DE2351495A1 - Spacecraft equipment inertial platform protection - has rigid clamping that may be separated when in orbit to resume gimbal operation - Google Patents
Spacecraft equipment inertial platform protection - has rigid clamping that may be separated when in orbit to resume gimbal operationInfo
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Abstract
Description
235U9.5235U9.5
TEIBIX GmI)H
6900 Heidelberg
Grenzhöfer Weg 36TEIBIX GmI) H
6900 Heidelberg
Grenzhöfer Weg 36
Heidelberg, den 5. Okt. 1973 G/Pt-Sch/Pr E-302Heidelberg, October 5, 1973 G / Pt-Sch / Pr E-302
Vorrichtung für ein kardanisch gelagertes SchwungradDevice for a gimbal-mounted flywheel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein mittels Kardanrahmen gegenüber einem Grundrahmen gelagertes Schwungrad.The invention relates to a device for a device mounted by means of a cardan frame relative to a base frame Flywheel.
Schwungräder können in der Raumfahrttechnik zur Stabilisierung von Satelliten verwendet werden» Da das Schwungrad eine relativ große Hasse aufweist, treten insbesondere während der Startphase des Raumfahrzeuges große Verzögerungs- und Vibrationskräfte auf, welche normalerweise von den Kardanrahmen und deren Lager aufgenommen werden müssen. Da aufgrund der,,.wenn auch geringen, elastischen Verformbarkeit der Kardanrahmen ein schwingungsfähiges System vorliegt, können bei Erreichen der Resonanzfrequenz Belastungsspitzen auftreten, die vor allem die Lager gefährden. Es mußten daher bei der Dinensionierung des Schwungrades und, der Kardanrahiaen entsprechende Sicherheiten berücksichtigt werden und die Sahnen sowieFlywheels can be used in space technology for stabilization used by satellites »Since the flywheel has a relatively large hate, kick in particular large deceleration and vibration forces during the launch phase of the spacecraft, which normally occur must be absorbed by the gimbals and their bearings. Because due to the ,,. Albeit small, elastic Deformability of the gimbal frame is a system capable of oscillation, when the resonance frequency is reached Load peaks occur that primarily endanger the bearings. It therefore had to be used when dimensioning of the flywheel and, corresponding to the Kardanrahiaen Collateral are taken into account and the creams as well
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Lager entsprechend groß und schwer ausgelegt werden. Dies steht jedoch konträr zu den in der Raumfahrttechnik wesentlichen Forderungen nach geringem Gewicht und geringem Bauvolumen.Storage can be designed accordingly large and heavy. However, this is contrary to that in space technology essential requirements for low weight and small volume.
Der vorliegenden Erfindung liegt die.Aufgäbe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und mit einfachen Mitteln und unter Beibehaltung der Leistungsdaten die Funktionssicherheit des Schwungrades zu erhöhen. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.The present invention is based on the task to avoid the disadvantages mentioned and with simple means and while maintaining the performance data the To increase the functional reliability of the flywheel. These The object is achieved according to the features of the first claim.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine direkte mechanische Verbindung zwischen Schwungrad und dem in der Satellitenstruktur befestigten Grundrahmen erreicht unter Ausschaltung der Kardanrahmen. Diese Verbindung ist in sich starr und torsionssteif, so daß Kelativbewegungen des Schwungrades in Richtung bzw. um die drei Raumachsen unterbunden werden. Damit werden während der Startphase des Satelliten die Beschleunigungs- und Vibrationskräfte von den Kardanrahmen sowie deren Lager ferngehalten, so daß diese nur für vergleichsweise geringe Belastungen während der Missionsdauer des Satelliten dimensioniert werden müssen. Es ist zwar für die Verbindungselemente ein gewisser Mehraufwand an Material also Gewicht erforderlich, doch kann aufgrund der nun möglichen geringeren Dimensionierung das Gesamtgewicht des kardangelagerten Schwungrades "erheblich reduziert werden.With the device according to the invention, a direct mechanical connection between the flywheel and the in the The base frame attached to the satellite structure is achieved by eliminating the gimbal frame. This connection is in rigid and torsionally stiff, so that relative movements of the flywheel in the direction or around the three spatial axes are prevented. This will be used during the startup phase of the satellite kept the acceleration and vibration forces away from the gimbals and their bearings, so that this dimensioned only for comparatively low loads during the mission time of the satellite Need to become. It is true that a certain amount of additional material, i.e. weight, is required for the connecting elements, however, due to the smaller dimensions that are now possible, the total weight of the cardan-mounted Flywheel "can be significantly reduced.
Eine vorteilhafte Ausbildung wird gemäß den Merkmalen des zweiten Patentanspruchs geschaffen, welche sich durch einen äußerst einfachen Aufbau auszeichnet. MittelsAn advantageous embodiment is created according to the features of the second claim, which characterized by an extremely simple structure. Means
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der auf dem Grundrahmen gelagerten Platten oder Stützwände, welche mit ihren oberen Enden in Nuten des inneren Kardanrahinens eingreifen, wird eine in sich starre und torsionssteife Verbindung hergestellt, so daß Relativbewegungen des Schwungrades bezüglich des in der Satellitenstruktur befestigten Grundrahmens nicht auftre-the panels or support walls mounted on the base frame, which engage with their upper ends in grooves of the inner gimbal, becomes a rigid one and torsionally rigid connection established so that relative movements of the flywheel does not occur in relation to the base frame fastened in the satellite structure.
