DE1473923C3 - Attitude gyro for the control of steering bodies, in particular steering projectiles - Google Patents
Attitude gyro for the control of steering bodies, in particular steering projectilesInfo
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Description
vorgesehen, daß das Gewindeteil auf einem Gewinde der Antriebswelle axial verschiebbar und in der gehäusefesten Hohlnabe drehfest geführt ist und daß das innere Ende des Drehzapfens mit Ausnehmungen versehen ist, in welche die Klinke der Verriegelungsvorrichtung einklinkt.provided that the threaded part is axially displaceable on a thread of the drive shaft and fixed in the housing Hollow hub is rotatably guided and that the inner end of the pivot pin with recesses is provided, in which the pawl of the locking device latches.
Das Merkmal eines auf einer mit einem Gewinde versehenen Welle axial verschiebbaren, drehfest geführten Gewindeteils ist aus der USA.-Patentschrift 2 476 857 an sich bekannt. Auf Grund der Verwirklichung dieses Merkmals und des weiteren Merkmals der besonderen Ausgestaltung des Drehzapfens mit Ausnehmungen, in welche die Klinke der Verriegelungsvorrichtung einklinken kann, wird mithin eine Verkürzung der Antriebswelle an ihrem äußeren Ende möglich, womit sich gleichzeitig eine Verkürzung des Kreisels ergibt und dennoch erreicht wird, daß die Antriebswelle auch im entkuppelten Zustand nicht aus dem Kreiselgehäuse hervortritt. Gleichzeitig wird auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kreisels die innenliegende Anordnung der Verriegelungsklinke ermöglicht, ohne daß dieses zu einer Vergrößerung der Baulänge führt.The feature of an axially displaceable, non-rotatably guided on a shaft provided with a thread The threaded part is known per se from US Pat. No. 2,476,857. Because of the realization this feature and the further feature of the special design of the pivot Recesses into which the pawl of the locking device can latch is therefore a It is possible to shorten the drive shaft at its outer end, which at the same time results in a shortening of the gyro results and it is nevertheless achieved that the drive shaft also in the uncoupled state does not come out of the gyro housing. At the same time due to the training according to the invention of the gyro allows the internal arrangement of the locking pawl without this to leads to an increase in the overall length.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gewindeteil durch einen Zapfen in einen Schlitz in der Hohlnabe geführt ist und daß die Kupplungsteile durch ein an der Antriebswelle angebrachtes Federgesperre im Eingriff gehalten sind.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the threaded part by a pin is guided in a slot in the hollow hub and that the coupling parts through a on the drive shaft attached spring lock are held in engagement.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Kreisels besteht mithin in einer sehr gedrängten Bauart, die einen entsprechend geringen Raumbedarf erfordert, wobei auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung gleichzeitig erreicht wurde, daß sämtliche Teile geschützt im Gehäuse liegen, wodurch sich eine Konstruktion ergibt, die gegenüber äußeren Einflüssen wie Verschmutzung sowie einem unbeabsichtigten Auslösen unempfindlich ist.The particular advantage of the gyroscope according to the invention is therefore very compact Type that requires a correspondingly small amount of space, due to the inventive Training was achieved at the same time that all parts are protected in the housing, whereby the result is a construction that protects against external influences such as dirt and unintentional Triggering is insensitive.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert.In the following, the invention is based on exemplary embodiments with reference to the drawings explained.
