DE1498027C - Aufrichtvorrichtung mit Pendeln fur Vertikalkreisel - Google Patents
Aufrichtvorrichtung mit Pendeln fur VertikalkreiselInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aufrichtvorrichtung für Vertikalkreisel mit Aufrichtpendeln, die von einer
sich langsam um die Kreiselrotorachse drehenden Antriebsvorrichtung getragen und von je einem Mitnehmerstift
mitgenommen werden oder von diesem abheben und um eine zur Kreiselrotorachse parallele
Achse bis zur Anlage an einem Anschlag ausschwenken können. Der Mitnehmerstift ist dazu bestimmt,
sein zugehöriges Pendel mitzunehmen, der Anschlag dazu, den Ausschlag des zugehörigen Pendels um
dessen Achse zu begrenzen (britische Patentschrift 401039). -
Wenn die gemeinsame Ebene, in der die verschiedenen instabilen Pendel schwenken können, senkrecht
zur scheinbaren Vertikalen steht, so steht jedes Pendel in Berührung mit seinem Mitnehmerstift, und
seine Bewegung um die Achse der sich drehenden Antriebsvorrichtung ist gleichmäßig und praktisch
ohne Einfluß auf die Kreiselstellung. Wenn dies aber nicht so ist, wird jedes instabile Pendel unter der
Wirkung der in der Schwenkebene der Pendel liegenden Beschleunigungskomponenten beschleunigt und
verläßt seinen Mitnehmerstift während eines Teils je-, der Umdrehung der Antriebsvorrichtung.Die asymmetrische
Verteilung der Pendel bei jeder Umdrehung erzeugt das Aufrichtmoment.
Dieses System liefert eine Vertikale ausreichender Genauigkeit, solange die Beschleunigungen außer der
Schwerkraft, denen ein Flugzeug ausgesetzt ist, nur kurze Zeit andauern, während der die Kreiselachse
noch nicht in der Lage ist, merklich von der wahren Vertikalen abzuweichen.
In der Praxis haben jedoch außer der Schwerkraft auch langer dauernde Beschleunigungen, wie sie z. B.
beim Kurvenflug, bei Beschleunigung nach dem Starten oder bei Verzögerung nach dem Ausfahren der
Bremsklappen auftreten, eine ausreichende Stärke, um die scheinbare Senkrechte um einen merklichen
Winkel von der wahren Vertikalen abweichen zu lassen, und sie können sich also durch eine Winkelüberschreitung
um einen empirisch ermittelten Wert anzeigen.
Man kann also annehmen, daß man die wichtigsten Fehlerursachen ausgeschaltet hat und die Lage
der von der Kreiselachse gelieferten Vertikalen befriedigend sein wird, wenn, nachdem bei stehendem
Flugzeug die Kreiselachse vor dem Start durch die Aufrichtvorrichtung vertikal ausgerichtet worden ist,
eine vom Kreisel getragene und gegenüber senkrecht oder annähernd senkrecht zur Kreiselachse wirkenden
Beschleunigungen empfindliche Vorrichtung, gleichgültig wie die Azimutrichtung des Kreisels ist,
die Wirkung der Aufrichtvorrichtung unterdrückt oder merklich verringert, sobald diese Beschleunigungen
einen als Kompromiß gewählten Wert überschreiten. . .
Bei einer bekannten, mit zwei auf einer kreisförmigen, koaxial zum Kreiselrotor angeordneten Laufbahn
rollenden Kugeln arbeitenden Vorrichtung sind zu diesem Zweck von der Antriebsvorrichtung getragene
und für parallel zur Laufbahnfläche der Kugeln wirkende Beschleunigungen empfindliche Detektorpendel vorgesehen, von denen je eines einer Kugel
zugeordnet ist und bei Erreichen eines vorgegebenen Wertes der Beschleunigung ausschwenkt und vor
seine Kugel tritt und diese an ihrem Mitnehmerstift festhält (deutsche Patentschrift 1 146663). Andererseits
hindert die gegen die Spitze ihres Dtektorpendels anliegende Kugel durch Reibung das Pendel am
Zurückschwenken, bis sie bei weiterer Drehung der Antriebsvorrichtung wieder von der Spitze freikommt.