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ten können. Werden /genannten Platten gemäß des sechsten Patentanspruches mittels eines Drahtes oder Drahtseiles gegeneinander verspannt, so ist die genannte Verbindung sehr einfach durch Auftrennen des Drahtseiles lösbar. Anstelle des Drahtes oder Seiles können selbstverständlich auch Bänder oder dergleichen aus geeigneten Werkstoffen vorgesehen sein. Die Auftrennung erfolgt bevorzugt mittels eines pyrotechnikchen Elements und einer von dieser betätigbaren trennvorrichtung. Zum Auslösen des pyrotechnischen Elements muß nur eine sehr kleine Energiemenge*. beispielsweise ein kurzer Spannungsimpuls, zugeführt werden. .th can. Are / said panels according to the sixth The said connection is braced against one another by means of a wire or wire rope very easily detachable by cutting the wire rope. Instead of the wire or rope you can of course bands or the like made of suitable materials can also be provided. The separation takes place preferably by means of a pyrotechnic element and a separating device that can be actuated by this. To trigger of the pyrotechnic element only needs a very small amount of energy *. for example a short voltage pulse, are fed. .
Eine weitere vom Aufbau und Punktion sehr einfache Ausbildung wird gemäß des zehnten Patentanspruches geschaffen. Mittels der bewegbaren mit Gewindeteilen versehenen Hülse oder Spindel, die mit dem Grundrahmen in Eingriff steht und mittels einer Antriebsvorrichtung mit entsprechenden Gewindeteilen des Schwungrades in Eingriff gebracht werden kann, ist für die Startphase des Satelliten eine sichere und starre mechanische Verbindung herstellbar. Werden weiterhin die Gewindeteile gegeneinander verspannt, was vorteilhafter Weise durch Anfahren der Spindel oder Hülse an einem Anschlag erfolgt, so wird eine spielfreie Verbindung geschaffen. Es ist dabei zu beachten, daß die Verspannung auf dem kürzesten Wege über die Gewindeteile selbst erfolgt, so daß Kardanrahmen und Lager keine Vorspannkräfte aufnehmen müssen. Wird gemäß des elften Patentanspruches zwischen Antriebseinrichtung, Hülse bzw. Spindel ein selbsthezusendes Getriebe vorgeseher-, so wird auch nach Abschalten des Antriebes die genannte Verbindung aufrechterhalten.Another training that is very simple in terms of structure and puncture is created according to the tenth patent claim. By means of the movable threaded sleeve or spindle that engages the base frame stands and brought into engagement with corresponding threaded parts of the flywheel by means of a drive device a secure and rigid mechanical connection can be established for the start-up phase of the satellite. If the threaded parts are still clamped against each other, which is advantageous by approaching the Spindle or sleeve takes place against a stop, so a backlash-free connection is created. It's about to Note that the tensioning takes place on the shortest path via the threaded parts themselves, so that cardan frames and Bearings do not have to absorb any preload forces. Is according to the eleventh claim between the drive device, Sleeve or spindle a self-winding gear provided, this way the connection is maintained even after the drive has been switched off.
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Es hat sich darüberhinaus als sehr wesentlich erwiesen, daß nach Beendigung der Startphase des Satelliten und Auftrennen der genannten Verbindung diese jederzeit wieder herstellbar ist. Dies kann bei Störungen in der Kardanrahmenlagerung beispielsweise durch defekte Lager oder Fehler im elektrischen Nachführsystem der Rahmen erforderlich sein. Normalerweise ist bei derartigen Störungen das Schwungrad in seiner gesamten Funktion unbrauchbar, der Satellit nicht mehr stabil auf seiner Bahn zu halten und somit die Missionszeit zwangsläufig beendet. Vird nun die genannte Verbindung wieder hergestellt, so ist das Schwungrad in eingeschränkter Funktion als Stabili- ■ sierungskreisel weiter verwendbar und der Satellit kann auch weiterhin sicher stabilisiert werden. Als besonders vorteilhaft erweist es sich für diesen Fall, wenn gemäß des fünfzehnten bzw. achtzehnten Patentanspruches mit dem Bewegen der Spindel bzw. Hülse mittels einer Druckplatte das Schwungrad zunächst in seine Nullstellung gebracht und anschließend die Verbindung hergestellt wird.It has also proven to be very important that after completion of the start-up phase of the satellite and separation this connection can be restored at any time. This can occur in the event of malfunctions in the cardan frame bearing for example due to defective bearings or errors in the electrical tracking system of the frame be. Normally, with such malfunctions, the flywheel is unusable in its entire function, the satellite can no longer keep stable on its orbit and thus the mission time inevitably ends. Vird now the connection mentioned is restored, the flywheel has a limited function as a stabilizer The gyro can still be used and the satellite can still be safely stabilized. As special It proves to be advantageous for this case if, according to the fifteenth or eighteenth patent claim, with moving the spindle or sleeve by means of a pressure plate, the flywheel initially in its zero position and then the connection is established.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es" zeigen:The invention will be explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing. It" demonstrate:
