DE711581C - Einrichtung zur elektrischen Ferneinstellung des Sollkurses eines Fahrzeuges von einem Kursgeber an einem Fernkompass - Google Patents

Description

DEUTSCHES RE:

AUSGEGEBEN AM
3. OKTOBER 1941

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74 b GRUPPE 7oi

A 88167 VIIIbJ/4 b

X>t.-3ng. Wolfgang Müller in Neustrelitz

ist als Erfinder genannt worden.

Askania-Werke Akt-Ges. in Berlin-Friedenau

Patentiert im Deutschen Reich vom 23. September 1938 an Patenterteilung bekanntgemacht am 4. September 1941

Bei Einrichtungen zur Feststellung des jeweils anliegenden Kurses eines Luftfahrzeuges, die auf dem Nachlaufprinzip beruhen und Ibei denen ein Elektromotor in Abhängigkeit von der relativen Lage zweier einander nachdrehbarer Impulsgeberteile eines Mutterkompasses gesteuert wird, ist es bekannt, die Drehbewegung des Elektromotors an eine Tochterrose über ein elektrisches Winkelfernübertragungssystem zu übertragen, welches von dem gleichen Netz gespeist wird wie der Elektromotor. Bei einer Störung im Spannungszustand kämmt das Nachlaufsystem zur Ruhe.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur elektrischen Ferneinstellung des Sollkurses eines Fahrzeuges, insbesondere Luftfahrzeuges, an einem Fernkompaß von einem Kursgeber mit Rückmeldung des eingestellten Kurses. Bei den bisher üblichen Fernkompassen geschah die Einstellung des gewünschten Kurses durch einen Kursgeber in Form einer von einer Handkurbel gegenüber einer flugzeugfesten Bezugsmarke drehbaren Rosenkarte, wobei die Handkurbel über eine mechanische Welle einen mit dem Kompaßkessel verbundenen Impulsgeberteil gegenüber einem mit der Kompaßnadel verbundenen Impulsgeiberteil verstellte, wodurch ein Kurszeiger verstellt wurde, der die Abweichung von dem Sollkurs anzeigte. Bei dieser Anordnung übernimmt die mit der Handkurbel drehbare Rosenkarte die Rolle des Rückmeldeorgans.

Wollte man die mechanische Welle durch eines der bekannten elektrischen Winkelfernübertragungssysteme ersetzen, wobei der Geber des Fernübertragungssystems durch die Handkurbel gedreht werden müßte, so könnte diese auch bei einer Störung des Spannungszustandes des Fernübertragungssystems, beispielsweise bei dessen Spannungslosigkeit,

FUm

bewegt werden, ohne daß eine entsprechende Relativbewegung 'der Impulsgeberleile des Mutterkompasses stattfände. Es ist klar, daß eine richtige Kursüberwachung dann nicht S möglich ist. Erfindungsgemäß dient als Kursgeber ein in seinem Drehsinn von einem Handschalter unmittelbar oder mittelbar über ein Relais umsteuerbarer Elektromotor, der ein elektrisches Winkelfernübertragungssystem antreibt, über welches der Fernkompaß mit dem Rückmeldeorgan verbunden ist, wobei der Spannungszustand des den Elektromotor speisenden Netzes von dem Spannungszustand des Winkelfernübertragungssystems • 5 abhängig gemacht ist. Bei dieser Anordnung ist der Kursgeber verriegelt, sobald der Spannungszustand des elektrischen Winkelfernübertragungssystems gestört ist, während im ordnungsgemäßen Spannungszustand des Fernübertragungssystems der Antrieb auf dem Kursgeber wirksam ist. Hierbei kann der Steuermotor für den Geber ohne Schwierigkeit von verschiedenen räumlich auseinanderliegenden Stellen durch eine einfache Druckknopfsteuerung" betätigt werden. Dieser Vorteil ist besonders bei einer Kurssteuerung von Bedeutung, da es hierbei häufig erwünscht ist, den Sollkurs von mehreren räumlich getrennten Plätzen aus einstellen zu können. Durch zuverlässige Kapselung der drehbaren Teile (Motor, Geber, Empfangssystem) können diese dem direkten Zugriff von außen entzogen werden. Beispielsweise kann zwischen Elektromotor und Geber eine spannungsabhängige Kupplung angeordnet se in. Man kann aber auch den Spannungszustand des den Elektromotor speisenden Netzes von dem Spannungszustand des Winkelfernübertragungssyst-ems in dem Sinne abhängig machen, daß bei Störung des Spannungszustandes der Elektromotor von dam ihn speisenden Netz abgeschaltet wird. Dies kann beispielsweise durch spannungsabhängige Relais erreicht werden. Besondere Vorteile ergeben sich dann, wenn ein fremdgespeistes Winkelfernübertragungssystem benutzt wird, welches am gleichen Netz hängt wie der Antriebsmotor des Gebers. Bai dieser Ausführungsform wird bei Ausbleiben der Spannung nicht nur 5" »las Winkelfernübertragungssystem, sondern auch der Antriebsmotor des Gebers spanmmgslos. Eine Drehung des Gebers ist also bei einer Störung des Spannungszustandes im Winkelfernübertragungssystem nicht möglich. Bahn' Antrieb des Gebers für das Winkelfernübertragungssystem durch einen von einem Schalter gesteuerten Elektromotor ergibt sich eine vielseitige X'erwendbarkeit des vorgeschlagenen Systems. Das ferneinzustellende

