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Einrichtung zur Kreiselstäbilisierung für Geräte mit zwei zueinander
senkrechten Drehachsen Die auf bewegten Plattformen, z. B. Schiffskörpern, gelagerten
Geräte, welche für ihre nutzbare Verwendung einer Stabilisierung bedürfen, besitzen
häufig zwei zueinander senkrechte Drehachsen. Das gilt insbesondere für Scheinwerfer
und andere optische Geräte, aber auch für Geschütze und sonstige unter Kraftsteuerung
zu bewegende Geräte.
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Die beiden zueinander senkrechten Drehachsen solcher Geräte konnten
bisher für den Zweck der Stabilisierung nicht oder nicht genügend ausgenutzt werden,
da die Stabilisierung einer beliebig zu den Geräteachsen gerichteten Achse vermittels
der Stabilisierung der Geräteachsen nicht möglich ist. Man kann z. B. eine beliebig
gewünschte Strahlrichtung eines Scheinwerfers nicht durch Stabilisierung seiner
zwei Geräteachsen erreichen.
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Man hat bereits versucht, den hier in Frage kommenden Zweck unter
Verwendung eines Kreiselsystems zu erreichen, indem man für die Fernübertragung
der Einstellung eines Fernrohres auf einen Scheinwerfer das Fernrohr, welches ebenso
wie der Scheinwerfer in üblicher Weise um zwei zueinander senkrechte Achsen drehbar
angeordnet war, mit einem einzigen Kreisel verband in der Absicht, die Fernrohrrichtung
durch den Kreisel zu stabilisieren, wobei Bewegungen des Trägers durch die dem Kreisel
innewohnende Tendenz seine Lage im Raum zu erhalten, zu Drehbewegungen des Fernrohres
um seine beiden Drehachsen gegenüber dem schwankenden Träger Anlaß gaben, die dann
auf den fernen, auf dem gleichen Träger angeordneten Scheinwerfer übertragen wurden.
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Diese Art der Stabilisierung der Fernrohrrichtung und der Fernübertragung
der damit verbundenen Drehbewegungen des Fernrohres gegenüber seinem Träger versagt
indessen in. der Praxis, da bei einem einzelnen Kreisel jede Belastung einer Achse
sich als Präzession der anderen Achse äußert.
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Dieser Mangel wird dadurch beseitigt, daß eine an sich bekannte Einrichtung
zur Kreiselstabilisierung für Geräte mit zwei zueinander senkrechten Drehachsen,
z. B. für Scheinwerfer, in bezug auf eine dritte Achse, welche von den beiden Drehachsen
der Geräte verschieden ist, und bei der der Kreiselrahmen um zwei entsprechende
zueinander senkrechte, konstruktive Drehachsen beweglich gelagert ist und die relativen
Drehbewegungen der zu stabilisierenden Achse bei- Zielrichtungsänderungen mitmacht,
gemäß der Erfindung wie folgt ausgebildet ist.
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Die Stabilisierung des Steuergerätes, z. B. eines Visierfernrohres,
um die festzuhaltende Richtung des fernen zu steuernden Gerätes erfolgt dadurch,
daß an Stelle eines einzelnen
Kreisels zwei Kreiselsysteme mit nur
j e einem Präzessionsfreibeitsgrad vorgesehen werden, deren Empfindlichkeitsachsen
senkrecht zueinander und auch senkrecht zu dgr-. jenigen Raumrichtung stehen, in
bezug `@t@t;: welche die Stabilisierung erfolgen soll.
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maß der weiteren Erfindung sind diese beidellKreiselsysteme als Paare
von gegenläufigem Kreiseln gleichen Impulses ausgebildet, wie dies an sich bekannt
ist.
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Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise und
wesentlich schematisch in der Anwendung auf einen Scheinwerfer und ein Richtgerät
veranschaulicht.
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Der Scheinwerfer ist mit i bezeichnet. Derselbe ist in zwei auf einer
Drehscheibe :3 stehenden Lagerböcken 3 -,gelagert, so daß der Scheinwerfer um zwei
zueinander senkrechte Achsen drehbar ist. Die den Scheinwerfer tragende Drehscheibe
2 ruht auf der gleichen schwankenden Unterlage wie der Kreiselstabilisator, welcher
die Strahlrichtung des Scheinwerfers stabilisieren soll. Dieser Kreiselstabilisator
weist ebenso wie der Scheinwerfer eine Drehscheibe 4 und zwei auf dieser stehende
Lagerböcke 5 auf, in welchen letzteren ein Kreiselrahmen 6 drehbar gelagert ist.
