DE2426289A1

DE2426289A1 - GYRO COMPASS

Info

Publication number: DE2426289A1
Application number: DE19742426289
Authority: DE
Inventors: Susumu Ishii
Original assignee: Tokyo Keiki Co Ltd
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1973-05-31
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1974-12-19
Also published as: JPS5323173B2; GB1469123A; JPS5011256A

Description

It 2906It 2906

Kabushikikaisha Tokyo Keiki,Kabushikikaisha Tokyo Keiki,

Tokyo / JapanTokyo / Japan

KreiselkompassGyrocompass

Die Erfindung betrifft einen Kreiselkompass, insbesondere einen billigen Kreiselkompass kompakter Bauart.The invention relates to a gyro compass, in particular an inexpensive gyro compass of compact design.

In einem bekannten Kreiselkompass ist das Nachlaufelement des Hauptkompass mit einem Korrektursignalgenerator verbunden, der getrennt vom Hauptkompass angeordnet ist. Die Verbindung erfolgt über eine Getriebekette und ein Synchro-Servo-System. Das vom Hauptkompass erzeugte Ausgangssignal wird nach der Korrektur durch das vom Korrektursignalgenerator erzeugte Korrektursignal tür den Breitengrad und die Geschwindigkeit auf Kreiseltöchter gegeben.In a known gyro compass, the tracking element is of the main compass connected to a correction signal generator, which is arranged separately from the main compass. The connection is made via a gear chain and a Synchro servo system. The output signal generated by the main compass is after correction by the correction signal generator Correction signal generated for latitude and speed on rotary subsidiaries given.

Durch das Erfordernis eines speziellen, vom Hauptkompass unabhängigen Korrektursignalgenerators wird ein in dieser Weise aufgebautes Kreiselkompassystem in der HerstellungBy requiring a special one from the main compass independent correction signal generator is one in this Well-structured gyrocompass system in the making

409851/0358409851/0358

aufwendig und teuer. Ein solches System der bekannten Art hat weiterhin einen relativ hohen Platzbedarf.complex and expensive. Such a system of the known type also has a relatively high space requirement.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern, insbesondere ein Kreiselkomp-assystem zu schaffen, das aufgrund kompakter Bauweise einen nur geringen Platzbedarf hat und in der Herstellung ausgesprochen billig ist.The object of the invention is to improve the state of the art, in particular a gyroscope system create that, due to its compact design, only takes up little space and is pronounced in production is cheap.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kreiselkompass vorgeschlagen, der erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch ein Kreiselgehäuse oder eine Kreiselkugel, ein erstes Nachlaufelement zum Verfolgen des Kreiselgehäuses bzw. der Kreiselkugel und durch ein zweites Nachlaufelement, das zwischen der Nachlaufwelle des ersten Nachlaufelementes und einem ortsfesten Stützelement für das erste Nachlaufelement angeordnet ist.To solve this problem, a gyro compass is proposed, which is characterized according to the invention by a gyro housing or a gyro ball, a first tracking element for tracking the gyro housing or the gyro ball and a second follower element, the between the follower shaft of the first follower element and a stationary support element for the first follower element is arranged.

Der Stand der Technik sowie die Erfindung sind nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnunjen näher beschrieben. Es zeigen:The prior art and the invention are described below using exemplary embodiments in connection with the Drawings described in more detail. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Kreiselkompassystem nach danlStand der Technik;Fig. 1 in a schematic representation State-of-the-art gyrocompass system;

Fig. 2 in schematischer Darstellung im Teilquerechnitt ein Ausführungsbeiepiel des Kreiselkompass der Erfindung undFig. 2 in a schematic representation in partial cross section an exemplary embodiment of the gyrocompass of the invention and

Fig. 3 ein Blockachaltbild einer bevorzugten elektrischen Schaltung für den in Fig. 2 gezeigten Kompass.Fig. 3 is a block diagram of a preferred electrical circuit for the in Fig. 2 shown compass.

In der Fig. 1 ist das eingangs beschriebene bekannte Kreiselkorapassystan veranschaulicht. Die vom HauptkreiselThe known Kreiselkorapassystan described above is shown in FIG. 1 illustrated. The one from the main top

409851/0356409851/0356

G ermittelten Werte und erzeugten Signale werden auf den Korrektursignalgenerator GS gegeben. Die von diesem System erzeugten korrigierten Signale gelangen dann auf die Kreiseltöchter zur Anzeige. Der Korrektursignalgenerator ist ein vom Hauptkreisel unabhängiges Gerät.G values determined and generated signals are sent to the correction signal generator GS. The one from this one Corrected signals generated by the system are then displayed on the rotary subsidiaries. The correction signal generator is a device independent of the main gyro.

