

Fahrzeug-Kurskreisel und Verfahren zu seiner Einstellung Für die Navigation von See- und Landfahrzeugen braucht man eine erd- oder raumfeste Kursreferenz. Beim heutigen Stande der Technik stehen grundsätzlich drei Gerätetypen zu Verfügung, die diese Kursreferenz liefern können Es handelt sich dabei um (i) einen Kurskreisel, (2) einen AKreiselkompaß und (3) eine Trägheitsnavigatoins-Plattform. Vehicle heading gyro and procedure for its adjustment For the Navigation of sea and land vehicles requires a ground or space fixed course reference. With today's state of the art, there are basically three device types available, that can provide this course reference.This is (i) a course top, (2) an A gyrocompass; and (3) an inertial navigator platform.

Der Kurskreisel hat die Eigenschaft, fltr eine gewisse Zeit eine einmal eingestellte Richtung festzuhalten. Er wandert von dieser festgestellten Richtung aber allmählich ab. Diese Abwandrung, die sogenannte "Drift", hängt von der Güte des Geräts ab. The course top has the property of fltr a certain time once set to hold the direction. He wanders from this established Direction but gradually decreases. This migration the so-called "drift", depends on the quality of the device.

Gute Kurskreisel haben eine Drift von nur etwa 15/Std., was für verhältnismäßig kurze Fahrten oder Flüge ausreicht.Good course tops have a drift of only about 15 / hour, which is proportionate short journeys or flights are sufficient.

Diesem Vorteil stand bisher der Nachteil gegenüber, daß man vor Beginn der Fahrt oder des Fluges die Einstellung in eine bekannte Richtung z.B. den Meridian, vornehmen muß.Up to now, this advantage was offset by the disadvantage that you had to do this before you begin the drive or the flight the setting in a known direction e.g. the meridian, must make.

Der Kreiselkompaß vermeidet diesen Nachteil, weil er den Meridian selbsttätig sucht und ihn dann festhält, ohne einer zeitabhängigen Drift zu unterliegen. Diesem Vorteil steht aber der Nachteil gegenüber, daß er eine lange Bin schwingzeit hat, dem Fahrtfehler unterliegt und wesentlich teurer ist als ein Kurskreisel, und daß die Vermeidung des Schlingerfehlers aufwendige, teuere Maßnahmen erfordert. The gyrocompass avoids this disadvantage because it has the meridian automatically searches and then holds it without being subject to a time-dependent drift. However, this advantage is offset by the disadvantage that it takes a long time to oscillate has, is subject to driving errors and is much more expensive than a course gyro, and that the avoidance of the roll error requires complex, expensive measures.

Die Trägheitsplattform kann sowohl dazu dienen, eine bestimmte Azimutrichtung festzuhalten, als auch den Meridian aufzusuchen, Auch liefert diese Plattform in der Regel die Horizontalebene. Diesen Vorteilen steht der Mangel teurer und verwickelter Bauart gegenüber. The inertial platform can both serve a certain azimuth direction to hold on, as well as to seek out the meridian, this platform also delivers in usually the horizontal plane. These advantages face the lack of more expensive and more involved Type opposite.

Aus dem Vergleich dieser drei Navigationsgeräte ersieht man, daß der Kurskreisei für schnelle Fahrzeuge und für verhältnismäßig kurze Fahrten oder Flüge den Vorzug verdient, weil er räumlich klein ist und seine Wirkungsweise durch Beschleunigungen wenig oder gar nicht beeinträchtigt wird. By comparing these three navigation devices, it can be seen that the Kurskreisei for fast vehicles and for relatively short journeys or Flights deserves the preference because it is spatially small and its mode of action through Accelerations are little or not affected.

In dieser Hinsicht ist der Kurskreisel der: AKreiselkompaß überlegen. Denn KreiselkompAsse sind schwingungsfähige Ge bilde, die unter den. Binfluß von Beschleungungen je nach ihrer Bauart und Güte mehr oder weniger große Schwingungen um den Meridian ausführen. Wird der AKreiselkompaß für die Verwendung in Landfahrzeugen kleiner ausgeführt als Schiffskompasse, dann läßt seine Genauigkeit zu wünschen übrig. Dann ergeben sich im allgemeinen Fehler, die den Driftfehler eines Kurskreisels bei einer Vervendungszeit von ein bis zwei Stunden überschreiten. Bemißt man die Dauer der ungedämpften Schwingung eines Kreiselkompasses auf etwa 84 Minuten, um ihn gegen Beschleunigungen unempfindlich zu machen, dann ergibt sich eine unerwünscht lange Sinschwingzeit, dieman mit bekannten Kunstkniffen nur so weit herabsetzen kann, daß sie immer noch etwa eine Stunde beträgt. Das ist für die Verwendung in Landfahrzeugen ein entscheidender Nachteil. Ein weiterer Nachteil ist der Fahrtfehler, dessen tompensierung eine genaue renntnis der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erforderte In jedem Falle ist ein Kreiselkompaß wesentlich größer, schwerer und teurer als ein Kurskreisel.In this regard, the course gyro is superior to the: A gyrocompass. Because gyro compasses are vibrating structures that are among the. Flow of Accelerations, depending on their design and quality, more or less large vibrations run around the meridian. Will the A gyro compass for the use in land vehicles made smaller than ship compasses, then its accuracy is lower to be desired. Then errors generally result, which lead to the drift error of a course top with a usage time of one to two hours. If one measures the duration of the undamped oscillation of a gyro compass at about 84 minutes to make it insensitive to acceleration, then results an undesirably long oscillation time, which can only be achieved with well-known tricks can greatly reduce that it is still about an hour. This is for the use in land vehicles is a major disadvantage. Another disadvantage is the driving error, the compensation of which is an exact run of the speed the vehicle required In any case, a gyro compass is much larger, heavier and more expensive than a course top.

