DE759235A - - Google Patents

Description

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Km/S.

Albert Patin, Berlin ¥.55, Woyrschstraße I5. Elektrischer Stauerabgriff an Kreiselachsen.

In. neuerer Zeit werden zum Zwecke der Fernanzeige und Fernsteuerung, insbesondere für Selbststeueranlagen in Flugzeugen, Kreisel verwendet, an deren Achsen feine Widerstandsabgriffe angebracht sind. Meistens sind dabei unmittelbar mit der Kreiselaqhse Abgreifer verbunden, die von praktisch stufenlos gewickelten Ringwiierständen Spannungen für Fernanzeigegeräte und die Selbststeueranlage abgreifen. Für Kurssteueranlagen sieht man normalerweise einen Widerstand als Steuerabgriff vor, dessen Charakteristik einen stellen Anstieg besitzt, damit schon geringe Abweichungen des Fahrzeuges von der Sollage große Steuerimpulse erzeugen, Die Widerstandswicklung dieses Steuerabgriffs erstreckt sich deshalb nur über einen kleinen i?inkel, wobei die verhältnismäßig hohe Spannung von 24 YoIt an dieser Wicklung liegt. Der Steuerabgriff, der zur Anzeige der Abweichung von der Sollage an einem Kursanzeigegerät dient, muß jedoch die Abweichung über einen größeren Winkelbereich erkennen lassen, vor allem wenn die selbsttätige Steuerung ausfällt und von Hand geflogen werden muß. Dadurch entsteht die Forderung, zwei verschieden große Widerstandsabgriffe von dem Kreisel aus zu steuern, wobei der eine aus den erwähnten Gründen einen Winkelbereich von etwa - 5 ¹^d. &^eT andere einen solchen von etwa - 10 umfaßt. Da häufig auch noch für andere Steuerzwecke, z.B. zur selbsttätigen Einstellung von Visieren, die Abnahme von Steuerimpulsen, die in elektrischen Rechenwerken mit anderen elektrischen Meßwerten zu einem Sadwert zusammengesetzt werden, von Widerstandsab—

griffen an den Kreiselaohsen notwendig ist, so ergibt sich eine verhältnismäßig große räumliche Ausdehnung des Kreisels in Richtung seiner Achse oder Achsen, wenn für jeden Steuerabgriff ein besonderer Widerstandsring vorgesehen ist.

Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung durch eine vereinfachte Anordnung der Steuerabgriffe, die gleichzeitig deren Auswechselbarkeit sowie Justiermöglichkeit und auch äusserst genaue Zentrierung erleichtert. Um insbesondere von Kurskreiseln für Steuerungen in Wasser-, Luft- und Landfahrzeugen und zur Anzeige der Abweichungen von der Sollage die Kreiselhochachse zu entlasten, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, auf einem mit dieser Achse feet verbundenen isolierten Trägerkörper zwei gegeneinander versetzte und über verschieden große Winkel gewickelte Widerstandswicklungen (Potentiometer) anzubringen, die durch widerstandslose Schleifbahnen miteinander verbunden sind, auf denen drei Stromabgreifer gleiten, von denen zwei auf je einem der Widerstände gleitende Abgreifer zum Abgriff von Spannungen für die Steuerung dienen, während ein dritter auf der größeren Wicklung gleitender Stromabgreifer ein Kursanzeigegerät steuert.

Durch die Vereinigung dieser beiden Steuerabgriffe, wobei die beiden Wicklungen und die beiden zum Abgriff der Steuerspannung dienenden Abgreif er zweckmäßigerweise um 18O gegeneinander versetzt sind, erhält man den Vorteil, daß die Spannungen für die Selbststeueranlage von zwei Widerständen abgegriffen werden können, wodurch sich der Steuerimpuls auf den doppelten Wert erhöht, während der grSßere Widerstand der beiden Wicklungen den Erfordernissen der gewünschten Anzeige entsprechend bemessen werden kann, ohne daß dadurch die abgegriffene Spannung für die Steuerung in ihrer Abhängigkeit vom Ausschlagwinkel störend beeinflußt wird.