Es zeigtIt shows
F i g. 1 eine Ansicht eines Längsschnittes durch einen Lagekreisel,F i g. 1 is a view of a longitudinal section through a position gyro,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Rotor und die Kardanaufhängung des Kreisels der F i g. 1 nach der Schnittlinie 2-2,F i g. FIG. 2 shows a cross section through the rotor and the gimbal suspension of the gyro of FIG. 1 after the Cutting line 2-2,
F i g. 3 eine Teilansicht des Lagekreisels der F i g. 1 im entkuppelten Zustand,F i g. 3 is a partial view of the gyro of FIG. 1 in the uncoupled state,
Fig.4 eine stirnseitige Draufsicht auf das Kupplungsteil des Rotors in der Schnittebene gemäß Linie 4-4 der F i g. 3,4 shows an end plan view of the coupling part of the rotor in the sectional plane according to line 4-4 of FIG. 3,
F i g. 5 die Verriegelungsvorrichtung des Lagekreisels der Fig. 1 in einer Querschnittsdarstellung nach der Schnittlinie 5-5,F i g. 5 the locking device of the position gyro of FIG. 1 in a cross-sectional view after the cutting line 5-5,
F i g. 6 einen Querschnitt durch den Lagekreisel der F i g. 1 nach der Schnittlinie 6-6,F i g. 6 shows a cross section through the gyro of FIG. 1 after cutting line 6-6,
F i g. 7 eine Teilansicht eines Längsschnittes durch eine Variante eines Lagekreisels undF i g. 7 shows a partial view of a longitudinal section through a variant of a position gyro and
Fig. 8 einen Querschnitt durch den Lagekreisel der F i g. 7 nach der Linie 8-8.8 shows a cross section through the gyro the F i g. 7 after line 8-8.
Der in der Zeichnung dargestellte Kreisel weist ein aus Aluminium oder einem anderen nicht magnetischen Metall bestehendes zylindrisches Gehäuse 11 auf, an dessen rechtem Ende eine Endkappe 12 befestigt und an dessen linkem Ende ein Deckel 13 aufgeschraubt ist.The gyro shown in the drawing has one made of aluminum or another non-magnetic Metal existing cylindrical housing 11, at the right end of which an end cap 12 is attached and at the left end of which a cover 13 is screwed on.
Der Deckel 13 klemmt ein schalenförmiges Bodenteil 14 gegen die Vorderkante des Gehäuses 11.
Hierdurch wird auf der einen Seite des Bodenteils 14 eine Antriebskammer 15 und auf der anderen Seite
des Bodenteils 14 eine Rotorkammer 16 gebildet.
In der Rotorkammer 16 ist ein als Hohlkörper ausgebildeter Rotor 17 angeordnet. Der Rotor 17
weist einen Ring 18 aus verhältnismäßig schwerem unmagnetischen Material, wie z.B. Messing, sowie
eine Nabe 20 aus verhältnismäßig leichtem Material,The cover 13 clamps a bowl-shaped bottom part 14 against the front edge of the housing 11. As a result, a drive chamber 15 is formed on one side of the bottom part 14 and a rotor chamber 16 is formed on the other side of the bottom part 14.
A rotor 17 designed as a hollow body is arranged in the rotor chamber 16. The rotor 17 has a ring 18 made of relatively heavy non-magnetic material, such as brass, and a hub 20 made of relatively light material,
ίο wie z.B. Aluminium, auf, wobei die Nabe 20 den Ring 18 trägt. Ein Paar einander diametral gegenüberliegender Permanentmagnete 21 ist in den Ring 18 eingebettet. Die Permanentmagnete 21 gehören ebenso wie die allgemein mit 9 und 10 bezeichneten Teile zu einem nicht im einzelnen dargestellten Winkelabgriff, der oben bereits erwähnt ist.ίο such as aluminum, with the hub 20 den Wearing ring 18. A pair of diametrically opposed permanent magnets 21 are in the ring 18 embedded. The permanent magnets 21 belong as well as those generally designated 9 and 10 Parts of an angle pick-up not shown in detail, which has already been mentioned above.
Der Rotor 17 ist mit Kugellagern 23 auf einer Welle 22 drehbar angeordnet. Dabei werden die Kugellager 23 auf der Welle 22 durch eine auf die Welle 22 aufgeschraubte Mutter 24 gehalten. Am Ende des Rotors 17 ist eine Kappe 25 aufgeschraubt. Die Kappe 25 ist mit einem Schlitz 26 versehen (siehe F i g. 4), der ein Kupplungsteil bildet.The rotor 17 is rotatably arranged on a shaft 22 with ball bearings 23. Thereby the ball bearings 23 held on the shaft 22 by a nut 24 screwed onto the shaft 22. At the end of A cap 25 is screwed on rotor 17. The cap 25 is provided with a slot 26 (see F i g. 4), which forms a coupling part.