In noch stärkerem Be gilt dies für die Trägheitsplattform, die daher aus wirtschaftlichen Gründen für kleine schnelle Fahrzeuge, insbesondere Landfahrzeuge, nicht in Betracht kommt. This is even more true of the inertial platform, which therefore for economic reasons for small, fast vehicles, especially land vehicles, is out of the question.

Der Kurskreisel stellt also das beste Navigationsgerät fWr kleine schnelle Fahrzeuge und verhältnismässig kurze Pahrten oder Flüge dar. Bisher hat aber der turskreisel den bereits erwähnten Nachtäl, daß seine vor Beginn der Fahrt oder des Fluges erforderliche Einstellung Schvierigkeiten bereitet. Hierfür sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen. und praktisch angevendet worden. 80 hat man vorgeschlagen, mit Hilfe eines Handmagnetkompasses die Längsrichtung des Fahrzeugs vor Beginn der Fahrt zu vermessen und danach den Kurskreisel einzustellen. Das bereitet erhebliche Schvierigkeiten, weil man mit dem Handmagnetkompaß einen erheblichen Abstand vom Fahrzeug einhalten muß, da dieses in der Regel größere Eisenmassen enthält, die den Magnetkompaß beeinflussen. The course gyro is the best navigation device for small ones fast vehicles and relatively short pahrts or flights. So far has but the turntable the already mentioned Nachäl that its before the start of the journey or the necessary adjustment of the flight causes difficulties. For this are various procedures proposed. and has been put to practical use. 80 it has been proposed to use a handheld magnetic compass to measure the longitudinal direction to measure the vehicle before starting the journey and then to set the course gyro. This causes considerable difficulties because you can use the handheld magnetic compass to get one must keep a considerable distance from the vehicle, as this usually has a larger iron mass that affect the magnetic compass.

Ferner hat man das Fahrzeug mit einer Meßsonde versehen, die die Richtung der horizontalen Erdfeldkomponente feststellt und den Kurskreisel in die magnetische Nordrichtung zwingt und ihn in dieser Lage überwacht. Derartige Sonden sind aber ebenfalls sehr empfindlich gegen Eisenmassen, die sich in der Nähe befinden,, Bei Panzerfahrzeugen hat man die Sonde daher auf einem hohen Mast angebracht, der an dem Fahrzeug befestigt ist. Dieser Mast wirkt jedoch störend. Seine Verwendung ist daher sehr unerwünscht. Furthermore, the vehicle has been provided with a measuring probe which the Determines the direction of the horizontal earth field component and moves the course top into the magnetic north forces and monitors him in this position. Such probes but are also very sensitive to iron masses that are in the vicinity, In armored vehicles, the probe was therefore attached to a high mast, the is attached to the vehicle. However, this mast has a disruptive effect. Its use is therefore very undesirable.

Weiterhin hat man vorgeschlagen, einen kleinen kreiselkompaß mit kurzer Schwingungsdauer zur Ermittlung des Meridians zu verwenden und den Kurskreisel dann entsprechend einzustellen. It has also been proposed to use a small gyrocompass short period of oscillation to determine the meridian and to use the course top then adjust accordingly.

Das erfordert aber daß zusätzlich zum Kurskreisel noch der Kreiselkompaß vorhanden sein muß. was zu einem hohen Platzbedarf und unwirtschftlichen Aufwand führt. Will man diesen Aufwand dadurch verringern, daß man für eine größere Anzahl von Fahrzeugen, die mit turstreiseln ausgerüstet sind, nur einen einzigen Kreiselkompaß verwendet, dann ergibt sich ein erheblicher Zeitverlust, venn man die einzelnen Kurskreisel nacheinander mittels des Kreiselkompasses ausrichten will.However, this requires the gyrocompass in addition to the course gyro must be present. resulting in a high space requirement and inefficient effort leads. If you want to reduce this effort by looking for a larger number of vehicles equipped with turntables, only a single gyro compass then there is a considerable loss of time if you use the individual Course gyro align one after the other using the gyro compass want.