Fig. 1 - eine schematische Darstellung eines kardanisch 5 gelagerten Schwungrades;Fig. 1 - a schematic representation of a gimbal mounted flywheel 5;
Fig. 2 - e'ine Detailansicht bzw. einen Schnitt durch die als Platten ausgebildeten Verbindungselemente gemäß Fig. 1;2 - a detailed view or a section through the connecting elements designed as plates according to FIG. 1;
Fig. 5 - .eine Ansicht eines weiterten Beispieles mitFig. 5 -. A view of a further example with
Verbindungseleinenten enthaltend einen auf den . Grundrahmen angeordneten Stellantrieb mit einer axial verschiebbaren Hülsenmutter^Connection elements containing one on the . Base frame arranged actuator with an axially displaceable sleeve nut ^
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FIg. 4- - ein drittes Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 3» jedoch, mit einer drehbaren Gewindespindel;FIg. 4- - a third embodiment similar to Fig. 3 » however, with a rotatable lead screw;
Fig- 5 - ein viertes Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 3» jedoch mit einer auf dem Grundrahmen angeordneten Welle, auf welcher eine Hülsenmutter axial "verschiebbar ist. FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment similar to FIG. 3, but with a shaft arranged on the base frame, on which a sleeve nut can be axially displaced.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines kardanisch gelagerten Schwungrades 1, von welchem der Einfachheit halber lediglich das Gehäuse abgebildet ist und welches einen um die Achse 2 drehbaren Rotor enthält. Das genannte Schwungrad ist auf einem Kardanrahnen 3 angeordnet, welcher mittels der Lager 4- um die senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse drehbar in einem zweiten Kardanrahmen 5 gelagert Ist. Der Rahmen 5 ist seinerseits mittels Lager 6 gegenüber einem Grundrahmen 7um eine Achse 8 drehbar angeordnet. In der Nullstellung des Schwungrades stehen die genannten Achsen jeweils senkrecht aufeinander. Zwischen dem inneren Rahmen 3 und dem Grundrahmen 7 sind vier ebene Platten 9 symmetrisch zur Längsachse 2 angeordnet, wobei die Platten 9 auf dem Grundrahmen in eine Vertiefung mit Quadratischer Grundfläche eingreifen. 1 shows a schematic representation of a gimbal-mounted flywheel 1, of which only the housing is shown for the sake of simplicity and which contains a rotor that can rotate about the axis 2. Said flywheel is arranged on a gimbal 3, which is rotatably mounted in a second gimbal frame 5 by means of the bearings 4 about the axis running perpendicular to the plane of the drawing. The frame 5 is in turn arranged so as to be rotatable about an axis 8 relative to a base frame 7 by means of bearings 6. In the neutral position of the flywheel the nailed nn th axes are mutually perpendicular. Between the inner frame 3 and the base frame 7, four flat plates 9 are arranged symmetrically to the longitudinal axis 2, the plates 9 engaging on the base frame in a recess with a square base.
Die Anordnung der Platten zwischen innerem Rahmen 3 und Grundrahmen 7 sei anhand der Fig. 2 erläutert. Jede Platte \ weist an ihrem unteren Ende einen Ansatz 10 auf, mit wel-© ehem. sie in eine Nut 11 der genannten Vertiefung 12 eingreift. Es ist weiterhin am oberen Ende jeder Platte ein nach innen zur Längsachse 2 weisender Ansatz 1A- vorgesehen, welcher in eine Hut 15 eines Querträgers 17 "vom Rahmen 5 eingreift. Die Platten 9 sind derart ausgebildet, daß sie mit den Kanten 18 jeweils aneinander anliegen und sich somit gegeneinander abstützen, wobei zur Vergrößerung der Auflageflächen die Kanten unter einem Winkel von 45° zurThe arrangement of the plates between the inner frame 3 and the base frame 7 is explained with reference to FIG. Each plate \ has at its lower end a lug 10, with WEL © former. Engage a groove 11 of said cavity 12. There is also provided at the upper end of each plate a projection 1A- pointing inwardly to the longitudinal axis 2, which engages in a hat 15 of a cross member 17 ″ of the frame 5. The plates 9 are designed in such a way that their edges 18 rest against one another and thus support each other, whereby the edges at an angle of 45 ° to the enlargement of the bearing surfaces