Diese Kugel-Auf richtvorrichtung wird also für Beschleunigungen oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes
abgeschaltet, d.h. unwirksam gemacht; ihre Stützwirkung läßt sich nicht dosieren. Andererseits
hängt die Wirksamkeit der Maßnahme von der Reibung zwischen Kugel und Laufbahn bzw. Kugel und
Pendelspitze ab, die durch Erschütterungen beeinflußt wird, sogar aufgehoben werden kann, so daß
auch der Grenzwert selbst nicht eindeutig gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine erschütterungsunempfindliche Aufrichtvorrichtung
für Vertikalkreisel zu schaffen, deren Wirkung bei Beschleunigungen oberhalb eines Grenzwertes nicht
unterdrückt, sondern nur auf ein für Kreiselanzeige tragbares Maß verringert wird.
Hierzu wird entsprechend der Erfindung vorgeschlagen, bei einer Aufrichtvorrichtung der eingangs
genannten Art mit Aufrichtpendel die von der Kugel-Aufrichtyorrichtung bekannten, von der Antriebsvorrichtung
der Aufrichtpendel getragenen und für parallel zur gemeinsamen Schwenkebene der
Aufrichtpendel wirkende Beschleunigungen empfindlichen Detektorpendel zu verwenden, von denen je
eines einem Aufrichtpendel zugeordnet ist und aus-
schwenkend bei ,Erreichen eines vorgegebenen Wer-,
tes der Beschleunigung in dessen Schwenkweg tritt und seinen Ausschlag um seine Schwenkachse auf
einen Teilbereich vermindert. ' .
Im Unterschied zu der bekannten Kugel-Auf richtvorrichtung
wird also der Ausschlag, des Aufrichtpendels durch sein Detektorpendel oberhalb eines
Grenzwertes der Beschleunigung nicht blockiert, sonder nur — zur Verminderung der Aufrichtwirkung
— verringert. Dadurch werden differenzierte Aufrichtmomente am Vertikalkreisel in Abhängigkeit
von den Beschleunigungswerten wirksam, so daß eine genauere Horizontanzeige als bei der bekannten
Aufrichtvorrichtung erreicht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Verbindung zwischen Detektorpendel
und Aufrichtpendel in einem an das Detektorpendel angesetzten gebogenen Hebel, dessen freies
Ende hakenförmig abgebogen ist und unter einen Fanghaken tritt, der auf der ihm zugekehrten Ober-
: fläche des zugehörigen Aufrichtpendels angebracht
h ist, wenn das Detektorpendel stark ausschlägt. Die
; dabei an der Berührungsstelle zwischen Pendelhebel und Haken auftretende Reibung dämpft die Bewegung
des Aufrichtpendels und bewirkt einen gewissen allmählichen Übergang zwischen den beiden Zuständen
der Aufrichtvorrichtung.
Zum besseren Verständnis der Eigenschaften und Vorteile der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel
dieser Vorrichtung beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt
F i g. 1 in perspektivischer Ansicht mit teilweisen Weglassungen einen Vertikalkreisel und seine kardanische
Aufhängung. Der Kreisel ist mit einer Aufrichtvorrichtung mit zwei Pendeln ausgerüstet, die
Aufrichtvorrichtung selbst ist mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen, wobei das in der Figur
sichtbare Pendel sich von seinem Mitnehmerstift abgehoben hat,
Fig.2 in perspektivischer Ansicht das Rotorgehäuse des Kreisels und die Aufrichtvorrichtung nach
Fig. 1. Das sichtbare Pendel steht in Berührung mit seinem Anschlag. Es liegt der Fall vor, wo die in der
gemeinsamen Schwenkebene der beiden Pendel wirkende Beschleunigungskomponente Null ist oder keinen
genügend hohen Wert hat, um die Aufrichtwirkung zu vermindern,
Fig. 3 schematisch die Lage der Bestandteile der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich instabile Pendel und Detektorpendel, und zwar für den Fall,
wo die zur gemeinsamen Schwenkebene der beiden Pendel parallele Beschleunigungskompo'nente parallel
zu den beiden Ebenen ist, die jeweils durch die Achse eines Pendels und dessen Schwerpunkt bestimmt
werden, wenn jedes Pendel an seinem Mitnehmerstift anliegt,
F i g. 4 analog zu F i g. 3 die Verhältnisse, wenn das Hebelende eines Detektorpendels sich unter den
Haken des zugehörigen Pendels gelegt hat und gegen den senkrechten Hakenstiel anliegt.
