DE3306616C2

DE3306616C2 - Vorrichtung zum Verriegeln und Entriegeln von Kreiselgeräten

Info

Publication number: DE3306616C2
Application number: DE3306616A
Authority: DE
Inventors: Jacques Charles Saint-Denis Guerin
Original assignee: Societe dEtudes et de Realisations Electroniques
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1982-06-24
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1985-10-24
Also published as: IT8320163A0; FR2529322B1; US4606239A; DE3306616A1; IT1161024B; FR2529322A1

Abstract

Vorrichtung zur Sperrung und Entblockung von Kreiselgeräten, die über einen am Ende einer Welle angeordneten Innenkardan montiert sind. Die Welle nimmt eine Schraubmuffe auf, die auf diese Welle und in den Kreisel geschraubt werden kann, um den Kreisel, die Welle und die Muffe zu einer starren Einheit zu verbinden und hierdurch den Innenkardan von den Kräften zu entlasten, die auf den Kreisel einwirken, wenn dieser sich in der Verriegelungsstellung befindet. Die Muffe wird durch eine Spiralfeder im Sinne eines Losschraubens beaufschlagt, um den Kreisel in die "Entriegelungs"-Stellung zu bringen - Anwendung auf die Lenkung von Flugkörpern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln und Entriegeln eines Kreiselgerätes, welches drehbar auf einem lnnenkardan montiert ist, der seinerseits am Ende einer Welle sitzt, die fest mit einem die Vorrichtung aufnehmendem Gehäuse verbunden ist.

Derartige Kreiselgeräte werden als Detektorelemente eines Steuer- und Lenksystems für Flugkörper oder Projektile mit sehr hohen Anfangsbeschleunigungen verwendet, die zum Beispiel von Mörsern oder Geschützen abgefeuert werden, wobei sie als Winkelmeßwertgeber oder auch als Zielstabilisatoren der Zielsuchköpfe dieser Flugkörper oder Projektile eingesetzt wer

den.

Bei derartigen Kreiselgeräten muß beim Start des Flugkörpers der Kreisel verriegelt und erst unterhalb eines gewissen Verzögerungsniveaus des Flugkörpers 5 oder nach einer vorbestimmten Zeit nach seinem Abfeuern in Drehbewegung versetzt werden.

Es sind Vorrichtungen bekannt, die es ermöglichen, die empfindlichen Lager der Kreisel gegendie Kräfte zu sichern, die durch die Beschleunigungen während der

ίο Startphase des Flugkörpers freigesetzt werden. Im französischen Zusatzpatent FR 21 35 750 ist z. B. ein Kreiselsystem beschrieben, mittels welchem ein Flugkörper stabilisiert werden soIL Dabei sind die Lager der Kreiselgeräte in Rahmen montiert, weiche zur Anlage an einstellbaren Anschlägen kommen können, wobei die Lager durch elastische Dämpfungsorgane gegenüber den Rahmen isoliert sind.

Bei einer in der französischen Patentanmeldung FR 23 44 000 beschriebenen Vorrichtung erfolgt die Dämpfung der auf die Lager des Kreisels einwirkenden Beschleunigungskraftc durch zwei Lagerpaarc, von denen das eine, überdimensioniert, die beim Abfeuern auftretenden Kräfte absorbiert, während das zweite auf Dämpfern montierte Lagerpaar sich an die Stelle des ersten setzt, um den Lauf zu sichern, sobald die Beschleunigungskräfte das Ganze nicht mehr beaufschlagen.

Bei den bekannten Vorrichtungen drehen sich die Kreiselgeräte in Lagern, welche beiderseits des Kreisels angeordnet und axial ausgerichtet sind, wobei ganz allgemein die Beschleunigungskräfte die Lager radial beanspruchen.

Bei einem Kreiselgerät welches drehbar am Ende einer Welle mittels eines einzigen Innenkardans montiert ist, wirken die Beschleunigungskräfte axial, so daß die bisher bekannten Vorrichtungen zur Verriegelung des Kreisels und zur Dämpfung der Beschleunigungskräfte nicht mehr brauchbar sind
Die Erfindung hat sich daher c'> Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche gleichzeitig die auf den lnnenkardan einwirkenden Beschleunigungskräfte herabgesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Schraubmuffe vorgesehen ist, welche ein mit einem gleichartigen Außengewinde der Welle zusammenwirkendes Innengewinde sowie ein mit einem entsprechenden Innengewinde des Kreisels zusammenwirkendes Außengewinde aufweist, daß ein Drehtrieb

so für die Schraubmuffe vorgesehen ist, durch welchen die Schraubmuffe längs der Welle zwischen einer Verriege- !ungsposition, in welcher die Schraubmuffe mit der Welle und gleichzeitig mit dem Kreisel verschraubt und einer Entriegeiungsposition verschiebbar ist, in welcher die Schraubmuffe nur noch mit der Welle verschraubt ist, und daß ein mit der Schraubmuffe verschiebbarer und mit dem Kreisel in dessen Verriegelungsposition derart zusammenwirkender Zapfen vorgesehen ist, daß ein die Anfangsposition des Kreisels veränderndes Störmoment verhinderbar ist.