<5o Gerät kann
Empfänger

nämlich beispielsweise der des Winkelfernübertragungssystems sein. Man kann aber auch die Anordnung so treffen, daß das ferneinzustellende Gerät mit dem Antriebsmotor für den Geber des elektrischen Winkelfernübertragungssystems gekuppelt ist, dessen Empfänger zur Rückmeldung der Stellung des ferneinzustellenden Gerätes an die Gebestelle dient und die Gebestelle durch den Steuerschalter des Antriebsmotors gebildet wird.

Die Erfindung ist an Hand der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele für den Fall einer elektrischen Kurssteuerung eines Luftfahrzeuges näher erläutert.

Der Kursgeber besteht gemäß Abb. 1 aus einem drehbaren Geber G eines elektrischen Winkelfernubertragungssystems, der durch den Gleichstrommotor 2 angetrieben wird und eine Rosenkarte 1 dreht, welche den einzuhaltenden Sollkurs des Luftfahrzeuges anzeigt. E', E" und E" sind Empfänger des Winkeliernübertragungssystems, wobei der Empfänger E' am Mutterkompaß die Einstellung des schematisch angedeuteten Tmpulsgebers 40 vornehmen soll, der den nicht dargestellten Kurszeiger beeinflußt, während E" und E'" an anderen Stellen des Luftfahrzeuges untergebrachte Tochterrosen 21, 22 verstellen. Der Gleichstrommotor zum Antrieb des Gebers G und der Rose 1 wird aus dem Bordgleich-

Spannungsnetz -1 gespeist und kann mittels

des L^Tmschalters 3 in beiden Drehrichtungen angetrieben werden. Da der Fall angenommen worden ist, daß der Motor 2 von zwei Stellen des Luftfahrzeuges aus gesteuert werden soll, so ist zur mechanischen Steuerung des Umschalters 3 ein Differentialrelais 4 vorgesehen, als welches ein polarisierendes Relais benutzt werden kann und welches mittels der Taste T' der Kursgebestelle A' oder der Taste T" der Kursgeböstelle A" betätigt werden kann. Die Einzelheiten der Schaltung des Umschalterelais 4 gehen aus der Zeichnung hervor. Je nachdem ob die Taste T' am Kontakt 6 bzw. 7 anliegt, wird die eine oder .andere Wicklung IV' bzw. IY" des Umschalterelais von der

BordspannungsqueUe -} erregt, wodurch

der Umschalter 3 in gewünschter Weise umgeschaltet wird und der Antriebsmotor 2 für den Geber G in der gewünschten Drehrichtung zu laufen beginnt. Entsprechendes gilt für die Steuerung des LTmschalterelais 4 von der Kursgebestelle A", da die Kontakte 6 und 6' bzw. 7 und 7' der beiden Kursgebestellen parallel zu den Enden der Wicklungen des Relais 4 liegen. Die Taste T" kann blockiert werden durch ein Hilfsrelais 8, welches mittels -der Kontakte 10 der Gebestation A' von der Taste T unter Spannung gesetzt wird. Die Kontakte 10 der Gebestation A' sind so angeordnet, daß sie bei Bewegung der Taste T' in beiden Schaltrichtungen früher mit der

Taste in Kontakt kommen als die Kontakte 6 bzw. 7. Es wird also vor Erregung der Wicklungen des Umschalterelais das Hilfsrelais S unter Spannung gesetzt, welches seinerseits den Schalter 9 der Gebestation A" betätigt, wodurch die Taste T" von der Bordspannungsquelle getrennt und mit Sicherheit vermieden wind, daß das Umschalterelais 4 von beiden Stationen aus zu gleicher Zeit in entgegengesetztem Sinne erregt wird.

