DE687287C - Anordnung zur Einstellung motorisch bewegter Koerper - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung der Lage eines Gegenstandes in Abhängigkeit von der Lage eines anderen Gegenstandes und bezieht sich insbesondere auf die -Fernsteuerung der Einstellung eines Geschützes in Abhängigkeit von der Stellung des Zielfernrohres. Im Sinne des Hauptpatents wird zu diesem Zweck eine Grob- und eine Feinsteuerung verwendet, welche in Verbindung mit elektrischen Antriebsmotoren und gittergesteuerten Entladungsstrecken, vorzugsweise solchen mit Dampf- oder Gasfüllung, arbeitet.

Erfindungsgemäß ist nun die Anordnung derart ausgebildet, daß der Steuertransformator, der die Stromspannungskomponente für die Entladungsstrecken liefert, zwei wahlweise ausschaltbare Primärwicklungen besitzt, und daß die eine Primärwicklung desselben mit der vom Feinempfängerdrehregler erzeugten Spannung, die andere Primärwicklung mit der vom Grobempfängerdrehregler erzeugten Spannung gespeist werden kann. Die Erfindung dient vor allem der Vereinfachung der für die abwechselnde Grob- und Feinsteuerung notwendigen Arbeitskreise. Sie unterscheidet sich von den Anordnungen des Hauptpatents dadurch, daß eine abgestufte Steuerung des Antriebsmotors sowohl durch die Feinsteuer- wie durch die Grobsteuerelemente erreicht wird. Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die Gittersteuerung der den Antriebsmotor speisenden Ent-, ladungsstrecken durch eine einzige Hilfsentladungsstrecke mit einer dazugehörigen Relaisanordnung abwechselnd in Abhängigkeit von dem mit hoher Übersetzung arbeitenden Drehregler für die Feinsteuerung und dem mit kleiner Übersetzung arbeitenden Drehregler für die Grobsteuerung gebracht werden kann.

Der Erfindungsgedanke möge an einem Ausführungsbeispiel, das wiederum eine Geschützsteuerung betrifft, näher erläutert werden. Ein Geschütz 10 soll in Abhängigkeit von der Stellung eines Zielfernrohres 11 selbsttätig durch den Motor 63 eingestellt werden. Der Motor 63 ist fremd erregt. Sei-

nem Anker kann ein Strom verschiedener Größe und Richtung über die Einrichtung 14 zugeführt werden, die im wesentlichen aus zwei Paaren von Entladungsstrecken 15 und 16 besteht, die jeweils in Vollweggleichrichterschaltung für die eine bzw. die andere Stromrichtung im Motor 63 an das Wechselstromnetz angeschlossen sind. Die Steuerung der Einrichtung wird von Drehreglern, die mit dem Fernrohr bzw. dem Geschütz gekuppelt sind, ausgelöst. Die hoch übersetzten Drehregler 28 und 30 bzw. die niedrig übersetzten Drehregler 36 und 37 für Fein- bzw. Grobsteuerung sind identisch mit den entsprechend bezifferten Drehreglern in den Anordnungen des Haiuptpatents. Ihre Wirkungsweise braucht daher nicht mehr weiter erläutert zu werden. Entsprechend ist auch die Anordnung 14 der Entladungsstreckerigruppen 15 bzw. 16 mit ihren Hauptstrom- und Gitterkreisen die gleiche wie bei den Anordnungen des Hauptpatents. Errindungsgemäß wird jedoch im vorliegenden Fall der den Gitterkreisen der Einrichtung 14 vorgeschaltete Gittertransformator 110 abwechselnd von der im Drehregler 30 bzw. von der im Drehregler 37 erzeugten Spannung beeinflußt, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung eines Relais 126, welches seinerseits durch denEntladungsstrom einer einzigen Hilfsentladungsstrecke 123 zum Ansprechen gebracht wird. Die Entladungsstrecke 123 kann an sich von beliebiger Art sein; jedoch ist eine Hochvakuumröhre mit reiner Elektronenentladung vorzuziehen. Im Gitterkreis der Entladungsstrecke ist eine geeignete negative Vorspannung, beispielsweise eine Batterie 124, vorgesehen, welche normalerweise einen Strom-' durchgang durch die Entladiungsstrecke 123 verhindert. Der Gitterkreis der Entladungsstrecke 123 ist außerdem mit dem Läuferkreis des niedrig übersetzten Drehreglers 37 für die Grobsteuerung über einen Steuertransformator 125 verbunden. Die Wirkungsweise der im Ausführungsbeispiel dargestellten Anordnung ist die folgende :