Die Welle 22 ist Teil einer Kardanaufhängung 27, die· innerhalb des Rotors 17 angeordnet ist. Hierfür ist die Welle 22 an ihrem rechten Ende als zweischenkliges Joch ausgebildet, das einen ersten Kardanbügel enthält und mit zwei auseinanderliegenden Armen 28 und 29 versehen ist. Die Arme 28 und 29 werden durch sich koaxial erstreckende Wellenabschnitte 30 und 31 (siehe F ig. 2) eines Mittelblockes 32 schwenkbar mittels eines Kugellagers 33 gehalten. Der Mittelblock 32 enthält einen zweiten Kardanbügel und ist schwenkbar an koaxialen Wellenabschnitten 34 und 35 des Mittelblockes 32 gehalten, die ihrerseits schwenkbar in Kugellagern 36 gelagert sind, welche an auseinanderliegenden Armen 37 und 38 angeordnet sind, die das jochförmige Ende eines Ständers 40 bilden. Der Ständer 40 ist mittels Schrauben 411 an der Endkappe 12 befestigt. Die Achsen der Wellenabschnitte 30, 31, 34, 35 sind rechtwinklig zueinander und zur Drehimpulsachse des Rotors 17 angeordnet.The shaft 22 is part of a cardan suspension 27 which is arranged inside the rotor 17. Therefor the shaft 22 is designed at its right end as a two-legged yoke that has a first cardan bracket and is provided with two arms 28 and 29 that are spaced apart. Arms 28 and 29 are by coaxially extending shaft sections 30 and 31 (see Fig. 2) of a central block 32 held pivotably by means of a ball bearing 33. The middle block 32 contains a second gimbal bracket and is pivotally supported on coaxial shaft sections 34 and 35 of the center block 32, which in turn are pivotably mounted in ball bearings 36, which on arms 37 and 38 that are located apart which form the yoke-shaped end of a stand 40. The stand 40 is means Screws 411 attached to end cap 12. The axes of the shaft sections 30, 31, 34, 35 are arranged at right angles to one another and to the angular momentum axis of the rotor 17.
Der Rotor 17 ist in Bezug auf den Schnittpunkt der Achsen der verschiedenen Wellenabschnitte des Mittelblockes 32 ausgewuchtet. Hierfür ist ein einstellbarer Winkelring 140 innen in den Ring 18 eingeschraubt. The rotor 17 is with respect to the intersection of the axes of the various shaft sections of the Center block 32 balanced. For this purpose, an adjustable angle ring 140 is screwed into the inside of the ring 18.
Der Federantrieb besteht aus einer Spiralfeder 41, die an ihrem äußeren Ende an einem zylindrischen Flansch des Gehäusebodenteils 14 und an ihrem inneren Ende an einem hohlen Drehzapfen 42 befestigt ist. Der Drehzapfen 42 ist drehbar auf einer Hohlnabe 43 angeordnet, die aus der Mitte des Deckels 13 nach innen vorspringt.The spring drive consists of a spiral spring 41, which at its outer end on a cylindrical Flange of the housing bottom part 14 and attached at its inner end to a hollow pivot pin 42 is. The pivot 42 is rotatably arranged on a hollow hub 43 which extends from the center of the cover 13 protrudes inward.
Das rückwärtige Ende des Drehzapfens 42 weist einen verringerten Durchmesser auf und bildet ein Gleitlager für das rückwärtige Ende einer Antriebswelle 44. Die Antriebswelle 44 ist mit einem Gewinde versehen, auf dem ein als Mutter 45 ausgebildetes Gewindeteil sitzt. Das Gewindeteil 45 ist axial verschiebbar in der Bohrung der Hohlnabe 43 geführt. Es weist zwei sich radial erstreckende Zapfen 46 auf, die in axial verlaufende Schlitze 47 der Hohlnabe 43 hineinragen und demgemäß das Gewindeteil 45 axial führen.The rearward end of the pivot 42 is reduced in diameter and forms a Slide bearing for the rear end of a drive shaft 44. The drive shaft 44 is threaded provided on which a threaded part designed as a nut 45 sits. The threaded part 45 is axial displaceably guided in the bore of the hollow hub 43. It has two radially extending pins 46, which protrude into axially extending slots 47 of the hollow hub 43 and accordingly the threaded part 45 guide axially.
