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Einrichtung zum Stabilisieren einer Richtung im Raume. Den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung bildet eine Einrichtung zum Stabilisieren einer Richtung
im Raume, bei der Mittel vorgesehen sind, durch die bei unerwünschten Drehbewegungen
der stabilisierbaren körperlichen Achse der Stabilisierungsvorrichtung ein an die
körperliche Achse angeschlossenes und die festzulegende Richtung beeinflussendes
Organ in solchem Maße zusätzlich verstellt werden kann, daß die durch die unerwünschte
Drehbewegung hervorgerufene Verstellung dieses Organs wieder rückgängig gemacht
wird.
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Auf der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
drei Feuerleitungsanlagen für Schiffsgeschütze in schematischer Darstellungsweise
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. I das erste Ausführungsbeispiel, Abb. a eine
von links gesehene Ansicht der im Geschützstande befindlichen Teile der Abb. I und
Abb. 3 und 4 das zweite und dritte Ausführtrngsbeispiel.
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Es soll zunächst das erste Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
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In einem Beobachtungsstande des Schiffes befindet sich ein tun eine
aufrechte Achse drehbarer Lagerkörper A, der eine an ihm kardanisch aufgehängte
(nicht dargestellte) Kreiselvorrichtung mit einem Gehäuse a1 umschließt. Auf das
eine Ende der das Gehäuse a1 durchdringenden, durch den Kreisel stabilisierbaren
körperlichen Achse a² ist ein Zahnradsektor a³ aufgekeilt, der mit dem einen Mitelrade
b¹ eines Umlaufrädergetriebes durch ein Stirnrad b² zwangläufig verbunden ist. Das
Umlaufrad b³ des Umlaufrädergetriebes sitzt auf dem rechtwinklig abgebogenen Ende
einer den Läufer B4 eines Gebers B4, B5 tragenden Welle B. Das andere Mittelrad
b6 ist auf einer die Welle B umschließenden Hohlwelle b7 befestigt, und mit einem
Handrade C unter Zwischenschaltung eines selbstsperrenden Schneckengetriebes in
der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zwangläufig verbunden. Das andere Ende
der stabilisierbaren körperlichen Achsea² trägt das eine Mittelrad a5 eines zweiten
Umlaufrädergetriebes, dessen Umlaufrad aß auf dem rechtwinklig abgebogenen Ende
einer Welle a7 und dessen anderes Mittelrad a$ auf einer die Welle a' umschließenden
Hohlwelle as befestigt ist. Die mit der stabilierharen körperlichen Achse a= gleichachsige
Welle a' trägt an ihrem. freien Ende ein starr mit ihr verbundenes Zielfernrohr
A1°, und die Hohl welle a? ist mit dem. Handrade C unter Zwischenschaltung eines
selbstsperrenden Schnekkengetrie#bes zwan:gläufig verbunden,.
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Von dem Geber B 1, B' führt eine Leitung bs zu einem an der Geschützlafette
D angeordneten: Empfänger Dl. Ein an, dem Schildzapfen G gleichachsig zu ihm angebrachter
Zapfen wird von einem Hohlzapfen E lose drehbar umschlossen. Der Hohlzapfen E
trägt
einen abwärts gerichteten und an seiner Spitze mit einer Marke e³versehenen Zeiger
e² sowie ein Schneckenrad e¹. Auf der Läuferwelle d2 (Abb. 2) des Empfängers Dl
ist eine Schnecke d³ befestigt, die mit dem Schneckenrade e¹ zusammenarbeitet. Auf
die Marke e3 des Zeigers e² ist eine an der Spitze eines Zeigers F angeordnete Gegenmarke
f¹ einstellbar. Der Zeiger F ist an dem Schildzapfen G derart angeordnet, daß er
gegenüber diesem durch Vermittlung einer nicht dargestellten Vorrichtung der Zielentfernung
entsprechend eingestellt werden kann und im übrigen an den Drehbewegungen des Schildzapfens
teilnimmt.