Ein Kreiselkompass der Erfindung ist in der Fig. 2 dargestellt. Der in Fig. 2 gezeigte Kompass 1 ist von einen Kompassgehäuse la umgeben. Eine der beiden Nachlaufwellen 3 oder 3* des Kreiselkompass 1« beispielsweise die obere Nachlaufwelle 3, reicht über die Oberkante des Gehäuses la und ein Lager 4 hinaus, das aus einem in den Zeichnungen nicht im Detail dargestellten inneren und einem ausseren Lagerring besteht. Das Lager 4 ist am oberen Ende der Nachlaufwelle 3 in der Weise, befestigt, dass der innere Lagerring das obere Ende der Nachlaufwelle 3 drehbar lagert. Der äusaere Ring des Lagers 4 trägt ein Getriebezahnrad 5. Auf dem Zahnrad 5 ist die Rose 16 befestigt. Ein Servomotor 6 und ein Signalgenerator 7 sind auf der Oberseite des Kompassgehäuses la befestigt. Die Ausgangswelle 6a des Servomotors 6 tragt ein Zahnrad 8 mit einer dem Zahnrad 5 entsprechenden Zähnung. Die Welle 7a des Signalgenerators 7 trägt ein ebenfalls entsprechend der Zähnung des Zahnrades 5 gezähntes Getriebezahnrad 9. Die Zahnräder 8 und 9 kämmen mit dem Zahnrad 5. Ein elektrischer Messwertgeber 10 kann eine relative Verstellung der Nachlaufwelle 3 gegenüber den Zahnrad 5 erfassen. Er erzeugt ein dieser relativen Verschiebung entsprechendes Signal. Der Messwertgeber 10 ist also funktionell zwischen der sich im Lager 4 drehenden Nachlaufwelle 3 und dem ebenfalls am Lager 4 gelagerten Zahnrad 5 eingeschaltet.A gyrocompass of the invention is shown in FIG. The compass 1 shown in Fig. 2 is surrounded by a compass housing la. One of the two trailing shafts 3 or 3 * of the gyrocompass 1 ″, for example the upper trailing shaft 3, extends over the upper edge of the housing la and a bearing 4 consisting of an inner and an outer, not shown in detail in the drawings Bearing ring consists. The bearing 4 is attached to the upper end of the follower shaft 3 in such a way that the inner The bearing ring rotatably supports the upper end of the follower shaft 3. The outer ring of the bearing 4 carries a gearwheel 5. The rose 16 is attached to the gearwheel 5. A servo motor 6 and a signal generator 7 are attached to the top of the compass housing la. The output shaft 6a of the servo motor 6 carries a gear 8 with a toothing corresponding to the gear 5. The shaft 7a of the signal generator 7 also carries a corresponding toothing of the gearwheel 5 toothed gearwheel 9. The gears 8 and 9 mesh with the gearwheel 5. An electrical transducer 10 can be a relative adjustment of the trailing shaft 3 grasp opposite the gear 5. It generates a signal corresponding to this relative displacement. The measuring transducer 10 is therefore functional between the follower shaft 3 rotating in the bearing 4 and the also Gear 5 mounted on bearing 4 is switched on.

Der in der Fig. 2 gezeigte Servomotor 13 ist ein üblicher Nachlaufeervomotor. In dem Nachlaufring 14 iat ein SensorThe servomotor 13 shown in Fig. 2 is a common one Follower servo motor. A sensor is located in the follower ring 14

40985 1/035640985 1/0356

aufgehängt« der im wesentlichen aus einem Kreiselgehäuse und einem darin untergebrachten Kreiselrotor besteht.suspended "which essentially consists of a gyro housing and a gyro rotor housed therein.

Beim Betrieb des Kreiselkompass 1 der Erfindung werden die Nachlaufwellen 3 und 3· gedreht. Zwischen der oberen Nachlaufwelle 3 und dem Zahnrad 5 wird eine relative Verschiebung erzeugt. Der Messwertfühler 10 erzeugt ein dieser relativen Verschiebung entsprechendes elektrisches Signal. Das vom Messwertgeber 10 erzeugte elektrische Signal wird Über eine Korrekturschaltung 11 und einen Verstärker 12 auf den Servomotor 6 gegeben (Fig. 3). Unter Führung durch dieses korrigierte und verstärkte Signal verstellt der Servomotor 6 das am äusseren Lagerring des Lagers 4 befestigte Zahnrad 5. Dazu dient das Getriebezahnrad 8 auf der Ausgangewelle 6a des Servomotors 6. Das Zahnrad wird so lange gedreht, bis die relative Verschiebung de· Zahnrades 5 gegenüber der Nachlaufwelle 3 innerhalb eines vorgegebenen Korrekturbereiches liegt. Das Zahnrad folgt also der Nachlaufwelle 3 mit Hilfe des aus dem Messwertgeber 10 und dem Servomotor 6 bestehenden Servosystems korrekt nach. Die auf dem Zahnrad 5 befestigte Rose 16 zeigt also stets den wahren Azimuth des Kreiselkompass 1 an.When operating the gyrocompass 1 of the invention, the Follower shafts 3 and 3 · rotated. Between the upper trailing shaft 3 and the gear 5, a relative displacement is generated. The measured value sensor 10 generates one of these relative displacement corresponding electrical signal. The electrical signal generated by the transducer 10 is Given to the servomotor 6 via a correction circuit 11 and an amplifier 12 (FIG. 3). Under guidance by This corrected and amplified signal is adjusted by the servomotor 6 which is attached to the outer bearing ring of the bearing 4 Gear wheel 5. The gear wheel 8 on the output shaft 6a of the servo motor 6 is used for this purpose. The gear wheel is rotated until the relative displacement of the gearwheel 5 with respect to the follower shaft 3 within of a predetermined correction range. The gear thus follows the follower shaft 3 with the help of the Sensor 10 and the servo motor 6 existing servo system correctly. The one attached to the gear 5 Rose 16 therefore always shows the true azimuth of gyrocompass 1.