Der Vertikalkreisel mit seinem Rotorgehäuse 3 ist in klassischer Weise um die Achsen 4 und 5 drehbar
kardanisch aufgehängt. Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Aufrichtvorrichtung besitzt zwei instabile Pendel
1 und 2 zwischen einer oberen Scheibe 6 und einer unteren Scheibe 7. Diese Scheiben sind zur
Kreiselachse koaxial und bilden eine Einheit. Die untere Scheibe 7 ist außenverzahnt und kämmt mit dem
äußeren Ritzel 8 eines nicht dargestellten Zahnraduntersetzungsgetriebes, das sich im Rotorgehäuse 3
befindet und von der Rotorwelle angetrieben wird. Die beiden Scheiben 6 und 7 besitzen Distanzbolzen
9 und 10, um die die instabilen Pendel 1 und 2 , schwenken können.
Die untere Scheibe 7 trägt einen Mitnehmerstift 11 und einen Anschlag 12, die zum einen Pendel 1 gehören,
und einen Mitnehmerstift 13 sowie einen
ίο Anschlag 14 für das andere Pendel 2.
Die Pendel tragen auf ihrer Oberseite Haken 15, 16, s. auch Fig. 3. .
Zu den Pendeln gehören Detektorperidel 17, 18 zum Abfühlen der zur gemeinsamen Schwenkebene
der instabilen Pendel parallelen Beschleunigungen.
Die Detektorpendel sind um-Achsen 19, 20
schwenkbar in der oberen Scheibe 6 gelagert und stehen senkrecht zu den Ebenen, die durdh die
Schwenkachsen 9,10 der instabilen Pendel 1,2 und deren Schwerpunkte 23, 24 bestimmt sind, wenn
diese Pendel in Berührung mit ihren Mitnehmerstiften 11, 13 stehen. Die Detektorpendel 17, 18 besitzen
gebogene Hebel 25, 26, die mit den Pendelachsen 19, 20 ein Teil bilden. Die freien Enden der Hebei
25, 26 sind rechtwinklig zu Haken 27, 28 abgebogen, die senkrecht zu den Schwenkachsen 9,10 der
Pendel 1,2 stehen und in Richtung dieser Achsen weisen. ■
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Wenn die Beschleunigungskomponente A parallel zur gemeinsamen Schwenkebene der
beiden Pendel 1,2 in PfeilrichtungF (Fig.3) gerichtet
ist, d. h. genau senkrecht zur Achse 19 des Pendels 17, dann kippt der Hebel 25 um diese Achse
nach oben. Wenn sich die Scheiben 6 und 7 in Pfeil- ■ richtung / drehen, bleibt das Pendel 1 während der
darauffolgenden halben Umdrehung gegen seinen Mitnehmerstift 11 anliegen bei gegebener Richtung
der Komponente A.
Während dieser Zeit ist einerseits der mit dem Detektorpendel 18 fest verbundene Hebel 26 um seine
Achse 20 unter der Einwirkung der Komponente .4 '
nach unten gekippt, und andererseits hat das Pendel das Bestreben, unter der Wirkung der.gleichen
Komponente Λ seinen Mitnehmerstift 13 zu verlassen. Je nach dem Betrag der Beschleunigungskomponente
A sind zwei Fälle zu betrachten.
1. Die Komponente A ist größer als ein vorherbestimmter
Wert. Der Haken 28 am Hebel 26 legt sich unter den Arm 22 eines Fanghakens am
Pendel 2 und liegt gegen den Stiel 16 dieses Hakens an. Der freie Ausschlag des Pendels 2 ist
verkürzt und als Folge davon dessen Aufrichtwirkung auf den Kreisel. Der Fangarm 22 hindert
den Hebelhaken 28 daran, unter der Wirkung etwaiger Schwingungen freizukommen,
was die Wirkungsweise der Vorrichtung unsicher machen würde, und hält ihn sogar noch
dann, wenn das Detektorpendel 18 sich zu befreien versucht; dies kann erst erfolgen, nachdem
sich das Pendel 2 nach unten zu in die Richtung der Komponente A gestellt hat.
