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Feststellvorrichtung für Kreiselgeräte, insbesondere Horizontkreisel
Die Erfindung betrifft eineFeststellvorrichtung für Kreiselgeräte, insbesondere
Horizontkreisel, wie sie vor allem in Flugzeugen verwandt «-erden.
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Während des normalen Fluges behalten die beweglichen Teile des Kreiselsystems
im wesentlichen ihre Normalstellung in bezug auf das Instrumentengehäuse bei. Bei
manchen gelegentlichen Sonderbewegungen des Flugzeuges, beispielsweise bei Steilflügen,
Überschlägen oder anderen Kunstflugfiguren, besteht jedoch die Gefahr, daß die beweglichen
Teile des Kreiselsystems in ihrer Bewegung durch die Anzeigemittel behindert werden
bzw. an die Gehäusewand anschlagen, wodurch Beschädigungen hervorgerufen werden
können.
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Es ist aus diesem Grunde zweckmäßig, vor Ausführung der genannten
Sonderbewegungen, des Flugzeuges die beweglichen Teile'des Kreiselsystems in einer
neutralen Mittellage festzustellen, um Beschädigungen des Gerätes zu verhindern.
Eine derartige Feststellvorrichtung ist gleicherweise für den Versand der Geräte
von großem Vorteil.
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Für die Ausbildung einer Feststellvorrichtung bestehen Schwierigkeiten,
insbesondere bei luftbetriebenen. Geräten, bei denen das Instrumentengehäuse luftdicht
abgeschlossen ist.
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Es sind für Horizontkreisel Feststellvorrichtungen bekanntgeworden,
die eine Feststellung des Kreiselgehäuses in einer neutralen Lage während des Versandes
gestatten. Die bekannten Feststellvorrichtungen sind jedoch bei einem eingebauten
Gerät nicht von außen zu betätigen und besitzen im übrigen den Nachteil, daß die
Feststellung der beweglichen Teile des Kreiselsystems nur erfolgen kann, wenn diese
sich in der Normallage in bezug auf das Instrumentengehäuse befinden.
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Es sind fernerhin für Azimutkreisel Feststellvorrichtungen bekanntgeworden,
die in gewissem Maße auch das Feststellen der beweglichen Teile des Kreiselsystems
gestatten, wenn diese sich nicht in der Normallage in bezug auf das Instrumentengehäuse
befinden. Diese bestehen z. B. aus einem gabel- oder hohlkegelförmigen Feststellglied,
das ein an dem' Kreiselumlaufachsenträger befestigtes Halteglied erfaßt. Bei den
bekannten Feststellvorrichtungen wird jedoch auf die empfindlichen Lager des Gerätes
eine Kraft ausgeübt, die der Art des betreffenden Lagers nicht entspricht und aus
diesem Grunde zu Störungen Anlaß gibt. Beispielsweise wird bei den bekannten Ausführungen
auf Spurlager in besonders nachteiliger Weise ein seitlicher Druck ausgeübt.
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Die Nachteile der bekannten Feststellvorrichtungen werden bei der
den Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung vermieden, die sich durch gegenläufig
und zur äußeren Kar danachse im wesentlichen konzentrisch bewegliche Feststellorgane
kennzeichnet, zwischen denen bewegliche Teile des Kreiselsystems feststellbar sind.
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So kann beispielsweise durch zwei Feststellorgane in einfacher Weise
der Kardanrahmen
des Kreiselgerätes unabhängig von seiner augenblicklichen
Stellung in bezug auf das Instrumentengehäuse erfaßt und festgestellt werden.
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Man kann in bekannter Weise am Kreisel-:. umlaufachsenlagerträger
eines ILreiselgeräteS#, ein Halteglied anordnen und dieses erfin=. dungsgemäß durch
die gegenläufigen Feststellorgane erfassen lassen, wobei zweckmäßig die Anordnung
so getroffen wird, daß das Halteglied einseitig zu den beiden Kardanachsen angeordnet
ist.
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Eine schräge Anordnung der Angriffsflächen der Feststellorgane erleichtert
die Rückführung der beweglichen Teile in die Mittellage.
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Die Feststellvorrichtung für einen Horizontkreisel wird zweckmäßig
so ausgeführt, daß das die Bewegungen des Kreiselumlaufachsenlagerträgers um die
innere Kardanachse in bekannter. Weise auf das Anzeigeglied übertragende Organ gemäß
der Erfindung als Halteglied, vorzugsweise durch hakenförmige Gestaltung, ausgebildet
wird, wobei der abgebogene Teil mit den Feststellorganen zusammenarbeitet. Hierdurch
wird in einfacher Weise die Drehung des Kreiseliimlaufachsenlagerträgers um die
innere Kardanachse verhindert.
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Bei dieser Ausführung ist es zweckmäßig, die Angriffsflächen der Feststellorgane
parallel zueinander anzuordnen, so,daß eine möglichst große Berührungsfläche zwischen
.dem Halteglied und den Feststellorganen entsteht.