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Soll mit Hilfe der beschriebenen Feuerleitungsainlage das seitlich
eingerichtete Geschütz die Höhenrichtung erhalten und bei schlingerndem Schiffe,
z. B. beim Durcbgange durch die mittlere Schwimmlage des Schiffes, abgefeuert werden,
so wird zunächst der Zeiger F in bezug auf den Schildzapfen der Zielentfernung entsprechend
eingestellt und hierauf das Geschützrohr samt dem Zeiger F mittels der (nicht dargestellten)
Höhenrichtmaschine, so geschwenkt, daß die Gegenmarke f¹ der Marke e3 wieder gegenübersteht.
Außerdem wird der im Beobachtungsstande befindliche Kreisel in Gang gesetzt und
das Fernrohr A¹° durch Schwenken des Lagers A um seine aufrechte Achse auf das Ziel
eingerichtet. Schlingert nun das Schiff, so wird die stabilisierbare Welle a2 unter
der Wirkung des Kreisels ihre Winkelstellung im Raume beizubehalten suchen, und
es findet demgemäß zwischen ihr und dem an den Schlingerbewegungen des Schiffes
teilnehmenden Lager A eine Relativdrehung statt. An dieser Relativdrehung nimmt
einmal durch Vermittlung des Getriebes a5, a6, a7 das Zielfernrohr A¹° in der Weise
teil, daß es vorerst ebenfalls seine auf das Ziel gerichtete Lage beibehält; außerdem
überträgt sich die erwähnte Relativdrehung der stabilisierbaren körperlichen Achse
a2 durch Vermittlung des Getriebes a3, b2, b¹, b³, B derart auf den Läufer B4, daß
der mit dem zugehörigen Empfänger Dl zwangläufig verbundene und die Marke e3 tragende
Zeigere² ebenfalls seine Lage im Raume beibehält. Es findet dementsprechend auch
eine Relativdrehung zwischen demn Zeiger e2 und dem an den Schlingerbewegungen des
Geschützes teilnehmenden Zeiger F statt, und das Geschützrohr nimmt jedesmal dann
seine der Zielentfernung entsprechende Winkelstellung im Raume ein, wenn die Gegenmarke
f¹ beim Durcbgange cdes Schiffes durch die mittlere Schwimmlage der Marke e³ des
Zeigers e2 gegenübersteht. In diesem Augenblicke muß daher das Abfeuern des Geschützes
erfolgen. Kommt im Laufe des beschriebenen Richtvorganges, z. B. unter dem Einflusse
der Präzisionsbewegung des Kreisels, eine unerwünschte, aber nicht immer vermeidbare
Drehbewegung der stabilisierbaren. körperlichen Achse a² vor, so überträgt sich
diese Drehbewegung einerseits über das Getriebe a5, a6 a7 auf das Zielfernrohr A¹°
und anderseits über das Getriebe a3, b2, b¹, b3, B auf den Läufer B4 des Gebers
der Fernsteuerung. Das Zielfernrohr All behält daher seine bisher auf das Ziel gerichtete
Lage nicht bei, und auch der mittels der Fernleitung b8, des Empfängers -Dl und
des Getriebes d2, d3, e¹, E an den Geber B4, B5 angeschlossene Zeiger e² ändert
seine Winkelstellung im Raume. In diesem Falle dreht der durch das Fernrohr
All zielende Bedienungsmann. das Handrad C j e nach dem Ausschlage des Zielfernrohres
A1° im einen oder anderen, Sinne. Er erteilt dadurch erstens dem Zielfernrohr
All, welches durch: Glas aus der Zeichnung ersichtliche Schnzckengetriebe
und das Getriebe a3, ges, a°, a7 mit dem Handrade C verbunden ist, eine zusätzliche
Verstellung. Die Drehung des Handrades C wird so. lange fortgesetzt, bis das Zielfernrohr
All wieder seine auf das Ziel gerichtete Lage einnimmt. Die erwähnte Drehung
des Handrades C überträgt sich außerdem durch Vermittlung cles Getriebes b7,
b°, b3, B auf den Läufer 1j4 des Gebers B4, B' der Fernsteuerung sowie
auf den an diesen angeschlossenen Zeigere?. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß
die dem Zielfernrohre All' durch Drehen cies Handrades C erteilte zusätzliche
Verstellung mit derjenigen des Zeigers e2 im Sinne und in der Größe übereinstimmt.