2. Die Komponente/! ist kleiner als der genannte
vorherbestimmte Wert, und das Pendel 2 kann frei schwenken bis zu. seinem Anschlagstift 14.
Die Bremsung, welche die Reibung des Hebelhakens 28 am Arm 22 des Fanghakens 16 für
etwas unter dem Grenzwert liesende Werte der
Komponente^ ausübt, verzögert den Fall des Pendels und ergibt schon auf Grund dessen eine
Verminderung der Aufrichtwirkung, was eine gewisse Progressivität im Verhalten zwischen
den beiden Zuständen der Aufrichtvorrichtung, nämlich zwischen dem vollen und dem be-,
schränkten Ausschlag bewirkt.
Die gleichen Vorgänge wiederholen sich, solange die Beschleunigung A vorhanden ist; jedes Pendel nimmt nach einer halben Umdrehung der Antriebsvorrichtung den Platz des anderen ein. -■■·.'
Die gleichen Vorgänge wiederholen sich, solange die Beschleunigung A vorhanden ist; jedes Pendel nimmt nach einer halben Umdrehung der Antriebsvorrichtung den Platz des anderen ein. -■■·.'
Zusammenfassend gesagt ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, die Aufrichtwirkung auf
einen neuen, kleineren und außerdem justierbaren Wert, bezogen auf eine vorgegebene Größe der zur
gemeinsamen Schwenkebene der Pendel parallelen Beschleunigungskomponenten, zu begrenzen, wobei
noch ein gewisser allmählicher Übergang in ihrer Wirkung erzielt wird. .
Die Festlegung des vorgegebenen Wertes von A ist möglich durch Wahl der Länge der Hebel 25, 26 und
der Höhe der Fanghaken 15,16.
Darüber hinaus ist es möglich, diese Werte für jedes Pendel unterschiedlich einzustellen, um so den
Übergang zwischen der vollen und der begrenzten Aufrichtwirkung zu verbreitern. . '
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ■
Claims (3)
1. Aufrichtvorrichtung für Vertikalkreisel mit Aufrichtpendeln, die von einer sich langsam um
die Kreiselrotorachse drehenden Antriebsvorrichtung getragen und von je einem Mitnehmerstift
mitgenommen werden oder von diesem abheben und um eine zur Kreiselrotorachse parallele Achse
bis zur Anlage an einem Anschlag ausschwenken können, gekennzeichnet durch an sich
bekannte, von der Antriebsvorrichtung (6) getragene und für parallel zur gemeinsamen Schwenkebene
der Aufrichtpendel (1, 2) wirkende Beschleunigungen empfindliche Detektorpendel (17,
18), von denen je eines einem Aufrichtpendel zugeordnet ist und ausschwenkend bei Erreichen
eines vorgegebenen Wertes der Beschleunigung in dessen Schwenkweg tritt und seinen Ausschlag
um seine Schwenkachse (9, 10) auf einen Teilbereich vermindert.
2. Aufrichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Detektorpendei
(17, 18) ein gebogener Hebel (25, 26) angesetzt ist, dessen freies Ende (27, 28) hakenförmig
abgebogen ist und unter einen Fanghaken (15, 21; 16, 22) tritt, der auf der ihm zugekehrten
Oberfläche des zugehörigen Aufrichtpendels (1,2) angebracht ist.
3. Aufrichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Detektorpendelhebels
(25, 26) und/oder die Höhe des, Fanghakens (15, 16) für jedes Pendelpäar
(1,17; 2,18) unterschiedlich gewählt ist.
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Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR991165A FR1418930A (fr) | 1964-10-12 | 1964-10-12 | Dispositif pour réduire l'action des érecteurs à pendules instables sur les gyroscopes de verticale |
FR991165 | 1964-10-12 | ||
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1498027A1 DE1498027A1 (de) | 1968-12-05 |
DE1498027B2 DE1498027B2 (de) | 1972-11-09 |
DE1498027C true DE1498027C (de) | 1973-05-30 |
Family
ID=
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