DE1974279U

DE1974279U - Vorrichtung mit gegenpendel zum aufheben der aufrichtung beim kreiselhorizont fuer flugzeuge.

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Publication number: DE1974279U
Application number: DE1967S0062150
Authority: DE
Original assignee: P AZ MICROTECNICA SOC
Current assignee: P AZ MICROTECNICA SOC
Priority date: 1966-09-13
Filing date: 1967-08-24
Publication date: 1967-12-07
Also published as: GB1162318A; DE1623559A1

Description

DIPL. PHYS. DR. W. LANCHOFF ^. 7-j-w,.

PATENTANWALT ¹^¹¹* ΔβΙΟηβΠ.

8 MÜNCHEN 27

MAUERKIRCHERSTR. 4 · TEL. 480626

Beschreibung zu der 6ebrauchsmusteranmeldung der Firma Soc.p.Az. MICROXECNICA, 147 via Madama Cristina, Torino

betreffend Vorrichtung mit (Segenpendel zu* Aufheben der Aufrichtung

beim Kreiselhorizont für Flugzeuge Priorität: 13. September 1966 - Italien

Bei Kreiselhorizont«» für Flugzeuge» bei welchen der Kreisel die Aufgabe erfüllt, die eigene Drehachse stets senkrecht zu halten» um die Messung der Quer- und Längsneigung des Flugzeuges zu gestatten» ist bekanntlich eine Aufrichtevorrichtung vorgesehen» die in Anbetracht der beschrankten Zeit» in der der sich selbst überlassene Kreisel die Vertikalrichtung der Drehachse »it ausreichender Annäherung beizubehalten vermag, auf den Kreisel eine ständige Wirkung ausübt» die danach strebt» die eigene Kreiselaonse der Hochachse näherzubringen, deren zeitlich durchschnittliche Lage bei normalen Flugbedingungen Mit der wirklichen Senkrechten zusammenfällt. Si« wirkung dieser Aufriohtevorriohtung au* jedoch während der Zeitabschnitte ausbleiben, in welchen die Flutmaschine infolge besonderer Steuervorgtnge,wie etwa einer Kurvenführung, verhältnismäßig starken Beschleunigungen

ausgesetzt ist, also praktisch wenn die Hochachse im »ehr als einen bestirnten Winkel (für den a.B. die Größenordnung 10° gewählt werden kann) von der wirklichen Senkrechten abweicht» die zeitweise durch die Kreiselachse dargestellt ist. FtIr die Anstellung dieser Wirkung sorgen besondere« ⁿCut-Off" genannte Vorrichtungen.

Bekannte Aufrichtevorrichtungen bestehen aus einer koaxial zum Kreiselläufer umlaufenden Platte» die durch den Kreisel-IS ufer mit niedriger Drehzahl (in der Größenordnung von 1 ü/sec) angetrieben wird, und auf welcher ein as .B. kugelförmiges Gewicht um einen beschränkten Kreisbogen schwenken kann. Da diese Schwenkbewegungen durch die scheinbare Schwerkraft verursacht werden und daher von der Abweichung wischen Kreiselachse und Hochachse abhängen» rufen sie Beanspruchungen des Kreisels hervor, die in bekannter Weise durch die ausgelösten Präzessionen danach streben, die Kreiselachse ait 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 einen Ansatz versehen ist, der, wenn die Abweichung zwischen Kreisel- und Hochachse unter einem bestimmen Grenzwert liegt, in die Kreisbahn des beweglichen Gewichtes nicht hineinspielt, aber dann die Kugel am äußeren Ende ihrer Kreis-

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bahn positiv festhält» wenn die genannte Abweichung über einem bestimmten Grenzwert liegtο Diesen Vorrichtungen haftet der Nachteil an, daß sie nur allmählich von der Zulassung zum Ausschluß der Funktion der Aufrichte vorrichtung übergehen, da der Pendelansatz bei der Ansprechgrenze naheliegenden Neigungen anstatt das bewegliche Gewicht festzuhalten es nur in seiner Bewegung behindert» was Störungen verursacht·

Der Heuerung 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 neuerungsgenäß durch ein Segenpendel erreicht» das seine labile Stellung ist Bereich der als Ansprechgrenzwert gewählten Neigung der Aufhebevorrichtung hat» so daß die Gegengewicht-Aufhebevorrichtung solange völlig stillsteht» als 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»

es sei denn» daß besondere Bedingungen sie zu einem gewissen Unstand zwingen.

Die Neuerung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Kreiselgerätes für Kreisel· horizonte mit Aufrichtevorrichtung und Aufrichtungsaufhebegerät, wobei die Drehplatte der Aufrichtevorrichtung teilweise abgenommen wurde* um das Aufhebegerät besser sichtbar zu machen _o

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

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

Fig. H ist eine schematische Darstellung eines Einzelteils 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. In diesem Gehäuse ist eine Ringführung koaxial zur Kreiselachse fest eingebaut, die aus einer Bahn 3 und einer