Zweckmäßigerweise ist die Schraubmuffe durch ihren Drehtrieb derart beaufschlagbar, daß sie sich aus dem Kreisel herausschraubt und dadurch diesen freigibt. Vorzugsweise besteht der Drehtrieb aus einer Spiralfeder.

Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung ist der lnnenkardan auf der Welle mittels elastischer Elemente montiert, durch welche unter der Einwirkung der

auf den Kreisel bei Verschiebung der Schraubmurfe mit dem Kreisel längs der Wellenachse das Spiel in den Gewinden der Welle, der Schraubmuffe und des Kreisels ausgleiehbar ist, sobald der Kreisel festgelegt ist, wobei diese elastischen Elemente aus Ringdichtungen bestehen, welche beiderseits des Innenkäfigs des als Kugelgelenk ausgebildeten Innenkardans auf der Welle sitzen.

Des weiteren sind Organe vorgesehen, durch welche die Schraubmuffe bei festgelegtem Kreisel arretierbar ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert; es zeigt

F i g. 1 im Längsschnitt durch eine Vertikalebene eine Vorrichtung in Verriegeiungsstellung;

Fig.2 in vergrößertem Maßstab ein Detail aus Fig.l;

F i g. 3 einen Schnitt lüngs der Linie I-I durch F i g. 1; und

Fiß.4 einen Teilschnitt längs der Linie H-II durch Fig. T.

In F i g. 1 ist die in einem Gehäuse 2 untergebrachte Vorrichtung 1 zum Verriegeln und Entriegeln in der Verriegeiungsstellung eines Kreisels 3 dargestellt, der durch einen in der Zeichnung als Kugelgelenk dargestellten Innenkardan 5 auf dem Ende einer Welle 4 montiert ist Wenn sich die Vorrichtung 1 in der Entriegelungsstellung befindet, ist der Kreisel frei und kann sich am Ende der Welle 4 um seine Längsachse XX' drehen. Der Kreisel wird durch in der Zeichnung nicht dargestellte Organe in Drehbewegung versetzt, bei denen es sich in bekannter Weise um elektrische, pneumatische oder mechanische Mittel handeln kann.

Der Innenkardan 5 ist als Kugelgelenk in F i g. 2 im Detail in vergrößertem Maßstab dargestellt Er besteht aus einem Innenkäfig 5a, Kugeln und einem Außenkäfig 5b. Der Innenkäfig 5a ist auf einer Achse mit angearbeitetem Schulterstück am Ende der Welle 4 montiert Er wird durc'i die Mutter und Gegenmutter 6 blockiert. Zwischen dem Innenkäfig a einerseits und der Schulter der Welle 4 sowie der Mutter 6 andererseits sind zwei elastische Naben 7a und Tb eingelegt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Ringdichtungen gebildet werden. Der Außenkäfig 5b sitzt in einer Bohrung des Kreisels 3 und ist h dieser durch einen Schraubring 8 fixiert

Die Welle 4 sitzt fest in einem Körper 9, der im Gehäuse 2 fixiert ist. Die Welle ist über einen Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde der Steigung (p) versehen und nimmt eine Schraubmuffe 10 auf, die je nach ihrer Dr^hantriebsbewegung in Richtung auf den Kreisel 3 vorgeschoben oder von diesem zurückgezogen werden kann. Diese Schraubmuffe 10 besitzt ein Außengewinde mit dc/selben Steigung (p), das sich in den Kreisel 3 einschraubt. Diese beiden Gewinde sind vorzugsweise als Trapezgebinde ausgebildet. Ein Zapfen 11, der teilweise im Körper 9 gelagert ist, begleitet in Längsrichtung und parallel zur Achse XX'die Verschiebung der Schraubmuffe 10, um in eine im Kreisel 3 ausgebildete Öffnung 12 einzutreten. Hierzu ist der Zapfen 11 mit einer Schulter 11a versehen, die in eine Auskehlung der Schraubmuffe 10 eingreift. Die gegen die Schulter drückenden Seitenflächen dieser Auskehlung bewirken, daß der Zapfen 11 der Längsbewegung der Schraubmuffe 10 folgt. Das Einschrauben der Schraubmuffe 10 in d^n Kreisel 3 wird durch eine Achse 13 begrenzt, die in eine in der Muffe 10 vorgesehene Öffnung eingreift, wenn diese gegen Ende der Einschraubbewegung der Schraubmuffe 10 dieser Achse 13 gegenüberliegt
Wie die Figur zeigt, kann die Achse 13 der Kern eines Elektromagneten 14 sein, der, gesteuert, diese Achse anzieht und sie von der £chraubmuffe 10 löst Die freigegebene Schraubmuffe 10 wird alsdann derart beaufschlagt daß sie sich sehr schnell aus dem Kreisel 3 herausschraubt wobei sie den Zapfen 11 in ihrer Rück-