Auch muß ein solcher Kreiselkompaß sehr sorgfältig zur Erdhorizontalen ausgerichtet werden, was nicht ohne weiteres Möglich ist, wenn der kompaß iv. Fahrzeug untergebracht ist Bs kommt hinzu, daß bei der Einstellung des Kurskreisels auf den vom Magnetkompaß ermittelten Meridian ein sogenannter tardanfehler auftreten kann, wenn das mit dem Kurskreisel ausgerichtete Fahrzeug nicht waagerecht im Gelände steht, Um diesen Nachteil zu vermeiden, müsste man entweder die Neigungswinkel der Fahrzeuglängsachse und Fahrzeugquerachse messen und rechnerisch bei der Einstellung des rurskreisels berücksichtigen, oder man müßte den Kurskreisel ebenso wie den Kompaß sorgfältig im Horizont nivellieren, was einen erheblichen Zeitaufwand bedingt.Such a gyro compass must also be very careful with respect to the earth's horizontal plane be aligned, which is not easily possible when the compass iv. vehicle Bs is added that when setting the course gyro to the a so-called tardan error can occur, as determined by the magnetic compass, if the vehicle aligned with the course gyro is not level in the area stands, to avoid this disadvantage, one would have to either adjust the angle of inclination of the Measure the vehicle longitudinal axis and vehicle transverse axis and do the math when setting of the course gyro, or one would have to take the course gyro as well as the Carefully level the compass on the horizon, which takes a considerable amount of time.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Kurskreisel und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, bei dem die vorstehend erläuterten Mängel versieden sind Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß man während des Stillstands des Fahrzeugs nach Hochlaufen des kreiselläufers die Läuferachse durch Arretieren eines rardanrings in einer genau waagerechten Ebene hält, ohne die Präzessoin um die Lotrechte zu verhindem, und daß man die Arretierung erst löst, nachdem die Lauferachse in den Meridian präzediert ist. The invention is now based on the object of a course gyro and to provide a method for its manufacture in which the foregoing Defects are cleared According to the invention, the object is achieved in that one during the standstill of the vehicle after the centrifugal rotor has run up, the rotor axis by locking a rardan ring in an exactly horizontal plane, without the precessoin to prevent the perpendicular, and that the lock is only released, after the Laufer axis has precessed into the meridian.

Man macht also den Kurskreisel gewissermaßen durch das Kuppeln ier beiden Kardanringe während des Stillstands des Fahrzeugs vor Begins ler Fahrt zu einem nordsuchenden Kreiselkompaß, Die bekannten Mängel des @reiselkompasses, nämlich seine Bmpfindlichkeit gegen Beschleunigungen ind sein Fahrtfehler, können dabei nicht auftreten, weil das Fahrzeug @tillsteht. Aus diesem Grunde kann die Schwingungszseit des Kompasses 3ehr kurz bemessen werden, so daß der Kompaß schnell in den Meridian einschwingt. So you make the course gyro, so to speak, by coupling ier both gimbals while the vehicle is at a standstill before the journey begins a north-looking gyrocompass, the known shortcomings of the @reiselkompass, namely His sensitivity to accelerations and his driving errors can do so do not occur because the vehicle @stops. For this reason, the oscillation time of the compass 3 must be measured very short, so that the compass quickly enters the meridian swings in.

Mangels besonderer Vorkehrungen würde dieses Verfawhre erfordern, laß das Fahrzeug genau waagerecht steht. Dieses Brfordernis fällt loch fortt wenn der den Kreiselläufer mit drei Freiheitsgraden tragende @alter als ein allseitig bewegliches Pendel ausgeführt ist ; Dieses wendel sorgt dann für die genau waagerechte Lage der Hbene, in der dia @äuferachse durch das Pendelgewicht arretiert ist. Diese Aufhängung des reisels entspricht der eines Binkreiselkornpasse'j üblicher Bauart. Ein solches System hat eine Schwingungsdauer um den Mridian, die gegeben st durch die Größe des Dralis und durch das Pendelmoment mga. Diese Schwingungsdauer beträgt be dem Gerät nach der Brfindung vorzusweise @twaw 5 min. Die Schwingungedauer dieses Systems bei laufendem Hreisel @meine zur Kreiselachse parallele horizontale Achse ist wesentlich cürzer und entspricht im wesentlichen der eines mathematischen Pendels tiit entsprechender Pendellänge. Wenn man zunächst von der Lagerreibung @bsieht, führt die Kreiselachse ungedämpfte Schwingunen um dan Meri-@ian aus. Bs ist möglich, den Kompaß auch in dieser Form zu betreiben @nd die Anzeige durch Mittlung der Umkehrpunkte zu erhalten. Die Anwendung dieses Verfahrens ist bei den Vermesseungskompassen bekannt. In the absence of special precautions, this procedure would require let the vehicle stand exactly level. This requirement no longer applies if the @alter supporting the gyro with three degrees of freedom as one on all sides movable pendulum is executed; This helix then ensures that it is exactly horizontal Position of the plane in which the slide axis is locked by the pendulum weight. These The suspension of the reisel corresponds to that of a conventional Binkreiselkornpasse'j. Such a system has an oscillation period around the Mridian, which is given by the size of the twist and the pendulum moment mga. This period of oscillation is at the device after it has been found @twaw 5 min System with the Hreisel running @ my horizontal axis parallel to the gyro axis is much shorter and essentially corresponds to that of a mathematical pendulum with the corresponding pendulum length. If you first look at the bearing friction, the gyro axis carries out undamped oscillations around dan Meri- @ ian. Bs is possible to operate the compass also in this form @ and the display by averaging the reversal points to obtain. This method is known to be used in surveying compasses.

