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Richt- oder Steuerkreisel Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Richt- oder Steuerkreisel mit horizontaler, im Azimut verstellbarer Kreiselumlaufachse
und mit Einrichtungen zum Feststellen d:er Krziselumlaufachse gegen Präzessionshewegungen
um die zur Kreiselumlaufachse senkrechte, horizontale Präzessionsachse mittels desselben
Bedienungsgliedes.
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Zur azimutalen Verstellung der Kreiselumlaufachse werden Verstelleinrichtungen
verwendet, die im allgemeinen so ausgebildet sind, daß ein mit einem Bedienungsknopf
verbundenes Kupplungsglied mit einem am Azimutrahmen fest ,angeordneten Teil in
Eingriff gebracht wird. Das Kupplungsglied ist in der Regel ein Ritzel oder ein
Antriebskonus, während der mit dem Azimutrahmen verbundene Teil als Kronenrad oder
Reibrad ausgebildet ist. Durch eine Drehung des Ritzels wird der Azimutrahmen derart
verstellt, d,aß sich die horizontale Kreiselumlaufachs.e in einer horizontalen Ebene
bewegt.
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hm bei dieser zwangsläufigen Bewegung ein Auswandern des Kreisels
um seine horizontale Präzessionsachse zu verhindern, wird zumeist gleichzeitig eine
Feststellvorrichtung in Tätigkeit gesetzt, die die Kreiselebene in eine lotrechte
Lage zwingt und dadurch dieses Auswandern unmöglich macht. Diese beiden Vorgänge
werden durch Betätigung des Bedienungsknopfes in .einem und demselben Arbeitsvorgang
bewirkt. Da bei diesen bekannten Einrichtungen das Kupplungsglied für den Azimutrahmen
mit dem zur Feststellung der Kreiselumlaufachse dienenden Feststellglied starr gekuppelt
ist, erfolgt die Freigabe des Kreisels für den neuen Betriebszustand in umgekehrter
Reihenfolge in der Weise, daß zunächst die Feststellvorrichtung der Kreiselumlaufachse
und erst später die Kupplungsvorrichtung für den Azimutrahmen geläst wird. Aus dieser
starren Kupplung der tätigen Glieder der genannten Vorrichtungen ergeben sich erhebliche
';achteile bei der Sperrung und bei der Freigabe des Kreisels.
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Diese -Nachteile sind beim Erfindungsgegenstand dadurch beseitigt,
daß bei einem Gerät der oben angegebenen Gattung gemäß der Erfindung das für die
Verstellung des Azimutrahmens im Azimut dienende Kupplungsglied relativ zu dem die
Präzessionsbewegungen um die horizontale Präzessionsachse ausschließenden Feststellglied
im Sinne der Einrückbewegung verschiebbar und derart steuerbar ist, daß beim Einrückvorgang
zunächst die Kupplung des Azimutrahmens mit dem die Azimutverstellung bewirkenden
Kupp-
| lungsglied und hernach der Eingriff des Fest- |
| stellgliedes zur Sicherung der Kreiselumlauf- |
| achse gegen Präzessionsbewegungen um die |
| horizontale Präzessionsachse erfolgt, daß |
| gegen beim Ausrückvorgang das Kupplun |
| glied und das Feststellglied gleichzeitig au |
| Wirkung kommen. |
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der
Fig. i und 2 näher erläutert. Die Figuren zeigen nur eine mögliche Form der Verstelleinrichtung
selbst, da der übrige Aufbau dies Kreiselgerätes für die Erfindung unwesentlich
ist.