Sobald daher im Verlaufe der Drehhewegung des Handrades C das Zielfernrohr
All wieder seine auf das Ziel gerichtete Lage einnimmt, hat auch der Zeigere'
wieder diejenige Wi.nkeistellunig im @ Raume ,erreicht, die er vor Beginn der .unerwünschten
Drehbewegung der stabilisierbaren körperlichen Achse a2 eingenommen hatte. Das durch
die unerwünschfe Drehbewegung der stabilisierbaren körperlichen; Achse a.2 hervorgerufene
Auswandern des Läufers B4 des Gebers der Fernsteuerung und damit des Zeigers e2
ist daher beseitigt, und das Handrad C wird dementsprechend stillgesetzt.
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Genau dieselbe Wirkung hinsichtliche der Winkelstellung des Zeigers
e2 wird erzielt, wenn bei unerwünschten Drehbewegungen der körperlichen Achse a2
durch entsprechendes Drehen: des Handrades C dafür gesorgt wird, daß das Zielfernrohr
All dauernd seine auf das Ziel gerichtete Lage beibehält.
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Bei dem in Abb.3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiele ist die
(nicht dargestellte
) Kreiselvorrichtung an einem im Innern des
Schiffes befindlichen, die Kreiselvorrichtung mit einem Gehäuse a umschließenden
Lagerkörper A kardanisch aufgehängt. Die stabilisierbare körperliche Achse a2 der
Kreiselvorrichtung ist in einer dem ersten Ausführungsbeispiele entsprechenden Weise
durch ein Stirnrädergetriebe a3, b2 mit dem einen Mittelrede b¹ eines Umläufrädergetriebes
zwangläufig verbunden. Das auf einem rechtwinklig abgebogenen Ende einer Welle B
sitzende Umlaufrad b³ steht mit dem Läufer B4 des Gebers B4, B5 einer Fernsteuerung
in zwangläufig r Verbindung. Das andere Mittelrad' b6 isst über ein ein selbstsperrendes
Schneckengetriebe enthaltendes Getriebe an ein Handrad b0 zwangläufig angeschlossen,
dessen Verdrehung an der Stellung zweier Gegenmarken b¹0 und b¹¹ eines na¹h dem
Grob- und Feinsysteme ausgebildeten Empfängers G ablesbar ist. Der Empfänger G ist
mit zwei seine Winkelstellung angebenden Zeigern g¹ und g2 ausgerüstet, die mit
den erwähnten Gegenmarken b¹0 und b¹¹ zusammenarbeiten. Der Geber B4, B5 der Fernsteuerung
ist durch Leitungen b¹2, b¹3 und b¹4 mit zwei parallel geschalteten Empfängern H
und Dl verbunden, von denen der eine, H, in einem Beobachtungstande des Schiffes
aufgestellt ist und zum Antriebe eines mit ihm zw angläufig verbundenen Zielfernrohres
J dient, während der andere, Dl, an der Lafette D des zu richtenden Geschützes angeordnet
ist. Der Empfänger Dl dient in einer dem ersten Ausführungsbeispiele genau entsprechenden
Weisse zum Stabilisieren eines eine Marke es tragenden Zeigers e2, auf die eine
an den Bewegungen des Schildzapfens teilnehmende Gegenmarke f¹ einstellbar ist.
Die Gegenmarke f l sitzt an einem Zeiger F, der gegenüber dem Schildzapfen in nicht
dargestellterWeise der Zielentfernung entsprechend einstellbar ist. In der Nähe
des Zielfernrohres J ist ein durch ein Handrad K drehbarer Geber M so aufgestellt,
daß das Handrad K dem durch das Fernrohr J zielenden Bedienungsmanne zur Hand liegt.
An dem Geber M ist über eine Fernleitung m der bereits erwähnte, bei der Kreiselvorrichtung
befindliche Empfänger G angeschlossen.