lfie bereits beschrieben, kämmt das Zahnrad 5 weiterhin mit dem Zahnrad 9« das auf der Eingangswelle 7a des Signalgenerators 7 befestigt ist. Auf diese Weise wird der vom Kreiselkompass 1 festgestellt wahre Azimuth auf den Signalgenerator 7 übertragen. Das vom Generator erzeugte Signal kann dann auf nicht gezeigte, an beliebiger Stelle angeordnete Töchter gegeben werden.As already described, the gear 5 continues to mesh with the gear 9 ″ which is attached to the input shaft 7a of the signal generator 7. That way will the true azimuth determined by the gyrocompass 1 is transmitted to the signal generator 7. That from the generator The generated signal can then be given to daughters, not shown, arranged at any point.

Das aus dem Messwertgeber 10, den Zahnrädern 5 und 8 und dem Servomotor 6 bestehende zweite Nachlaufelement des Hauptkompass der Erfindung sind ortsfest, vorzugsweiseThe second follower element of the consisting of the transducer 10, the gears 5 and 8 and the servomotor 6 Main compasses of the invention are stationary, preferably

409851/0356409851/0356

am Kompassgehäuse la, und in direkter Wirkverbindung mit der Nachlaufwelle 3 des Kreiselkompass gelagert. Dadurch kann die Gesamtvorrichtung kompakt und billig ausgelegt und hergestellt werden.on the compass housing la, and in direct operative connection with mounted on the trailing shaft 3 of the gyrocompass. As a result, the overall device can be designed to be compact and inexpensive and be manufactured.

Die zuvor als Ausführungsbeispiel beschriebene Vorrichtung der Erfindung kann selbstverständlich auch ohne Korrekturkreis 11 gebaut werden. Die von einem solchen Gerät .erhaltenen Werte sind dann unkorrigiert.The device of the invention described above as an exemplary embodiment can of course also be used without a correction circuit 11 to be built. The values obtained from such a device are then uncorrected.

Die fixierten Teile, an denen das zweite Nachlaufelement erfindungsgemäss gelagert ist, sind in dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel das Kompassgehäuse la' bzw. in diesen angeordnete Lager. Als solche fixierte ortsfeste Teile können jedoch auch andere Bauelemente des Kompass dienen, vorzugsweise ein vertikaler Ring des Kreiselkompass.The fixed parts on which the second trailing element is stored according to the invention, the compass housing la 'or in the described exemplary embodiment arranged bearings. However, other components of the compass can also serve as such fixed stationary parts, preferably a vertical ring of the gyrocompass.

Der Fachmann wird leicht feststellen, dass das beschriebene Ausführungsbeispiel einen Kreiselkompass vom Typ des Sperry-Kompass betrifft. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich gleicherweise auf andere kreiselkompasstypen anwendbar, beispielsweise auf einen Schwiimkreiselkotnpass, in dem das Sensorelement oder die Kreiselkugel schwingend gelagert sind.Those skilled in the art will easily find that what has been described Embodiment relates to a gyro compass of the Sperry compass type. However, the invention is of course, equally applicable to other types of gyro compass, for example a floating gyro pass, in which the sensor element or the gyroscope ball are mounted in a swinging manner.

Nach Kenntnisnahme der vorstehenden Beschreibung und der Ansprüche kann der Fachmann ohne erfinderisches Zutun mühelos eine Reihe weiterer Modifikationen der Erfindung, insbesondere Anpassungen an Spezialfälle, vornehmen.After taking note of the above description and the claims, the person skilled in the art can without inventive step easily a number of further modifications of the invention, in particular, make adjustments to special cases.

409851/0356409851/0356

Claims

1. Gyro compass, characterized by a gyro housing -> ^ or a spinning ball, a first Nachlaufeleraent for Tracking the gyro housing fczw. the top ball and by a second trailing element «that between the Follower shaft of the first follower element and one stationary support element for the first trailing element arranged iat.

2. Gyro compass according to claim l _f, characterized in that the second tracking element comprises a gear «a signal generator with an input shaft and a gear which meshes with the aforementioned gear, as well as a compass rose connected to the first gear.

3. Gyro compass according to one of claims 1 or 2 _t characterized by a transducer for detecting and signaling a shift between a trailing shaft and the first gear and by a servo motor which provides the second trailing element under guidance by the output signal of the transducer.

4. Gyro compass according to one of claims 1 to 3, characterized by a correction circuit for correcting the speed and the latitude deviation which the output signal of the transducer picks up and corrects it on the servo motor.

409851/0356409851/0356