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Fig. i zeigt die Verstelleinrichtung in ausgekuppeltem Zustande im
Schnitt; Fig.2 zeigt sie während des Verstellvorganges. Mit i ist der äußere Kardanrahmen
des Kreiselgerätes bezeichnet. an dein die Ableseskala für die - Azimutrichtung
sowie gegebenenfalls die Steuergeber für eine Selbststeutreinrichtung angebracht
sind. Dieser Rahmen kann sich um die strichpunktiert gezeichnete vertikale Präzessionsachse
2 des Kreiselgerätes unter dem Einfluß der Kreiselkräfte drehen. Er kann außerdem
mit Hilfe der den Gegenstand der Erfindung bildenden Verstelleinrichtung in bekannter
Weise willkürlich um diese Achse gedreht «-.erden. Zti diesem Zwecke ist an ihm
ein Reibrad 3 mit kegelförmiger Reibfläche. befestigt. Gegen diese Reibfläche wird
mit Hilfe der Feder 5 die ebenfalls kegelförmige Reibfläche 6 des AntriebskOtius
7 gepreßt. Gegenüber dem Zahnradantrieb wird auf diese Weise erreicht, daß in jeder
beliebigen Stellung eine sofortige Kupplung möglich ist, ohne daß zwei Zähne gegeneinanderstol5en
können, wobei ein toter Gang selbsttätig dadurch vermieden wird, daß der Verstellkonus
7 dauernd durch die Feder 5 nachgestellt wird. Die Feder 5 ist mit ihrer dem Konus
abgewendeten Seite gegen das Gehäuse S des Gerätes abgestützt. Von den Reibrädern
3 und 7 besteht zweckmäßig mindestens eins aus nichtmetallischem Werkstoff, z. B.
aus Preßmasse. Die Anpressung durch die Feder 5 hat ferner den Vorteil, daß der
Druck zwischen den Flächen .l und 6 unabhängig von Kräften ist, die der Bedienende
auf den Antriebsknopf der Verstelleinrichtung ausübt.
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Dieser Antriebsknopf c@ ragt aus dem Gehäuse S hervor und ist am einen
Ende einer im Ausführungsbeispiel hohl dargestellten Welle i o befestigt. Die Welle
i o trägt an ihrem anderen Ende einen zweiten Konus i t . Dieser Konus trifft bei
Bewegung der Welle io in Richtung des eingezeichneten Pfeiles, also beim Eindrücken
des Knopfes 9, auf den Anschlagstift 12 eines um den Punkt 13 drehbaren Kniehebels
14, der in an wich be-
| kanntet Weise die Sperrung des Kreiselträgers |
| gegen Bewegungen um die horizontale Prä- |
| > essions-,ichse bewirkt. Der Antriebskanus 7 |
| die Verstelleinrichtu-ng ist auf der Welle |
| in Pfeilrichtung verschiebbar gelagert, je- |
| li durch einen Keil 15 so gesichert, daß |
| "Drehungen s des Knopfes 9 und der Welle io |
folgen muß.
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Die Welle io ist mit drei Nuten öder E:ndrehunge n 16, 17 , 18 versehen,
von denen die beiden letzteren mit einer Rasteinrichtung i 9 zusammenarbeiten. Die
im Ausführüngsheispiel als Druckkugel dargestellte Rasteinrichtung 19 dient in bekannter
Weise dazu, die Welle io in ihren beiden Endstellungen, nämlich in eingekuppeltem
Zustand und ausgekuppehein Zustaud der Verstelleinrichttmg, festzuhalten. Die Nut
16 bewirkt in Zusammenarbeit mit der Rasteinrichtung 20, 20' die gleichzeitige Entkupplung
der Teile 3 und 7 eiliei-Seits und 11, 12 andererseits beim 1-1f-rausziehen des
Verstellknopfes 9.