Die widerstandslosen Schleifbahnen, die sich an die Enden der Wicklungen anschließen, wie es an sich, "bereits von Widerstandsgebern zur Fernübertragung von Drehbewegungen her bekannt ist, verhindern gleichzeitig bei Ausschlägen, bei denen der Abgriff über die Widerstandswicklung hinausgeht, Störungen, die durch Stromunterbrechungen oder mechanische Hemmungen der Ereiselaohsen durch die Stromabgreifer entstehen können.

Die Erfindung läßt sich anstatt bei Kurskreiseln ebenso gut auch bei Wendezeigerkreiseln und Lotkreiseln anwenden, wobei es leicht möglich ist, mehr als zwei jeweils um 18O° zueinander versetzte Widerstände vorzusehen und damit verschiedene Steuervorgänge gesondert auszulösen, ohne daß der eine Steuervorgang den anderen Steuervorgang beeinflußt und ohne daß eine erheblich größere bauliche Ausgestaltung notwendig wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt.

1 ist die Hochachse eines Kreisels mit drei Freiheitsgraden, der einen Kurskreisel 2 darstellt. Fest mit der Achse 1 sind die Stromzuführungsschleifringe 5 ^ua^ 4 verbunden, über diese Schleifringe wird von der Batterie 5 &^em ebenfalls mit der Achse 1 fest verbundenen, im Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildeten Widerstand 6 über die Funkte 7 und 8 Strom zugeführt. Der Ringwiderstand besteht aus den Widerstandswicklungen 9 ™mL ^0, die um 18O zueinander versetzt sind und deren Enden über die widerstandslosen Schleif bahnen 11, 12 elektrisch miteinander verbunden sind. Die Widerstandswicklungen sind mit verschiedenen Winkelbereichen ausgeführt, deren einer Winkel 9k. nur halb so groß ist wie der andere Winkel B> . Diese Verschiedenheit bietet den Vorteil, daß bei verschiedenen Winkelausschlägen der Kreiselacb.se der Abgreifer, der auf dem den Winkel ^Cumschließenden Widerstand gleitet, schon auf die widerstandslose Schleifbahn gelangt und damit keine Wider-

stands änderung mehr hervorruft, während der auf dem den Winkel ρ umschließenden Widerstand gleitende Stromabgreifer noch Widerstände-Veränderungen "bewirkt, die z.B. für einen anderen Steuerzweok ausgenutzt werden können.

Sa es sich in dem vorliegenden Beispiel um einen Kurskreisel mit einem die Kursrichtung bestimmenden einstellbaren Steuerabgriff handelt (Basiseinstellung), können die drei auf den Widerständen 9 und 10 gleitenden Stromabgreifer I3, 14 und 15 mittels des Getriebes 16, I7 auf jede beliebige Kursrichtung eingestellt werden. Bei Abweichungen von diesem Kurs treten dann Steuerimpulse auf. Sie Stromabgreifer I3, 14 stehen über die Schleifringe 18, I9 und die Leitungen 20, 21 in elektrisch leitender Verbindung mit der in einem Hagnetfeld HS schwingenden Drehspule 22. Fest mit der Drehspule ist der auf dem Widerstand 23 gleitende Abgreifer 24 verbunden, der bei Ausschlägen der Spule 22 auf dem Widerstand 2J> Spannungen abgreift, die über die Leitungen 25, 26 einem Verstärker 27 zugeführt werden, der seinerseits die Baderlegung oder einen sonst gewünschten Steuervorgang bewirkt. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Ruderlegung dadurch, dass von dem Verstärker 27 die Feldwicklung 28 eines Motors 29 erregt wird, der über das Getriebe 30 das Ruder 51 legt.