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In besonders vorteilhafter Weise lassen sich die Feststellorgane auf
im Instrumentengehäuse gelagerten Ringen anordnen, die von außen, vorzugsweise .durch
Zahnradantrieb, beweglich sind.
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Die zwangsläufige Bewegung .der Ringe zueinander wird vorteilhaft
durch ein gemeinsames Ritzel erreicht, welches mit Zahnungen an den Ringen in Eingriff
steht.
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Besitzt das Kreiselgerät eine Ausschaltevorrichtung für die Antriebskraft,
so ist es zweckmäßig, eine zwangsweise Kupplung zwischen der Feststellvorrichtung
und der Ausschaltevorrichtung vorzusehen, derart, daß eine Betätigung der Ausschaltevorrichtung
nur nach hem Feststellen des Kreiselgerätes .erfolgen kann.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig.i veranschaulicht einen waagerechten Schnitt durch einen künstlichen Horizont
nach der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt einen Teil der Feststellvorrichtung.
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Fig. 3 ist die gleiche Darstellung eines Teils einer anderen Feststellvorrichtung.
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Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine mit einem Unterbrecher für den Luftstrom
verbundene Bedienungsvorrichtung für die Feststellvorrichtung.
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Fig. 5 ist in größerem Maßstab ein Querscbnitt durch die Bedienungsvorrichtung
nach r.Ig.'.4.
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Fig. 6 zeigt im lotrechten Mittelschnitt eine weitere Ausführungsform
der Erfindung. Fig. 7 zeigt in verkleinertem Maßstab den künstlichen Horizont nach
Fig.6 von vorn. Fig. 8 ist die Darstellung einer abgeänderten Bedienungsvorrichtung.
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Der künstliche Horizont nach Fig. i ist in ein luftdichtes Gehäuse
i eingeschlossen, in ,dem ein Kardanring 4 auf einer waagerechten Längsachse 5,
6 drehbar ist. In dem Kardanring 4 ruht auf einer waagerechten Querachse 8, 9 ,der
Kreiselumlaufachsenträger 7, in dem der Kreiselkörper um eine lotrechte Achse umläuft.
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Die Antriebsluft für denKreiselkörper tritt durch Kanäle i i des einen
waagerechten Lagers 6' für den Kardanring 4 ein und wird durch den Zapfen 6, einen
Kanal 12 sowie den Hohlzapfen g in .den Kreiselumlaufachsenträger 7 geführt. Von
hier aus trifft die Luft durch eine oder mehrere Düsen 5o hindurch auf .die Schaufeln
des Kreiselkörpers auf. Die verbrauchte Luft wird dann durch eine Leitung io, die
an das Kreiselgehäuse angeschlossen ist, .abgesaugt.
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Am vorderen Teil des Gehäuses i ist ein Deckel angeordnet, in dem
sich ein Glasfenster 2 befindet. Hinter dem 'Glasfenster 2 ist in bekannter Weise
ein Horizontbalken 3 bewegbar, der an einen am Kardanring 4 bei 46 schwenkbaren
Arm 45 angeschlossen ist.
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An dem Kreiselumlaufachsenträger 7 ist in bekannter Weise ein Stift
26 befestigt, der durch einen halbkreisförmigen Schlitz des Kardanringes 4 sowie
einen. Längsschlitz 44 des Horizontbalkenarmes 45 hindurchragt. Dieser Stift 26
überträgt die Relativbewegungen des Kreiselumlaufachsenträgers 7 gegenüber dem Gehäuse
i auf den Horizontbalken.
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Der Stift 26 dient im vorliegenden Fall gleichzeitig als Festhalteglied
für denKreiseluinlaufachsenträger. Zu diesem Zweck ist der Stift 26 außen winklig
abgebogen, um dadurch seine Haltefläche zu vergrößern. Der Haltestift 26 liegt in
der Bahn zweier Finger z4 und 25, die an gegenläufigen Ringen: 13
und 14 starr
befestigt sind. Die . Ringe 13 und 14 sind an der Innenwandung des Gehäuses i drehbar
und an ihren einander gegenüberliegenden Rändern gezahnt. In die Zähne der Ringe
greift ein. im Gehäuse i drehbares Stirnradritzel 16 ein. Außen auf der Welle 17
des Ritzels 16 sitzt ein Stirnrad 18, .das in einen Zahrnstangenteil ig einer Bedienungsvorrichtung
2o eingreift.
An der Bedienungsvorrichtung 2o ist außen ein Knopf
23 befestigt, mit dessen Hilfe die als Stange ausgebildete Bedienungsvorrichtung
2o in Lagern 21 und 22 des Kreiselgehäuses verschiebbar ist.