:o wärtsbewegung mitnimmt. Der Zapfen 11 tritt erst nach der Trennung der Schraubmuffe 10 vom Kreise! 3 aus diesem heraus, um kein Störmotnent zu bewirken, welches die Stellung des Kreisels 3 verändern könnte.
Bei einer bevorzugten Ausf ührungsform ist der Drehtrieb für die Schraubmuffe eine Spiralfeder 15, deren äußeres Windungsende an einer Trommel 16 befestigt ist, während eine umgebogene Innenwindung wie F i g. 3 zeigt durch eine in der Schraubmuffe 10 angebrachte Rastkerbe 10a festgehalten wird, wenn die Schraubnuffe in den Kreisel 3 eingeschraubt ist

Die Spiralfeder 15 wird durch ek cn Sch'.üssel 17 aufgezogen, der in eine am Umfang der Trommel 16 eingeschnittene Verzahnung 18 eingreift Sobald die Spiralfeder 15 aufgezogen ist, wird, wie F i g. 4 zeigt, eine Fixierung der Trommel 16 im Körper 9 durch eine Sperrklinke 19 -srreicht die unter der Einwirkung einer Feder 20 in eine Zahnlücke der Verzahnung 18 einrastet und somit jede gegenläufige Bewegung verhindert. Auf der Schraubmuffe 10 kann eine Hülse 21 montiert sein, um zu vermeiden, daß die Innenwindung der einmal aufgezogenen Feder 15 die Schraubmuffe 10 bremst.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verriegeln und Entriegeln eines Kreiselgerätes, welches drehbar auf einem Innenkardan montiert ist, der seinerseits am Ende einer Welle sitzt, die fest mit einem die Vorrichtung aufnehmendem Gehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubmuffe (10) vorgesehen ist, welche ein mit einem gleichartigen Außengewinde der Welle (4) zusammenwirkendes Innengewinde sowie ein mit einem entsprechenden Innnengewinde des Kreisels (3) zusammenwirkendes Außengev/inde aufweist, daß ein Drehtrieb (IS) für die Schraubmuffe vorgesehen ist, durch welchen die Schraubmuffe längs der Welle (4) zwischen einer Verriegelungsposition, in welcher die Schraubmuffe mit der Welle und gleichzeitig mit dem Kreisel verschraubt und einer Entriegeiungsposition verschiebbar ist, in w ilcher die Schraubmuffe nur noch mit der Weiie verschraubl ist, und daß ein mit der Schraubmuffe verschiebbarer und mit dem Kreisel in dessen Verriegelungsposition derart zusammenwirkender Zapfen (11) vorgesehen ist, daß ein die Anfangsposition des Kreisels veränderndes Störmoment verhinderbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubmuffe (10) durch ihren Drehtrieb (15) derart beaufschlagbar ist, daß sie sich aus dem Kreisel (3) herausschraubt und dadurch diesen freigibt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da3 der Drehtrieb aus einer Spiralfeder (15) besteht

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der !nnenkardan (5) auf der Welle (4) mittels elastischer Elemente (7a, 7 b) montiert ist, durch welche unter der Einwirkung der auf den Kreisel (3) bei Verschiebung der Schraubmuffe mit dem Kreisel längs der Wellenachse das Spiel in den Gewinden der Welle, der Schraubmuffe und des Kreisels ausgleichbar ist, sobald der Kreisel festgelegt ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente aus Ringdichtungen (7a, 7b) bestehen, welche beiderseits des Innenkäfigs (5a) des als Kugelgelenk ausgebildeten Innenkardans (5) auf der Welle (4) sitzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Organe (13,14) vorgesehen sind, durch welche die Schraubmuffe (10) bei festgelegtem Kreisel arretierbar ist.