DE491635C

DE491635C - Pendulum-like device for displaying inclinations, especially longitudinal inclinations of aircraft

Info

Publication number: DE491635C
Application number: DEA55377D
Authority: DE
Original assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Current assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Priority date: 1928-09-14
Filing date: 1928-09-14
Publication date: 1930-02-13

Description

Pendelartige Vorrichtung zum Anzeigen von Neigungen, insbesondere von Längsneigungen von Flugzeugen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Anzeigen von Neigungen zweier Gegenstände gegeneinander, vorzugsweise soll sie Verwendung finden zum Anzeigen der Neigungen von Flugzeugen in ihrer Längsrichtung. Man hat bisher für derartige Zwecke im allgemeinen Pendel verwendet, deren Achsen parallel zur Flugzeugachse eingebaut waren bzw. parallel zu derjenigen Achse, um welche die zu messende Neigung erfolgt, so daß der Pendelausschlag stets gleich dem zu messenden Neigungswinkel war. Handelt es sich nun um das Messen kleiner Neigungen, so reichte bei den bekannten Vorrichtungen der Pendelausschlag nicht aus und man mußte eine Vorrichtung vorsehen, um den Ausschlag des Pendels zu vergrößern, z. B. eine Zahnradübersetzung. Hierdurch wird aber das Instrument unerwünscht kompliziert, auch wird die Empfindlichkeit stark beeinträchtigt.Pendulum-like device for displaying inclinations, in particular of pitch of aircraft The present invention is a Device for displaying inclinations of two objects with respect to one another, preferably it is intended to be used to display the inclinations of aircraft in their longitudinal direction. So far, pendulums have generally been used for such purposes, the axes of which were installed parallel to the aircraft axis or parallel to that axis to which is the inclination to be measured, so that the swing of the pendulum is always the same the angle of inclination to be measured. Now if it is a question of measuring small inclinations, so with the known devices the swing of the pendulum was not sufficient and one had to provide a device to increase the swing of the pendulum, e.g. B. a gear ratio. However, this makes the instrument undesirably complicated, the sensitivity is also severely impaired.

Die vorliegende Erfindung schafft nun ein Gerät, bei welchem auch sehr kleine Neigungen mit außerordentlicher Empfindlichkeit und ohne Zwischengetriebe stark vergrößert angezeigt werden, und zwar geschieht dies dadurch, daß man ein Pendel oder eine pendelartige Vorrichtung so anordnet, daß die Schwingachse des Pendels zwar in der zu derjenigen Achse vertikalen Ebene liegt, deren Neigung angezeigt werden soll und welche durch die Körperachse gelegt ist, in bezug auf welche die Neigung ermittelt werden soll, aber gegen diese Achse geneigt.The present invention now provides an apparatus in which also very small inclinations with extraordinary sensitivity and without intermediate gear are displayed greatly enlarged, and this is done by a Pendulum or a pendulum-like device is arranged so that the swing axis of the Pendulum lies in the plane vertical to that axis whose inclination is indicated is to be and which is laid through the body axis, with respect to which the Inclination is to be determined, but inclined against this axis.

Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar, und zwar: Abb. r einen Grundriß der Vorrichtung bei geschnittenem Gehäuse, Abb. 2 einen Schnitt durch Abb. r in Richtung der Linie A-B, Abb. 3 eine Ansicht von vorn auf das Instrument, also in Abb. r von unten nach oben gesehen.The drawing represents an example embodiment of the subject matter of the invention , namely: Fig.r a plan view of the device with a cut housing, Fig. 2 is a section through Fig. R in the direction of the line A-B, Fig. 3 is a view from the front of the instrument, i.e. viewed from bottom to top in Fig. r.

Abb. 4 zeigt 'schematisch die Lage der Achsen eines Flugzeuges, um das Wesen der Erfindung verständlicher zu machen.Fig. 4 shows' schematically the position of the axes of an aircraft to to make the essence of the invention more understandable.