Ein in axial verlaufenden Schlitzen 50 des Drehzapfens 42 geführter Bolzen 48 erstreckt sich querA bolt 48 guided in axially extending slots 50 of the pivot pin 42 extends transversely
durch die Antriebswelle 44. Hierdurch ist gewährleistet, daß sich die Antriebswelle 44 dreht und gleichzeitig in Antriebsrichtung bewegt.by the drive shaft 44. This ensures that the drive shaft 44 rotates and at the same time moved in drive direction.
Ein aus zwei hufeisenförmigen Federn 51 bestehendes Federgesperre (siehe Fig. 6) hält die Kupplungsteile, d. h. den Schlitz 26 und einen Ansatz 52 der Antriebswelle 44, in Eingriff, d. h. in der in F i g. 1 dargestellten rückwärtigen Lage. Die Endabschnitte der Federn 51 sind in den Drehzapfen 42 eingelassen. Die Federn 51 drücken gegen den Bolzen 48 und geben bei Vorwärtsbewegung der Antriebswelle 44 in Längsrichtung nach.A spring lock consisting of two horseshoe-shaped springs 51 (see Fig. 6) holds the coupling parts, d. H. the slot 26 and a shoulder 52 of the drive shaft 44, in engagement, i. H. in the in F i g. 1 shown rear position. The end portions of the springs 51 are in the trunnions 42 let in. The springs 51 press against the bolt 48 and give when the drive shaft moves forward 44 in the longitudinal direction.
Außer dem Eingreifen des das zweite Kupplungsteil bildenden Ansatzes 52 der Antriebswelle 44 (siehe F i g. 3) in den Schlitz 26 faßt ein in das rückwärtige Ende der Antriebswelle 44 eingelassener Zapfen 53 in eine entsprechend ausgebildete Bohrung der Kappe 25 und hält damit die Welle 22 relativ zum Gehäuse 11 in einer koaxialen Lage. Der Zapfen 53 ragt nach hinten über den Ansatz 52 erheblich hinaus.Apart from the engagement of the projection 52 of the drive shaft 44 which forms the second coupling part (see FIG. 3) in the slot 26 engages a let into the rear end of the drive shaft 44 Pin 53 in a correspondingly designed bore of the cap 25 and thus holds the shaft 22 relative to the housing 11 in a coaxial position. The pin 53 protrudes to the rear over the shoulder 52 considerably out.
Zum Verriegeln der aufgezogenen Feder 41 ist eine Klinke 54 bei 55 in einem Ausschnitt 56 des Gehäusebodens 14 gelagert. Die Klinke 54 wird durch eine Feder 57 im Uhrzeigersinne gedruckt und hält dadurch eine an der Klinke 54 befindliche Sperrnase 58 im verriegelnden Eingriff mit einer von drei Ausnehmungen 60, die am inneren Ende des Drehzapfens 42 vorgesehen sind. Zum Auslösen des gespannten Federantriebs wird die Klinke 54 durch einen eine Sprengladung enthaltenden und durch einen Draht 62 elektrisch auszulösenden Zündsatz gezündet. Dabei schwenkt die Klinke 54 entgegen dem Uhrzeigersinn und gibt dabei den Drehzapfen 42 frei, welcher durch die Spiralfeder 41 in Drehung zu versetzen ist. Die Spiralfeder 41 treibt den Rotor 17 an, wobei die Mutter 45 auf der Antriebswelle 44 entlangbewegt wird, bis die Zapfen 46 die rückwärtigen Enden der Schlitze 47 berühren. In diesem Augenblick erreicht der Rotor 17 seine Höchstdrehzahl. Bei weiterer Drehung verschiebt die Mutter 45 die Antriebswelle 44 gegen die Kraft der Federn 51 in axialer Richtung, bis der Ansatz 52 aus dem Schlitz 26 ausgekuppelt ist und schließlich den Zapfen 53 aus der Bohrung der Kappe 25 bewegt. Damit ist die Welle 22 freigegeben. F i g. 3 zeigt die Antriebswelle 44 in ihrer Endstellung.To lock the open spring 41 there is a pawl 54 at 55 in a cutout 56 of the housing bottom 14 stored. The pawl 54 is urged and held in a clockwise