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Längsachse 2 hin abgeschrägt sind. Zwischen den Platten und dem Grundrahmen sindZug-Federn 20 angeordnet. Mittels eines die Platten 9 umspannenden Drahtseiles 21 werden diese in der dargestellten Position gehalten. Damit ist zwischen dem Schwungrad 1 und dem Grundrahmen 7 eine starre mechanische Verbindung unter Ausschaltung der Kardanrahmen 3» 5 sowie der Rahiaenlager 4-, 6 hergestellt. Diese Verbindung weist insbesondere um die Längsachse 2 eine hohe Torsionssteifigkeit auf. Auf einer Platte ist ein pyrotechnisches Element 23 angeordnet, welchem eine Trennvorrichtung für das Drahtseil 21 zugeordnet ist. Durch Ansteuern mittels eines kurzen Spannungsimpuls es an der Zündleitung 24- kann das pyrotechnische Element gezündet werden. Dabei wird mittels der Trennvorrichtung, welche in bekannter Weise einen mit einer Schneide versehenen Bolzen enthält, das Drahtseil 21 aufgetrennt. Mittels der Federn 20 werden nun die Platten 9 auf den Grundrahmen gezogen. Somit ist die mechanische Verbindung zwischen Schwungrad und Grundrahmen gelöst, und das kardanisch gelagerte Schwungrad kann in bekannter Weise zur Stabilisierung eines Satelliten eingesetzt werden. TJm eine sichere Lösung der genannten Verbindung zu gewährleisten, ist bevorzugt, aus Gründen der Redundanz, wenigstens ein weiteres pyrotechnisches Element inclusive Trennvorrichtung (nicht dargestellt) auf der gleichen oder einer anderen Platte 9 angeordnet.Longitudinal axis 2 are beveled towards. Between the plates and tension springs 20 are arranged on the base frame. By means of a wire rope 21 spanning the plates 9, these held in the position shown. This is a rigid mechanical between the flywheel 1 and the base frame 7 Connection by switching off the cardan frames 3 »5 and the Rahiaenlager 4-, 6 established. This connection has a high torsional rigidity in particular about the longitudinal axis 2 on. A pyrotechnic element 23 is arranged on a plate, which a separating device for the wire rope 21 is assigned. By activating it by means of a short voltage pulse, it can be connected to the ignition line 24- the pyrotechnic element can be ignited. It is by means of the separating device, which in a known manner contains a bolt provided with a cutting edge, the wire rope 21 is severed. By means of the springs 20 now the plates 9 pulled onto the base frame. This is the mechanical connection between the flywheel and the base frame solved, and the gimbal-mounted flywheel can be used in a known manner to stabilize a satellite can be used. To ensure a secure solution for the connection mentioned, it is preferred to turn off Reasons of redundancy, at least one further pyrotechnic element including separating device (not shown) arranged on the same or a different plate 9.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verbindungselemente zwischen Grundrahmen 7 und innerem Eahmen 3 dargestellt. Auf dem Grundrahmen 7 ist ein Antriebsmotor 31 "und ein seibsthenmendes Getriebe 32 angeordnet. Die Ausgangswelle 33 <ies Getriebes 32 ist mit einer Hülsenmutter 35 drehfest verbunden, wobei die Hülsenmutter 35 in Richtung der Längsachse 2 bewegbar ist. Die Außenfläche der genannten Hülsenmutter ist mit einem Gewinde 36 versehen, welches in ein entsprechendes Innen-In Fig. 3, a further embodiment for the connecting elements between Grundrah m en 7 and inner frame 3 is shown. A drive motor 31 ″ and a self-contained gear 32 are arranged on the base frame 7. The output shaft 33 is connected in a rotationally fixed manner to a sleeve nut 35, the sleeve nut 35 being movable in the direction of the longitudinal axis 2 provided with a thread 36, which in a corresponding inner
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gewinde 38 eines mit dem Grundrahmen 7 verbundenen Bauteiles 34- eingreift. Hit dem inneren Rahmen ist weiterhin ein Bauteil 39 verbunden, vielch.es ein Innengewinde 40 aufweist, passend für das Außengewinde '36 der Hülsenmutter 35·thread 38 of a component connected to the base frame 7 34- intervenes. Hit the inner frame is still a component 39 is connected, in many cases it has an internal thread 40, suitable for the external thread '36 of the sleeve nut 35