In Abb.4 bedeutet L die Längsneigungsachse des Flugzeuges, also diejenige Achse, deren Neigungen festgestellt werden sollen. O ist die Querachse, d. h. diejenige Achse des Flugzeuges, in bezug auf welche die Neigungen angezeigt werden sollen und H schließlich bedeutet die auf den beiden erstgenannten senkrecht stehendeAchse des Flugzeuges. Sie ist also die gemeinsame Normale dieser beiden Achsen.In Fig.4, L means the pitch axis of the aircraft, i.e. the one Axis whose inclinations are to be determined. O is the transverse axis, i.e. H. the one Axis of the aircraft in relation to which the inclinations are to be displayed and H finally means the axis perpendicular to the first two mentioned of the aircraft. So it is the common normal of these two axes.

Bei einem Pendelneigungsanzeiger der üblichen Bauart liegt die Pendelachse parallel zur Achse O. Der Winkelausschlag des Pendels ist dann stets gleich der Neigung der Achse L, und eine Vergrößerung des Ausschlages kann nur durch Zwischengetriebe oder Verlängerung des Pendelzeigers erreicht werden.In the case of a pendulum inclination indicator of the usual design, the pendulum axis lies parallel to axis O. The angular deflection of the pendulum is then always equal to the inclination of the axis L, and an increase in the deflection can can only be achieved by means of an intermediate gear or an extension of the pendulum pointer.

Gemäß der Erfindung wird nun die Pendelachse nicht parallel der Achse O, sondern schief zu dieser Achse gestellt.According to the invention, the pendulum axis is now not parallel to the axis O, but placed at an angle to this axis.

Denkt man sich zunächst die Pendelachse mit der Achse O zusammenfallend, dann .ist, wie bereits erwähnt, die Neigung der Achse L gleich dem Pendelausschlag. Würde die Pendelachse mit der Achse H zusammenfallen, dann wäre das Pendel im labilen Gleichgewicht, und selbst die geringste Neigung der Achse L hat beliebig große Ausschläge des Pendels zur Folge. In jeder Zwischenlage der Pendelachse in der Ebene, die durch die Achsen O und H geht, muß demgemäß aus Stetigkeitsgründen das Pendel auf jede Neigung der Achse L mit einem mehr oder weniger stark vergrößerten Winkelausschlag antworten. Das Maß der Vergrößerung hängt dann von dem Neigungswinkel der Pendelachse ab.If one first imagines the pendulum axis coinciding with the axis O, then, as already mentioned, the inclination of the axis L is equal to the swing of the pendulum. If the pendulum axis were to coincide with the H axis, then the pendulum would be unstable Equilibrium, and even the slightest inclination of the L axis has arbitrarily large deflections of the pendulum. In each intermediate position of the pendulum axis in the plane that passes through the axes O and H goes, accordingly the pendulum must on each one for reasons of continuity Inclination of the L axis with a more or less increased angular deflection answers. The degree of magnification then depends on the angle of inclination of the pendulum axis away.

Allerdings entsteht hierdurch der Nachteil, daß gleichen Neigungswinkeln der Achse L nicht mehr gleiche Ausschläge des Pendels entsprechen. Es muß also dann eine entsprechende Eichung der zugehörigen Teilung vorgenommen werden.However, this has the disadvantage that the same angles of inclination the L axis no longer corresponds to the same deflections of the pendulum. So it must then a corresponding calibration of the associated division can be carried out.

Handelt es sich darum, die Anzeige des Pendels zu verringern, so ist folgende Überlegung anzustellen: Liegt die Pendelachse in der Richtung der Längsachse L, so folgt auf eine Längsneigung überhaupt kein Ausschlag des Pendels. Dagegen ist der Ausschlag, wenn die Pendelachse mit der Achse 0 zusammenfällt, der Neigung gleich. Daraus geht hervor, daß man bei einer Schräglagerung der Pendelachse in der Ebene, welche durch die Achse 0 und die Achse L geht, eine Verkleinerung des Ausschlags ohne Zwischengetriebe erzielen kann.If it is a question of reducing the display of the pendulum, then is The following consideration should be made: Is the pendulum axis in the direction of the longitudinal axis L, a longitudinal inclination is not followed by any swing of the pendulum. Against it the deflection when the pendulum axis coincides with axis 0 is the inclination same. From this it can be seen that with an inclined position of the pendulum axis in of the plane which goes through the axis 0 and the axis L, a reduction of the Can achieve deflection without an intermediate gear.

