DE767961C - Einrichtung zur Stabilisierung eines um mindestens zwei Achsen einzustellenden Gegenstandes - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Stabilisierung eines um mindestens zwei Achsen einzustellenden Gegenstandes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stabilisierung eines um mindestens zwei Achsen einzustellenden Gegenstandes, insbesondere einer Waffe oder eines optischen Gerätes, gegen die Schwankungen der den Gegenstand tragenden Plattforen um eine der genannten Achsen, und zwar diejenige, z. B. Höhenrichtachse, die an der Richtbewegung der anderen Achse, z. B. Seitenrichtachse, teilnimmt.
• Aus der Patentschrift 514636 der Patentinhaberin ist es bekannt, bei Einrichtungen der vorgenannten Art die Winkelgeschwindigkeit der Plattformschwankungen getrennt von der Richtbewegung zu ermitteln und für die Steuerung des Stabilisierungsantriebes zu benutzen. Als Ausführungsbeispiel ist in der genannten Patentschrift eine Einrichtung angegeben, bei der die erwähnte Winkelgeschwindigkeit mittels eines von dein zu stabilisierenden Gegenstand getrennten zentralen Stabilisators ermittelt wird. Es ist somit gegebenenfalls noch ein Koordinatenwandler erforderlich.
• Die Erfindung bezweckt, eine im Aufbau möglichst einfache Ausführung zu schaffen. Die Lösung besteht darin, daB zur Ermittlung der für die Steuerung des Stabilisierungsantriebes benutzten Winkelgeschwindigkeit der Plattformschwankungen um die betreffende Achse, z. B. Höhenrichtachse, eine Vorrichtung, insbesondere ein Wendezeiger, an dem zu stabilisierenden Gegenstand angebracht ist, und zwar so, daß sie an der Richtbewegung um die eine Achse, z. B. Seitenrichtachse. teilnimmt und dabei dem Einfluß der Plattformschwankungen um die andere Achse, z. B. Höhenrichtachse, nicht aber dem Einfluß der Richtbewegung um diese andere Achse unterliegt.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung ist im Aufbau einfach und führt zu einer Vorstabilisierung von recht großer Genauigkeit, d. 1i. der zu stabilisierende Gegenstand wird durch die die Winkelgeschwindigkeit ermittelnde Vorrichtung vorstabilisiert, so daß, soweit es sich um die.Stabilisierung handelt, aus dem Vergleich der- vön@dem- Gegenstand abgenommene. Iststellung und der v ön einem Zentralrechengerät gelieferten Sollstellung nur eine kleine Korrektur abzuleiten ist.
• Die zur Vorstabilisierung dienenden Mittel können auch bei Abschaltung der Anlage von dem Zentralrechengerät wirksam bleiben, so daß auch in diesem Falle der zu stabilisierende Gegenstand weiter vorstabilisiert wird. Die erforderlichen Korrekturen zum Ausgleich der verhältnismäßig geringfügigen Ungenauigkeiten der Vorstabilisierung und die Steuerung der Richtbesiegung können dann mit Hilfe eines von Hand bedienbaren Regelorgans durchgeführt werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt für den Fall, daß es sich um eine Fernsteueranlage für die Höhenrichtung eines Schiffsgeschützes handelt.
• Fig. i zeigt ein schematisches Gesamtbild und Fig.2 eine Abänderung einer derartigen Anlage.
• Als Höhenrichtmotor für das Geschütz i dient in dem Beispiel ein hydraulischer Kraftkolben 2, der mit seiner Kolbenstange 3 das Geschützrohr der Höhe nach bewegt. Als Regelorgan für den hydraulischen Antrieb dient ein Steuerkolben :I, der mittels eines Differentialhebels 5 einerseits ständig mit einem Wendezeiger 6 und andererseits bei voll selbsttätigem Betrieb über einen Zwischenhebel 7' mit einem Drehmagneten 7 oder bei halb selbsttätigem Betrieb mit einer Handkurbel 8 beeinflußbar verbunden ist. In die Eierbindung zwischen dem Differentialhebel 5 und dem Steuerkolben .I ist in dem Beispiel noch eine Unrundscheibe 9 eingeschaltet, die den auf das Regelorgan einwirkenden Steuerwert so ergänzt oder verändert, daß die Charakteristik des - Antriebsmotors dem zeitlichen Verlauf des Steuerwertes hinreichend genau entspricht.