zylinderförraigen Umfangswandung ** besteht} die zusammen eine Laufbahn für eine Kugel 5 bilden» die das bewegliche Gewicht der Auf riehtevorrichtung 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 über eine allgemein mit 9 bezeichnete Übertragungsvorrichtung mit der Drehwelle des Kreisels verbunden ist, wobei die Kraftübertragung durch ein Getriebe, einen magnetischen Mitnehmer ο«dgl. in der Fachtechnik bekanntes Organ übernoaaaen werden kann. Die Drehplatte 8 weist an ihrer Unterseite ein gelagertes RSdchen 10 auf, das die Kugel 5 bei geringster Reibung in der Laufbahn 3-4 verschiebt. Die Kugel 5 kann sich frei gegenüber der Drehplatte δ zwischen der in den Zeichnungen dargestellten Stellung, wo sie an dem Mitnahaerädenen 10 anliegt, und der auf Fig. 2 nit gebrochener Linie dargestellten Stellung bewegen, in der sie an einen Anschlagstift stößt. Dieser freie Schwenkbereich der Kugel 5, die das bewegliche Gewicht darstellt, bewirkt die Funktion der Auerichtevorrichtung in an sich bekannter Weise» Dagegen erfüllt die Kugel 6 die Aufgabe, die Kugel 5 auszuwuchten, wenn diese an dem Rädchen 10 anliegt; auch wird die Kugel 6 durch ein Rädchen 12 wie das Rädchen 10 durch die Drehplatte 8 angetrieben, aber eine Winkelverschiebung der Kugel 6 wird durch einen an der Platte 8 befestigten Anschlag 13 verhindert.

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Das neuerungsgemäße Aufrichtungs-Aufhebegerät besteht aus einem Gegenpendel, der ein Gewicht 14 enthält, das bei IS mittels eines nach unten verlängerten Schaftes 16 an der Drehplatte 3 befestigt ist, welcher Schaft alt einem Ansatz 17 versehen ist, der im Bereich der Kugel S endet, wenn diese am Mitnahmerad 10 anliegt. Unter normalen Arbeitsbedingungen der Aufrichtevorrichtung sitzt dieser Ansatz im Grund der Führung 3-H unter der Laufbahn der Kugel S während deren Schwenkung, so daß diese davon nicht beeinflußt wird. Das Gewicht IH, der Schaft 16 und der Ansatz 17 sind derartig ausgebildet, angeordnet und bemessen, daft der Schwerpunkt G des durch diese gebildeten Systems (Fig. ·*) gegenüber der Gelenkachse P (doh_Q 15) 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 S beeinflußt wird.

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

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 ausgesogenen Linien gezeichneten Rühelage und UAt dabei dl« Funktion der Aufriohtevorriohtung 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 gleichzeitig aufgerichteten Ansatz 17 die Kugel 5 festhält und dadurch die Funktion der Aufriehtevorrichtung 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 dee 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 hält jedesmal die Kugel S in dem Zeitabschnitt fest, wo sie danach strebt, sich gegen den Zapfen 11 zu verschieben„ Die Aufhebevorrichtung hört mit ihrer Funktion auf» sobald der Winkel Z ami? Hochachse wieder kleiner als X wird.

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

Ben? Wert des Winkels Y und daher das Anheben des Ansatzes V? können optimal eingestellt werden» indem man eine an der Platte 8 befestigte Endschraube 18 betätigt» gegen welche das Gewicht 3Λ in seiner verlagerten Stellung anliegt, womit die Grenzstellung des Gegenpendels bestimmt wirdο

Es ist klar, daß die Konstruktionsmerkmale der η ue nngsgemäßen Gegenpendel-Aufhebevorrichtung von der als Bei« spiel beschriebenen und dargestellten Ausführung abweiöhfcn können, ohne daß der kennzeichnende Begriff dadurch abgeändert wird; es ist ebenfalls klar» daß man bei Auf« richtevorrichtungen mit mehr als einem beweglichen Gewicht statt sinea? einzigen Aufhebevorrichtung mehrere Aufheb·» vorrichtungen» also eine für jedes Gewicht» vorsehen kann,,

Die ■^wt-^uv^i^-^ifS:^ Vorrichtung eignet sich für die Anwendung sowohl bei Aufrichtevorrichtungen der Bauart, in

der die Platte selbst angetrieben wird und mit konstanter Geschwindigkeit umläuft, als auch bei den Aueführungen, wo die Platte über einen z.B«, magnetischen Mitnehmer angetrieben und durch eine Vorrichtung, wie etwa einen isochronen Kippapparat, gebremst wird und daher mit einer in Abhängigkeit der Funktion der Aufrichtevorrichtung veränderlichen Geschwindigkeit umläuft.

Claims

SCHUTZAHSPROCHE

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 (14), welches so angeordnet ist» daß es aus seiner normalen» stabilen Lage der Untätigkeit ruckartig ausschlägt, sobald die (SHochachse 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 Lage der Untätigkeit dea Gegenpendelgewichtes entsprechenden Stellung, wo dieses Organ die Bewegung des beweglichen Gewichtes der Aufrichtevorrichtung nicht behindert, und einer Aufhebestellung bewegbar ist, die der Ausschlaglage des Gegenpendelgewi ch tee entspricht, bei der dieses Organ in seiner Ruhelage das bewegliche Gewicht der Auf richtevorrichtung stoppt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenpendelgewicht an der Drehplatte (8) der Aufrichte vorrichtung angelenkt ist und daß das mit diesem Gewicht verbundene System seinen Schwerpunkt oberhalb

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des Gelenkpunktes hat und eine Winkelabweichung gegenüber diesem Gelenkpunkt und der Richtung der Kreiselachse aufweist, die gleich dem für das Ansprechen des Aufhebegerätes gewählten Winkel ist_o

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an diesem Gewicht (14) 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 festhält»

t. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeschlagene Stellung des Pendelgewichtes durch einen an der Drehplatte (8) befestigten Schrauben· anschlag (18) eingestellt werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem beweglichen Gewicht der Aufrichtevorrichtung zusammenarbeitet, welches die Form einer in einer Ringbahn (3, H) verschiebbaren, durch die Drehplatte (8) über eine Rolle angetriebenen Kugel (5) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet,

daß das als Kugel (5) ausgebildete bewegliche Gewicht

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