DE938571C

DE938571C - Electrically powered course gyro for controlling vehicles, in particular aircraft

Info

Publication number: DE938571C
Application number: DES9097D
Authority: DE
Inventors: Umberto Nistri
Original assignee: AN OTTICO MECCANICA ITALIANA E
Current assignee: AN OTTICO MECCANICA ITALIANA E
Priority date: 1942-01-23
Filing date: 1943-01-24
Publication date: 1956-02-02

Description

Elektrisch angetriebener Kurskreisel zur Steuerung von Fahrzeugen, insbesondere Flugzeugen Die Erfindung betrifft einen elektrisch angetriebenen Kurskreisel zur Steuerung von Fahrzeugen, insbesondere Flugzeugen.Electrically powered course gyro for controlling vehicles, in particular aircraft. The invention relates to an electrically powered heading gyro for controlling vehicles, in particular airplanes.

Bei den elektrischen Kurskreiseln, dde durch einen Magnetkompaß beeinflußt werden, ist es als zweckmäßige Maßnahme bekanntgeworden, neben einem Drehmomentgeneratotr, der auf der waagerechten, von demKompaß beeinflußten Präzessionsachse angebracht ist, auf der Richtachse einen zweiten Drehmomentgenerator anzuordnen, durch den die Achse des Kreiselrotors in eine Normallage zur Kursachse laufend zurückgestellt wird. Auch bei, den m.it der Hand im Az.imut eingestellten Kreiseln sind Maßnahmen vorgesehen, die ein ununterbrochenes Zurückstellen der Achse des Kreiselrotors bewirken. Zum Zwecke der Verbesserung der Aäimuteinstellung kam bisher zu diesem Zweck eine mechanische Vorrichtung zur Verwendung, die es ermöglichte, dem Azimutrahmen eine beliebige Drehung zu vermitteln und gleichzeitig das Auswandern des Kreisels um seine Präzessionsachse zu verhindern.In the case of the electric course gyroscopes, which are influenced by a magnetic compass it has become known as an expedient measure, in addition to a torque generator, on the horizontal axis of precession influenced by the compass is to arrange a second torque generator on the straightening axis through which the axis of the gyro rotor is continuously returned to a normal position to the course axis will. Measures are also taken for the gyroscopes set in azimuth by hand provided, which cause an uninterrupted reset of the axis of the gyro rotor. For the purpose of improving the alignment adjustment, one has been used for this purpose so far mechanical device for use that made it possible to add a to convey any rotation and at the same time the migration of the top around to prevent its precession axis.

Diese bekannte Vorrichtung läßt sich bei Systemen, die mit Fernübertragung arbeiten, nur mit großen Schwierigkeiten verwenden, wegen der mit dem Einbau verbundenen komplizierten Maßnahmen.This known device can be used in systems with long-distance transmission work, only to use with great difficulty because of having complicated measures associated with the installation.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die obenerwähnte bekannte mechanische Vorridltung durch eine elektrische Schalteinrichtung ersetzt, die in besonderem Maße für Fernübertragung geeignet isst und bei der erfindungsgemäß der auf der Richtachse angeordnete Drehmomentgenerator vom Piloten aus durch Betätigung der Schalteinrichtung als Motor benutzt werden kann., um die Azi.mutrichtung des Kreisels zu ändern. Erfindungsgemäß sind gleichzeitig wirkende Mittel vorgesehen, durch die das Kippen des Kreisels um die Präzessionsachse verhindert wird.In the present invention, the above-mentioned known mechanical Vorridltung replaced by an electrical switching device, which in particular Dimensions suitable for long-distance transmission and in the case of the invention on the directional axis arranged torque generator from the pilot by actuating the switching device can be used as a motor. to change the azimuth direction of the gyro. According to the invention simultaneously acting means are provided by which the tilting of the gyro around the precession axis is prevented.