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Beim Betriebe des in Abb.3 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispieles
wird der im Innern des Schiffes befindliche Kreisel in Gang gesetzt, so daß bei
Schlingerbewegungen des Schiffes die s:tabillisierbare körperliche Achse d2 sowie
das an diese über die Fernsteuerung B4, B5, b¹2, b¹3, H angeschlossene Zielfernrohr
J und der die Marke es tragende Zeiger E2 ihre Winkellage im, Raume vorerst beibehalten.
In diesem Falle ist der Richtvorgang für das zu richtende Geschütz derselbe wie
im entsprechenden Falle des ersten Ausführungsbeispieles. Tritt aber eine unerwünschte
Drehbewegung der stabilisierbaren körperlichen Achse d2 ein, so ändert sich auch
die auf den Rautun bezogene Winkellage des mit der stabilisierbaren körperlichen
Achse a2 durch das Getriebe a, b2, b¹, b3, B verbundenen Läufers B4 des Gebers B4,
B5 der Fernsteuerung und damit auch die Winkellage der zugehörigen EmpfängerH und
Dl. Das Zielfernrohr J verliert daher seine bisher auf das Ziel gerichtete Einstellung,
und der die Marke e3 tragende Zeiger e2 verändert seine Winkelstellung im Raume.
In diesem Falle dreht der durch das Fernrohr J zielende Bedienungsmann das Handrad
K des Gebers M j e nach dem Ausschlage des Zielfernrohres J im einen oder andern
Sinne. An der hierdurch bewirkten Drehung des Gebers AM nimmt den an diesen durch
die Leitung ml angeschlossene Empfänger G teil, so daß die Empfängerzeiger g¹ und
g2 ihre Winkelstellang verändern. Das Handrad b0 wird dementsprechend in solchem
Sinne gedreht, daß die Gegenm½rken b¹0 und b¹¹ den Zeigern g¹ und g2 folgen. Diese
Drehung des Handrades b9 überträgt sich über das aus der Zeichnung ersichtliche
selbstsperrende Getriebe auf das eine Mittelrad b6 des Umlaufrädergetriebes b¹,
b3, b6 und bewirkt so eine zusätzliche Verstellung des Läufers B4 des Gebers B4,
B5. An dieser zusätzlichen Verstellung des Läufers B4 nehmen die zugehörigen Empfänger
H und Dl und damit die mit diesen zwangläufig verbundenen Teile, das Zielfernrohr
J und. der die Marke es tragende Zeiger e2, teil. Die Drehung; der Handräder K und
b9 erfolgt in solchem Sinne und; wird so lange fortgesetzt, bis dem durch das Fernrohr
J zielenden Bedienungsmanne das Ziel wieder im. Fadenkreuze des Fernrohres J erscheint.
Da beim Wiedereinspielen des Zieles in, das Fadenkreuz des Zielfernrohres J die
ursprüngliche, auf das Ziel gerichtete Winkellabe des -Zielfernrohres J wiederhergestellt
ist, und da, ferner dem Zeiger e2 durch das! angegebene Drehen des Handrades b9
dieselbe Winkelverstelluing erteilt wird wie dem Zielfernrohre J, so, hat auch der
Zeiger e= wieder diejenige Winkelstellung im Raume erreicht, die er vor Beginn vier
unerwünschten Drehbewegung der stabilisierbaren körperlichen; Achse e-2 inne hatte.
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Dieselbe Wirkung hinsichtlich; der Winkelstellung des Zeigers e2 wird
erzielt, wenn bei einer unerwünschten Drehbenvegung der stabilisierbaren körperlichen
Achse 0 die Handräder K und b9 so gedreht werden, daß das Zielfernrohr
J dauernd seine auf das Ziel gerichtete Lage beibehält.
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Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführ
¹ngsbeispiele
ist es möglich, den Empfänger G, g¹, g² sowie das Handrad b9 nebst Gegenzeigern
b¹°, b¹¹ wegfallen zu lassen und diese Teile durch einen Empfänger zu ersetzen,
der selbsttätig dem einen Mittelrade b6 und damit dem Läufer B4 eine zusätzliche
Verstellung erteilt.