:n der praktischen Ausführung ist es vorteilhafter, die Präzessions@ @chwingungen der Läufeerachse um den Meridian wirksam zu däpfen. Das cann in bekannter Weise geschehen, etwa dadurch, daß man für eine @usreichnende Reibung der Kardanzapfenlager sorte um deren Achse die @räzession erfolgt. Bekannt ist es, zur Herabsetzung dieser R@ibung len äußeren Kugellagerring gegenüber dem inneren zu drehen, insboson-@ere hin und her zu drehen. Wenn das mit eiuer ensprechend bemessenen @requenz geschieht, dann läßt sich dadurch die kardanzapfenlagerreibung @is auf ein Maß verringern, das zum Dämpfen der Schwingung des Kreiseläufers um den Meridian geeignet ist.: n in practice it is more advantageous to use the precessions @ To effectively dampen vibrations of the rotor axis around the meridian. The cann in well-known Wise done, for example, by ensuring that there is sufficient friction in the cardan journal bearings species around whose axis the @recession takes place. It is known to reduce this R @ ibung len to rotate the outer ball bearing ring in relation to the inner one, in particular to turn back and forth. If that happens with your appropriately sized @frequency, then the cardan bearing friction @is can thereby be reduced to a level which is suitable for damping the oscillation of the rotor around the meridian.

Man kann auch zur Dämpfung der Präzessionsachwingungen an dem @apfen 16 eine Kupferscheibe befestigen, dio nach dem Prinzip der Wirbel-@tromdämpfung durch am Halter 20 angebrachte Elektromagnete oder Perma entmagnete beeinflußt wird. Bin auf diese Weise gedämpftee System kommt nach kurzer Zeit zur Ruhe und liefert dann unmtitelbar eine Anzeigo. You can also use the @apfen to dampen the precessional vibrations 16 attach a copper washer, based on the vortex @ current damping principle is influenced by attached to the holder 20 electromagnets or Perma demagnets. The system is dampened in this way and comes to rest after a short time and delivers then an advertisement without title.

Es hat sich gezeigt. daß das neue Verfahren die Mögicheit bietet, den Fahrzeug-Kurskreisel vor Beginn der ahrt mindestens ebenso genau in den Meridian einzustellen, ie es mit der Übertragung der Richtung von Magnetkompassen öglich ist. Vor allem erfordert die Einstellung des Fahrzeugurskreisels mittels des Verfahrens nach der Erfindung eine ußerordentlich kurze Zeit, die wesentlich kürzer ist, als ie bekannten Einstellverfahren. Ein weiterer Vorteil besteht arin, daß für die Einstellung des turskreisels kein Beatzungsmitglied das Fahrzeug zu verlassen braucht. It has shown. that the new procedure offers the possibility the vehicle's course gyro at least as precisely into the meridian before the start of the journey as it is possible with the transmission of the direction of magnetic compasses is. Above all, the setting of the vehicle gyro requires the method according to the invention an extremely short time, which is much shorter than the known setting procedures. Another advantage arin is that for the setting of the turntable no ventilation member needs to leave the vehicle.

Die Erfindung sei nunmehr anhand zweer AusfUhrungsbeipiele erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. n diesen zeigen: ig. 1 eine schaubildliche schematische Ansicht eines Fahrzeug-urskreisels mit um eine waagerechte Achse schwenkbar gelagertem greiselläuferträger und ic. 2 2 eine schaubidliche Darstellung einer abgeänderten Aus£tthrungsform, bei welcher der Kreiselläuferträger um eine lotrechte Achse schwenkbar ist. ig. 3 eine geänderte Binzelheit der Fig. 1. The invention will now be explained on the basis of two exemplary embodiments, which are shown in the drawings. n these show: ig. 1 a graphical Schematic view of a vehicle gyro that can be pivoted about a horizontal axis mounted gyratory carrier and ic. 2 2 a schematic representation of a Modified design, in which the rotor carrier around a vertical Axis is pivotable. ig. 3 shows a modified detail of FIG. 1.