Bei der Inbetriebnahme der Einrichtung wird zunächst mittels der Kurbel I7 eine bestimmte Kursrichtung (Basis) eingestellt. Damit wird der vorher vorhandene elektrische Gleichgewichtszustand der Einrichtung gestört und das Bud er J1 solange gelegt, bis das Fahrzeug oder Flugzeug denjenigen Kurs erreicht hat, der der Kurseinstellung (Basiseinstellung) entspricht. Weicht nun das Fahrzeug von dieser Basis ab, so erfolgt eine sofortige Beeinflussung des Suders 5I dadurch, dass die Abgreifer I3, 14 gegenüber den mit der

raumfesten Achse 1 verbundenen Widerständen 9, 10 verstellt werden. Es werden hierdurch Ströme ausgelöst, die über die Leitungen 20, durch die Spule 22 fliessen und hier eine Drehung hervorrufen. Hierdurch wird dem Verstärker 27 von dem Widerstandsabgriff 23, über die Leitungen 25, 26 ein Strom zugeführt, der die Feldwicklung 28 des Motors 29 solange beeinflusst und damit solange das Ruder legt, bis das Fahrzeug seinen Sollkurs wieder eingenommen hat.

Auf der Widerstandswicklung 9 gleitet ferner der Stromabgreifer 15, der ebenfalls durch das Getriebe 16*, I7 einstellbar und über die Leitung 33 und den Schleifring 32 mit einer in einem Magnetfeld H S schwingenden Drehspule 34 eines Kursanzeigegerätes, ferner über die Leitung 35 u*³^ ^^e elektrische Mitte 36 eines Widerstandes 37 ¹^* der Stromquelle 5 verbunden ist. Mit der Drehspule 34 ist ein über einer Skala spielender Zeiger 38 fest verbunden, der die Mittelstellung einnimmt, wenn die Spule 34 stromlos ist, also der Abgreifer I5 auf der Mitte des Widerstandes 9 steht. Erfolgt eine Verschiebung des Abgreifers I5 gegenüber dem Mittelpunkt des Widerstandes 9» ^so schlägt der Zeiger 38 aus. Durch die verschieden großen Winkelbereiche der beiden Widerstände 9 und 10 läßt sich nun eine Anzeige der Kursabweichung über den zulässigen Steuerbereich hinaus erreichen. Dies ist besonders wichtig, weil die Ruderlegung in vielen Fällen nur bis zu einem bestimmten Winkel zulässig ist, um beim Einschalten der selbsttätigen Steuerung keine Obersteuerungen zu bekommen, die z.B. bei Flugzeugen zu gefährlichen Fluglagen führen können.

Außer mit den vorbeschriebenen Steuerabgriffen kann der Kurskreisel noch mit weiteren Widerstandsabgriffen versehen werden, z.B. einem getrennten Widerstandsabgriff, der die Anzeige der absoluten Stellung des Kurskreisels im Baum übermittelt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1.} Elektrischer Steuerabgriff an Kreiselachsen, insbesondere von Kurskreiseln, für Steuerungen in Wasser-, Luft- und Landfahrzeugen und zur Anzeige der Abweichungen von der Sollage, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem mit der Kreiselachse fest verbundenen isolierten Trägerkörper zwei gegeneinander versetzte und über verschieden große Winkel gewickelte Widerstandswicklungen (Potentiometer), die durch widerstandslose Schleifbahnen miteinander verbunden sind, angebracht sind, auf denen drei Stromabgreifer gleiten, von denen zwei auf je einem der Widerstände gleitende Abgreifer zum Abgriff von Spannungen für die Steuerung dienen, während ein dritter auf der größeren Wicklung gleitender Stromabgreifer ein Kursanzeigegerät steuert.

2.) Elektrischer Steuerabgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen und die beiden zum Abgriff der Steuerspannungen dienenden Abgreifer um 18O° gegeneinander versetzt sind.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren

folgende Druckschriften*) t> in Betracht gezogen worden.