In den Zeichnungen ist eine bei.spüAs#weise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und es bedeutet Abb. i D.amatellung eines .elektrisch angetriebenen Kurskreisels mit auf der Richtachse angeordnetem Drehmomentgenerator, Abb. 2 Schaltskizze gemäß Abb. i mit Darstellung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung. Wie aus Abb. i ersichtlich i!st, ist der Kreiselrotor i, dessen Stator 31 (Äbb. 2) über die Leitung 32 mit Dreiphasenstrom beschickt wird, in dem Gehäuse io kardanisch im indifferenten GleichgeR'Jlcht aufgehängt. Das Gehäuse io kann in das Fahrzeug bzw. Flugzeug eingebaut werden.In the drawings is an embodiment of the invention shown, and it means Fig. i D. amatellation of an electrically driven Course gyro with the torque generator arranged on the alignment axis, Fig. 2 Circuit diagram according to Fig. i with a representation of the switching device according to the invention. As shown in Fig. i can be seen, is the gyro rotor i, its stator 31 (Fig. 2) over the line 32 is charged with three-phase current, in the housing io cardanic in the indifferent Likewise hung up. The housing io can be installed in the vehicle or aircraft will.

2 und 3 bedeuten den Rotorträger und den Azimutrahmen der kardanischen Aufhängung, 4-4 ist die waagerechte Präzessionsachse und 5-5 ist die Kursachse. Der Rahmen 2 ist mit iwei einander gegenüberliegenden - Vorsprüngen 6, 6' versehen, die die Form zylindrischer Sektoren besitzen, deren Achse in der Achse 4-4 liegt. Der Rahmen 3 besitzt diesen Vorsprüngen 6, 6' entsprechende Hebel 7. Die Hebel 7 sind um den Punkt 8 am Rahmen 3 schwenkbar aufgehängt und enden j e an einem Rahmen 9, g".2 and 3 mean the rotor arm and the azimuth frame of the gimbal Suspension, 4-4 is the horizontal precession axis and 5-5 is the course axis. The frame 2 is provided with iwei opposing - projections 6, 6 ', which have the shape of cylindrical sectors, the axis of which lies in the axis 4-4. The frame 3 has levers 7 corresponding to these projections 6, 6 '. The levers 7 are pivotably suspended about point 8 on the frame 3 and each end on a frame 9, g ".

Im Ruhezustand sind diese Magneten stromlos und werden durch. nicht dargestellte Federn außer Eingriff mit den Vorsprüngen 6 des Rahmens 2 gehalten.In the idle state, these magnets are de-energized and are activated. not The springs shown are held out of engagement with the projections 6 of the frame 2.

Wenn die Elektromagneten 9, g' über die Leitung 33 erregt werden, liegen sie sich an die Vorsprünge 6, 6' an und verhindern so, eine Drehung des Rotorträgers 2 UM die Präzessionsachse und ermöglichen dadurch das Verstellen .des Azimutrahmens 3 durch direkte Einwirkung auf die Achse 5-5.When the electromagnet 9 g, 'are energized via line 33, they are located at the protrusions 6, 6' and thus prevent rotation of the rotor arm 2 about the precession axis, thereby allowing adjusting .des azimuth frame 3 by direct action on the axis 5-5.

Der Achse 5-5 ist der dreiphasige Gleichstrommotor ii zugeordnet, dessen Stator 12 fest mit denn Gehäuse io verbunden ist und dessen Rotor 13 fest mit der Welle 5 des Rahmens 3 verbunden ist. Der Gleichstrommotor i i erfüllt eine doppelte Aufgabe. Bei Stromlosigkeit des Elektromagneten 9, g' arbeitet er in an sich bekannter Weise als Drehmomentgeneratör; bei Erregung der Elelctomagneten 9, g' und dadurch bedingter Abbremsung des Rotorträgers 2 arbeitet er als Motor, um die Drehung des Rahmens 3 um die Richtungsachse 5 zu bewirken. Die tatsächliche Drehnitchtung des Motors i z wird von dem Phasenumschalter 14 (Abb. 2) bewirkt, dessen Schaltbürsten von---dee Magnetspule 13 gegen die Kraft einer Rückholfeder 16 geschaltet werden. Die Erregung der Magnetspule 13 erfolgt bei entsprechender Stellung 2o" der Schalteinrichtung 2o.The three-phase direct current motor ii is assigned to axis 5-5, whose stator 12 is firmly connected to the housing io and its rotor 13 is firmly connected is connected to the shaft 5 of the frame 3. The DC motor i i fulfills one double duty. When the electromagnet 9, g 'is de-energized, it works in on known way as a torque generator; when the electromagnets 9 are excited, g 'and the resulting braking of the rotor arm 2, it works as a motor to cause the frame 3 to rotate about the directional axis 5. The actual Rotation of the motor i z is effected by the phase switch 14 (Fig. 2), its switching brushes from --- dee solenoid 13 against the force of a return spring 16 can be switched. The excitation of the solenoid 13 takes place with the appropriate Position 2o "of the switching device 2o.

Auf einem in der Präzess.ionsachse 4-4 liegenden Zapfen ist die Bürste 17 angebracht, &e auf einem Segment i8 schleift, das zur einen Hälfte aus Isoliermaterial und zur anderen Hälfte aus leitendem Material besteht. Wenn der Kontakt der Bürste 17 auf der mittleren Trennlinie der beiden Teile des Segments 18 steht, befindet sich die Achse des Rotors r in Normallage zur Kursachse 5-5.The brush is on a pin lying in the precision axis 4-4 17 attached, & e grinds on a segment i8, one half of which is made of insulating material and the other half is made of conductive material. When the contact of the brush 17 stands on the middle dividing line of the two parts of the segment 18 is located the axis of the rotor r is normal to the course axis 5-5.

Auf der Welle ig (Abb. 2), die drehbar auf dem Gehäuse des Steuerkreisels oder an beliebiger anderer Stelle des Fahrzeuges angeordnet sein kann, ist ein Schalthebel 2o befestigt, der durch Links- bzw. Rechtsdrehung die Schaltstellungen 2o' und 2o"-zuläßt.-Auf der Welle ig sind die Schaltnocken 21, 23 und 25 angeordnet, die mit den Federkontakten 22, 24 und 26 zusammenwirken. Wenn der Schaltgriff 2o des Hebels, ig sich in der Mittellage befindet, so ist der Kontakt 22 eingeschaltet, die Kontakte 24 und 26 ausgeschaltet. Wird der Handgriff 2o in d,ie strichpunktierte Stellung 20' gebracht, so wird der Kontakt 22 ausgeschaltet, der Kontakt 26 eingeschaltet, während der Kontakt 24 ausgeschaltet bleibt. Wenn dagegen der Handgriff 2o in .die Stellung 2o" gebracht wird, bleibt der Schalter 2o ausgeschaltet, und die Schalter 24 und 26 werden beide eingeschaltet.On the shaft ig (Fig. 2), which rotates on the housing of the control gyro or can be arranged anywhere else on the vehicle is a gearshift lever 2o attached, which by turning to the left or right, the switch positions 2o 'and 2o "-allow. -Open the shaft ig, the switching cams 21, 23 and 25 are arranged, which with the spring contacts 22, 24 and 26 work together. When the switch handle 2o of the lever, ig is in the If the central position is, the contact 22 is switched on, the contacts 24 and 26 switched off. If the handle 2o is brought into the dash-dotted position 20 ', so the contact 22 is switched off, the contact 26 is switched on, during the Contact 24 remains off. If, on the other hand, the handle 2o in .the position 2o "is brought, the switch 2o remains off, and the switches 24 and 26 both are switched on.

Wie sich aus der Abb. 2 ergibt, liegt der Kontakt 22 in einem Gleichstromkreis, .in denn die Spule 15 und der Schalter 17, 18 in Serie liegen.As can be seen from Fig. 2, the contact 22 is in a direct current circuit, .in because the coil 15 and the switch 17, 18 are in series.

Der Kontakt 26 bewirkt das. _ Öffnen . hzw. Schließen des die Elektromagneten 9, g' speisenden Gleichstromkreises. Der Kontakt 24 wirkt in einem anderen Gleichstromkreis, der diie Spule 15 ohne Einschluß des Schalters 17, 18 umfaßt.Contact 26 does this. _ Open. hzw. Closing the electromagnet 9, g 'feeding direct current circuit. Contact 24 acts in a different direct current circuit, which comprises the coil 15 without the inclusion of the switch 17,18.

In der Mittelstellung des Handgriffes 2o arbeitet der -Motor 12 in bekannter Weise als D.rehnomentgenerator und bewirkt Präzessionsbewegungen um die Achse 4-4, die von dem Schalter 17, 18 dahingehend gesteuert werden; :daß die Achse des Kreiselrotors i in die Normallage zur Kursachse laufend zurückgestellt wird.In the middle position of the handle 2o, the motor 12 works in known as a torque generator and causes precession movements around the Axis 4-4, which are controlled by the switch 17, 18 to that effect; : that the axis of the gyro rotor i is continuously returned to the normal position to the course axis.

In den Schaltstellungen 2ö bzw. --o" werden die Elektromagneteng, g' erregt, und daher die Drehung des Rotorträgers 2 um die Achse 4-4 verhindert. Der Motor 12 überträgt dem Azimutrahmen 3 eine Drehung nach links. oder rechts um die Kursachse 5-5. -Die Rotationsgeschwindigkeit des Kreisels kann erforderlichenfalls durch einen Widerstand geregelt werden.In the switch positions 2ö or --o "the electromagnets are tight, g 'is excited, and therefore prevents the rotation of the rotor arm 2 about the axis 4-4. The motor 12 transmits the azimuth frame 3 rotation to the left. or right around the course axis 5-5. -The speed of rotation of the gyro can if necessary can be regulated by a resistor.

Um die mit deren Azimutrahmen 3 verbundene Kursrose auf einen bestimmten Kurs einzustellen, ist es erforderlich, den Hebels 2o sui die linke oder rechte Schaltstellung zu legen und ihn wieder in seine normale Mittellage zurückzuführen, sobald die gewünschte Kurs!eins@tellung erreicht ist.To the course rose associated with its azimuth frame 3 on a certain To adjust course, it is necessary to turn the lever 2o sui the left or right Switch position and return it to its normal central position, as soon as the desired course setting has been reached.

Die erfindungsgemäße -Schalteinrichtung kann auf alle Arten von elektrisch angetriebenen Kurskreiseln Anwendung finden, gleichgültig ob es sich um solche handelt, die direkt auf dem Instrumentenbrett angeordnet, oder um solche, die mit Fernübertragung ausgestattet sind.The switching device according to the invention can be used in all types of electrical powered course gyroscopes Apply whether or not it are those that are arranged directly on the instrument panel, or around those that are equipped with remote transmission.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Electrically driven course gyro for controlling vehicles, especially airplanes, in which a torque generator, preferably designed as an alternating current motor, resets the rotation axis of the gyro to the normal position relative to the course axis, is provided, characterized in that an electrical switching device is provided which is operated by hand or by remote control interrupts the function of the torque generator (I2) in its switch positions, at the same time blocks the tilting movement of the gyroscope around the horizontal precision axis (4-4) and at the same time gives the torque generator (i2) the function of a motor, so that the setting of the azimuth frame by the Course axis (5-5) is freely changeable and thus controllable.

2. Electrically powered Course gyro according to claim r, characterized by a three-phase current fed Gyroscopic stator (3), electromagnetically through one of the horizontal precession axis Acting brake (6, 9) and by a three-phase motor assigned to the course axis (5-5) (r2), whose rotor (r3) is firmly connected to the course axis. Referred publications: French patents nos. 821 2o9, 8283o8.