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Bei dem in Abb. d. veranschaulichten dritten Ausführungsbeispiele
ist die (nicht dargestellte) Kreiselvorrichtung an einem im Innern des Schiffes
befindlichen, die Kreiselvorrichtung mit einem Gehäuse a¹ umschließenden Lagerkörper
A kardanisch aufgehängt. Das eine Ende der stabilisierbaren körperlichen Achse a²
ist in der bereits beschriebenen Weise mit dem einen Mittelrade b¹ eines Umlaufrädergetriebes
zwangläufig verbunden, dessen Umlaufrad b3 auf dem abgebogenen Ende einer den Läufer
B4 eines Gebers B', B5 tragendenWelleBsitzt. An dem andernEnde der stabiliserbaren
körperlichen Achse a² ist durch Vermittlung eines auf diese aufgekeilten Kurbel'ärmes
all eine Lagerplatte a l² schaukelartig aufgehängt, deren anderer Kurbelarm a¹³
an einem Lagerbocke a¹4 schwingbar gelagert ist. Auf der Lagerplatte a¹² steht ein
Lagerkörper a¹5, an dem eine (nicht dargestellte) von einem Gehäuse a6 umschlossene
Hilf skreiselv orrichtung kardanisch aufgehängt ist. Auf der zur stabilisierharn
körperlichen Achse a² koachsialen, stabilisierbaren körperlichen Achse a¹7 der Hilfskreiselvorrichtung
sitzt der Läufer eines Hilfsgebers All, an den mittels einer Leitung a¹9 ein am
Lagerkörper A angeordneter Hilfsempfänger N angeschlossen ist. Die Läuferwelle W
des Hilfsempfängers N steht mit dem zweiten Mittelrade b6 des zum Antriebe des Läufers
B4 dienenden Umlaufrädergetriebes b¹, b3, b6 über ein selbstsperrendes Schneckengetriebe
in zwangläufiger Verbindung, so daß dem Läufer B4 eine zusätzliche Winkelverstellung
erteilt werden kann, Der Geber B4, B5 ist durch Leitungen b¹, b¹³ und b¹4 mit zwei
paralllel geschalteten Empfängern H und Dl verbunden, von denen der eine, H, in
einem Beobachtungsstande des Schiffes aufgestellt ist und zum Antriebe eines mit
ihm zwangläufig verbundenen Zielfernrohres J dient, während der andere, Dl, an der
Lafette D des zu richtenden Geschützes angeordnet ist. Der Empfänger Dl dient in
einer den beiden ersten Ausführungsbeispielen genau entsprechenden Weise ztum Stabilisieren
eines eine Marke e3 tragenden Zeigers e², auf die eine der Zielentfernung entsprechend
schwenkbare und an den Bewegungen des Schildzapfens teilnehmende Gegenmarke f ¹
einstellbar ist.