In der rechten Hälfte von Fig. 3 ist die Hülsenmutter in einer unteren Endstellung gezeichnet. Dabei ist das auf dem Rahmen 3 angeordnete Schwungrad über die Rahmen 3» 5 gegenüber dem Grundrahmen bewegbar gelagert. Befindet sich das Schwungrad nicht in seiner-Nullstellung und nimmt· das Bauteil 39 beispielsweise die gestrichelt gezeichnete Position ein, so wird das Schwungrad mittels der an den Lagern 4, 6 der Kardanrahmen 3» 5 vorgesehenen Momentenerzeuger (nicht dargestellt) zunächst in die Nullstellung gebracht. Anschließend wird zum Pestsetzen des Schwung- " rades in bezug auf den Grundrahmen die Energiequelle 41 mit dem Antriebsmotor 31 verbunden, wobei zwischen Energiequelle 41 und Motor noch eine Strombegrenzungseinrichtung 42 geschaltet, ist. Somit wird mittels der Welle 33 die Hülsenmutter 35 in Richtung der Längsachse 2 nach oben bewegt. Im Verlaufe dieser Bewegung gelangt die Hülsenmutter 35 mit dem Innengewinde 40 in Eingriff. Hat die vordere Stirnfläche 43 der Hülsenmutter 35 die' Bodenfläche 44 des Bauteiles 39 erreicht, so ist eine weitere Bewegung nicht mehr möglich und die in Eingriff stehenden Gewindeteile der Hülsenmutter werden mit dem Innengewinde 40 bzw. 38 verspannt (sh. linken Teil von 3?igi 3)· Da nun der Strom des Motors 31 stark ansteigt, kommt, die Strombegrenzungseinrichtung 42 zum Auslösen, so daß der Motor 31 abgeschaltet wird. Aufgrund der selbsthemmenden Wirkung des Getriebes 32bleibt die o. a. Verspannung der Gewindeteile bestehen* Somit ist eine spiel-Verbindung zwischen Schwungrad 1 und Grundrahmen 7In the right half of Fig. 3, the sleeve nut is in a lower end position drawn. This is on the flywheel arranged on the frame 3 over the frame 3 »5 mounted movably relative to the base frame. If the flywheel is not in its zero position and takes the component 39, for example, the position shown in dashed lines, the flywheel is by means of the Bearings 4, 6 of the cardan frames 3 »5 provided torque generators (not shown) initially in the zero position brought. Subsequently, the momentum is set to pest " rades the energy source 41 with respect to the base frame connected to the drive motor 31, with a current limiting device between the energy source 41 and the motor 42 is switched. Thus, by means of the shaft 33, the sleeve nut 35 is moved in the direction of the longitudinal axis 2 moved up. In the course of this movement, the sleeve nut 35 comes into engagement with the internal thread 40. Has the front face 43 of the sleeve nut 35 the 'bottom surface 44 of the component 39 is reached, further movement is no longer possible and is engaged Standing threaded parts of the sleeve nut are braced with the internal thread 40 or 38 (see left part of 3? Igi 3) Since the current of motor 31 now rises sharply, comes, the current limiting device 42 to trigger, so that the motor 31 is switched off. Due to the self-locking Effect of the gear 32 remains the above. Tension of the threaded parts exist * Thus there is a backlash connection between flywheel 1 and base frame 7
so daß die Eardanrahmen 3» 5 sowife die Lager 4iv6 sicher entlastet sind und. Beschleu^igungs.^ und ■ Vibration skr äf te von. diesen ferngehalten wenden.» -Zum Lösen der genannten Verbindung zwischen Schwungrad und". Grund- ' rahmen wird die Drehrichtung des Motors 31 umgekehrt, wo-so that the earthan frames 3 »5 as well as the bearings 4iv6 are safely relieved and. Acceleration ^ and ■ vibration powers of. keep this away. " -To solve the mentioned connection between the flywheel and ". Basic" frame, the direction of rotation of the motor 31 is reversed, where-
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bei die Hülsenmutter 35 v/ieder in Richtung der Längsachse nach unten in die im rechten Teil von Fig. 2 dargestellte Lage zurückbewegt wird. Nun kann das kardanisch gelagerte ·Schwungrad in bekannter Weise zur Stabilisierung eines Satelliten eingesetzt werden.with the sleeve nut 35 v / ieder in the direction of the longitudinal axis is moved back down into the position shown in the right part of FIG. Now the gimbal can · Flywheel can be used in a known way to stabilize a satellite.
Ergeben sich im Lauf der Missionszeit des Schwungrades Störungen im Rahmensystem, beispielsweise durch zu große Reibmomente in Lagern 4-, 6 infolge von Zerstörungen des Schmiersystemes, so kann es nötig werden, das Schwungrad wieder bezüglich des Grundrahmens 7 festzusetzen. Dies geschieht in der oben geschilderten Weise zunächst durch Nullsetzung des Schwungrades, durch Ansteuern des Motors $1 und anschließendes Verspannen der genannten Gewindeteile. Das Schwungrad kann so in eingeschränkter Funktion als Stabilisierungskreisel weiter verwendet werden.If during the mission time of the flywheel there are disruptions in the frame system, for example due to excessively large ones Frictional torques in bearings 4, 6 as a result of the destruction of the lubrication system, it may be necessary to remove the flywheel again with regard to the base frame 7. This is done first in the manner outlined above Zeroing the flywheel by activating the motor $ 1 and then tensioning said threaded parts. The flywheel can function as a limited Stabilization gyro can still be used.