Der Kreiselläufer 10 läuft um eine Achse 11 in Lagern, ie von einem als AKreiselkappe 12 ausgebildeten inneren al-anring getragen werden, dessen in Durchmesserrichtung inander gegenüberliegende Kardanzapfen 13 mit der Achse 4 zusammenfallen. Die Zapfen 13 sind in einem aufrechten ardanrahmen 15 gelagert, der einander gegenüberliegende obere und untere Kardanzap[fen 16 und 17 hat, deren gemeint same Achse 18 die Achse 14 rechtwinklig in einem Punkt schneidet, durch den auch die Achse 11 verläuft. Die Achse 11 steht auf der Achse 14 senkrecht. The rotary rotor 10 runs around an axis 11 in bearings, ie of one designed as A gyroscope cap 12 inner al-anring, whose in Diameter direction mutually opposite cardan pins 13 coincide with the axis 4. The pins 13 are mounted in an upright Ardanrahmen 15, the opposite of each other upper and lower cardan journals 16 and 17, the common axis 18 of which is the axis 14 intersects at right angles at a point through which the axis 11 also runs. the Axis 11 is perpendicular to axis 14.

Die Kardanzapfen 16 und 17 sind in einem rahmenförmigen Halter 19 gelagert. Insoweit entspricht der Kurskreisel der bekannten Bauart. Während bisher aber der Halter 19, der den AKreiselläufer 10 mit drei Freiheitsgraden trägt, am Fahrzeug fest angeordnet war, bildet dieser Halter beim dargestellten AusfUhrungsbeispiel ein allseitig bevegliches Pendel. Zu diesem Zweck ist der rahmenförmige Halter 19 mittels eines auf seiner Oberseite befestigten Bügels 20 mit einer aufrechten Stange 21 versehen, die zur Achse 18 ausgerichtet liegt und an einem fahreugfesten Träger 22 kardanisch aufgehängt ist. Zu diesem Zweck trägt der Zapfen 21 an seinem oberen Ende zvei Kardanzapfen 23, die in einem rardanring 24 gelagert sind. Dieser hat senerseits rardanzapfen 25, die in dem Träger 22 gelagert sind. Die gemeinsame Achse der Kardanzapfen 25 schneidet die gemeinsame Achse der rardanzapfen 23 im rechten Winkel, wobei der Schnittpunkt mit der Achse 18 zusammenfällt. The cardan pins 16 and 17 are in a frame-shaped holder 19 stored. In this respect, the course top corresponds to the known design. While so far but the holder 19, which carries the A rotor 10 with three degrees of freedom, on Vehicle was permanently arranged, this holder forms in the illustrated embodiment a pendulum that moves in all directions. The frame-shaped holder 19 is for this purpose by means of a bracket 20 fixed on its upper side with an upright bar 21 provided, which is aligned with the axis 18 and on a vehicle fixed carrier 22 is gimbaled. For this purpose, the pin 21 carries on its upper End of two cardan journals 23, which are mounted in a rardan ring 24. This one has On the other hand, Rardanzapfen 25, which are mounted in the carrier 22. The common axis the cardan pin 25 intersects the common axis of the cardan pin 23 in the right Angle, the point of intersection coinciding with the axis 18.

