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Schwungring für Torpedoseitensteuerung. Die Erfindung bezieht sich.
auf einen neuen Schwungring für die Torpedoseitensteuerung und gehört zu derjenigen
bekannten Art, bei welcher die Umdrehung des Ringes durch ständig auf die Schaufeln
wirkende Luftströme nach dem Anlassen dauernd aufrecht erhalten wird, und bei welcher
die Zuführung der Luft zu den Düsen durch den Zapfen des äußeren Tragringes erfolgt.
Die Erfindung hat den Zweck, .die Wirkung der Luft unabhängig von der relativen
Lage des Schwungringes immer gleich stark und gleichmäßig zentral wirken zu lassen.
Zu diesem Zweck sind die Schaufeln, auf welche die Luftströme einwirken, auf der
ganzen Breite des an seiner Außenfläche kugelig geformten Schwungringes in gleichbleibender
Tiefe eingeschnitten, während die beiden je nach oben und unten in der senkrechten
Mittelebene des äußeren Tragringes liegenden Luftdüsen gegen die durch die Drehachse
des äußeren Tragringes und die Drehachse des Schwungringes gelegte Ebene in zur
Drehrichtung des Schwungringes entgegengesetzter Richtung so weit aus der Drehachse
des äußeren Tragringes verschoben sind, daß ihre Strahlen die durch die Schaufelmitte
gelegte Kugeloberfläche stets an den höchsten bzw. tiefsten Punkten berühren.
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Auf der Zeichnung ist ein Schwungring der neuen Art dargestellt.
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Fig. r ist ein Schnitt durch die Mittelebene des senkrechten Kreises.
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Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Schwingacbse in Richtung der Linie
A-B des senkrechten Kreises und der Achse der Schwungmasse. Der senkrechte 'Tragring
C schwingt in bekannter Weise um Drehzapfen, die von dem Gestell G des Apparates
getragen werden. Ein- Kanal J in dem Gestell G speist eine Ringnut M, die stets
in Verbindung mit dem wagerechten Arm K des knieförmigen Kanals K, K1 steht,
dessen senkrechter Zweig nach der Achse des oberer. Spurzapfens Cl des senkrechten
Tragringes angeordnet ist, der Kanal KI mündet in den Kanal L, der sich durch die
Wand des senkrechten Tragringes C erstreckt und die an der Kreiswand befestigten
Düsen I, II speist. Welches auch die Stellung des senkrechten Tragringes
ist, die Luft kommt stets durch die Ringnut M in den Kanal K, K1 und wird von dort
nach den Düsen geführt, durch die sie gegen die Schwungmasse H geschleudert wird.
Die Mantelfläche der Schwungmasse ist irn Mittel kugelförmig ausgebildet und trägt
eingeschnittene Schaufeln. Nach der Erfindung sind diese Schaufeln, deren Arbeitsfläche
a eben ist, derart angeordnet, daß die Ebene dieser Fläche durch die Achse
X, 0, X1 der Schwungmasse geht;' die Tiefe P jeder Schaufel ist konstant
auf die ganze Ausdehnung der Schaufel.
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Die obere Düse I ist entgegen der Drehrichtung der Schwungmasse seitlich
gegen die Ebene verschoben, die durch die Achse. A, B des senkrechten Tragringes
und durch die Achse X, 0, X1 der Schwungmasse geht, derart, daß die mittlere Richtung
i des aus der Düse I tretenden Strahls durch den höchsten Punkt der mittleren Mantelfläche
der Schwungmasse geht; diese Bedingung ist sehr wichtig
für die
gesuchte Wirkung. Die untere Düse Il ist in einer mit der oberen Düse symmetrischen
Lage zum Mittelpunkt des senkrechten Tragringes angeordnet, und sein Strahl il wirkt
stets auf den untersten Punkt P der mittleren Mantelfläche der Schwungmasse. Der
wagerechte Tragring F ist in bekannter Weise zwischen dem senkrechten Tragring C
und der Schwungmasse H angeordnet. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende
Die Luftströme aus den Düsen 1, 11 ergeben Reaktionen auf den senkrechten Tragring;
aber diese Reaktionen, die infolge der Anordnung der Düsen in der zum senkrechten
Tragring symmetrischen Ebene: in dieser selben Ebene ausgeübt werden, werden von
den Spurzapfen des senkrechten Tragringes aufgenommen und greifen in keiner Weise
störend in die Wirkung des Gyroskops ein. Beim Aufschlag auf die Schaufeln üben
die Luftstrahlen normale Stoßkräfte auf die Schaufeln aus. Da diese Schaufeln eben
sind und durch die Achse der Schwungmasse gehen, überträgt sich der Stoß der Luftströme
durch eine Kraft, die sich stets in der Symmetrieebene des senkrechten Tragringes
befindet. Im Mittel befinden sich die Angriffspunkte der beiden gleichen und entgegengesetzten
Kräfte an den Punkten N, P (dem höchsten * und dem tiefsten) der Schwungmasse, und
ihre mittleren Richtungen sind _ N, Q und P, R, wagerechte Tangenten an dem Kreis,
der in der mittleren Oberfläche der Schwungmasse durch die .Symmetrieebene des senkrechten
Tragringes der Schwungmasse abgeschnitten wird. Es ergibt sich, daß die Kräfte
N, Q und P, R die Unterhaltung der Schwungmassenbewegung bewirken, indem
sie ein Drehmoment um die Achse X, 0, X1 erzeugen.
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Andererseits können diese Kräfte niemals irgendeine schädliche Abweichung
der Schwungmasse hervorrufen. Infolge der besonderen Eigenschaften eines Körpers
in schneller Drehbewegung kann eine Drehung der Schwungmasse um die Achse A, B nicht
stattfinden außer durch Kräfte, die ein Moment, größer als Null, um die Achse D,
E- erzeugen; die Kräfte N, Q und P, R aber sind parallel D, E. Sie geben also ein
Moment gleich Null zur Achse D, E. Hieraus ergibt sich, daß die Abweichung um die
Achse A, B stets gleich Null ist. Wenn die Schwungmasse, wie in Fig. 2 gezeigt,
sich neigt, haben die Kräfte, die sich bei N und P auf der Fig. i projizieren, ein
Moment, größer als Null, um die Achse S, S1, die in der Ebene der Fig. 2 liegt;
man kann sehen, daß dieses Moment stets das Bestreben hat, die Achse X, 0, X1 in
eine senkrechte Lage zur Achse A, B zu führen, ohne eine Drehung um -d-.*e
Achse A, B hervorzurufen. Würde man die Angriffspunkte der Luftströme nicht an dem
höchsten und dem tiefsten Punkt N und P angreifen lassen, so würde, wenn man auch
die Symmetrie aufrecht erhalten würde, bei einer Neigung das oben gezeigte Ergebnis
nicht erzielt werden können; die Aktionen auf die Schaufeln der Schwungmasse (die
stets in einer' Ebene normal zur Achse X, 0, X1 wirken) würden ein Moment;
größer als Null, zur Achse D, E haben, und es würde sich, immer gemäß den besonderen
Eigenschaften der schnell gedrehten Körper, eine Abweichung um die Achse
A, B des senkrechten Tragrinringes ergeben. Immerhin, wenn die beiden Angriffspunkte
sich auf der Achse D, E des senkrechten Tragringes befänden, würde keine Abweichung
um die Achse A, B entstehen, aber die selbsttätige- Aufrichtung bei einer
Neigung gegenüber der Wagexechtenwürde nicht mehr erfolgen.