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An den Ringen 13 und 14 sind noch Stifte 28 und 29 starr befestigt,
die auf verschiedenen Seiten des Kardanringes 4. in den Innenraum .des Kardanrahmens
hineinragen und den Rahmen in der festgestellten Lage voneinander entgegengesetzten
Seiten aus verriegeln.
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Bei der in Fig. i und 2 gezeigten Lage :des künstlichen Horizontes
ist der Kardanrahmen festgestellt. In dieser Lage liegen die Finger 24, 25 fest
an dem abgebogenen Teil des Haltestiftes 26 an. Damit ist der Kreiselumlaufachsenträger
7 sowie auch der Kardanring 4 gegenüber dem Gehäuse i unbeweglich. Eine Anzeige
erfolgt :dann nicht mehr. In dieser Lage können ohne Gefährdung des Gerätes außergewöhnlicheBewegungen
desFlugzeuges, wie Loopings oder Steilflüge, ausgeführt werden. Soll der Kardanrahmen
wieder freigegeben werden, dann wird der Bedienungsknopf 23 nach außen gezogen,
worauf die an -den Ringen 13 und 14 befestigten Finger 24, 25 entgegengesetzt zueinander
von dem Stift 26 wegbewegt werden, und zwar in einem Maße, daß die Anzeigebewegungen
.des Stiftes 26 nicht gehindert werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Haltefinger 24 und 25
mit schrägen, im Winkel zueinander verlaufenden Eingriffsflächen 24' und 25' versehen.
Dadurch wird die Rückführung des Stiftes 26 in seine Mittellage noch unterstützt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist die Bedienungsvorrichtung 2ö
nicht nur in der Längsrichtung verschiebbar, sondern auch drehbar. Der Zahnstangenteil
der Bedienungsvorrichtung greift in einen rohrartigen Ansatz 33 eines Hahnkükens
37 ein, und zwar in der Weise, daß ein Stift 30,der Zahnstange, die in diesem Fall
rund ausgeführt ist, in Längsschlitzen 31 und 32 des Rohrteiles 33 verschiebbar
ist. Dagegen ist eine Drehung der Stange 20' gegenüber dem Rohrteil 33 verhindert.
Das Hahnküken 37 ist in der Luftabsaugleitung 38 :drehbar. Die Bewegungsstange 2ö
weist sodann einen Längsschlitz 34 auf, an den sich ein Ringschlitz 36 anschließt.
In beiden Schlitzen ist ein Stift 35 geführt.
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In der gezeichneten Lage befindet sich der Führungsstift 35 in dem
Ringschlitz 36. In dieser Stellung ist die Feststellvorrichtung für den Haltestift
36 eingerückt. Es kann nun mit Hilfe des Bedienungsknopfes 23' die Stange 2ö gedreht
werden, womit .das Hahnküken 37 in eine solche Stellung gebracht werden kann, daß
der Luftdurchgang abgeschlossen ist. Diese Lage ist in Fig.4 gezeichnet. Soll die
Feststellvorrichtung wieder ausgerückt werden, dann muß die Stange 20' so weit gedreht
werden, daß der Stift 35 in den Längsschlitz 3@4 eingeführt werden kann, worauf
dann die Verschiebung des Knopfes 23' in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform
nach Fig. i erfolgen kann. Das Hahnküken ist durch die Drehung wieder geöffnet worden,
so :daß Luft aus :dem Gehäuse abgesaugt werdem kann. In der neuen Lage ist aber
eine Drehung der Stange 20' so lange verhindert, bis der Stift 35 wieder in den
Ringschlitz 36 gebracht ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 besteht die Bedienungsvorrichtung
für die Feststellvorrichtung aus einem gerändelten Ring 40, der am vorderen Teil
des Gehäuses angeordnet ist und der auch das Glasfenster 2' trägt. An. dem Ring
40 ist eine Hülse 42 befestigt, die ihrerseits wieder mit dem einen gegenläufigen
Ring 13' fest verbunden ist. Das am Instrumentenbrett 41 befestigte Kreiselgehäuse
ist hier mit i' bezeichnet, während der andere gegenläufige Ring mit 14' bezeichnet
ist. Die Zähne tragen hier wie bei der Ausführungsform nach Fig. i die Bezugs-.
zeichen 15 und 15'. Das mit den. beiden Zahnkränzen in Eingriff stehende Kitzel
ist hier mit 16' bezeichnet. Außen an dem Ring 40 könnte eine Marke 52 vorgesehen
sein, welche die Stellung anzeigt, in. der die Feststellvorrichtung eingerückt oder
ausgerückt ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 steht das Kitzel 18 mit einem
Zahnsegment i9' in Verbindung, das an einem Bedienungshebel 2o' befestigt .ist.
Dieser ist bei 51 am Gehäuse schwenkbar angeordnet. Der Antrieb der Feststellvorrichtung
für den Haltestift 26 erfolgt also hier durch Verschwenken des Bedienungshebels
20'.