Damit man während des Stillstandes des Fahrzeugs nach Hochlaufen des Kreiselläufers 10 die Läuferachse 11 durch kuppeln der beiden rardanringe 12 und 15 in einer genau waagerechten Ebene arretieren kann, geht der Zapfen 13 durch den Rahmen 15 hindurch und trägt auf seinem Sunde eine Herzkurvenscheibe 26. Der Kardanahem 15 trägt unterhalb des Zapfens 13 auf seiner senkrechten Wandung einen Zapfen 27 und darunter einen Kopfbolzen 28, die durch einen Längsschlitz eines Schiebers 29 hindurchgehen. Auf diese Veise ist dieser Schieber auf der Seitenwandung des Rahmens 15 unterhalb der Achse 14 auf und ab verschiebbar geführt. Der Schieber 29 hat unten einen waagerecht abstehenden Schenkel 30 der einen abwärts ragenden stangen£örmigen Magnetanker 36 trägt. Dieser ragt in eine Magnetspule 31 hinein, die auf einem am Rahmen 15 befestigten ronsol 32 sitzt. Am Zapfen 27 greiPt mit ihrem oberen Ende eine unter Spannung stehende Schraubenzugfeder 33 an, die mit ihrem unteren Ende am Schenkel 30 verankert ist. In der dargestellten Lage ist die Kagnetwicklung 31 erregt Der Magnetanker 36 zieht daher entgegen der kraft der Feder 33 den Schieber 29 herab und aus der Bahn der Herzkurvenscheibe 26 heraus, so daß diese die Schwingung der Kreiselkappe um die Achse 14 nicht behindert. Wird jedoch der Magnet 31 ausgeschaltet, dann zieht die Feder 33 den Schieber 29 aNfwSrts. Dieser läuft oben in eine Schneide aus, die auf den Umfang der Herzkurvenscheibe 26 drückt und diese dadurch in die veranschaulichte Lage dreht, in der dann die Schneide des Schiebers 29 im Grunde der werbe der turvenscheibe liegt. In dieser Lage hält die Kurvenscheibe die Achse 11 der treiselkappe genau rechtwinklig zur Achse 18. So that you can run up while the vehicle is at a standstill of the rotary rotor 10, the rotor axis 11 by coupling the two rardan rings 12 and 15 can lock in an exactly horizontal plane, the pin 13 goes through the frame 15 through and carries a heart cam disk 26 on its neck Kardanahem 15 carries below the pin 13 on its vertical Wall a pin 27 and underneath a head bolt 28, which through a longitudinal slot a slide 29 go through it. In this way, this slide is on the side wall of the frame 15 slidably guided up and down below the axis 14. The slider 29 has at the bottom a horizontally protruding leg 30 of the one protruding downwards rod-shaped magnet armature 36 carries. This protrudes into a solenoid 31, which sits on a ronsol 32 attached to the frame 15. It also grips with the pin 27 at its upper end a tensioned coil spring 33, which with its lower end is anchored on the leg 30. In the position shown is the Magnet winding 31 energized The magnet armature 36 therefore pulls against the force of the spring 33 down the slide 29 and out of the path of the heart cam disk 26, so that this does not hinder the oscillation of the top cap about axis 14. Will however the magnet 31 is switched off, then the spring 33 pulls the slide 29 in the forward direction. This runs out at the top in a cutting edge which presses on the circumference of the heart cam 26 and thereby rotates it into the illustrated position in which the cutting edge of the Slide 29 is basically the advertising of the turntable. In this position the Cam the axis 11 of the tripod cap exactly at right angles to the axis 18.

Da die Achse 18 aber durch das Pendelgewicht des Halters 19 lotrecht gehalten wird, ist die Läuferachse 11 in einer waagerechten Ebene arretiert.Since the axis 18 is due to the pendulum weight of the holder 19 perpendicular is held, the rotor axis 11 is locked in a horizontal plane.

Infolge dieser Arretierung führt der Kreiselläufer unter dem Bimfluß der Erddrehung eine Präzessionsbewegung unt die Achse 18 aus, so daß die Läuferumalufachse 11 in den Meridian schwingt. As a result of this locking, the rotor leads under the pumice the rotation of the earth a precession movement underneath the axis 18, so that the rotor axis of rotation 11 swings in the meridian.

Unten am Halter 19 befindet sich ein Gehäuse 34, das ein Kugellager für den Zapfen 17 enthält. Während der innere Nugellagerrring am Zapfen 17 befestigt ist, ist der äußere Kugellagerring im Gehäuse 34 drehbar gelagert. Das Gehäuse 34 enthält außerdem einen Antrieb, der diesen äußeren Kugellagerring um die Achse 18 pendeln läßt, und zwar mit einer Frequenz, die so bemessen ist, dass die sich dabei ergebende Reibung des AKardanringes 15 um die Achse 18 im Halter 19 ausreicht, um die gewünscthe Dämpfung der Schwingung der Achse 11 an den Meridian herbeizuführen. Auf diese Weise läßt sich erreicher daß die Achse 11 im Meridian sehr schnell zur Ruhe kommt. Zur Verringerung der Lagerreibung der vertikalen Kardanachse er Zapfen 16 und 17 können bekannte Maßnahmen getroffen, z.B. Gaslager verwendet werden. At the bottom of the holder 19 is a housing 34 which has a ball bearing for the pin 17 contains. While the inner Nugellagerrring is attached to the pin 17 is, the outer ball bearing ring is rotatably mounted in the housing 34. The housing 34 also contains a drive that rotates this outer ball bearing ring around the axis 18 can oscillate, and with a frequency that is dimensioned so that the thereby resulting friction of the AKardanringes 15 about the axis 18 in the holder 19 is sufficient to bring about the desired damping of the oscillation of the axis 11 on the meridian. In this way it can be achieved that the axis 11 in the meridian to the Calm comes. To reduce the bearing friction of the vertical cardan shaft he journals 16 and 17, known measures can be taken, e.g. gas bearings can be used.

Vorzugsweis ist die Anordnung so getroffen, daß die Pendelschwingungszeit Halters 19 höchstens fünf Minuten beträgt. The arrangement is preferably made so that the pendulum oscillation time Halters 19 is a maximum of five minutes.

An dem oberen Zapfen 16 sind ionerhalb des Bügels 20 nicht näher veranschaulichte Abrtastorgane angeordnet, die zue Übertragung der Kursanzeige auf Tochteranzeigegeräte, Poltt-tische, Steuerungsorgane oder Stabilisierungseinrichtungen dienen. Ionserhalb the bracket 20 are not closer to the upper pin 16 Illustrated scanning organs arranged to transmit the course display to Subsidiary display devices, pole tables, control organs or stabilization devices to serve.