Vorzugsweise wird man die Pendelachse in eine der beiden oben angegebenen Ebenen, also entweder in die Ebene O, H oder in die Ebene 0_, L legen, um das eine Mal vergrößerte, das andere Mal verkleinerte Winkelausschläge zu erhalten. Es ist aber nicht unbedingt erforderlich, daß die Achse in diesen Ebenen liegt, vielmehr kann es mitunter auch zweckmäßig sein, die Pendelachse ganz schief zu legen, wie es in der Zeichnung durch die Achse P angedeutet ist.The pendulum axis will preferably be placed in one of the two planes given above, i.e. either in plane O, H or in plane O_, L , in order to obtain angle deflections that are enlarged one time and reduced the other. However, it is not absolutely necessary for the axis to lie in these planes; rather, it can sometimes also be useful to place the pendulum axis completely at an angle, as indicated by the axis P in the drawing.

In Abb. q, ist der Übersicht halber in den einen durch die Achsen gebildeten Oktanten ein Kugeloktant eingezeichnet, auf welchem durch den Punkt P' der Schnittpunkt der Pendelachse kenntlich gemacht ist. Es handelt sich bei dieser Ausführung um die allgemeinste schiefe Lage der Pendelachse. Die Ausführungsformen, die möglich sind, sind demnach folgende: i. die Pendelachse liegt schief zu sämtlichen drei Achsen L, O und H oder a. die Pendelachse liegt schief zur Achse 0, aber in der Ebene D, H, zum Zwecke einer vergrößerten Anzeige des Neigungswinkels, oder schließlich 3. die Pendelachse liegt schief zur Achse 0 in der Ebene O, I_, um eine verkleinerte Anzeige des Ausschlags zu erreichen.In Fig. Q, for the sake of clarity, a spherical octant is drawn in one of the octants formed by the axes, on which the intersection of the pendulum axis is identified by the point P '. This version is the most general inclined position of the pendulum axis. The embodiments that are possible are therefore as follows: i. the pendulum axis is inclined to all three axes L, O and H or a. the pendulum axis is inclined to axis 0, but in the plane D, H, for the purpose of an enlarged display of the angle of inclination, or finally 3. the pendulum axis is inclined to axis 0 in the plane O, I_ to achieve a reduced display of the deflection .

Es sei nun auf das in den Abb. i bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eingegangen. In einem Gehäuse 9 ist eine pendelartige Vorrichtung gelagert, welche aus einem hohlen Ringkörper i besteht, welcher mit Hilfe von Speichen a an eine Achse 3 (Abb. a) befestigt ist. An der einen Seite trägt der Ring ein Gewicht q. (Abb. i), welches bestrebt ist, die unterste Lage einzunehmen und infolgedessen den Ring zu einem Pendel macht. Zur Dämpfung der Pendelschwingungen kann der hohle Ring in bekannter Weise mit einer schweren . Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, gefüllt sein. Die Achse 3 des Ringes ist mit Hilfe von geeigneten Lagern, vorzugsweise Kugellagern 3a, 3v, in dem Gehäuse drehbar gelagert. Die Richtung der Achse fällt nun, wie insbesondere aus Abb. a zu ersehen ist, nicht etwa mit der Querachse des Flugzeuges 0 zusammen, mit Bezug auf welche die .Neigungen des Flugzeuges gemessen werden sollen (es handelt sich um die Neigungen, welche das Flugzeug in seiner Längsrichtung ausführt), vielmehr liegt die Achse in der zu derjenigen. Achse vertikalen Ebene, deren Neigung angezeigt werden soll, welche durch die Achse 0 gelegt ist, aber schräg zu der Achse n. DerWinkel, um welchen dieAchse 3 gegen die Achse O geneigt ist, wird, wie vorstehend erläutert, sich nach den jeweiligen Verhältnissen richten, insbesondere nach dem Maßstab, um welchen eine Vergrößerung des Pendelausschlags stattfinden soll.The embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will now be discussed. A pendulum-like device is mounted in a housing 9 and consists of a hollow ring body i which is attached to an axle 3 (Fig. A) with the aid of spokes a. The ring carries a weight q on one side. (Fig. I), which tries to occupy the lowest position and consequently turns the ring into a pendulum. To dampen the pendulum oscillations, the hollow ring can be fitted with a heavy one in a known manner. Liquid, e.g. B. mercury filled. The axis 3 of the ring is rotatably mounted in the housing with the aid of suitable bearings, preferably ball bearings 3a, 3v. The direction of the axis does not coincide, as can be seen in particular from Fig executes in its longitudinal direction), rather the axis lies in that to that. Axis vertical plane, the inclination of which is to be indicated, which is laid by the axis 0, but inclined to the axis n. The angle by which the axis 3 is inclined to the axis O will, as explained above, depend on the respective conditions , in particular according to the scale by which the pendulum swing is to be increased.

