DE1623559A1

DE1623559A1 - Vorrichtung mit Gegenpendel zum Aufheben der Aufrichtung beim Kreiselhorizont fuer Flugzeuge

Info

Publication number: DE1623559A1
Application number: DE19671623559
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Derossi Agostin Daniele
Original assignee: Microtecnica SRL
Current assignee: Microtecnica SRL
Priority date: 1966-09-13
Filing date: 1967-08-24
Publication date: 1971-03-25
Also published as: GB1162318A; DE1974279U

Description

Bei Kreiselhorizonten für Flugzeug·» bei welchen der Kreisel die Aufgabe erfallt, die eigene Drehachse stets senkrecht zu halten« um die Messung der Quer- und Längsneigung des Flugzeuges zu gestatten» ist bekanntlich eine Aufrichtvorrichtung vorgesehen» die in Anbetracht der beschränkten Zeit» in der der sich selbst fiberlassene Kreisel die Vertikalrichtung der Drehachse mit ausreichender Annäherung beizubehalten vermag, auf den Kreisel eine ständige Wirkung ausübt» die. danach strebt, die eigene Kreiselachse der Hochaohse näherzubringen, deren zeitlieh durchschnittliche Lag« bsi normalen Flugbedingungen mit dsr wirklichen Senkrechten zusammenfällt. Die Wirkung dieser Aufriohtevorriehtung au» jedoch während dsr Zeitabschnitte ausbleiben, in welchen die Flutmaschine infolg· besonderer Steuervorgänge» wie etwa einer Kurvenführung» verhältniemäftlg starken Beschleunigungen

109813/0285

ausgesetzt 1st, also praktisch wenn die Hochachse um mehr als einen bestimmten Winkel (für den ZeB, die Größenordnung 10° gewählt werden kann) von der wirklichen Senkrechten abweicht» die zeitweise durch die Kreiselachse dargestellt iet. Für die Einstellung dieser Wirkung sorgen besondere* "Cut-Off" genannte Vorrichtungen.

Bekannte Auf richte vorrichtungen bestehen aus einer koaxial zum Kreisellauf er umlaufenden Platte» die durch den Kreiselläufer mit niedriger Drehzahl (in der Größenordnung von 1 U/sec) angetrieben wird, und auf welcher ein z.B. kugelförmiges Gewicht um einen beschränkten Kreisbogen schwenken kann. Da diese Schwenkbewegungen durch die scheinbare Schwerkraft verursacht werden und daher von der Abweichung zwischen Kreiselachse und Hochachse abhängen» rufen sie Beanspruchungen des Kreisels hervor» die in bekannter Weise durch die ausgelosten Prozessionen danach streben, die Kreiselachse mit der erforderlichen Langsamkeit der Hochachse anzunähern· Bei solchen Vorrichtungen erfolgt das Aufheben dadurch» daft das bewegliche Gewicht in einer bestimmten Stellung gegenüber der umlaufenden Platte gestoppt wird» was durch ein Pendel erreicht wird» das sich nach der Hochachse ausrichtet und mit einem Ansatz versehen ist» der» wenn die Abweichung zwischen Kreisel- und Hochachse unter einem bestimmten Grenz· wert liegt» in die Kreisbahn des beweglichen Gewichtes nicht hineinspielt» aber dann die Kugel am Äußeren Ende ihrer Kreis-