direction by a spring 57 thereby a locking lug 58 located on the pawl 54 in locking engagement with one of three recesses 60, which are provided at the inner end of the pivot 42. To release the cocked Spring drive is the pawl 54 by a containing an explosive charge and by a Wire 62 ignited electrically triggered primer. The pawl 54 pivots against it Clockwise, thereby releasing the pivot pin 42, which is set in rotation by the spiral spring 41 is. The spiral spring 41 drives the rotor 17, the nut 45 moving along the drive shaft 44 until the pins 46 contact the rear ends of the slots 47. At this moment the rotor 17 reaches its maximum speed. With further rotation, the nut 45 moves the Drive shaft 44 against the force of springs 51 in the axial direction until the projection 52 is out of the slot 26 is disengaged and finally moves the pin 53 out of the bore of the cap 25. That’s the Shaft 22 released. F i g. 3 shows the drive shaft 44 in its end position.
Zum Spannen der Feder 41 werden der Deckel 13 und das Bodenteil 14 vom Gehäuse 11 entfernt, wofür der Deckel 13 relativ zum Boden 14 entsprechend gedreht wird. Nach vollständigem Spannen derTo tension the spring 41, the cover 13 and the bottom part 14 are removed from the housing 11, for which purpose the cover 13 is rotated accordingly relative to the bottom 14. After the
ίο Feder 41 wird der Boden 14 durch Stifte od. dgl. am Deckel 13 fixiert.ίο spring 41 is the bottom 14 od by pins. Like. On Lid 13 fixed.
Die F i g. 7 und 8 zeigen eine andere Ausführungsform eines Lagekreisels. Teile der F i g. 7 und 8, welche Teilen der F i g. 1 bis 6 gleich oder gleichwirkend sind, sind durch gleiche Bezugszeichen mit dem Zusatz »a« gekennzeichnet.The F i g. 7 and 8 show another embodiment of an attitude gyro. Parts of the FIG. 7 and 8, which parts of FIG. 1 to 6 are the same or have the same effect are identified by the same reference symbols with the addition "a" .
Bei der Variante des Lagekreisels der F i g. 7 und 8 ist das rückwärtige Ende der Antriebswelle 44 a als Sechskantkopf 63 ausgebildet, der mit Gleitsitz in einer entsprechend geformten Ausnehmung des Drehzapfens 42 α angeordnet ist. Zwischen dem Sechskantkopf 63 und einem sich nach innen erstrekkenden, winkligen Flansch 65 ist eine zusammengedrückte Druckfeder 64 angeordnet. Der Flansch 65 befindet sich etwa mittig an der Innenseite des Drehzapfens 42 α und hält die Antriebswelle 44 α zurück, d. h. in Eingriff mit der Kappe 25 α des Rotors. Durch die Sechskantform des Kopfes 63 wird bei dieser Variante des Lagekreisels eine Drehung der Antriebswelle 44 α durch den Drehzapfen 42 a ermöglicht, während eine Axialbewegung der Welle 44 α erfolgt, um den Rotor abzukuppeln und schließlich freizugeben.In the variant of the position gyro of FIG. 7 and 8, the rear end of the drive shaft 44 a is designed as a hexagonal head 63 which is arranged with a sliding fit in a correspondingly shaped recess of the pivot pin 42 α . A compressed compression spring 64 is arranged between the hexagonal head 63 and an inwardly extending, angled flange 65. The flange 65 is located approximately centrally on the inside of the pivot 42 α and holds the drive shaft 44 α back, ie in engagement with the cap 25 α of the rotor. The hexagonal shape of the head 63 in this variant of the position gyro enables the drive shaft 44 α to rotate through the pivot 42 a, while the shaft 44 α moves axially in order to uncouple the rotor and finally release it.