In Fig. 4- ist ein drittes Ausführungsbeispiel für die Verbindungselemente zwischen Grundrahmen 7 und Rahmen 3 dargestellt, enthaltend einen auf dem Grundrahmen angeordneten Motorantrieb 50 mit welchem über ein selbsthemmendes Getriebe 51 eine Gewindespindel 52 in Richtung der Längsachse 2 verschiebbar ist. Die genannte Gewindespindel ist an ihrem unteren Ende mit einem Vierkant-Querschnitt .versehen, welcher in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 56 eines zum Getriebe gehörenden Zahnrades 67 eingreift. Die Spindel 52 ist weiterhin mittels Außengewinde 58 in einem auf dem Grundrahmen 7 feststehenden Bauteil 59 geführt. Am oberen Ende der genannten Spindel 52 sind zwei Druckplatten 60, 61 vorgesehen, wobei die untere Druckplatte 60 mit der Spindel fest verbunden und die obere Druckplatte 61 in axialer Richtung verschiebbar ist. Zwischen den genannten Druckplatten ist eine Feder 62 angeordnet. Der Rahmen 3 ist mit einem Bauteil 63 verbunden, welches eine Sackbohrung 65 aufweist mit einem Innengewinde 64.4 shows a third exemplary embodiment for the connecting elements between the base frame 7 and the frame 3 shown, containing a motor drive 50 arranged on the base frame with which a self-locking Gear 51 a threaded spindle 52 in the direction the longitudinal axis 2 is displaceable. Said threaded spindle has a square cross-section at its lower end . Provided, which in a correspondingly formed recess 56 belonging to the transmission Gear 67 engages. The spindle 52 is still by means of external thread 58 in one on the base frame 7 fixed component 59 out. At the upper end of said spindle 52 two pressure plates 60, 61 are provided, the lower pressure plate 60 firmly connected to the spindle and the upper pressure plate 61 in the axial Direction is shiftable. A spring 62 is arranged between said pressure plates. The frame 3 is connected to a component 63 which has a blind bore 65 with an internal thread 64.
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In der rechten Hälfte von Fig. 4 ist die Gewindespindel in ihrer unteren Endstellung gezeichnet. Dabei ist das auf dem Rahmen 3 angeordnete Schwungrad über die Rahmen 3r und die Lager 4-, 6 gegenüber dem Grundrahmen 7 bewegbar gelagert. Befindet sich das Schwungrad nicht in seiner Nullstellung und nimmt das Bauteil 63 beispielsweise die gestrichelt gezeichnete Position ein, so wird mit Ansteuern des Motors 50 die Spindel 52 zunächst ein Stück nach oben bewegt. Dabei kommt die obere Druckplatte 61 mit der Innenfläche 6Si des Bauteiles 63 in Berührung. Mit der Weiterbewegung der Spindel 52 wird dann das Bauteil 63 in die dargestellte Lage und somit das Schwungrad in seine nullstellung gebracht. Die Spindel wird in das Gewinde 64- der Sackbohrung 65 eingeschraubt und zwar solange bis die vordere Stirnfläche 68 auf dem Boden der Sackbohrung 65 anliegt und die beiden Druckplatten 60, aneinander anliegen. Dabei werden die Gewindeteile der Spindel 52 gegenüber denen des Bauteiles 63 sowie des Bauteiles 59 verspannt bis infolge des anwachsenden Stromes des Antriebsmotors 50 die Strombegrenzungseinrichtung den Motor 50 von der Energiequelle 67 abschaltet. Aufgrund der selbsthemmenden Wirkung des Getriebes 5Ί bleibt die genannte Verspannung und somit die spielfreie Verbindung zwischen Schwungrad und Grundrahmen 7 aufrechterhalten. Diese Verbindung bleibt während der Startphase des den Grundrahmen tragenden Satelliten bestehen, so daß von Eardanrahinen 3» 5 sowie Lagern 4, 6 Beschleunigungs— und Vibratiohskräfte ferngehalten werden. H ach Beendigung der Startphase wird zum Lösen der genannten Verbindung die Drehrichtung des Motors' 50 umgekehrt, so daß die Spindel 52 wieder in ihre Endstellung (gemäß rechte Hälfte in Fig. 4) zurückgedreht^ wird. Ergeben sich im Lauf der Missionszeit des Schwungrades Störungen im Rahmensystem, so kann durch erneutes Hochdrehen der Spindel das Schwungrad wieder bezüglich des Grundrahaens, wie bereits beschrieben, festgesetzt werden und das Schwungradals.Stabilisierungskreisel verwendet" werden. Es sei darauf hingewiesen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel mittels der Druckplatten das Schwungrad in seine Null-In the right half of Fig. 4 is the threaded spindle drawn in their lower end position. This is on the frame 3 arranged flywheel via the frame 3r and the bearings 4, 6 are movable relative to the base frame 7 stored. If the flywheel is not in its zero position and the component 63 takes, for example, the position shown in dashed lines, it is activated with of the motor 50, the spindle 52 initially a little moved up. The upper pressure plate 61 comes into contact with the inner surface 6Si of the component 63. As the spindle 52 continues to move, the component then becomes 63 in the position shown and thus the flywheel brought to its zero position. The spindle is inserted into the Thread 64 screwed in the blind bore 65 until the front face 68 on the bottom of the Blind bore 65 rests and the two pressure plates 60 rest against one another. The threaded parts of the Spindle 52 compared to those of component 63 and the Component 59 clamps the current limiting device up as a result of the increasing current of the drive motor 50 the motor 50 switches off from the energy source 67. Because of the self-locking effect of the gear 5Ί remains the one mentioned Maintain tension and thus the backlash-free connection between the flywheel and the base frame 7. This connection remains in place during the start-up phase of the satellite carrying the base frame, so that from Eardanrahinen 3 »5 as well as bearings 4, 6 acceleration and Vibrating forces are kept away. Oh, termination the start phase is used to break the said connection the direction of rotation of the motor '50 reversed, so that the Spindle 52 back in its end position (according to the right half in Fig. 4) is turned back ^. If there are malfunctions in the frame system during the mission time of the flywheel, so by turning up the spindle again, the flywheel can again with respect to the base frame, like already described, fixed and the flywheel as a stabilization gyro It should be noted that in this embodiment by means of the pressure plates the flywheel into its zero
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Stellung gebracht wird, so daß auch bei Störungen der an den Kahm en angeordneten Drehmonentenerzeuger und Lagesensoren sowie in den elektrischen Lageregelkreisen die Festsetzung des Schwungrades durchführbar ist.Position is brought so that even in the event of malfunctions Torque generators and position sensors arranged in the frame and the setting of the flywheel can be carried out in the electrical position control loops.