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Bei einer Benutzung der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung spielen
sich folgende Vorgänge ab: Wird auf den Knopf 9 in Richtung des in Fig. i eingezeichneten
Pfeiles ein Druck a#sgeübt, der groß genug ist, um die Kraft der Rasteinrichtung
17, 19 zu überwinden, so bewegt sich die Welle i o nach links. Hierdurch kommen
zunächst die Flächen 4. und 6 miteinander in Berührung, wodurch bereits der Kardanring
i mit dem Verstellknopf 9 verbunden ist und sich nicht mehr bewegen kann, wenn der
letztere festgehalten wird. Beim weiteren Eindrücken des Knopfes 9 trifft auch der
Konus i i auf den Anschlag 12 auf und setzt den Hebel 14 in Bewegung, dter so ausgebildet
ist, daß jetzt die Sperrung des Kreiselträgers gegen Bewegungen um die horizontale
Präzessionsachse erfolgt. Die Welle io gleitet hierbei unter dem Kon4 6 hinweg,
der durch die Feder 5 gegen 4as Reibrad 3 gedrückt wird. Ist der Knopf so weit hineingedrückt,
daß die Rast i9 in die Nut i S einspringt, so springen auch die Rasten 2o und 20'
in die Nut 16 ein. Auf diese Weise haben die beschriebenen Teäle die in Fig.2 dargestellte
Lage et'reicht, und die Verstelleinrichtung ist betriebsfähig, d. h. durch eine
Drehung des Knopfes 9 kann nun der Kardanrahmen 1 verstellt werden, ohne daß eine
gleichzeitige Präzessionsbewegung um eine horizontale Achse erfolgen kann.
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Ist die neue Azimutrichtung auf diese Weise eingestellt, so zieht
der Bedienende den Verstellknopf wieder aus dem Gehäuse heraus, wobei folgende Vorgänge
ablaufen: Die Nut 18 verläßt die Rasteinrichtung 19; die Rasteinrichtuttl;en
2o und 20' verbleiben aber infolge einer entsprechenden Bemessung
ihrer
Federn in der Nut 16. Dies hat zur Folge, daß der Konus 7 entgegen der Wirkung der
Feder 5 und entgegen der Pfeilrichtung mitgenommen wird, wodurch die Berührung zwischen
den Flächen q. und 6 aufgehoben wird. Gleichzeitig wird durch Zusammenwirken der
Teile i i und 12 die Sperrung aufgehoben, so daß der Kreisel im gleichen Augenblick
hinsichtlich beider Achsen frei wird. Die Gleichzeitigkeit dieser Freigabe läßt
sich hierbei durch Bemessung des Hebels 14 oder .anderer .entsprechender Teile mit
beliebiger Genauigkeit einstellen. Ist die Welle so weit nach rechts bewegt und
dadurch die Feder 5 so weit zusammengedr ückt, daß ihre Kraft die Kraft der Rasteinrichtung
16, 2o, ?o' überwindet, oder trifft der Konus 7 auf die Gehäusewandung 8, so springt
der Konus 7 nach links zurück, wird ,aber an einem neuen Eingriff mit dem Reibrad
3 durch einen auf der Welle i o angebrachten Anschlag 2 i verhindert. Die Teile
haben wieder. die in Fig. i dargestellte Lage eingenommen, und die Verstelleinizchtung
ist aufs neue betriebsbereit.
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Die Welle i o und der Verstellknopf g können auch unter geringfügiger
Abänderung des Ausführungsbeispiels in .an sich bekannter Weise so ausgebildet werden,
da,ß die Verstelleinrichtung nicht durch Eindrücken sondern durch Herausziehen des
Knopfes eingekuppelt wird. Dies bietet den Vorteil, daß eine versehentliche Einkupplung,
z. B. dadurch, daß der Flugzeugführer bei Hantierungen in der engen Kabine gegen
den Knopf stößt, ausgeschlossen wird. Die Auskupplung erfolgt in diesem Falle dann
sinngemäß durch Eindrücken des Knopfes.
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Die einzelnen Teile der Verstelleinrichturig können selbstverständlich
im Rahmen der Patentansprüche eine vom Ausführungsbeispiel abweichende Form aufweisen.
So kann z. B. zur Sperrung an Stelle des Winkelhebels 14 in bekannter Weise ein
von einer steilgängigen Schraube bewegter Käfig treten usw.