Der Abstand des den Kreiselläufer 10 mit drei Freiheitsgraden tragenden Halters 19 von seinen Aufhängepunkt, 11-lich dem Schnittpunkt der Kardanachsen der Zapfen 23 und 25, ist verstellbar. Zu diese Zweck ragt die Stange 21 Mit ihren unteren Ende nit axialem Spielraum in eine auf den Bügel 20 angeordnete geschlitzte Buchse 36 hinein und trägt eine Klemmschraube 36, die durch den Schlitz der Buchse 35 hindurchgeht. Durch Verschieben der Buchse 35 auf der Stange 21 kann man die Höhe des Geräts für die Dauer des Betriebs als Kurskreiselgerät verkieinern und nur für die Verwendung als Kreiselkompaß den Abstand des Schwerpunktes vom Aufhängepunkt vergrößern, um die gewünschte kurze Schwingungszeit zu erzielen. The distance between the rotor 10 carrying three degrees of freedom Holder 19 of its suspension point, 11-Lich the intersection of the cardan axes of the Pin 23 and 25 is adjustable. For this purpose, the rod 21 protrudes with its lower End with axial clearance in a slotted bushing arranged on the bracket 20 36 and carries a clamping screw 36 which passes through the slot of the socket 35. By moving the socket 35 on the rod 21 you can adjust the height of the device for Reduce the duration of the operation as a course gyro device and only for use As a gyro compass, increase the distance between the center of gravity and the suspension point by to achieve the desired short oscillation time.

Die Lager der beiden Kardanzapfen 16 und 17, die mit der Präzessioinsachse 18 zusammenfallen, sind zweckmäßig durch ein nicht näher veranschaulichtes Aufhängeband oder einen Dauermagneten entlastet. The bearings of the two cardan journals 16 and 17, the one with the precision axis 18 coincide, are expedient by a hanging strap not illustrated in detail or a permanent magnet relieved.

In bekannter Weise sind die um die Achsen 11, 14 und 18 beweglichen Massen so abgeglichen, daß der Kreiselläuf er indifferent aufgehängt ist. Weder die Brdbeschleunigung noch Beschleunigungen in irgendeiner anderen als der lotrechten Richtung führen daher zu Präzessionsbewegungen der Achse 12, wenn die Arretierung 26, 29 gelöst ist. Die Achse 11 behält daher ihre Nord-Süd-Lage bei, in der sie sich befindet, wenn die Magnetwicklung 31 stromlos gemacht wird, Es geschieht dies, nachdem die Kreiselläuferachse 11 im Meridian zur Ruhe gekommen ist. The axes 11, 14 and 18 are movable in a known manner Masses balanced in such a way that the gyro barrel is suspended indifferently. Neither the force acceleration nor accelerations in any other than the perpendicular Direction therefore lead to precession movements of the axis 12 when the locking 26, 29 is solved. The axis 11 therefore retains its north-south position in which it is located when the magnet winding 31 is de-energized, this happens, after the rotor axis 11 has come to rest in the meridian.

Das in Fige 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 dadurch, daß die Kreiselkappe 212 nicht waagerechte, sondern lot rechte Kardanzpfen 213 aufweist, die mit der Achse 218 zusammenfallen. Der Kardanrahmen 215, in welchem die Zapfen 213 gelagert sind, hat nicht senkrechte, sondern waagerechte kardanzapfen 216 und 217, deren gemeinsame Achse 214 die Achse 218 rechtwinklig schneidet, und zwar in einem Punkt, durch den die Kreiselläuferumlaufachse 211 hindurchgeht, die auf der Achse 218 senkrecht steht. The embodiment shown in Fig. 2 differs from that of Fig. 1 in that the top cap 212 is not horizontal, but Lot has right cardan pegs 213 which coincide with the axis 218. The cardan frame 215, in which the pins 213 are mounted, has not vertical, but horizontal cardan pins 216 and 217, the common axis 214 of which is the axis 218 at right angles intersects, namely at a point through which the rotary rotor axis 211 passes, which is perpendicular to the axis 218.

Der Halter 219, in welchem die Zapfen 216 und 217 gelagert sind, ist ebenso aufgehängt wie der Halter 19 in Fig. 1. The holder 219, in which the pins 216 and 217 are mounted, is suspended in the same way as the holder 19 in FIG. 1.

In diesem Falle ist die Herzkurvenseheibe 226 auf dem Zapfen 217 befestigt, und der Schieber 229 ist auf der Seitenwandung des Halters 219 verschiebbar geführt. In this case the heart curve washer 226 is on the pin 217 attached, and the slide 229 is slidable on the side wall of the holder 219 guided.

Dem Gehäuse 34 der Fig. 1 entspricht das Gehäuse 234, das unten am Rahmen 215 angeordnet ist. The housing 34 of FIG. 1 corresponds to the housing 234, which is at the bottom Frame 215 is arranged.