Je nach dem Grad der gegenseitigen Abweichung in der Stellung des Zielfernrohrs so 11 und des Geschützes 10 wird durch das Relais 126 unter dem Einnuß der Entladungsstrecke 123 die Steuerung der den Ankerstrom für den Antriebsmotor 63 liefernden Entladungsstreckenemrichtung 14 entweder der Läuferspannung des Drehreglers 37 oder der Läuferspannung des Drehreglers 30 übertragen. Stimmt beispielsweise die tatsächliche Stellung des Gegenstandes im Falle des Ausführungsbeispiels, also des Geschützes 10, mit der durch das Zielfernrohr 11 angegebenen Sollstellung überein, so sind sowohl die Entladungsstrecken 15 wie die Entladungsstrecken 16 gesperrt, der Anker des Motors 63 ist stromlos, und es findet keinerlei Bewegung bzw. Drehung des Geschützes statt. Das elektromagnetische Relais 126 ist entregt; sein bewegliches Kontaktglied befindet sich dabei in der unteren Stellung, wie in der Abbildung gezeichnet. In dieser Stellung verbindet das Relais den Läuferkreis des hochübersetzten Drehreglers der Feinsteuerung 30 mit der rechten Primärhalbwicklung des Gittertransformators 110, dessen Sekundärwicklung mit den Gitterkreisen der Einrichtung 14 verbunden ist und diesen zusätzlich zu der vom Transformator 23 aufgedrückten festen Wechselspannungskomponente eine von der gegenseitigen Stellung von Zielfernrohr 11 und dem Geschütz 10 abhängige, veränderliche Steuerwechselspannungskomponente zuführt. Wird nun das Zielfernrohr 11 verdreht, so wird hiermit auch der Läufer des Feinsteuer ungs drehregler s 28 mit relativ hoher Drehzahl in Drehung versetzt; dabei entsteht in diesem Drehregler eine Spannung, welche der Ständewicklung des Empfängerdrehreglers 30 zugeführt wird. Die dabei entstehende Läuferspannung des Drehreglers 30 wird über die unteren Kontakte des Relais 1.26 und dem Steuertransformator 1 ro den Gitterkreisen der Einrichtung 14 derart zugeführt, daß die Phase der Gitterspannung in dem einen Paar von Entladungsstrecken in Richtung einer Voreilung und in dem anderen Paar in Richtung einer Nacheilung verschoben wird. Nimmt man einmal an, daß die Drehrichtung des Zielfernrohres derart sei, daß die Phase der wirksamen Gitterspannung in den Entladungsstrecken 15 in Richtung einer Voreilung verschoben wird, so fließt dem Antriebsmotor 63 der Geschützplattform ein Ankerstrom in solcher Richtung zu, daß das Geschütz 10 sich in der gleichen Richtung dreht wie das Zielfernrohr.