In Fig. 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel für die Verbindungselemente zwischen Grundrahmen 7 und Rahmen 3 dargestellt, enthaltend einen auf dem Grundrahmen 7 angeordneten Motorantrieb 711 Kit welchem über ein selbstheminendes G-etriebe 72 eine Hülsenrautter 73 in Richtung der Längsachse 2 verschiebbar ist.FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment for the connecting elements between base frame 7 and frame 3 shown, containing a arranged on the base frame 7 motor drive 711 kit which has a self-locking Gears 72 a sleeve nut 73 in the direction of the Longitudinal axis 2 is displaceable.
Die genannte Hülsenmutter 73 weist ein Innengewinde 75 auf, mit welchem sie mit einem Außengewinde 76 einer Welle 78 in Eingriff steht, wobei die Welle 78 fest mit dem Grundrahmen 7 verbunden ist. Die Hülsenmutter 73 ist weiterhin in axialer Richtung in einem Kronenrad 81 verschiebbar geführt, welches über ein Kronenrad 82 mit dem Getriebe 72 in Verbindung steht. Es ist weiterhin eine Druckplatte 80 vorgesehen, welche mittels Bolzen 84- gegenüber dem Kronenrad 81 drehfest verbunden ist. Mittels der Federn 85 wird die Druckplatte 80 gegen einen in der Welle 78 befestigten Sicherungsring 86 gedrückt. Auf dem Rahmen 3 ist ein Bauteil 87 sowie ein Gewindebolzen 88 mit Außengewinde 89 angeordnet. Befindet sich die Hülsen-.mutter 73 in der gezeichneten unteren Endstellung, so ist das Schwungrad über die Rahmen 3, 5 gegenüber dem Grundrahmen 7 kardanisch gelagert.Said sleeve nut 73 has an internal thread 75, with which it with an external thread 76 a Shaft 78 is in engagement, the shaft 78 being fixedly connected to the base frame 7. The sleeve nut 73 is continue to be guided in the axial direction in a crown gear 81, which via a crown gear 82 with the Transmission 72 is in communication. A pressure plate 80 is also provided, which is non-rotatably connected with respect to the crown gear 81 by means of bolts 84. Means of the springs 85 is the pressure plate 80 against one in the Shaft 78 fastened locking ring 86 pressed. On the A component 87 and a threaded bolt 88 with an external thread 89 are arranged in the frame 3. The sleeve nut is located 73 in the drawn lower end position, the flywheel is above the frame 3, 5 with respect to the base frame 7 cardanic bearings.