F i g. 7 zeigt darüber hinaus noch eine Variante zur Auswuchtung des Rotors. Hierfür ist eine axial in der Welle 22 α angeordnete Gewindebohrung 66 vorgesehen, in die ein entlang der Gewindebohrung 66 verstellbares Gewindestück 67 eingeschraubt ist. Die Verstellung erfolgt so lange, bis das gewünschte Gleichgewicht erreicht ist, so daß mit einer derartigen Auswuchtvorrichtung ein Gegengewichtsring 150 überflüssig wird.F i g. 7 also shows a variant for balancing the rotor. For this purpose an axially α in the shaft 22 arranged threaded bore 66 is provided, into which an adjustable along the threaded bore 66 threaded part is screwed 67th The adjustment takes place until the desired equilibrium is reached, so that a counterweight ring 150 is superfluous with such a balancing device.
Claims (2)
triebswelle koaxial in dem hohlen Drehzapfen Die Kreisel sind bis zum Zeitpunkt des Abschusses drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, des Geschosses arretiert. Der Rotor wird vor der mit einem auf der Antriebswelle angeordneten 15 Freigabe mittels eines Impulsantriebes, z. B. einer Gewindeteil, das beim Drehen der Antriebswelle Feder, auf volle Betriebsdrehzahl gebracht. Bei Erin einer koaxial zu dieser angeordneten gehäuse- reichen dieser Solldrehzahl muß die Feder von der festen Hohlnabe axial bis zu einem Anschlag ver- Antriebsachse des Rotors getrennt werden,
schiebbar ist und seinerseits die Antriebswelle Da Kreisel für Geschosse im allgemeinen nur einbeim Weiterdrehen axial bewegt, wodurch die 20 mal verwendet werden, ist es wünschenswert, daß die Kupplungsteile und die Arretiervorrichtung Kreisel billig sind und daß ihre verschiedenen Arselbsttätig außer Eingriff gebracht werden, und beitsvorgänge ohne teure und komplizierte Zeitsteuemit einer aus einem Klinkenrad und einer Klinke rungen ablaufen.1. Position gyro for controlling steering bodies, gyroscopes of this type have three degrees of freedom. For steering projectiles, in particular, with a gimbal gimbal bolt that is gimbaled in its perception of the change in position of a carrier (Genem housing), angular taps are provided to prevent the projectile from setting the projectile against the angular momentum and a locking device with a drive via automatically detachable coupling parts - to scan the axis of the gyro. The scanning shaft is connected to a spiral spring & r as either back to a gyro drive control station, whose outer end is transmitted to the io, or fed into a control system within the gyro housing and whose inner end is attached to a projectile, which in turn is directly attached to hollow trunnions corrects the changes in the position of the storey,
Drive shaft coaxially in the hollow pivot pin The gyroscope is locked in a rotationally fixed and axially displaceable manner until the projectile is fired. The rotor is in front of the 15 arranged on the drive shaft release by means of a pulse drive, z. B. a threaded part that when rotating the drive shaft spring, brought to full operating speed. In the case of a housing extending coaxially to this target speed, the spring must be separated from the fixed hollow hub axially up to a stop.
is slidable and in turn the drive shaft Since gyroscopes for projectiles generally move axially only one further rotation, thus using the 20 times, it is desirable that the coupling parts and locking device gyroscopes be inexpensive and that their various functions be automatically disengaged and operated run without expensive and complicated timing with one of a ratchet wheel and a ratchet.
den, und mit einer aus einem Klinkenrad und einer Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäßWhen rotating the drive shaft in a coaxially known gyroscope, avoiding its disadvantages, to axially improve this arranged hollow hub fixed to the housing and to create a compact gyro that is as small as possible and can be moved up to a stop and in which, in spite of its part, the drive shaft continues to rotate axially smaller constructionwcgt compared to the known gyro, whereby the coupling parts and the locking size all parts are encapsulated inside the device are arranged automatically disengaged gyro housing,
the, and with one of a ratchet wheel and a As a solution to this problem is according to the invention
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Family Applications (1)
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Legal Events
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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