Die Kursgebestelle Ä bildet mit dem Motor 2, dem Geher G des Wiinkelfernübertragungssystems und der Rose 1 den einen Kursgaber und ist durch eine (Strichpunktierte Umrahmung gekennzeichnet. An der Rose 1 kann man danach beim Drücken der Taste T' kontrollieren, wann der gewünschte Kurs eingestellt ist. Um 'dies auch beim Drücken der Taste T" der Station A" zu ermöglichen, ist

zo dieser Station ein Rückmelder in Form des die Tochterrose 21 drehenden Empfängers E'' zugeordnet. Auch die zu dieser Gebestation gehörigen Teile sind durch eine strichpunktierte Umrahmung näher gekennzeichnet.

Der Geber G ist, vgl. hierzu auch Abb. la, ein an sich bekannter rotierender Wechselrichter, bestehend aus einem dreigeteilten rotierenden Kollektor 12, dem Gleichstrom aus dem Bordnetz mittels zweier auf dem Kollektor schleifender und diametral zu diesem angeordneter Bürsten 13,14 zugeführt wird, während die bei Rotation des Kollektors erzeugte, treppenförmig verlaufende dreiphasige Wechselspannung von den Kollektorlamellen 15,16,17 über Schleifringe 25, vgl. Abb. 1, abgenommen 'und der dreiphasigen Ankerwicklung 18, 19, 20 eines Empfängers E mit zugehörigem Feldmagnetsystem NS über Schleifringe 24, vgl.Abb. 1, zugeleitet wird.

Bei derartigen Gebern schließt jeder der Gleichspannungsbürsten 13,14 am Kollektor einen Bogen von etwa 30⁰ ein. Bei jeweils 30°-Drehung des Gebers führt der Empfänger eine sprunghafte30°-Drebung, somit bei einer einmaligen Umdrehung des Geberkollektors eine entsprechende Drehung in 12 Schritten aus. Der Kollektorumfonmer könnte aber beispielsweise auch einen Kollektor mit einer Vielzahl von Lamellen besitzen, die je mit den

5" Widerstandsanzapfungen eines gleichstramgespeisten Spannungsteilers verbunden sind, wobei auf dem Kollektor drei um räumlich gegeneinander versetzte Bürsten schleifen. Bei einem derartigen Kollektor wind bekanntlich von den umlaufenden Bürsten eine dreiphasige Wechselspannung von einer der Umlaufzahl der Bürsten, entsprechenden Frequenz abgenommen.

Der beschriebene Kollektorumformer hat den Vorteil der Belastbarkeit durch eine Vielzahl von Empfängern, ohne daß eine störende gegenseitige Beeinflussung der Etnpfänger bzw. des Synchronismus auftritt, ein Vorteil also, der gerade für die Kurssteuerung von großer Bedeutung ist. Bei Spannungslosigkeit des Systems wird nicht nur das Fernübertragungssystem, sondern auch der Antriebsmotor für den Geber des Fernübertragungssystems spannungslos, so daß in diesem Fall der Fernübertraguhgsgeber elektrisch verriegelt ist. Damit die drehbaren Teile der Einrichtung nicht von Hand in Bewegung gesetzt werden können, werden zweckmäßigerweise Motor, Kollektor und Empfängerisysteme dem direkten Zugriff von außen durch eine zuverlässige Kapselung dieser Teile entzogen.

Abb. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, wobei zur Bezeichnung derjenigen Teile, welche mit der Abb. ι übereinstimmen, dieselben Bezugszeichen gewählt worden sind.

Während gemäß dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein einziger von mehreren Stellen aus gesteuerter Elektromotor ' zum Antrieb des Fernübertragungsgebers vorgesehen ist, zeigt die Abb. 2 den Fall, bei dem der Geber G von zwei Stellen A' und A" aus mittels zweier Elektromotore 2', 2" angetrieben wenden kann, die je durch eine Taste T', T" für beide Drehrichtungen ein- 9" und aueschaltlbar sind und über ein mechanisches Differentialgetriebe 30 den Geber G des Fernübertragungssystems antreiben. Die zu je einer Kursgebestation gehörigen Teile sind wieder durch eine strichpunktierte Umrahmung näher gekennzeichnet. Auch hierbei kann die eine Station durch Einbau eines Hiilfsrelaie von der anderen Station blookiert werden.