Durch Ansteuern des Motors 71 mittels der Energiequelle 90 wird das Kronenrad 81, in Drehung gebracht und die Hülsenmutter 73 in Richtung der Längsachse 2 nach oben gedreht. Gleichzeitig wird aufgrund der. Federn B^ die Druckplatte 80 nach oben verschoben. Befindet sich das Schwungrad nicht in seiner nullstellung und nimmt das Bauteil 87 beispielsweise die gestrichelt gezeichnete Stellung ein, so wird nach dem Anliegen der Druckplatte 80By controlling the motor 71 by means of the energy source 90, the crown gear 81 is made to rotate and the sleeve nut 73 is rotated upwards in the direction of the longitudinal axis 2. At the same time, due to the. Springs B ^ the pressure plate 80 moved upwards. If the flywheel is not in its zero position and if the component 87 assumes the position shown in broken lines, for example, then after the pressure plate 80
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an die untere Stirnfläche 93 des Bauteiles 8? dieses mit der weiteren Aufwärtsbewegung der Druckplatte 80 in die eingezeichnete Nullstellung gebracht. Anschließend gelangt die Hülsenmutter 73 mit- dem Gewindebolzen 88 in Eingriff. Hat die obere Stirnfläche der Hülsenmutter den Boden des Bauteiles 87 erreicht, so werden die Gewindeteile der Hülsenmutter 73 gegenüber denen des Bolzens 88 sowie der Welle 75 verspannt, bis infolge des anwachsenden Stromes des Motors 71 die Strombegrenzungseinrichtung den Motor von der Energiequelle. 90 abschaltet. Somit ist entsprechend der Ausführungsbeispiele nach Fig. 3» 4- eine Verbindung zwischen Rahmen 3 und Grundrahmen 7 hergestell Zum Lösen der genannten Verbindung wird die Drehrichtung des Antriebsmotors 71 umgekehrt, so daß die Hülsenmutter 73 nach unten gedreht wird. Hat die Hülsenmutter die dargestellte untere Endstellung erreicht und wird sie an den Grundrahmen 7 angedrückt, so wird mittels der Strombegrenzungseinrichtung 91 genau wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3* 4- der Antriebsmotor abgeschaltet. Treten während der Missionszeit Störungen im Rahmensystem auf, so kann — wie bereits beschrieben - das Schwungrad in seine nullstellung gebracht und gegenüber dem Grundrahmen 7 festgesetzt werden. Zusätzliche Maßnahmen oder Vorrichtungen sind dabei, ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4-, nicht erforderlich. Damit ist die weitere Verwendung des Schwungrades als Stabilisierungskreisel ermöglicht. to the lower end face 93 of the component 8? this with the further upward movement of the pressure plate 80 brought into the drawn zero position. Subsequently arrives the sleeve nut 73 with the threaded bolt 88 in Intervention. If the upper end face of the sleeve nut has reached the bottom of component 87, the threaded parts are the sleeve nut 73 with respect to those of the bolt 88 and the shaft 75 braced until as a result of the growing Current of the motor 71, the current limiting device the motor from the energy source. 90 turns off. So is corresponding to the exemplary embodiments according to FIG. 3 »4- a Connection between frame 3 and base frame 7 established To release the connection mentioned, the direction of rotation of the drive motor 71 reversed so that the sleeve nut 73 is turned downwards. Has the sleeve nut reached the lower end position shown and it is attached to the The base frame 7 is pressed on by means of the current limiting device 91 exactly as in the exemplary embodiments according to FIG. 3 * 4-, the drive motor is switched off. If faults occur in the frame system during the mission time, the flywheel can - as already described brought into its zero position and fixed with respect to the base frame 7. Additional measures or Devices are not required, as is the case with the exemplary embodiment according to FIG. 4-. So that is allows further use of the flywheel as a stabilization gyro.
- Patentansprüche -- patent claims -
509817/0116 /12 509817/0116 / 12
Claims (18)
G/Pt-Sch/Pr E-302 ^Heidelberg, October 5th, 1973
G / Pt-Sch / Pr E-302 ^
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2652846A1 (en) * | 1976-11-20 | 1978-05-24 | Teldix Gmbh | BEARING UNIT FOR A FLYWHEEL OR REACTION WHEEL |
DE2724004A1 (en) * | 1977-05-27 | 1978-12-07 | Teldix Gmbh | FRAME SYSTEM |
US5474263A (en) * | 1993-03-09 | 1995-12-12 | Honeywell Inc. | Reaction wheel and method of safing wheel |
WO2011041990A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-14 | Josef Erychleb | Energy storage system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2724005C2 (en) * | 1977-05-27 | 1986-01-09 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Frame system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2556253A (en) * | 1949-06-10 | 1951-06-12 | Standard Oil Dev Co | Gimbal clamping device |
US2807169A (en) * | 1956-02-29 | 1957-09-24 | Bulova Res And Dev Lab Inc | Mechanism for caging and presetting gyroscopes |
DE2342732A1 (en) * | 1973-08-24 | 1975-03-06 | Teldix Gmbh | Flywheel for stabilisation of space vehicles - has a stator and a rotating disengageable rotor with inertia mass |
-
1973
- 1973-10-13 DE DE2351495A patent/DE2351495C2/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2556253A (en) * | 1949-06-10 | 1951-06-12 | Standard Oil Dev Co | Gimbal clamping device |
US2807169A (en) * | 1956-02-29 | 1957-09-24 | Bulova Res And Dev Lab Inc | Mechanism for caging and presetting gyroscopes |
DE2342732A1 (en) * | 1973-08-24 | 1975-03-06 | Teldix Gmbh | Flywheel for stabilisation of space vehicles - has a stator and a rotating disengageable rotor with inertia mass |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2652846A1 (en) * | 1976-11-20 | 1978-05-24 | Teldix Gmbh | BEARING UNIT FOR A FLYWHEEL OR REACTION WHEEL |
DE2724004A1 (en) * | 1977-05-27 | 1978-12-07 | Teldix Gmbh | FRAME SYSTEM |
US5474263A (en) * | 1993-03-09 | 1995-12-12 | Honeywell Inc. | Reaction wheel and method of safing wheel |
WO2011041990A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-14 | Josef Erychleb | Energy storage system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2351495C2 (en) | 1982-07-29 |
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