Wenn das Zielfernrohr 11, beispielsweise bei rascher Betätigung, so weit verstellt wird, daß der Winkelunterschied zwischen der Einstellung des Fernrohres und des Geschützes einen gewissen zulässigen Größtbetrag überschreitet, so wird die Spannung, die infolge der Drehung des Zielfernrohres stets auch in dem Läufer des niedrig übersetzten Drehreglers 37 erzeugt wird, genügend groß, um über den Transformator 125 die den Stromdurchgang durch die Entladungsstrecke 123 verhindernde Gitterspannung 124 zu kompensieren. Das bedeutet, daß die Entladungsstrecke leitend wird und mit ihrem Anodenstrom die Arbeitswicklung des Relais 126 erregt. Der bewegliche Kontakt des Relais wird hierdurch in die obere Stellung gehoben, unterbricht dabei die Verbindungen des Steuer-

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transformators iiö mit dem Feinsteuerdrehregler 30, so daß die Feinsteuerung unwirksam wird, und verbindet gleichzeitig die beiden oberen festen Kontakte miteinander, so daß nunmehr die linke Primärhalbwicklung des Steuertransformators 110 mit derjenigen .Spannung gespeist wird, welche im Läufer des niedrig übersetzten Grobsteuerungsdrehreglers 37 entsteht. Die Polarität dieser nunmehr den Steuerkreisen der Einrichtung 14 zugeführten Spannung ist derart, daß die bereits leitenden Entladungsstrecken 15 weiterhin geöffnet bleiben, wobei der wirksame Wert der ihnen zugeführten Steuerspannungen bezüglich seiner Phasenlage von dem Winkelunterschied zwischen dem Zielfernrohr Ii und dem Geschütz 10 abhängt, jedoch die Entladungsstrecke für einen größeren Teil der-Periode freigibt als bei Feinsteuerung.

Dementsprechend liefern dann die Entladungsstrecken 15 dem Motor 63 einen größeren Ankerstrom, der jedoch ebenfalls diesem Winkelunterschied entspricht, so daß das Geschütz mit einer der Abweichung proportionalen, erhöhten Geschwindigkeit verdreht wird.

Wenn das Zielfernrohr auf das gewünschte Ziel eingestellt ist und das mit einiger Nacheilung folgende Geschütz sich so weit gedreht hat, daß der für die Feinsteuerung höchst zulässige Winkelunterschied wieder unterschritten wird, so nimmt die im Läufer des Drehreglers 37 induzierte Spannung so weit ab, daß die sperrende Wirkung der Vorspannung 124 im Gitterkreis der Entladungsstrecke 123 nicht mehr kompensiert werden kann, so daß die Hilfsentiadungsstrecke wieder nichtleitend wird. Infolgedessen fällt der Anker des Relais 126 ab, und sein beweglicher Kontaktarm nimmt wieder die untere Lage ein; dadurch wird die Steuerung des Transformators 110 durch -den Grobsteuerungsdrehregler 37 unterbrochen und statt dessen wieder die Verbindung des Steuertransformators mit der Spannung des Feinsteuerungsdrehreglers hergestellt. Der restliche Winkelunterschied wird also wieder mit Hilfe der Feinsteuerung in entsprechend langsamer Drehung ausgeglichen. Schließlich erreicht das Geschütz 128 die genaue, durch die Einstellung des Fernrohres vorgeschriebene Sollstellung; in diesem Augenblick wird die im Läufer des Feinsteuerungsdrehreglers induzierte Spannung verschwinden, die schon vorher im gleichen Maße, wie die tatsächliche Geschützrichtung sich der vorgeschriebenen Sollstellung annäherte, kleiner wurde. Die Phase der wirksamen Gitterspannung der Entladungsstrecken 15 wird entsprechend im Sinne einer Nacheilung verschoben und schwächt damit den Ankerstrom des Motors 63 bis zum völligen Verschwinden in dem Augenblick, wo das Geschütz in Übereinstimmung mit dem Zielfernrohr in der Richtung auf das gewünschte Ziel zur Ruhe gebracht wird.