Anstatt daß der Motor 2, vgl. Abb. 1, und der von diesem angetriebene Geber G des Winkelfernübertragungs systems den eigentlichen Kursgeiber bilden, kann auch mit diesem Geber das fernzuverstellende Gerät selbst, z. B. der einstellbare Impulsgeber eines Mutterkompasses, gekuppelt wenden, in welchem Falle entweder die zwischen dem Motor 2 und dem Umschalter 3 liegende elektrische Leitung 49 räumlich weiter entfernt liegende Stellen miteinander verbindet oder die Gebe- n» taste an einem weiter entfernten Ort liegt. Um 'den Kurs nichtig überwachen zu können, muß dann an der Gebestation noch ein Rückmeldeorgan über die tatsächliche Stellung des Empfangsgerätes angebracht werden. Diesem «15 Zweck könnte gemäß Abb. 1 beispielsweise der Empfänger E' samt der von ihm angetriebenen Rosenkarte dienen. Die Gebertaste T' und der Empfänger E' sind dann räumlich in nächster Nähe untergebracht, ähnlich wie die 1 «<■ Taste T" und der Empfänger E" der Abb. 1 und 2, der bezüglich dieser Taste das Rück-

meldeorgan bereits darstellt. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß bei einem Fehler in dem mit dem Elektromotor 2 gekuppelten Winkelfernübertragungssystem und bei demnach ausfallender Rückmeldung der Kursgeber nicht betätigt werden kann.

Claims (10)

1. Patentanspiujciie :

   ι. Einrichtung zur elektrischen Ferneinstellung des Sollkurses eines Fahrzeuges von einem Kursgeber an einem Fernkompaß unter Rückmeldung des eingestellten Kurses, dadurch gekennzeichnet, daß als Kursgeber ein in seinem Drehsinn von einem Handschalter unmittelbar oder mittelbar über ein Relais umsteuerbarer Elektromotor dient, der ein elektrisches Winfcelfernübertragungssystem antreibt, über welches der Fernkompaß mit dem Rückmeldeorgan verbunden ist, und daß der Spannungszustand des den Elektromotor speisenden Netzes von dem SpannungszustanddesWiinkelfernübertragungssystems abhängig gemacht ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Störung des Spannunigszustandes des Winkelfernübertragungssystems (G, E') der Geberantriebsmotor (2) von dem ihn speisenden Netz abgeschaltet \vird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein fremdgespeistes Winkelfernübertragungssystem benutzt wird, welches am gleichen Netz hängt wie der Antriebsmotor des Gebers für das Winkelfernübertragungssystem.
4. 4. Einrichtung nach einem der χΑ,η-sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ferneinzustellende Gerät (40) der Empfänger des elektrischen Winkelfernübertragungssystems (G., -E') ist und das Rückmeldeorgan (1) mit dem Geber (G) des Winkelfernübertragungssystems starr gekuppelt ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fernei-nzostellende Gerät (1) mit dem Antriebsmotor (2) für den Geber (G) des elektrischen Winkelfernübertragungssystems gekuppelt ist, dessen Empfänger (E') zur Rückmeldung der Stellung des ferneinzustellenden Gerätes an die Gebestelle dient und die Gebestelle durch den Steuerschalter (3) des Antriebsmotors (2) gebildet wird.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein eines Gleichspannungsnetzes als Winkelfernübertragungssystem ein Wechselstromsystem dient, dessen Geber ein 60 _ aus dem Gleichspannungsnetz gespeister, rotierender, mehrphasiger Wechselrichter (12, 13, 14) ist und die zum Betrieb des Winkelfernübertragungssystems (G, E') erforderliche mehrphasige Wechselspannung liefert.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als rotierender Wechselrichter ein Kollektorumformer (12, 13, 14) dient.
8. S. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Elektromotor (2) den Geber (G) des Winkelfernübertragungssystems antreibt und der Steuerschalter (3) des Elektromotors von einem elektrischen Relais (4) gesteuert wird, das von mehreren Gebestellen (T', T") aus betätigt werden kann vgl. Abb. i.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der ZaId der Gebestellen entsprechende Zahl von Antriabsmotoren (2, 2') für den Geber (G) des Winkelfernübertragungssystems vorgesehen sind, die je durch einen an einer Gebestelle befindlichen Steuerschalter (T'. T") für eine oder baide Drehrichtungen ein- und ausschaltbar sind und über ein Differentialgetriebe (30) den Geber (G) des Winkelfernübertragungssystems antreiben, vgl. Abb. 2.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsrelais (8) vorgesehen sind, die bei Betätigung einer GebestcHe (T') die anderen Gebestellen (T") blockieren, vgl. Abb. 1.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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