Die Wirkungsweise entspricht derjenigen des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels0 Denn auch bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 fahrt das Einrücken der Arretiervorrichtung 226, 229 dazu, daß die Achse 218 in der Lotrechten gegesseit wird und daher den AKreisellaufer in den Meridian praze-dieren läßt. The mode of operation corresponds to that of the exemplary embodiment shown in FIG Because even in the embodiment according to FIG. 2, the locking device engages 226, 229 to the fact that the axis 218 is gefesseit in the vertical and therefore the A centrifugal runners can prepare in the meridian.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in der in Fig. 3 gezeigten Weise abgeändert werden. Dort ist die Kreiselkappe 12 durch einen Ring 312 ernetztF und in diesem ist der Ireiselläuf er 10 gelagert. Die Seitenwand des Kardanrahuens 15, in welcher der Zapfen 13 gelagert ist, hat unter der den Zapfen 13 aufnehmenden Bohrung einen lot rechten Schlitz 326, in welchem auf einem waagerechten Zapfen 327 ein doppolaruiger Hebel 328 gelagert ist. Dieser trägt an seinem unter den Ring 312 ragenden Arm einen waagerechten Schuh 3a8. Der nach außen aus dem Rahmen 15 heraus ragende Arm des Hebels 328 trägt einen gelenkig an ihm befestigten Anker 330, der in eine Magnetspule 33t hineinragt. Diese ist an dem Rahmen 15 befestigt. Wird diese Spule erregt, dann sucht der Anker 330 den Hebel 328 mit Bezug auf Fig. 3 im Uhrzeigersinn zu verschwenken und drückt daher den Schuh 329 von unten an den Ring 312. The embodiment of the invention shown in Fig. 1 can be used in the manner shown in Fig. 3 can be modified. There the top cap 12 is through a ring 312 and in this the rotor 10 is mounted. The side wall of the cardan frame 15, in which the pin 13 is mounted, has the pin below 13 receiving hole a lot right slot 326, in which on a horizontal Pin 327 a double-pole lever 328 is mounted. This carries on his under the arm protruding from the ring 312 has a horizontal shoe 3a8. The outwardly out of the frame 15 protruding arm of the lever 328 carries an anchor articulated to it 330, which protrudes into a solenoid 33t. This is attached to the frame 15. If this coil is energized, then the armature 330 seeks the lever 328 with reference to FIG. 3 to pivot clockwise and therefore presses the shoe 329 from below against the Ring 312.

Dadurch wird dieser in die Lage überführt, in der die Kreiselläuferachse 11 waagerecht liegt. In dieser Lage hält dann der Hebel 328 den Ring 312 fest. Bei dieser Ausführungsform erübrigen sich daher die in Fig. 1 mit 26 bis 33 bezifferten Teile.As a result, this is transferred to the position in which the rotor axis 11 lies horizontally. The lever 328 then holds the ring 312 in this position. at In this embodiment, those numbered 26 to 33 in FIG. 1 are therefore unnecessary Parts.

Claims

Patent application: Vehicle heading gyro and procedure for its adjustment PATENT CLAIMS 1. Method for setting a vehicle heading gyro before commencing the ride in the meridian, characterized in that one during the standstill of the vehicle after running up the rotary rotor (10) the Laufer axle (11, 211) by locking a cardan ring (12, 215) in an exactly horizontal plane, without preventing the precession around the plumb line (18, 218), and that the locking (26, 29, 226, 229) only releases after the rotor axis (11, 211) enters the meridian is precessed.

2. Course gyro for performing the method according to claim t, characterized characterized in that at least one of the cardan journal bearings, about its axis (18, 218) precession takes place with known facilities (34, 234) is provided around the outer ball bearing ring opposite the inner one in the Way to move that the cardan bearing friction bit on to pivot the vibration of the freelancer around the meridian is reduced to an appropriate extent.

3. A course gyro for performing the method according to claim t, characterized characterized in that the holder carrying the rotary rotor with three degrees of freedom (19, 219) represents a pendulum that can move in all directions.

4. Course top according to claim 3, characterized in that the all-round movable pendulum is gimbaled to a vehicle-fixed carrier (22).

5. course top according to claim 2, 3 or 4, characterized in that that on the vertical axis (16) scanning elements are grown for transmission the course display on slave pointing devices, plotting tables, control organs or stabilization devices to serve.

6. Course top according to claim 3, 4 or 5, characterized in that that the pendulum oscillation time of the holder (19, 219) at most five minutes.

7. Course top according to at least one of claims 3 to 6, characterized characterized in that the distance between the rotor carrying the rotor with three degrees of freedom Holder (19, 219) is adjustable from its suspension point.

8. Course gyro device according to at least one of claims 2 to 7, characterized in that the Eardanzapfenlager, which with the precession axis collapse, are relieved by a hanging strap or a permanent magnet.