An dem Ring i ist ein Arm 5 befestigt, welcher den Bogen 6 trägt, an dem ein Anzeigestrich 7 (Abb. 3) angeordnet ist. Der Bogen 6 läuft zwischen zwei Teilungen 80 und 8b und ist in sinnfälliger Weise, z. B. mit den Worten »steigt und fällt«, versehen, um dem Führer sofort kenntlich zu machen, ob es sich um ein Steigen oder Fallen des Flugzeuges handelt. An den Teilungen 8a bzw. 8b kann das betreffende Maß abgelesen werden. Es ist ersichtlich, daß der Ausschlag in stark vergrößertem Maße angezeigt wird, ohne daß ein Übersetzungsgetriebe angeordnet zu werden braucht.An arm 5 is attached to the ring i, which carries the bow 6, on which an indicator line 7 (Fig. 3) is arranged. The sheet 6 runs between two Divisions 80 and 8b and is evident in such a way. B. with the words "increases and falls ", provided, in order to make it clear to the guide immediately whether it is a The aircraft is rising or falling. This can be done at the divisions 8a and 8b relevant dimension can be read. It can be seen that the rash is severe is displayed enlarged without a transmission gear arranged to needs to be.

An Stelle des Ringes i kann auch ein einfaches Pendel Verwendung finden und an Stelle der Anzeigevorrichtung 5 bis 8 auch eine solche anderer beliebiger und bekannter Bauart treten.A simple pendulum can also be used in place of the ring i and on Place of the display device 5 to 8 also another one of any known type.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pendulum inclination indicator, in particular for displaying longitudinal inclinations of aircraft, on which the inclinations are displayed in a different scale, characterized in that the pendulum axis (P, Fig. Q.) Is arranged obliquely to that axis (Q) with respect to which the inclination should be displayed. a. Pendulum inclination indicator according to claim i, characterized in that the pendulum axis (P) arranged at an angle to that axis (Q) in relation to which the inclinations are to be displayed lies in a plane (Q_, H) which corresponds to that axis (L, Fig. 4) of the vehicle for which the inclinations are to be displayed runs vertically in order to obtain enlarged angle displays. 3. Pendulum inclination indicator according to claim i, characterized in that the pendulum axis (P) arranged at an angle to that axis (Q) with respect to which the inclinations are to be displayed lies in a plane (L, Q) which is passed through both that axis ( L) of the vehicle for which the inclinations are to be displayed, as well as by that axis (Q) in relation to which the inclinations are to be displayed, is determined, so that a reduced angle display is obtained. q .. Pendulum-like device according to claims i and a, characterized in that the indicator mark (7) connected to the oscillating pendulum (3) runs between two parallel divisions (89, 86) inclined corresponding to the plane of oscillation of the pendulum, one of which each serves to indicate the inclination in the two opposite directions from the central position.