• Die beiden Wicklungen des Drehmagneten 7 sind in dem Beispiel mittels der Leitungen io über einen Gleichrichter io' mit zwei elektromagnetischen Drücken r t und 12 verbunden. Dur Rotor der Geberbrücke i i wird in nicht näher dar-estellter Weise vom Zentralrechengerät aus gedreht. Der Rotor des Stellungsrückmeldegehers 12 wird über ein Zahnsegment 13 und ein Zahnrad 14 durch das Geschützrohr i gedreht. In den Verbindungsleitungen io ist noch ein doppelpoliger Umschalter r; vorgesehen. Die Teile. bis 8 sind auf einer Platte 16 montiert, die an der Geschützwiege befestigt ist. Sie nehmen also an der Schwenkbewegung des Geschützes teil. .Dabei ist der Wendezeiger 6 so orientiert, daß er die zur Höhenrichtung des Geschützes erforderliche Geschwindigkeitskomponente der Steuerung liefert.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Bei voll selbsttätigem Betrieb ist der Schalter 15 eingelegt. Die Einstellung des als Regelorgan für den Höhent' 2 dienenden Steuerkolbens ¢ erfolgt in diesem Falle durch den Wendezeiger 6 entsprechend dem Geschwindigkeitswert und durch den Drehmagneten 7 entsprechend der Fehlerspannung, die zwischen den elektromagnetischen Brücken i i und 12 vorhanden ist. Diese Fehlerspannung ist Null, wenn das Geschützrohr genau diejenige Stellung eingenommen hat, die der von dem Zentralrechengerät am Rotor des Gebers i i eingedrehten Stellung entspricht. In diesem Falle steuert der Wendezeiger 6 allein den Steuerkolben .I, während in allen anderen Fällen eine entsprechende Wegkorrektur mittels des Drehmagneten 7 und des Differentialhebels dem Steuerkolben :I mitgeteilt wird.
• Soll nun die Anlage für halb selbsttätigen Betrieb verwendet «-erden, so wird der Schalter 15 in die Ausschaltstellung übergeführt. Damit wird die Verbindung der Steueranlage mit dem Zentralrechengerät unterbrochen und gleichzeitig auch die Verbindung mit dem Stellungsrückmeldungsgeber 12. Der Bedienungsmann kann nun durch Betätigung der Handkurbel 8 die zum Einrichten des Geschützrohres i auf ein beliebiges Ziel erforderlichen Einstellwerte einkurbeln. Den Geschwindigkeitssteuerwert berücksichtigt ebenso wie bei voll selbsttätigem Betrieb der . Wendezeiger 6.
• Als Ersatz für die elektromagnetischen Brücken i i und 12 und den Drehmagneten 7 kann man, wie in den Figuren noch angedeutet ist, auch einen üblichen Synchrongeber i ia von motorähnlicher Bauart und einen entsprechend ausgebildeten Rückmeldungsgeber i2a sowie einen Differentialempfänger 7" verwenden. Der Rotor des Gebers i ia ist mittels der Leitungen 17 z. B. mit der in Dreiecksschaltung ausgeführten Statorwicklung des Differentialempfängers 7a und die Ankerwicklung des Rückmeldegebers i211 mittels der Leitungen 18 mit der Rotorwicklung des Differentialempfängers 711 verbunden. Der Differentialempfänger 711 wi;rlct als 13rsatz für den Drehmagneten 7 bei: voll selbsttätigem Betrieb auf den Differentialliebcl 5 ein, während er bei halb selbsttätigem Betrieb durch Öffnung des in diesem Falle sechspoligen Schalters 15a in den Verbindungsleitungen 17 und 18 von den beiden Gebern iia und i211 abgeschaltet wird.