BAD ORlQfNAt

bahn positiv festhält, wenn die genannte Abweichung über einem bestiavten Grenzwert liegt. Diesen Vorrichtungen haftet der Nachteil an, daß sie nur allmählich von der Zulassung zu» Ausschluß der Funktion der Aufrichtevorrichtung Obergehen, da der Pendelansatz bei der Ansprechgrenze naheliegenden Neigungen anstatt das bewegliche Gewicht festzuhalten es nur in seiner Bewegung behindert, was ' Störungen verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufheben der Aufrichtung zu schaffen, welche fähig ist, von der Zulassungsstellung sofort zur Ausschlussteilung überzugehen, ohne einen Zwischenabschnitt der gestörten Wirkungsweise zu verursachen.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Gegenpendel erreicht, das seine labile Stellung im Bereich der als Ansprechgrenzwert gewählten Neigung der Aufhebevorrichtung hat, so daß die Gegengewieht-Aufhebevorrichtung solange völlig stillsteht, ale die Hochachse mit der Kreiselachse einen kleineren Winkel als der genannte Grenzwert bildet, aber dann unverzüglich mit scharfem Ausschlag in die Aufhebestellung schnellt» sobald die Neigung der Hochachse den Grenzwert übersteigt. Bei dieser Anordnung tritt die Vorrichtung bei jeder Umdrehung der Drehplatte einmal in Tätigkeit und erreicht im Lauf derselben Umdrehung ihre Ruhestellung wieder,

109813/0285

es sei denn, daß besondere Bedingungen sie zu einem gewissen Umstand zwingen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungebeispieles in den Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Kreiselgerätes für Kreisel«

horizonte mit Aufrichtevorrichtung und Aufrichtungsaufhebegerät, wobei die Drehplatte der Aufrichte- £ vorrichtung teilweise abgenommen wurde» um das Auf

hebegerät besser sichtbar zu machen„

Fig. 2 ist eine Unteransicht der Drehplatte der Aufrichtevorrichtung mit dem Gegenpendel-Aufhebegerät.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht mit Teilschnittbild der Aufriehtevorrichtung und des Aufhebegeräts.

Fig. if ist eine schematische Darstellung eines Einzel-™ teils des Gegenpendels.

Die Nummer 1 bezeichnet das Gehäuse eines Kreisels, bei dem die Kreiselachse des Läufers durch die Spur 0 der Fig. 1 und 2 geht und durch die Queraufhängungswelle 2 gehalten wird. Zn diesem Gehäuse ist eine Ringführung koaxial zur Kreiselachse fest eingebaut, die aus einer Bahn 3 und einer

10981 3/0285

BAD

zylinderförmigen Umfangswandung *t besteht, die zueainaen eine Laufbahn für eine Kugel 5 bilden, die das bewegliche Gewicht der Aufrichtevorrichtung darstellt, sowie für eine Kugel 6, der eine Auswuchtaufgabe zufällt. Koaxial zur Ringführung 3-4 ist eine Drehplatte 8 in einem Lager gelagert eingebaut, die tlber eine allgemein nit 9 bezeichnete Übertragungsvorrichtung mit der Drehwelle des Kreisels verbunden ist, wobei die Kraftübertragung durch ein Getriebe, einen magnetischen Mitnehmer ο .dgl. in der ä

Fachtechnik bekanntes Organ übernommen werden kann. Die Drehplatte 8 weist an ihrer Unterseite ein gelagertes Rädchen 10 auf, das die Kugel 5 bei geringster Reibung in der Laufbahn 3->» verschiebt. Die Kugel 5 kann sich frei gegenüber der Drehplatte 8 zwischen der in den Zeichnungen dargestellten Stellung, wo sie an dem Hitnahmerädchen 10 anliegt, und der auf Fig. 2 mit gebrochener Linie dargestellten Stellung bewegen, in der sie an einen Anschlagstift stößt. Dieser freie Schwenkbereich der Kugel S, die das bewegliche Gewicht darstellt, bewirkt die Funktion der Auerichtevorrichtung in an sich bekannter Heise. Dagegen erfüllt die Kugel 6 die Aufgabe, die Kugel S auszuwuchten, wenn diese an dem Rädchen 10 anliegt; auch wird die Kugel 6 durch ein Rädchen 12 wie das Rädchen 10 durch die Drehplatte β angetrieben, aber eine Winkelverschiebung der Kugel 6 wird durch einen an der Platte 8 befestigten Anschlag 13 verhindert.