Die Plattformen 2, 4 einerseits und der 'Scheinwerfer i und der Kreiselrahmen 6
anderseits sind durch eine Fernsteuerung auf synchrone Drehung miteinander gekuppelt.
Im Rahmen 6 sind zwei Paare von Kreiseln 7a, 7b und 811, 8b gelagert. Jedes Kreiselpaar
bildet ein als Trägheitsrahmen bekanntes System, d. h. seine Einzelkreisel werden
gegenläufig angetrieben, besitzen gleichen Impuls und ihre Präzessionsachsen vermögen
nur gegensinnige Drehungen auszuführen. Dije Präzessionsachsen der Kreisel sind
durch Stahlbänder 9 miteinander gekuppelt, die den Achsen nur gleich große und gegenläufige
Präzessionsbewegungen gestatten. Die Kreiselpaare sind im Rahmen 6 so gelagert,
daß ihre Empfindlichkeitsachsen senkrecht zueinander und zur Strahlrichtung des
Scheinwerfers stehen.
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Durch Ausübung von Drehmomenten auf die Präzessionsachsen der Kreiselpaare
kann die durch das Kreiselaggregat stabilisierte Richtung im Raume verändert werden.
Um solche Änderungen nach Wünsch vornehmen zu können, ist der Kreiselrahmen 6 mit
Momentenerzeugern 1o, i1 verbunden. Diese Momentenerzeuger können in bekannter Weise
z. B. aus Drehmagneten oder kleinen Motoren bestehen.
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Wenn, wie erwähnt, die Drehscheiben 2, 4. miteinander und der Scheinwerfer
i mit dem Kreiselrahmen 6 auf synchrone Drehung gekuppelt sind, dann muß sich der
Scheinwerfer mit seiner Strahlrichtung jederzeit in die Stabilisierungsrichtung
des Kreiselaggregats einstellen.
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Um die Strahlrichtung des Scheinwerfers :dem jeweiligen Bedürfnis
entsprechend zu »-'erwachen, ist dem von dein erfindungsriäß ausgebildeten Kreiselstabilisator
bei''üflußten Scheinwerfer ein Richtgerät ,zugeordnet, welches nach der Darstellung
der Zeichnung aus einem Doppelfernrohr r2 besteht, das analog-wie der Kreiselstabilisator
und der Scheinwerfer in Lagerböcken 13 ruht, die auf einer Drehscheibe 14 stehen.
Auch bezüglich des Richtgerätes besteht die gleiche Kupplung mit dem Kreiselstabilisator
wie bezüglich des Scheinwerfers, d. h. die- Drehscheibe 4 des Stabilisators ist
mit der Drehscheibe 14 des Richtgerätes und der Rahmen 6 mit dem Fernrohr r2 auf
synchrone Drehung gekuppelt. Wegen dieser Kupplung kann das Fernrohr 12 nicht frei
auf ein beliebiges Objekt gerichtet werden, sondern die Richtmöglichkeit des Fernrohrs
hängt von der Beeinflussung der Stabilisierungseinrichtung des Kreiselstabilisators
ab, welche durch die Momentenerzeuger 1o, ii durchzuführen ist. Demgemäß ist eine
Beeinflussung der Momentenerzeuger io, ii vom Richtgerät aus vorgesehen, welche
durch einen Lenkschalter 15 (Steuerknüppel) bewirkt werden kann. Wenn der Beobachter
am Fernrohr ein neues Ziel anschneiden will oder wenn sich das angeschnittene Ziel
bewegt, dann muß er durch Betätigung des Steuerknüppels 15 die Momentenerzeuger
i o, il so beeinflussen, daß der Kreiselstabilisator die erforderliche Richtung
zuläßt. Der Scheinwerfer folgt dann in gleicher Weise wie das Fernrohr der Bewegung
des Kreiselstabilisators. Die Kupplung zwischen dem Kreiselstabilisator einerseits
und dem Scheinwerfer und dem Richtgerät anderseits erfolgt durch Geberempfängersysteine
bekannter Art. Die Geber des Kreiselstabilisators sind mit 16, 17 und die Empfänger
des-Scheinwerfers mit 16ä, 17"
und diejenigen des Richtgerätes mit 16b, 17b
bezeichnet.