Wenn das Zielfernrohr 11 in entgegengesetzter Richtung als bisher angenommen verstellt wird, so werden ganz entsprechend die Entladungsstrecken 16 zunächst durch die Feinsteuerung beeinflußt und liefern dem Motor 63 einen Strom entgegengesetzter Richtung als in dem bisher betrachteten Falle, so daß auch das Geschütz sich in der umgekehrten Drehrichtung entsprechend der des Fernrohres bewegt. Wenn der Winkelunterschied zwischen Fernrohreinstellung und Geschützrichtung den vorbestimmten Größtwert überschreitet, wird genau wie vorher die Hilfsentladungsstrecke 123 leitend, das Relais 126 wird betätigt und die Feinsteuerung der Entladungsstrecken 16 durch die G'robsteuerung ersetzt. Hat das Geschütz wieder so weit nachgedreht, daß der für die Feinsteuerung zulässige Höchstwinkel unterschritten wird, so geht die Betätigung wieder auf die Feinsteuerung über. Es ist ohne weiteres klar, daß sowohl bei Feinsteuerung wie bei Grobsteuerung die wirksame Gitterspannung der Entladungsstrecken in der Einrichtung 14 abhängig ist vom Winkelunterschied zwischen Fernrohr und Geschütz, und daß dementsprechend der dem Geschützmotor 63 zugeführte Strom stets von diesem Winkelunterschied abhängt. Hierdurch wird die Genauigkeit der Einstellung mit der beschriebenen Anordnung bedeutend verbessert, da der Geschützmotor in stetiger Abhängigkeit von der Abweichung gesteuert wird, unabhängig davon, ob gerade die Grobsteuerung oder die Feinsteuerung wirksam ist.

Der Erfindungsgedanke wurde zwar ebenso wie der des Hauptpatents insbesondere in Verbindung mit einer Geschützsteuerung beschrieben. Er läßt sich jedoch genau so auch auf den verschiedensten anderen Gebieten sinngemäß anwenden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Einstellung moto- 1Ί0 risch bewegter Körper in Abhängigkeit von der Einstellung anderer Körper, insbesondere zur Fernsteuerung eines Geschützes durch ein Fernrohr mit einem Steuertransformator, welcher die von dem Einstellungsunterschied der beiden bewegten Körper abhängige Steuerspannungskomponente für zwei den Strom für den Antriebsmotor liefernde, jeweils in Vollweggleichrichterschaltung angeordnete Paare von Entladungsstrecken liefert, nach Patent 660421, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß der S teuer transformator zwei wahlweise anschaltbare Primärwicklungen besitzt, und daß die eine Primärwicklung desselben mit der vom Feinempfängerdrehregler erzeugten Spannung, die andere Primärwicklung mit der vom Grobempfängerdrehregler erzeugten Spannung gespeist werden kann.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß für die Umschaltung der Speisung des Steuertransformators (no) ein Relais (126) vorgesehen ist, welches im Ruhezustand eine Primärwicklung des Steuertransformators an die vom Feinempfängerdrehregler (30) erzeugte Spannung legt und welches durch den Anodenstrom einer Hilfsentladungsstrecke (123), vorzugsweise einer Entladungsstrecke mit reiner Elektronenentladung, erregbar ist, und daß der Stromdurchgang durch die Hilfsentladungsstrecke in Abhängigkeit von der Größe der Winkelabweichung zwischen unabhängig (ii) und abhängig (10) bewegtem Körper freigegeben bzw. gesperrt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gitterkreis der Hilfsentladungsstrecke (123) außer einer negativen Vorspannungsquelle (124) ein Transformator (125) vorgesehen und derart bemessen ist, daß bei Überschreitung eines zulässigen Größtunterschiedes zwischen der Einstellung der beiden Körper (io, 11) die vom Grobsteuerdrehregler (37) erzeugte und der Primärwicklung des Transformators (125) zugeführte Spannung eine Aufhebung der Sperrung des Stromdurchgangs der Hilfsentladungsstrecke (123) bewirkt, so daß das Relais (126) die eine Primärwicklung des Steuertransformators (110) von der Spannung des Feinempfängerdrehreglers (30) trennt und die andere Primärwicklung des Steuertransformators an die Spannung des Grobempfängerdrehreglers (32) anschließt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen