DE846623C

DE846623C - Device for setting a gyro

Info

Publication number: DE846623C
Application number: DEB7733A
Authority: DE
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1949-06-30
Filing date: 1950-06-30
Publication date: 1952-08-14

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Kreisel und insbesondere eine neuartige Anordnung für deren Aufstellung.The present invention relates generally to Gyroscope and in particular a novel arrangement for their installation.

Ein indifferent gelagerter Lotkreisel wird selbsttätig in einer Stellung stillstehen, die von der Stellung verschieden ist, die er einnimmt, wenn er in normaler Weise mit lotrechter Drehachse arbeitet. Wird nun der Kreisel in einer solchen Ruhestellung eingeschaltet, so wird seine Drehachse um die richtige Lotrechte nmlaufen und unter Beschreibung eines Kegels im Raum durch eine Präzessionsbewegung allmählich in die gewünschte lotrechte Stellung gelangen. Es kann beträchtlich lange dauern, bis .die Drehachse die letztgenannte Stellung einnimmt. Es ist oft ungünstig und in gewissen Eällen unmöglich, so lange zu warten, bis der Kreisel die gewünschte Arbeitsstellung einnimmt. Wenn eine Steuervorrichtung, wie z. B. ein selbsttätiger Pilot für ein Flugzeug zufällig dann eingeschaltet wird, während der Kreisel seine Präzessionsbewegung ausführt, um in die normale Arbeitsstellung zu gelangen, so kann es vorkommen, daß die Wirksamkeit des selbsttätigen Piloten schwer beeinträchtigt wird.An indifferently mounted gyroscope will automatically come to a standstill in a position that is different from the position that it assumes when it works in the normal way with a perpendicular axis of rotation. Will now be the If the gyro is switched on in such a rest position, its axis of rotation will run around the correct perpendicular and by describing a cone in space by a precession movement gradually into the desired one get perpendicular position. It can take a considerable time for the axis of rotation to reach the latter Takes position. It is often inconvenient and in certain cases impossible to wait until the rotor assumes the desired working position. When a control device such. B. an automatic Pilot for an airplane then happens to be turned on while the gyro is precession executes to get into the normal working position, it can happen that the effectiveness of the self-employed pilots are severely affected.

Es ist daher wünschenswert, daß die Kreiseldrehachse vor Einschalten des Kreisels in die richtige lotrechte Stellung gebracht wird, und eine Verwendung der Verbindung des Kreisels mit der Steuervorrichtung, bevor der Kreisel sich in seiner Arbeitsstellung befindet, soll ebenfalls vermieden werden. Eine Einstellung von Hand wurde vorgesehen, aber der Kreisel wird in diesem Fall gegenüber dem Flugzeug und nicht gegenüber der richtigen Lotrechten eingestellt. Außerdem wird eine vorzeitige Einschaltung der zum Arbeiten mit dem Kreisel verbundenen Steuervorrichtung nicht verhindert. It is therefore desirable that the axis of rotation of the gyro is in the correct position before the gyro is switched on vertical position is brought, and a use of the connection of the gyro with the control device, before the gyro is in its working position should also be avoided. A shot of Hand was provided, but in this case the gyro will be opposite the aircraft and not opposite the correct plumb line. In addition, early involvement of the to work with the Gyro-connected control device is not prevented.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine neuartige Vorrichtung zu schaffen, durch welche ein Kreisel selbsttätig eine normale Arbeitsstellung einnimmt, bevor er eingeschaltet wird.The present invention aims to provide a novel device by which a gyro automatically assumes a normal working position before it is switched on.

Der eine Zweck der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine neuartige, einfache und wirksame Vorrichtung zu schaffen, um die Drehachse eines Kreisels in eine gewünschte aufrechtzuerhaltende Bezugsstellung zu bringen und den Kreisel hierauf ίο einzuschalten.The one purpose of the present invention is therefore to provide a novel, simple and effective To create a device to maintain the axis of rotation of a gyroscope at a desired one Bring the reference position and then switch on the gyro ίο.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine neuartige Vorrichtung zu schaffen, um die Drehachse eines Kreisels in eine gewünschte Bezugsstellung' zu bringen.Another purpose of the invention is to provide a novel device around the axis of rotation to bring a gyro into a desired reference position '.

• 5 Ein anderer Zweck besteht darin, eine neuartige Steuervorrichtung zu schaffen, durch welche die Stampfachse und die Schräglagenachse eines lotrechten Kreisels vor Einschalten des Kreiselläufers gegenüber der richtigen Lotrechten selbsttätig eingestellt werden. ao Ein weiterer Zweck besteht darin, eine neuartige, für einen lotrechten Kreisel bestimmte Einstellvorrichtung zu schaffen, durch welche die Drehachse eines Kreisels vor Einschalten des Kreiselläufers selbsttätig in eine richtige lotrechte Stellung gebracht wird, wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um die Einstellvor-■ richtung während einer zugeordneten Schwenkung des Flugzeugs auszuschalten¹, auf welchem der Kreisel angeordnet ist.Another purpose is to create a new type of control device, by means of which the pitch axis and the incline axis of a vertical gyro are automatically adjusted to the correct vertical before the gyro rotor is switched on. A further purpose is to create a novel adjustment device intended for a vertical gyroscope, by means of which the axis of rotation of a gyro is automatically brought into a correct vertical position before the gyro rotor is switched on, further means being provided to adjust the adjustment device ^{to switch off 1} during an assigned pivoting of the aircraft on which the gyro is arranged.

Ein anderer Zweck besteht darin, eine neuartige Kreiselsteuervorrichtung mit einem Zeitverzögerungsrelais zu schaffen, wodurch Hilfsmotoren, die zu einer Einstellvorrichtung gehören und das Drehmoment zur Einstellung der Stampf- und Schräglage erzeugen, dazu dienen, die Drehachse eines lotrechten Kreisels vor Einschalten des letzteren in die richtige lotrechte Stellung zu bringen.Another purpose is to provide a novel gyro controller with a time delay relay to create, whereby auxiliary motors that belong to an adjustment device and the torque to Setting the pitch and skew position, serve to set the axis of rotation of a vertical gyro in front Switching on the latter to bring it into the correct vertical position.

Ein noch weiterer Zweck der Erfindung bestehtThere is still another purpose of the invention

darin, eine neuartige Kreiseleinstellvorrichtung zu schaffen, wodurch die Hilfsmotoren, die das Drehmoment zur Einstellung der Stampf- und Schräglage erzeugen, dazu verwendet werden, den Kreisel in der Schräglagen- bzw. Stampfachse zu zentrieren und nach einem vorbestimmten Zeitraum einzuschalten, wobei die genannten Stampf- und Schräglageneinstellungshilfsmotoren selbsttätig für die normale Einstellung verbunden werden.in creating a novel gyro-adjuster, which makes the auxiliary motors that generate the torque to set the pitch and tilt position, can be used to set the gyro in the To center the inclination or pitch axis and switch on after a predetermined period of time, wherein the mentioned pitch and tilt adjustment auxiliary motors automatically for the normal adjustment get connected.

Diese und weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung ergeben sich noch deutlicher'aus der nachstehenden ausführlichen-Beschreibung, worin auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Es wird jedoch ausdrücklich bemerkt, daß es sich hier nur um ein Ausführungsbeispiel handelt, auf welches sich die Erfindung keineswegs beschränkt.These and other purposes and advantages of the invention emerge even more clearly from the following detailed description wherein refer to the drawings Reference is made, in which one embodiment of the invention is shown. However, it is explicit notes that this is only an embodiment to which the invention in no way relates limited.

In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile in den beiden Figuren verwendet werden, zeigtIn the drawings, in which the same reference numerals are used for the same parts in the two figures will shows

Fig. ι eine schaubildliche Darstellung der gegenseitigen Anordnung des Kreisels gegenüber den damit verbundenen Steuervorrichtungen undFig. Ι a diagrammatic representation of the mutual Arrangement of the gyro with respect to the associated control devices and

Fig. 2 ein Schaltungsschema einer Ausführungsform der neuartigen Einstellvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.Fig. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the novel adjustment device according to the present invention Invention.

Fig. ι zeigt einen Lotkreisel mit einem Läufertraggehäuse 10, in welchem der Kreiselläufer so angeordnet ist, daß er um eine für gewöhnlich lotrechte Achse umläuft. Fig. Ι shows a plumb line with a rotor support housing 10, in which the rotary rotor is arranged to revolve around a usually vertical axis.

Das Gehäuse 10 ist mittels Lagerzapfen 14 in einem Tragring 12 drehbar gelagert, der seinerseits mittels Lagerzapfen 18 in einem Halter 16 drehbar gelagert ist, wobei die Achsen der Lagerzapfen 14 und 18 gegenseitig zueinander sowie zur Drehachse senkrecht sind. Der Halter 16 ist gegenüber dem Flugzeug, das den Kreisel trägt, feststehend angeordnet.The housing 10 is in one by means of bearing journals 14 Support ring 12 rotatably mounted, which in turn is rotatably mounted in a holder 16 by means of bearing journals 18, the axes of the journals 14 and 18 being mutually exclusive are perpendicular to each other and to the axis of rotation. The holder 16 is opposite the aircraft that the Carrying gyro, fixedly arranged.

Der Kreisel kann auf einem Flugzeug, dessen Flugrichtung durch den Pfeil angegeben ist, so angeordnet sein, daß die durch die Lagerzapfen 18 bestimmte Kreiselachse als Schräglagenachse und die durch die Lagerzapfen 14 bestimmte Kreiselachse als Stampfachse bezeichnet werden kann. An den äußersten Enden der Lagerzapfen 14 sind die Läuferteile einer induktiven Aufnahmevorrichtung 20 und des Einstellmotors 22 befestigt. Die Ständerwicklungen der Aufnahmevorrichtung und des Motors sind auf dem Tragring 12 angeordnet. Die Läuferteile der Aufnahmevorrichtung 24 und des Einstellmotors 26 sind in ähnlicher Weise an den Enden der Lagerzapfen 18 angeordnet, während die entsprechenden Ständerteile am Halter 16 angebracht sind. Der Halter trägt ferner zwei pendelartige Aufnahmevorrichtungen 28 und 30, deren Lau- 90' ferteile parallel zu den Stampf- und Schräglagenachsen drehbar gelagert sind. Eine pendelartige Masse 32 sitzt auf der Läuferwelle 34 der Aufnahmevorrichtung 28, und eine ähnliche pendelartige Masse 36 sitzt auf der Läuferwelle 38 der Aufnahmevorrichtung 30, um die Läufer durch die auf die pendelartigen Massen bei ihrer Bewegung um ihre Achsen wirkende Schwerkraft gegenüber der richtigen lotrechten Linie unbeweglich zu halten.The gyro can be arranged on an aircraft, the flight direction of which is indicated by the arrow be that the gyro axis determined by the bearing pin 18 as a skew axis and through the Bearing pin 14 specific gyro axis can be referred to as the ramming axis. At the extreme Ends of the bearing journals 14 are the rotor parts of an inductive receiving device 20 and of the adjusting motor 22 attached. The stator windings of the holding device and the motor are on the support ring 12 arranged. The rotor parts of the take-up device 24 and the adjusting motor 26 are similar Way arranged at the ends of the bearing journals 18, while the corresponding stand parts on the holder 16 are attached. The holder also carries two pendulum-like receiving devices 28 and 30, the running 90 ' finished parts are rotatably mounted parallel to the pitch and tilt axes. A pendulum-like mass 32 is seated on the rotor shaft 34 of the receiving device 28, and a similar pendulum-like mass 36 sits on the Rotor shaft 38 of the receiving device 30 to the rotor through the on the pendulum-like masses their movement about their axes acting gravity in relation to the correct vertical line immovable to keep.

Die in der Fig. 2 gezeigte pendelartige Stampfaufnahmevorrichtung 28 besteht aus einer feststehenden Ständerwicklung 40, die von einer Wechselstromquelle erregt wird, und einer mit dem Pendel 32 gekuppelten Läuferwicklung 42, die gegenüber der Ständerwicklung verschoben werden kann. Die Läuferwicklung 44 der Aufnahmevorrichtung 20 ist mit den Lagerzapfen 14 gegenüber der Ständerwicklung 46 verschiebbar angeordnet und mit der Läuferwicklung 42 in Reihe geschaltet. Eine ähnliche Anordnung ist in der Schräglagenachse gezeigt. Die dargestellte pendelartige Aufnahmevorrichtung 30 besteht aus einer feststehenden Ständerwicklung 48, die auf dem Halter 16 angeordnet ist, und aus einer mit dem Pendel 36 gekuppelten Läuferwicklung 50. Die Läuferwicklung 50 ist mit der Läuferwicklung 52 der Aufnahmevorrichtung 24 in Reihe geschaltet, deren Ständerwicklung 54 ebenfalls auf dem Halter 16 angeordnet ist.The pendulum-like tamping device 28 shown in FIG. 2 consists of a stationary one Stator winding 40 energized by an AC power source and one coupled to pendulum 32 Rotor winding 42, which can be moved relative to the stator winding. The rotor winding 44 the receiving device 20 is arranged with the bearing pin 14 to be displaceable with respect to the stator winding 46 and connected in series with the rotor winding 42. A similar arrangement is in the lean axis shown. The illustrated pendulum-like receiving device 30 consists of a stationary one Stator winding 48, which is arranged on the holder 16, and of a coupled to the pendulum 36 Rotor winding 50. The rotor winding 50 is connected to the rotor winding 52 of the receiving device 24 connected in series, the stator winding 54 of which is also arranged on the holder 16.

Die vereinigte Leistung der Läuferwindungen 42 und ist mit dem £teuergitter 56 d_er Verstärkerröhre 58 und die vereinigte Leistung der Läuferwicklungen 50 »20 und 52 mit dem Steuergitter 64 der Verstärkerröhre 66 durch die für gewöhnlich geschlossenen Kontakte 60 eines Schalters 62 verbunden.The combined power of the rotor windings 42 and is connected to the £ expensive grid 56 _he d intensifier tube 58, and the combined power of the rotor windings 50 »20 and 52 connected to the control grid 64 of the intensifier tube 66 through the closed normally contacts 60 of a switch 62nd

Die Leistung der Röhre 58 ist mit dem Steuergitter des Verstärkers 72 verbunden, dessen Leistung seinerseits durch einen Leistungswandler 80 mit denThe power of the tube 58 is connected to the control grid of the amplifier 72, its power in turn by a power converter 80 with the

Kontaktarmen 74 und 76 eines Relais 78 verbunden. Die Leistung des Verstärkers 66 ist in ähnlicher Weise mit dem Steuergitter 82 des Verstärkers84 verbunden. Die Leistung des Verstärkers 84 ist durch einen Leistungswandler 90 mit untereinander verbundenen Kontakten 86, 88 und mit der Erde verbunden. Die Verstärker 58, 66, 72 und 84 werden von einer gemeinsamen Gleichstromquelle mit einem Gleichstromarbeitspotential versorgt. Eine ausführliche Beschreibung der Verstärker an sich erscheint überflüssig, da solche Verstärker schon hinreichend bekannt sind.Contact arms 74 and 76 of a relay 78 connected. The performance of amplifier 66 is similar connected to control grid 82 of amplifier 84. The power of amplifier 84 is through a power converter 90 with interconnected contacts 86, 88 and connected to earth. the Amplifiers 58, 66, 72 and 84 are powered by a common direct current source having a direct current working potential provided. A detailed description of the amplifiers themselves seems superfluous because such amplifiers are already well known.

Die Zeichnung zeigt einen üblichen im allgemeinen mit der Bezugsziffer 92 bezeichneten Multivibrator, der aus zwei Triodenröhren 94 und 96 besteht, deren Anoden durch zwei Anodenwiderstände 98 bzw. 100 mit der gemeinsamen Gleichstromquelle verbunden sind. Die Gitterwiderstände 102 und 104 sind mit den entsprechenden Kathoden der Röhren 94 und 96 verbunden. Die Kathoden sind durch Kathodenwiderstände 106 bzw. 108 mit dem Erdpotential verbunden. Die Anode der Röhre 94 ist durch einen Kopplungskondensator 112 mit dem Steuergitter der Röhre 96 und die Anode dieser Röhre 96 ist durch einen Kopplungskondensator 110 mit dem Steuergitter der Röhre 94 verbunden. Die Kondensatoren sind Drehkondensatoren, die so miteinander verbunden sind, daß eine Erhöhung'der Kapazität des einen Kondensators eine entsprechende Verringerung der Kapazität des anderen Kondensators zur Folge hat. Wie bereits bekannt, sind die Röhren des Multivibrators abwechselnd leitend, und die relative Zeitdauer, während welcher sie leitend sind, hängt von der relativen Kapazität der Kopplungskondensatoren ab. Die Frequenz des Multivibrators hängt natürlich von der Zeitkonstante der betreffenden Widerstandswerte der Kondensator-Gitterwiderstandsverbindungen ab. Durch die erwähnte Verbindung der Kondensatoren miteinander wird erreicht, daß es möglich ist, daß die Frequenz des Multivibrators konstant gehalten werden kann, während die Zeit zwischen dem Ein- und Ausschalten jeder Röhre verändert wird. Wenn kein Strom durch die Röhre fließt, so entsteht kein Spannungsabfall an den Klemmen des entsprechenden Kathodenwiderstands. Wenn die Röhre aber leitend ist, so fließt ein Strom durch den Kathodenwiderstand, an dessen Klemmen eine Spannung entsteht, die dem Strom entspricht, wobei die Kathode gegenüber der Erde positiv wird. Diese Spannung bildet einen Impuls, dessen Form nahezu rechteckig ist. Der an den Klemmen des Kathodenwiderstands 106 entstehende Impuls wird zur Steuerung des Verstärkungsfaktors der Verstärker 58 und 66 benutzt, und zu diesem Zweck sind die Gitterwiderstände 114 und 116 der Verstärker 58 bzw. 66 mit der Kathode der Multivibratorröhre 94 verbunden.The drawing shows a conventional multivibrator, generally designated by the reference number 92, which consists of two triode tubes 94 and 96, the anodes of which are connected by two anode resistors 98 and 100, respectively are connected to the common DC power source. The grid resistors 102 and 104 are with the corresponding cathodes of tubes 94 and 96 are connected. The cathodes are through cathode resistors 106 or 108 connected to the earth potential. The anode of tube 94 is through a coupling capacitor 112 to the control grid of tube 96 and the anode of this tube 96 is through a coupling capacitor 110 to the control grid of the tube 94 connected. The capacitors are variable capacitors that are connected to each other so that one An increase in the capacitance of one capacitor results in a corresponding reduction in the capacitance of the other Capacitor. As already known, the tubes of the multivibrator are alternately conductive, and the relative length of time that they are conductive depends on the relative capacitance of the coupling capacitors away. The frequency of the multivibrator depends of course on the time constant of the relevant Resistance values of the capacitor grid resistor connections. Through the aforementioned connection of the capacitors with each other is achieved that it is possible that the frequency of the multivibrator can be kept constant while changing the time between turning each tube on and off will. If there is no current flowing through the tube, there is no voltage drop across the terminals of the corresponding cathode resistance. But when the tube is conductive, a current flows through it Cathode resistance, at the terminals of which a voltage is generated which corresponds to the current, whereby the Cathode becomes positive with respect to earth. This voltage forms an impulse, the shape of which is almost rectangular is. The pulse generated at the terminals of the cathode resistor 106 is used for the control of the gain of amplifiers 58 and 66 are used, and for this purpose the grid resistors are used 114 and 116 of amplifiers 58 and 66, respectively, are connected to the cathode of multivibrator tube 94.

Wenn das Relais 78 aberregt ist, wie gezeigt, so ist die Sekundärwicklung des Leistungswandlers 80 einerseits durch den Kontaktarm 76 mit der Erde und durch den Kontaktarm 74, den Leiter 120 und den Kontaktarm 122 mit der Steuerwicklung 118 des Ein-Stellmotors 22 verbunden. Die eine Seite der Sekundärwicklung des Leistungswandlers 90 des Verstärkers 84 ist mit der Erde, und die andere Seite dieser Wicklung ist durch den Kontakt 88 und den Kontaktarm 126 ' mit der Steuerwicklung 124 des Einstellmotors 26 ver-When relay 78 is de-energized as shown, the secondary winding of power converter 80 is on the one hand through the contact arm 76 with the earth and through the contact arm 74, the conductor 120 and the Contact arm 122 with the control winding 118 of the single servomotor 22 connected. One side of the secondary winding of power converter 90 of amplifier 84 is to earth, and the other side of that winding is through contact 88 and contact arm 126 'connected to the control winding 124 of the adjusting motor 26

j bunden. Das Relais 78 wird durch Schließen des Schalters 128 betätigt, der eine elektrische Stromquelle, wie z. B. eine Batterie 130, durch eine Zeitverzögerungsvorrichtung 132 mit der Steuerwicklung des Relais verbindet. Diese Zeitverzögerungsvorrichtung besteht aus einem Heizelement Γ34, das mit einem Bimetallstreifen 136 in Wärmeaustauschverbindung steht, welcher bei geschlossenem Schalter 128 mit der Batterie 130 verbunden ist. Für gewöhnlich steht der Bimetallstreifen außer Berührung mit dem Kontakt 138. Wenn der Schalter 128 geschlossen und das Heizelement 134 mit der Batterie verbunden ist, so wird der Bimetallstreifen 136 allmählich erhitzt, so daß er sich gegen den Kontakt 138 bewegt. Die Zeit, welche verstreicht, bevor der Streifen 136 mit dem Kontakt 138 in Berührung kommt, hängt von der besonderen Ausbildung der Vorrichtung ab, und im vorliegenden Fall wird angenommen, daß der Kontakt ungefähr 30 Sekunden nach dem Schließen des Schalters 128 erfolgt. Die Betätigung des Relais 78 bewirkt, daß der Kontaktarm 140 mit dem Kontakt 142 in Berührung kommt und die dritte Phase des mit 144 bezeichneten Dreiphasenkreiselmotors einschaltet, der so lange nicht anläuft, bis er durch alle drei Phasen des Speise-j tied. The relay 78 is actuated by closing the switch 128 which is a source of electrical power, such as B. a battery 130, by a time delay device 132 connects to the control winding of the relay. This time delay device consists of a heating element Γ34 which is in heat exchange connection with a bimetallic strip 136 which is connected to the battery 130 when the switch 128 is closed. Usually the Bimetal strip out of contact with contact 138. When switch 128 is closed and the heating element 134 is connected to the battery, the bimetal strip 136 is gradually heated so that it moves against contact 138. The time that elapses before the strip 136 makes contact 138 comes into contact, depends on the particular design of the device, and in the present In this case, it is assumed that the contact is made approximately 30 seconds after the switch 128 is closed he follows. Actuation of relay 78 causes contact arm 140 to contact contact 142 comes and the third phase of the designated 144 three-phase centrifugal motor switches on, which lasts for so long does not start until it has gone through all three phases of the

: Wechselstroms erregt wird. Die Betätigung des Relais 78 bewirkt ferner, daß die Verbindung der Sekundärwicklung des Wandlers 80 umgekehrt wird, so daß die vorher mit der Erde verbundene Seite jetzt mit dem Leiter 120 und die mit diesem verbundene Seite jetzt mit der Erde verbunden ist. Gleichzeitig bewegt sich der Kontaktarm 128 gegen den Kontakt 86 und verbindet somit die Sekundärwicklung des Wandlers 90 mit der Steuerwicklung 118 des Einstellmotors 22, während sich der Kontaktarm 126 gegen den Kontakt 146 bewegt, der mit dem Leiter 120 verbunden ist, so daß die umgekehrte Sekundärwicklung des Wandlers 80 mit der Steuerwicklung 124 des Einstellmotors 26 verbunden wird.: AC current is excited. Actuation of relay 78 also causes the connection of the secondary winding of transducer 80 is reversed so that the side previously connected to earth is now connected to the Conductor 120 and the side connected to it is now connected to earth. Simultaneously moves contact arm 128 against contact 86, thus connecting the secondary winding of transducer 90 with the control winding 118 of the adjustment motor 22, while the contact arm 126 is against the contact 146, which is connected to conductor 120, so that the secondary winding of the transducer is reversed 80 is connected to the control winding 124 of the adjusting motor 26.

Der Schalter 62 wird bei der Bewegung einer handbetätigten Steuervorrichtung 148 eines selbsttätigen Piloten in der einen oder in der anderen Richtung geöffnet, um den Einstellmotor 22 dann auszuschalten, wenn das Flugzeug eine zugeordnete Schwenkung ausführt.The switch 62 becomes an automatic one when a hand-operated control device 148 is moved Pilots opened in one or the other direction in order to then switch off the adjustment motor 22, when the aircraft is making an associated turn.

Die Leiter 150 und 152 der Aufnahmevorrichtungen 20 und 24 sind in der üblichen Weise mit dem Verstärker des selbsttätigen Piloten verbunden, und da das Arbeiten des selbsttätigen Piloten von der vorliegenden Erfindung völlig unabhängig ist, so soll nicht weiter darauf Bezug genommen werden.The conductors 150 and 152 of the receptacles 20 and 24 are connected to the automatic pilot's amplifier in the usual way, and there that If the automatic pilot is completely independent of the present invention, it should not go any further be referred to.

Der dargestellte dreiphasige Hauptunterbrecher 154 ist mit dem Schalter 128 mechanisch gekuppelt, so daß dieser Schalter mit dem L^Tnterbrecher gleichzeitig geschlossen wird.The illustrated three-phase main breaker 154 is mechanically coupled with the switch 128 so that this switch is closed with the L ^T nterbrecher simultaneously.

■ Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende. Es soll angenommen werden, daß der Kreisel stillsteht und daß die Läuferachse eine Stellung einnimmt, die mit der richtigen lotrechten Stellung nicht übereinstimmt, wobei es erwünscht ist, die Läuferdrehachse vor Einschalten des Kreisels in die richtige lotrechte Stellung zu bringen. Der Hauptunterbrecher 154 wird geschlossen, wodurch zwei Wicklungen des ■ The operation of the apparatus described above is as follows. It should be assumed that the gyro is stationary and that the rotor axis is in a position which does not correspond to the correct vertical position, it being desirable to bring the rotor axis of rotation into the correct vertical position before switching on the gyro. The main breaker 154 closes, causing two turns of the

Kreisels, die Primärwicklungen der Aufnahmevorrichtungen 20, 24, 28 und 30 und die konstante Phasenwicklung der Motoren 22 und 26 erregt werden. Der Schalter 128 wird gleichzeitig mit dem Unterbrecher 154 geschlossen, was zur Folge hat, daß der Strom durch das Heizelefnent 134 der Zeitverzögerungsvorrichtung 132 zu fließen beginnt. Wie bereits erwähnt, ist bei aberregtem Relais 78 die vereinigte Leistung der Aufnahmevorrichtung 20 und des Stampfpendels Jo 32 mit der Steuerwicklung 118 des Einstellmotors 22 und die vereinigte Leistung der Aufnahmevorrichtung 24 und des Stampfpendels 36 mit der Steuerwicklung 124 des Einstellmotors 26 verbunden. Ein Signal, das der Größe der Abweichung der Läuferdrehachse im »5 Gehäuse 10 von der Lotrechten um die Stampfachse gegenüber dem Halter 16 entspricht, wird in der Sekundärwicklung 44 der Aufnahmevorrichtung 20 und ein Signal, das der Größe der Abweichung des Halters 16 von der genauen Waagerechten um die genannte Achse entspricht, wird in der Sekundärwicklung des Schräglagenpendels 30 erzeugt. Diese Signale sind miteinander in der Weise algebraisch vereinigt, daß sie dann, wenn die Abweichung der Drehachse in derselben Richtung liegt wie die der Stampfachse, addiert und, wenn diese Abweichungen in entgegengesetzten Richtungen liegen, voneinander abgezogen werden. Das resultierende Signal bewirkt, daß der Einstellmotor 22 in einer solchen Richtung läuft, daß die Läuferdrehachse durch die Lagerzapfen 14 so weit eingestellt wird, bis das vereinigte Signal in den Sekundärwicklungen 44 und 42 der induktiven Vorrichtungen 20 und 28 gleich Null ist; die Läuferdrehachse befindet sich dann in der richtigen lotrechten Stellung. Eine ähnliche Wirkung entsteht um die Schräglagenachse, wobei der Einstellmotor 26 den Tragring 12 um die Lagerzapfen 18 so lange dreht, bis die Signale der Aufnahmevorrichtung 24 und des Schräglagenpendels 30 gleich sind und in entgegengesetzten Richtungen liegen; die durch die Lagerzapfen 14 bestimmte Kreiselstampfachse befindet sich dann genau in der waagerechten Stellung. Hieraus geht hervor, daß die Läuferdrehachse ohne Rücksicht auf die Lage der Tragvorrichtung bzw. des Halters 16 in die richtige lotrechte Lage gebracht wird. Die Verzögerungsvorrichtung 132 ist so ausgebildet, daß das Schließen des Relais 78 so lange verzögert wird, bis die Einstellung erfolgt ist und der Bimetallstreifen 136 vom Heizelement 134 so weit erhitzt wurde, daß er mit dem Kontakt 138 in Berührung kommt. Hierdurch wird das Relais 78 erregt, um die dritte Phase des Kreisels 144 durch den Kontaktarm 140 und den Kontakt 142 einzuschalten.Gyroscope, the primary windings of the pick-up devices 20, 24, 28 and 30 and the constant phase winding of motors 22 and 26 are energized. The switch 128 is operated simultaneously with the breaker 154 closed, with the result that the current through the heating element 134 of the time delay device 132 begins to flow. As noted, when the relay is de-energized, 78 is the combined power the receiving device 20 and the tamper pendulum Jo 32 with the control winding 118 of the adjusting motor 22 and the combined power of the take-up device 24 and the pendulum 36 with the control winding 124 of the adjusting motor 26 connected. A signal that corresponds to the size of the deviation in the rotor axis of rotation »5 housing 10 corresponds to the vertical around the ramming axis opposite the holder 16, is in the secondary winding 44 of the receiving device 20 and a signal indicating the size of the deviation of the holder 16 corresponds to the exact horizontal around said axis, is in the secondary winding of the Inclined position pendulum 30 is generated. These signals are algebraically associated with one another in such a way that they if the deviation of the axis of rotation is in the same direction as that of the pitch axis, added and, if these deviations are in opposite directions, they are subtracted from each other. That resulting signal causes the adjusting motor 22 to run in such a direction that the rotor axis of rotation is adjusted by the bearing pin 14 until the combined signal in the secondary windings 44 and 42 of inductive devices 20 and 28 are zero; the rotor axis of rotation is located then in the correct vertical position. A similar effect arises around the lean axis, with the Adjustment motor 26 rotates the support ring 12 around the bearing pin 18 until the signals from the receiving device 24 and the inclined position pendulum 30 are the same and lie in opposite directions; by the bearing pin 14 specific rotary tamper axis is then exactly in the horizontal position. This shows that the rotor axis of rotation regardless of the position of the support device or the Holder 16 is brought into the correct vertical position. The delay device 132 is designed so that the closing of the relay 78 is delayed until the setting has been made and the bimetallic strip 136 was heated by the heating element 134 so far that he comes into contact with contact 138. This energizes the relay 78 to the third phase of the Turn gyro 144 through contact arm 140 and contact 142.

Um die Präzession eines umlaufenden Läufers zu bewirken, ist es bekanntlich nötig, ein Drehmoment anzubringen, das in einem Winkelabstand von go° von der Richtung wirkt, in welcher die Achsenpräzession erfolgen soll. Aus der Fig. 1 ist es somit ersichtlich, daß es nötig sein wird, um eine Präzession der Drehachse in der Querrichtung gegenüber der Flugrichtung oder, mit anderen Worten, um die Lagerzapfen 12 zu erhalten, das Präzessionsdrehmoment durch den Motor 22 zur Einwirkung zu bringen, während es zur Erhaltung der Präzession der Läuferdrehachse in der Flugrichtung nötig sein wird, das Präzessionsdrehmoment auf den Motor 26 einwirken zu lassen. Eine Umkehrung der Verbindungen der Motoren 26 und 22 wird in der oben·. beschriebenen Weise durch die Wirkung des Relais 78 erhalten, das die Leistung der Sekundärwicklung des Leistungswandlers 90 vom Kontaktarm 126 und von der Steuerwicklung 124 des Einstellmotors 26 auf den Kontaktarm 122 und die Steuerwicklung 118 des Ein-Stellmotors 22 überträgt. Gleichzeitig kehrt das Relais die Phase der Sekundärwicklung des Leistungswandlers 80 um und trennt sie von der Steuerwicklung 118 des Einstellmotors 22, um sie mit der Steuerwicklung 124 des Einstellmotors 26 durch den Kontaktarm 126 und den Kontakt 146 zu verbinden. Sobald die Zeitverzögerungsvorrichtung 132 das Relais 78 betätigt, wird somit der Kreisel erregt, und die Verbindungen der Einstellmotoren 22 und 26 werden umgetauscht. Wegen der besonderen Anordnung der in Fig. ι gezeigten Bestandteile ist es nötig, die Leistungsphase der Sekundärwicklung des Wandlers 80 bei der Umschaltung von einem Motor zum anderen umzukehren, aber da dieses Merkmal nur von geringer Bedeutung ist, so dürfte es überflüssig sein, auf die Gründe dieser Phasenumkehrung näher einzugehen.In order to cause the precession of a rotating rotor, it is known to apply a torque, which acts at an angular distance of go ° from the direction in which the axis precession takes place target. From Fig. 1 it can thus be seen that it will be necessary to precession of the axis of rotation in the transverse direction versus the flight direction or, in other words, to obtain the bearing journals 12, to bring the precession torque through the motor 22 to act, while it is to maintain the Precession of the rotor axis of rotation in the direction of flight will be necessary, the precession torque on the Let motor 26 act. A reversal of the connections of motors 26 and 22 is shown in the above. described manner obtained by the action of the relay 78, which the power of the secondary winding of the Power converter 90 from the contact arm 126 and from the control winding 124 of the adjustment motor 26 to the Contact arm 122 and the control winding 118 of the single servomotor 22 transmits. At the same time, the relay reverses the phase of the secondary winding of the power converter 80 and separates it from the control winding 118 of the adjustment motor 22 in order to connect it to the control winding 124 of the adjustment motor 26 through the contact arm 126 and the contact 146 to connect. As soon the time delay device 132 actuates the relay 78 thus energizing the gyro and the connections the adjustment motors 22 and 26 are exchanged. Because of the special arrangement of the In Fig. ι components shown, it is necessary to the performance phase the secondary winding of the converter 80 when switching from one motor to the other to reverse, but since this feature is of little importance, it should be superfluous on the Reasons for this phase reversal to be discussed in more detail.

Die zur Einstellung eines Lotkreisels benutzte Präzessionsgeschwindigkeit ist ein Kompromiß zwischen verschiedenen miteinander in Widerspruch stehenden Faktoren. Um eine zuverlässige Einstellung selbst dann zu erhalten, wenn der Kreisel seit einer beträchtlich langen Zeit in Gebrauch ist und die Tragringlager infolgedessen beschädigt sind, ist ein großes Einstellungsdrehmoment nötig. Ein großes Einstellungsdrehmoment wird aber zur Folge haben, daß der Kreisel eine hohe Einstellgeschwindigkeit erhält und daher dem Scheinlot folgt, statt sich auf dessen mittlere Richtung einzustellen. Um diese Einstellung und damit die Übereinstimmung mit der wahren Lotrechten zu erhalten, soll die Präzessionsgeschwindigkeit in der Regel sehr gering sein.The speed of precession used to set a gyroscope is a compromise between various conflicting factors. To have a reliable setting even then obtained when the gyro has been in use for a considerably long time and the support ring bearings as a result are damaged, a large adjustment torque is required. A great adjustment torque but will have the consequence that the gyro receives a high setting speed and therefore follows the dummy perpendicular instead of adjusting to its middle direction. To this attitude and thus To maintain conformity with the true perpendicular, the precession velocity in the Usually be very low.

Der vorgesehene Multivibrator 92 sperrt nun, wie bereits an anderem Ort beschrieben wurde, die Verstärker der Aufnahmevorrichtungen während einer vorbestimmten Zeit, wodurch es möglich ist, eine periodische Folge kurzzeitiger Einstellsignale von hohen Werten den Drehmomentmotoren zuzuführen, während der Mittelwert der Einstellsignale genügend klein bleibt. Wie bereits erwähnt, wirkt der Multivibrator der üblichen Art 92 in der Weise, daß periodische no Rechtecksimpulse an den Klemmen des Kathodenwiderstands 106 erscheinen. Es wurde gefunden, daß die Kondensatoren 110 und 112 vorzugsweise so eingestellt werden sollen, daß die Dauer des einzelnen positiven Impulses ungefähr 75°₀ der Dauer der Multivibratorperiode beträgt.The provided multivibrator 92 now blocks, as already described elsewhere, the amplifiers of the recording devices for a predetermined time, which makes it possible to feed a periodic sequence of short-term setting signals of high values to the torque motors while the mean value of the setting signals remains sufficiently small. As already mentioned, the multivibrator of the conventional type 92 acts in such a way that periodic square wave pulses appear at the terminals of the cathode resistor 106. It has been found that the capacitors should be 110 and 112 is preferably set so that the duration of each positive pulse 75 ° ₀ is approximately the duration of the multivibrator period.

Die Verstärkerröhren 58 und 66 werden so ausgeführt, daß sie für gewöhnlich ohne Spannung an den Klemmen des Widerstands 106 oder, mit anderen Worten, bei Verbindung der Gitterwiderstände 114 und 116 mit dem Erdpotential arbeiten. Wenn ein positiver Spannungsimpuls an den Klemmen des Widerstands 106 erscheint, so werden die Gitter der Röhren 58 und 66 positiv, was zur Folge hat, daß die Röhren gesättigt sind und kein brauchbares Signal durchlassen. Solange also die Kathode der Röhre 84The amplifier tubes 58 and 66 are designed so that they are usually without tension on the Clamping the resistor 106 or, in other words, connecting the grid resistors 114 and 116 work with the earth potential. If a positive voltage pulse is applied to the terminals of the Resistor 106 appears, the grids of tubes 58 and 66 become positive, with the result that the Tubes are saturated and are not transmitting a usable signal. As long as the cathode of the tube 84

positiv ist, werden die Verstärker ausgeschaltet, und wahrend dieser Zeit wird den Einstellniotoren kein Signal zugeführt. Durch Änderung der eingestellten Kapazitäten der Kondensatoren no und 112 läßt sieh die Dauer der Ausschaltung der Verstärker ändern. Im vorliegenden Fall sind die miteinander verbundenen Kondensatoren so eingestellt, daß die Verstärker während 75°/₀ der in Frage kommenden Zeit ausgeschaltet sind.is positive, the amplifiers are turned off and no signal is fed to the adjustment motors during this time. By changing the set capacitances of the capacitors no and 112 you can change the duration of the deactivation of the amplifier. In the present case, the interconnected capacitors are set so that the amplifiers are switched off for 75 ° / _{0 of} the time in question.

Wenn es erwünscht ist, das Flugzeug eine zugeordnete Schwenkung ausführen zu lassen, so wird du· Handsteuervorrichtung oder der Griff 148 des selbsttätigen Piloten nach rechts bzw. nach links gedreht, wodurch der Schalter 62 geöffnet wird, um den Ein-Stellmotor 22 auszuschalten, denn wenn das Flugzeug eine zugeordnete Schwenkung ausführt; so arbeitet die Vorrichtung so, daß der Pendel 36 nicht mehr die richtige Lotrechte angibt, sondern der dynamischen Lotrechten folgt. Wenn die Handsteuervorrichtung 148 für den Flug in gerader Linie in die normale Stellung zurückgebracht wird, so ist der Schalter 62 wieder geschlossen.If it is desired to have the aircraft perform an assigned turn, you will Hand control device or the handle 148 of the self-guided pilot rotated to the right or to the left, whereby the switch 62 is opened to turn off the on-servomotor 22 for when the aircraft performs an associated pivot; so the device works so that the pendulum 36 no longer the indicates the correct plumb line, but follows the dynamic plumb line. When the hand control device 148 is returned to the normal position for straight line flight, switch 62 is again closed.