BAD

Das erfindungsgemäße Aufri eh tungs-Aufhebegerät besteht aus einem Gegenpendel, der ein Gewicht 14 enthält, daa bei IS mittels eines nach unten verlängerten Schaf tee 16 an der Drehplatte 8 befestigt ist, welcher Schaft mit einem Ansatz 17 versehen ist, der im Bereich der Kugel 5 endet, wann diese am Mitnahmerad 10 anliegt. Unter normalen Arbeitsbedingungen der Aufrichtevorrichtung sitzt dieser Ansatz im Grund der Führung 3-4 unter der Laufbahn der Kugel S während deren Schwenkung, so daß diese davon nicht beeinflußt wird» Das Gewicht 14, der Schaft 16 und der Ansatz 17 sind derartig ausgebildet, angeordnet und bemessen, daß der Schwerpunkt 6 des durch diese gebildeten Systems (Fig. 4) gegenüber der Gelenkachse P (doho IS) des Gegenpendels um einen Winkel X zur Senkrechten V (parallel zur Kreiselachse) abweicht, die durch denselben Punkt P geht,- wobei diese Winkelabweichung dem für das Ansprechen der Aufrichtungs-Aufhebevorrichtung gewählten Winkel entspricht und daher von der Größenordnung 10° ist. Die Anordnung dieses Gegenpendels ist so, daß es beim Umdrehen der Platte 8 durch das Abweichen der Hochachse etwa 90° vor der Kugel 5 beeinflußt wird.

Es ist klar, daß die Projektion der Hochachse auf der Bewegungsebene des Gegenpendels (Ebene von Fig. 4) mit der Geraden PG einen zwischen +Z und -Z periodisch veränderlichen Winkel bildet, wenn die Hoehaehs· mit dar

Kreiselachse einen allgemeinen Winkel ζ bildet und die Gegenpendelvorrichtung zusammen mit der Platte 8 um die Kreiselachse 0 umläuft. Solange der Winkel Z unter dem Grenzwinkel X liegt, bleibt das Gegenpendel ruhig und im stabilen Zustand in der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Ruhelage und läßt dabei die Funktion der Aufrichtevorrichtung zu. Sobald aber der Winkel Z größer als der Grenzwert X wird» schnellt das Gegenpendel über seine labile Stellung hinaus und erreicht sofort die strichpunktiert gezeichnete Lage, wobei es mit seinem gleich- | zeitig aufgerichteten Ansatz 17 die Kugel S festhalt und dadurch die Funktion der Auf riehtevorrichtung sperrt« Wenn die Größe der Abweichung des Gegenpendels bei seinem Ausschlag den Winkel -Y erreicht, kehrt das Gegenpendel ebenfalls ruckartig in seine Ruhelage zurück, sobald die Projektion der Hochachse auf der Bewegungsebene des Gegenpendels bei ihrer periodischen Veränderung den Winkel Y übersteigtο

Wenn also der absolute Wert von Y gleich groß wie X oder kleiner ist, schwankt die Aufhebevorrichtung seit dem Anbeginn ihrer Tätigkeit bei jeder Drehung der Platte 8 zwischen ihren beiden stabilen Lagen und halt jedesmal die Kugel 5 in dem Zeitabschnitt fest, wo sie danach strebt, sich gegen den Zapfen 11 zu verschieben_o Die Aufhebevorrichtung hört mit ihrer Funktion auf, sobald der Winkel Z der Hochachse wieder kleiner als X wird.

10981370285

Wenn aber der absolute Wert von Y größer ist als X₉ wird das Gegenpendel bei Neigungewerten Z der Hochachse, die zwischen X und Y liegen» ständig in seiner aktiven Lage bleiben» obwohl sich die Platte 8 dreht, und es wird erst wieder in seine Rühelage zurückkehren» wenn der Winkel Z unter dem Wert (2X-Y) zu liegen kommt» und daher eine gewisse Standhaftigkeit zeigt»

Der Wert des Winkels Y und daher das Anheben des Ansatzes 17 können optimal eingestellt werden, indem man eine an der Platte 8 befestigte Endschraube 18 betätigt, gegen welche das Gewicht 14 in seiner verlagerten Stellung anliegt, womit die Grenzstellung des Gegenpendels bestimmt wird.

Es ist klar, daß die Konstruktionsmerkmale der erfindungsgemäßen Gegenpendel-Aufhebevorrichtung von der als Beispiel beschriebenen und dargestellten Ausführung abweichen können, ohne daß der kennzeichnende Begriff dadurch abgeändert wird; es ist ebenfalls klar, daß man bei Aufrichtevorrichtungen mit mehr als einem beweglichen Gewicht statt einer einzigen Aufhebevorrichtung mehrere Aufhebevorrichtungen, also eine für jedes Gewicht, vorsehen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für die Anwendung sowohl bei Aufrichtevorrichtungen der Bauart» in

10981 3/0285
BAD

JÖgftL _f

der die Platte selbst angetrieben wird und mit konstanter Geschwindigkeit umläuft, als auch bei den Ausführungen, wo die Platte über einen ζ .B₀ magnetischen Mitnehmer angetrieben und durch eine Vorrichtung, wie etwa einen isochronen Kippapparat, gebremst wird und daher mit einer in Abhängigkeit der Funktion der Auf richte vorrichtung veränderlichen Geschwindigkeit umläuft.

- Patentansprache -

109 8144Q-.2
BAD OBIGINAi,

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Aufheben der Aufrichtung bei starken Beschleunigungen bei Flugzeug-Kreiselhorizonten, bei der das Aufrichten durch eine Drehplatte erfolgt, die mindestens mit einem beweglichen Gewicht versehen ist, gekennzeichnet durch mindestens ein Gegenpendelgewicht (I¹O, welches so angeordnet ist, daß es aus seiner normalen, stabilen Lage der Untätigkeit ruckartig ausschlägt, sobald die (BHochachse um mehr als einen vorgewählten Grenzwinkel von der Kreiselachse abweicht* durch mindestens ein Organ, 17, S), das durch das Gegenpendelgewicht zwischen einer der normalen, stabilen Lagen der Untätigkeit des Gegenpendelgewichtes entsprechenden Stellung, wo dieses Organ die Bewegung des beweglichen Gewichtes der Aufrieb tevorriehtung nicht behindert, und einer Aufhebestellung bewegbar ist, die der Ausschlaglage des Gegenpendelgewichtes entspricht, bei der dieses Organ in seiner Ruhelage das bewegliche Gewicht der Aufrichtevorrichtung stoppt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft das Gegenpendelgewicht an der Drehplatte (S) der Aufrichtevorrichtung angelenkt ist und daft das mit diesem Gewicht verbundene System seinen Schwerpunkt oberhalb

109813/0285 BAD ÄÄ⁵

des Gelenkpunktes hat und eine Winkelabweichung gegenüber diesem Gelenkpunkt und der Richtung der Kreiselachse aufweist« die gleich dem für das Ansprechen des Aufhebegera tee gewählten Winkel ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daft an diesem Gewicht (It) ein Ansatz (17) befestigt ist, der in der Ruhelage unter der Laufbahn des beweglichen Gewichtes der Aufrichtevorrichtung ist und sich in der aktiven Lage in diese Laufbahn einfügt und das bewegliche Gewicht festhaltο ""'"

•t. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeschlagene Stellung des Pendelgewichtes durch einen an der Drehplatte (8) befestigten Schraubenanschlag (18) eingestellt werden kann. '

S.. Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet,.

daft sie mit einem beweglichen Gewicht der Aufrichte- ä

vorrichtung zusammenarbeitet, welches die Form einer in einer Ringbahn (3, *) verschiebbaren, durch die

Drehplatte (8) über eine Rolle angetriebenen Kugel (S)

aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daft das als Kugel (5) ausgebildete bewegliche Gewicht

10 9 813/0285 BAD

in der Ruhelage durch eine zweite gegenüberliegend angeordnete Kugel (6) ausgewuchtet wird, die gegenüber der Drehplatte (8) nicht verschiebbar ist.

1 098 13/02 8