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Beim- Betriebe des in Abb. 4 veranschaulichten dritten Ausführungsbeispieles
werden zunächst die (nicht dargestellten) Kreisel der beiden Kreiselvorrichtungen
in Gang gesetzt, so daß bei Schlingerbewegungen des Schiffes die stabilisierbaren
körperlichen Achsen a² und all sowie das Zielfernrohr J und der die Marke e³ tragende
Zeiger e2 ihre Winkellage im Raume vorerst beibehalten. Tritt aber eine ungewünschte
Drehbewvegung der stabilisierbaren Welle d² auf, so nimmt einmal der Läufer B4 des
Gebers B4, B5 und damit das an den Geber B4, B5 über die Fernsteuerung angeschlossene
Zielfernrohr J sowie der Zeiger e² eine neue Winkelstellung im Raume ein, und außerdem
führt die Lagerplatte a¹² eine schaukelnde Bewegung aus. Die schaukelnde Bewegung
der Lagerplatte a¹² ist aber, da die ungewünschten Drehbewegungen der stabilisierbaren
körperlichen Achse a² auch bei verhältnismäßig großen Schlingerbewegungen des Schiffes
nur gering sind, ebenfalls nur gering, und die Mlfskreiselvorrichtung hat dementsprechend
nur ein kleines Drehmoment aufzubringen, um die Winkellage der stabilisierbaren
körperlichen Achse All im Raume aufrechtzuerhalten. Die körperliche Achse
all wird bei der. erwähnten Schaukelbewegung der Lagerplatte 0' um einen
dem Drehwinkel der stabilisierbaren körperlichen Achse a' entgegengesetzt gleichen
Drehwinkel gedreht. Diese Drehbewegung der stabilisierbaren körperlichen Achse all
überträgt sich durch Vermittlung der elektrischen Steuerung A18, d1°, N auf die
Läuferwelle izl, die ihrerseits durch Vermittlung des Getriebes bl, b8,
B dem Läufer B4 eine zusätzliche Verstellung erteilt. Die Verhältnisse sind
so gewählt, daß die bei der schaukelnarn Bewegung der Lagerplatte a1' dem Läufer
B4 des Gebers B4, B' erteilte zusätzliche Verstellung in jedem Augenblicke
der Verstellung entgegengesetzt gleich ist, die der Läufer B4 bei der ungewünschten
Drehbewegung der stabilisierbaren körperlichen Achse a' durch Vermittlung des Getriebes
b1, b3, B erfahren würde. Der Läufer B4 und damit auch das Zielfern.röhr
J und der Zeiger e' behalten daher auch beim Eintreten ungewünschter Drehbewegungen
der stabilisierbaren körperlichen Achse cz' selbsttätig diejenige Winkelstellung
im: Raume, die sie bei Beginn der erwähntem ungewünschten Drehbewegung einnehmen.
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Bei dem in Abb.4 veranschaulichten Ausführungsbei:spiele ist es auch
möglich, die zum Antriebe des Zielfernrohres J und des Zeigers e' verwendeten Empfänger
H und Dl in Parallelschaltung, statt an den Geber B4, B', an den Geber Alb
der Hilf skreiselvorrichtung zu legen und den Geber B4, B5 nebst den zu seinem Antriebe
bestimmten Teilen wegfallen zu lassen. In diesem Falle muß aber der nicht drehbare
Teil des Gebers All
an einem feststehenden Teile, z. B. dem Lagerbocke
a14 befestigt sein. Man erreicht auf diese Weise eine ganz besonders einfache Bauart
einer den Gegenstand der Erfindung bildenden Einrichtung.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ergibt
sich, wenn man außer den soeben erwähnten Teilen der Abb. 4 in dieser noch die am
Geschütz- und Beobachtungsstande befindlichen Teile sowie den Geber A18 und die
zugehörigen Fernleitungen wegfallen läßt und auf der Welle a17 einen Zeiger befestigt,
der gegenüber einer feststehenden Einteilung spielt. Dieser Zeiger wird dann auch
bei unerwünschten Drehbewegungen der stahilisierbaren Achse des Hauptkreisels seine
Richtung im Raume beibehalten.
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Die denn Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Einrichtungen
bieten die Möglichkeit, ein eine Richtung festlegendes Organ im Raume zu stabilisieren,
ohne daß es erforderlich wäre, auf die die körperliche Achse a2 stabilisierende
Kreiselvorrichtung eine die Winkelstellung der körperlichen Achse beeinflussende
Kraft auszuüben, solange die unerwünschten Drehbewegungen dieser Achse keine zu
großen Werte annehmen.
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Ohne daß am Wesen der Erfindung etwas geändert wird, ist es z. B.
bei dem in Abb. I veranschaulichten Ausführungsbeispiele möglich, das Ritzel b2
unmittelbar auf der zum Antriebe des Läufers B4 bestimmten Welle B zu befestigen
und den feststehend dargestellten Teil B5 des Gebers drehbar anzuordnen und mit
dem Handrade C zwangläufig zu verbinden. Der Vorteil dieser Abänderung liegt darin,
daß das Umlaufrädergetriebe b1, b3, b6 entbehrlich wird.