Werin auch nur eine einzige Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben und dargestellt wurde, so versteht es sich doch von selbst, daß die Erfindung sich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und daß verschiedene, dem Fachmann naheliegende Abänderungen im Rahmen der Erfindung an der Ausführung und Anordnung der einzelnen Teile der Vorrichtung vorgenommen werden können.Also only a single embodiment of the invention is described and illustrated in detail it goes without saying that the invention is not limited to this embodiment and that various modifications within the scope of the invention which are obvious to one skilled in the art the design and arrangement of the individual parts of the device can be made.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Gyro with vertical reference axis and three degrees of freedom with an erecting device that Means for displaying the deviation of the gyro axis from the true perpendicular and mean contains, which allow the gyro about its cardanic suspension axes a precession movement to be carried out depending on the deviations mentioned, so that the mentioned Axis is held in the vertical position during normal operation, characterized in that that it has means that make it possible to use said drive means to drive the To center the axis of the gyro in the vertical position before its rotor is set in rotation will.

2. Gyro according to claim 1, characterized in that the means for displaying the deviation the gyro axis from the vertical with means for displaying the inclination of the machine are united around their pitch and tilt axes with respect to the vertical, with the first and the second means are linked to means which allow either, as desired to control the precession of the top in such a way that its axis is in the vertical position at normal Operation is maintained, or around the centering of the axis of the gyro in the vertical Ensure location before its rotor is started.

3. Gyro according to claim 1 or 2, characterized in that the means for displaying the inclination of the machine about its pitch and tilt axes with respect to the vertical are provided pendulously.

4. Gyro according to Claim 1 to 3, characterized in that that the means for displaying the deviations of the gyro axis from the vertical Means for displaying the inclination of the gyro about its two gimbal suspension axes have, namely the pitch axis and the skew axis, with respect to the machine, the gyro and the means for displaying the inclination of the machine with respect to the vertical around its corresponding pitch and inclination axes, with dfese means by oscillating inclination indicators, which are on these both axes are attached, while the two groups of inclination indicators are associated with means that allow them to be used either for the To control the precession of the gyro so that its axis is in the vertical position at normal Operation is maintained, or around the centering of the axis of the gyro in the vertical Ensure position before its rotor is started.

5. Gyro according to Claim 4, characterized in that the displays of the two inclination indicators which correspond to each axis are combined to account for either the precession of the gyro normal operation or its centering prior to starting it.

6. Gyro according to claim 4, characterized in that the display resulting from each pair of indicators and each corresponding to the two suspension axes of the gyroscope is used in normal operation to control a motor coupling which acts about an axis of the gyro that is 90 ⁰ of the reaction axis of the pair of the considered display devices, before starting the centrifugal rotor, to control an engine clutch, about the axis of the top of the reaction shaft acts in accordance with the pair of the considered display devices.

7. Gyro according to Claim 4 to 6, characterized in that that the devices for displaying the inclination consist of electrical devices with two arranged movably with respect to each other Organs, the outputs of the two indicators corresponding to each axis, are interconnected in such a way that their readings add algebraically to give a to give the resulting signal that is intended to control an engine clutch.

8. Gyro according to Claim 4 to 7, characterized in that the outputs of the two pairs the inclination indicators corresponding to the two axes of the gyro are connected to means, which allow the connections between these outputs and the two motor couplings to be reversed, which correspond to the two axes of the gyro according to claim 6.

Q. Gyro according to claim 8, characterized

draws that said means for reversing the connections between the engine clutches and the inclination indicators are controlled by means which the gyro with a certain delay set in motion, with the return of the axis of the gyro to the vertical Position is ensured before starting the engine.

ok Gyroscope according to Claim 9, characterized in that that the means for controlling the connections of the two pairs of inclination indicators with the motor couplings that correspond to the two axes of the gyro, are set up in such a way, that when actuated ensure that: 1. Control of each motor clutch by a pair of inclination indicators, the reaction axis of which corresponds to the axis of the gyro, around which the motor coupling under consideration acts, and 2. after a certain time interval, the reversal the connections between the two pairs of tilt indicators and the two Motor clutches, this reversal being carried out simultaneously with the rotation of the rotor is made.

11. Gyro according to claim 9 or 10, characterized in that that the means for controlling the connection of the two pairs of inclination indicators and the two motor clutches have a control circuit which has a delay relay, that controls a commutator unit designed to reverse the connections to ensure between the two pairs of inclination indicators and the said motor couplings, this relay, from its start-up, simultaneously with the reversal of the aforesaid Connections ensures the excitation of the motor of the gyro that starts his Runner determined.

12. Runner according to claim 9 or 10, characterized in that that the inclination display devices of the gyroscope around its suspension axes, moreover, with circles to make use of the displays the longitudinal and transverse inclination are connected, these utilization circles through the circles for the input of an automatic pilot device of the machine can be formed.

13. Gyro according to claim 5 to 12, characterized in that that the output signals combined with each pair of tilt indicators are amplified before being sent to the control relay for the connection of the indicated display devices with the corresponding motor couplings be directed.

14. Gyro according to claim 1 to 13, characterized in that that the excitation current for the motor clutches, which is controlled by the inclination indicator is also exposed to the control of a multivibrator designed to: periodically to block the amplifier of the inclination indicator so that the motor clutches instantaneous current surges of great intensity are imposed by interruption periods are separated in such a way that the motor clutches are instantaneous, increased precession clutches, but produce of medium, reduced value.

15. Roundabout after. Claim 12, characterized in that that the Multivibratoreinrichtüng has means for regulating which allow, as desired change the interruption periods for the control signals that are imposed on the engine clutches are.

16. Gyro according to claim 1 to 15, characterized in that that the motor coupling for controlling the precession of the gyro around the ramming axis in normal operation with means connected to this engine while rotating the To make machine ineffective, these means by the manually operated rotary control device being controlled.

1 sheet of drawings