• Den Differentialempfänger 711 kann man gemäß Fig. 2 auch ersetzen durch zwei getrennte Geber 7b und 7c, die über ein Differentialgetriebe i9 auf den Differentialhebel 5 (Fig. i) einwirken. Der eine Empfänger, z. B. 7b, wird mittels der Leitungen 17 an den vom Zerdt>ä.lrechengerät aus eingestellten Geber i i11 und der andere Empfänger 7c mittels der Leitungen 18 vom Rückmeldegeber 12a aus eingestellt.
• In entsprechender Weise kann man den Erfindungsgedanken auch für Steueranlagen zur Einstellung der Seitenrichtung von Waffen oder optischen Geräten verwenden. In diesem Falle sind die Geräte 4 bis 7 auf der Plattform, auf welcher das einzustellende Gerät, z. B. ein Scheinwerfer, montiert ist, aufzustellen, und der Wendezeiger 6 ist entsprechend der Seitenstellung zu orientieren. Man kann natürlich auch die neue Anlage sowohl für die Seitenrichtung als auch für die Höhenrichtung eines Geschützes bei entsprechender Verdopplung der wesentlichen Teile verwenden.
• Es spielt weiterhin für die Erfindung keine Rolle, ob hydraulische, pneumatische, elektrische oder sonstige Antriebsmotoren für die einzustellenden Gegenstände vorhanden sind. Auch die Ausbildung des Regelorgans für den Antriebsmotor kann beliebig sein. Beispielsweise können an Stelle des dargestellten hydraulischen Steuerkolbens 4 auch Reibradgetriebe, elektrische Regelwiderstände us.w. Anwendung finden.
• Will man außer einem Meßapparat 6 noch gleichzeitig einen zweiten Meßapparat, z. B. einen Beschleunigungsmesser, verwenden, so kann dies indem dargestellten Beispiel in der «'eise geschehen, daß der Verbindungshebel zwischen dem Differentiaihehel 5 und dem Meßapparat 6 ersetzt wird durch einen weiteren, Differentialhebel, der sowohl durch den Meßapparat 6 als auch durch den anderen :1leßapparat ständig eingestellt wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCIIE: , i. Einrichtung zur Stabilisierung eines uin mindestens zwei Achsen einzustellende» i @cge»staiule,, insbesondere einer Waffe oder eines optische» Gerätes, legen die Scli\v.ttil;tingen der den Gegenstand tragc»tlen Plattform um eine der genannten Achsen, und zwar diejenige, z. B. Höhenrichtachse, die an der Richtbewegung der anderen Achse, z. B. Seitenrichtachse, teilnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung cer ur die Steuerung des Stabilisierungsantriebes benutzten Winkelgeschwindigkeit der Plattformschwankungen um die betreffende Achse, z. B. Höhenrichtachse, eine Vorrichtung, insbesondere ein Wendezeiger, an dem zu stabilisierenden: Gegenstand angebracht ist, und zwar so, daß sie an der Richtbewegung um die eine Achse, z. B. Seitenrichtachse, teilnimmt und dabei -dem Einiluß der Plattformschwankungen um die andere Achse, z. B. Höhenrichtachse, nicht aber dem Einfluß der Richtbewegung um diese andere Achse unterliegt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Zwecke der Stabilisierung auf den Gegenstand zu übertragende Antriebsbewegung auch unter dem Regeleinfluß einer die Beschleunigung der Plattformschwankungen um die Richtachse ermittelnden Vorrichtung steht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch einen betriebsmäßig ständig in Arbeitsbereitschaft stehenden Antrieb zur Übertragung der Richtbewegung auf den Gegenstand bzw. zur Berichtigung der Richtungseinstellung in Verbindung mit der Regelung dieses Antriebes durch den insbesondere von einem Zentralrechengerät laufend gelieferten Richtungssollwert. .
4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits in an sich bekannter Weise eine Schaltvorrichtung (15) zur Abschaltung des Zentralrechengerätes und andererseits ein von Hand einstellbares Regelorgani (8) für die Korrektur der Stabilisierungsbewegung und die Steuerung der- Richtbewegung vorgesehen ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand. der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften -\rr. 353 605, 51-1636 557539, 559031; USA.-l'atentsclirift Nr. 1 530 .145-