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Einrichtung zur Steuerung von Drehmomenten unter dem Einfluß der Präzession
eines Kreisels Bei der Verwendung von Kreiselapparaturen, z. B. von Kreiselkompassen
oder künstlichen Kreiselhorizonten, tritt häufig der Fall ein, da.ß die Bewegungen,
welche die Kreiselapparatur gegenüber der tragenden Plattform vollführt, fernzuübertragen
sind. Bei solchen Fernübertragungen sollten Rückwirkungen auf den steuernden Kreisel
weitgehend vermieden werden. Beispielsweise dürften bei der Verwendung von Kreiselanordnungen
als Mutterkreisel, welche Tochterkreisel steuern, durch die Tochterkreisel keine
schädlichen Rückwirkungen auf die Mutterkreisel ausgeübt «-erden.
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Zur Erreichung dieses Zweckes hat man bereits Photozellen benutzt,
wobei der Mutterkompaß einen Lichtstrahl steuert, der auf die Photozellen einwirkt,
wodurch Stromwirkungen für Steuerzwecke ausgelöst werden.
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Gemäß der Erfindung -wird der gleiche Zweck der Steuerung durch ein
Kreiselsystem ohne Rückwirkung auf das letztere unter Verwendung von rein elektrischen
Mitteln dadurch erreicht, daß die Präzessionsachse des Steuerkreisels mit der einen
Wicklung eines Einphasendrehtransformators verbunden wird, bei welchem die Sekundärwickhing
frei von Strömen gehalten wird und durch die ihr aufgedrückte Spannung steuernd
auf einen Stromkreis wirkt, in welchem ein 1Tomentenerzeuger oder ein Motor liegt.
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Bei der Durchführung der Erfindung empfiehlt es sich, die Primärwicklung
des Drehtransformators an der Präzessionsachse des Steuerkreisels anzuordnen und
die Sekundärwicklung dadurch frei von fließenden Strömen zu halten, daß man sie
an das Gitter einer Vakuumröhre anschließt, deren Anodenstromkreis den Momentenerzeuger
bzw. Motor enthält.
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Die Erfindung ist auf der beigefügten Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
in Verbindung mit einer Kreiselanordnung veranschaulicht, und zwar in Fig. i in
einer Seitenansicht und in Fig. 2 in einem Grundriß.
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Fig. 3 und .4 veranschaulichen die Anordnung des Transformators.
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Das Schiffsdeck ist mit c, bezeichnet, auf demselben ist der äußere
Kardanring b der Kreiselanordnung um die Achse c drehbar gelagert. Im Ring b ist
der innere Kardanring d bei e drehbar gelagert. Der Ring d trägt die
Plattform f, welche um die Achse ä am Ring d drehbar ist. Auf der Plattform sind
zwei Kreisel h und i angeordnet, deren Präzessionsachsen mit h, Z bezeichnet sind.
Die Präzessionsachse h des Kreisels la bildet das Steuerglied, dessen Einstellbewegungen
die
Auslösung von Momenten zur Folge haben sollen. Zu diesem Zweck ist die Präzessionsachse
k mit der Primärwicklung m eines Drehtransformators verbunden, dessen Sekundärwicklung
n durch Stromleiter o mit dem Gitter p einer Vakuumröhre verbunden ist, deren Anodenstromkreis
q einen Momentenerzeuger r enthält, der mit der Präzessionsachse des Kreisels i
gekuppelt ist. Wenn infolge der Verdrehung der Spulen m, n des Drehtransformators
das Gitter p der Vakuumröhre unter Spannung gesetzt wird, dann erhält der Anodenstromkreis
q der Röhre, in dem der Momentenerzeuger y liegt, Strom und betätigt den Momentenerzeuger
r, so daß er auf die Präzessionsachse l des Kreisels i
wirkt, wodurch
der Kreisel veranlaßt wird, eine Präzessionsbewegung um die Rahmenachse g auszuführen,
wodurch die Plattform f dem Kreisel k nachgedreht wird. Da durch den Gitterstromkreis
kein Strom fließt, so kann auch kein elektrisches Moment von der Sekundärwicklung
n auf die Primärwicklung wi des Drehtransformators zustande kommen, und der Kreisel
k kann seine Präzessionsbewegungen frei von jeder störenden Beeinflussung ausführen.
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Die Verbindung des Drehtransformators m, n mit dem Kreisel
h ist aus den Fig. 3 und q. ersichtlich.
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In diesen Figuren bezeichnet m wieder die Primärwicklung und n die
Sekundärwicklung. Die Wicklung n wird von dem mittleren Joch s, das aus einem Blechpaket
besteht, getragen. Durch den Messingbügel t ist das Jochs mit dem gleichfalls aus
einzelnen Blechen zusammengesetzten Ring u starr verbunden. Der von der Primärwicklung
erzeugte magnetische Fluß fließt daher vom Joch s über den zwischen s und u befindlichen
Luftspalt durch die beiden Hälften des Ringes u und über den zweiten Luftspalt zurück
nach dem Joch s. In dem Luftspalt zwischen Joch s und Ring u vermag sich die Sekundärwicklung
n zu drehen, die auf den aus nicht leitendem Material bestehenden Rahmen v aufgewickelt
ist.
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Die Primärwicklung m mit den mit ihr starr verbundenen Teilen s,
t, u wird von dem auf der Präzessionsachse k sitzenden Bügel w getragen,
der in Fig. 3 teilweise sichtbar ist, und dreht sich daher mit dem Kreisel h. Die
Sekundärwicklung n sitzt fest auf dem zur Plattform f gehörigen Bügel
x.
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Nach der Darstellung der Zeichnung ist die Primärwicklung m des Drehtransformators
mit der steuerbaren Präzessionsachse k des Kreisels la verbunden. Das ermöglicht
in einfacher Weise die Vermeidung jeder Reibung bei der Stromzuführung zur Spule,
da man nur nötig hat, die Stromzuleitung zum Kreisel nach der Primärspule hin anzuzapfen.
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In der Schaltung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Nimmt man in
der Schaltung ein Zweiphasendrehfeldgerät, so ist entsprechend der Darstellung der
Zeichnung nur eine Röhre notwendig, will man aber ein Gleichstromdrehspulengerät
verwenden, so kann man die bekannte Gegentaktschaltung mit zwei Röhren in Anwendung
bringen, und die Sekundärwicklung n des Drehtransformators, außer daß man ihre Enden
mit den Gittern zweier Vakuumröhren verbindet, noch in der Mitte anzapfen und an
die Kathoden der beiden Röhren anschließen, wie dies bei der Gegentaktröhrenschaltung
üblich ist.