DE20320661U1

DE20320661U1 - Vorrichtung für einen störungsfreien Betrieb einer Atomuhr

Info

Publication number: DE20320661U1
Application number: DE20320661U
Authority: DE
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2013-09-20

Abstract

Vorrichtung für einen störungsfreien Betrieb einer in einem Flugkörper/Fluggerät mitgeführten Atomuhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Atomuhr (1) an einer Metallplatte (2) befestigt ist, die ihrerseits mittels einer Anzahl Federn, vorzugsweise Drahtseilfedern (3) an Montageblöcken (4) abgestützt ist, die auf einer Bodenplatte (5) eines geschlossenen Gehäuses (6) befestigt sind, in welchem zum Aufrechterhalten einer annähernd konstanten Temperatur der Atomuhr (1) eine geregelte Heizeinrichtung (9) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen störungsfreien Betrieb einer in einem Fluggerät mitgeführten Atomuhr.
Beispielsweise wird für Kanalvermessungsaufgaben bei Sender und Empfänger als Referenzuhr eine Atomuhr, beispielsweise ein Rubidiumnormal verwendet. Wenn Sender und/oder Empfänger zusammen mit einer Atomuhr in Flugkörpern/-geräten untergebracht sind, treten häufig starke Schwingungen auf. Durch diese Schwingungen werden die Eigenschaften der Atomuhr verschlechtert. Weiterhin fällt bei einem schnellen Aufstieg einer in einem Flugkörper/-gerät untergebrachten Atomuhr die Umgebungstemperatur schnell ab.
Außer den vorstehend beschriebenen Spezialeinsätzen sind Atomuhren auch für den Einsatz bei anderen mobilen Einsätzen geeignet, wenn sie beispielsweise in Autos, Schiffen, von Hand bewegten Fahrzeugen u.ä. untergebracht sind.
Bisher sind bei Kanalmessgeräten neben Sender und/oder Empfänger auch die diesen zugeordneten Atomuhren, wie Rubidiumnormale, fest in Gehäusen eingebaut und somit allen Schwingungen, Erschütterungen und Stößen ausgesetzt, die auf die jeweiligen Fahrzeuge oder Flugkörper/-geräte einwirken.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Atomuhr, wie beispielsweise ein Rubidiumnormal so unterzubringen, dass sie durch die vorerwähnten äußeren Einflüsse, wie Schwingungen, Erschütterungen, Stöße u.ä., gegebenenfalls auch durch starke Temperaturschwankungen möglichst wenig beeinträchtigt und dadurch gestört wird.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einer Vorrichtung für eine störungsfreien Betrieb einer in einem Fluggerät mitgeführten Atomuhr durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf Anspruch 1 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung ist die Atomuhr an einer Metallplatte befestigt, die ihrerseits mittels einer Anzahl Federn, vorzugsweise Drahtseilfedern an Montageblöcken, vorzugsweise aus Metall abgestützt ist, die ihrerseits auf einer Bodenplatte eines im allgemeinen geschlossenen Gehäuses befestigt sind, in welchem zum Aufrechterhalten einer annähernd konstanten Temperatur der Atomuhr eine geregelte Heizeinrichtung vorgesehen ist.
Somit ist die Atomuhr, beispielsweise in Form eines Rubidiumnormals mittels, der vorzugsweise als Drahtseilfedern ausgebildeten Federn so aufgehängt, dass die Atomuhr beispielsweise von allen Fahrzeug-, insbesondere allen Flugzeug-Schwingungen weitestgehend entkoppelt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die mittels der Drahtseilfedern bewirkte Aufhängung mit Hilfe von Trimmgewichten auf Gewicht und Schwerpunkt der Atomuhr abgestimmt, so dass Momente höherer Ordnung vermieden sind.
Ferner ist die Metallplatte und damit die an deren Unterseite befestigte Atomuhr mittels der Drahtseilfedern an Metallblöcken abgestützt, die vorzugsweise entlang von zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Metallplatte vorgesehen sind.
Um insbesondere seitliche Schwingungen abzufangen, sind die Drahtseilfedern vorzugsweise in Form von Drahtseilfederpaaren ausgebildet, wobei vorzugsweise jeweils zwei im Abstand von-einander angeordnete Drahtseilfederpaare an zwei gegenüberliegenden Metallplatte-Seiten vorgesehen sind. Hierzu sind die zwei Drahtseilfederpaare vorzugsweise mit ihren Enden jeweils in Metallschienen gehaltert, die vorzugsweise an der Unterseite der Metallplatte und an der Oberseite der Metallblöcke befestigt sind.
Bei in Flugkörpern/-geräten mitgeführten Atomuhren weist die Heizungseinrichtung einen Lüfterblock mit mindestens einem Lüfter, vorzugsweise zwei Lüftern auf der einen Seite und mindestens einem Heizelement auf der anderen Seite sowie einen diesem nachgeordneten strömungsgünstig wirkenden Heizkanal auf. Um von dem Lüfterblock ausgehende Schwingungen von vornherein zu unterbinden, ist zumindest unter Lüfterblock und Heizkanal eine schwingungsdämpfende Schaumstofflage vorgesehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zum sicheren Transport der an der Metallplatte befestigten Atomuhr eine mit der Oberseite der Metallplatte fest verbindbare, vorzugsweise verschraubbare im wesentlichen u-förmige Transportsicherung vorgesehen, deren an den freien Enden der beiden Schenkel ausgebildete Fortsätze mit der Bodenplatte fest verbindbar, vorzugsweise verschraubbar.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
1 in Draufsicht eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 wiederum in Draufsicht eine schematische perspektivische Darstellung einer in einem Einschub untergebrachten Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Heizeinrichtung;
3 wiederum in Draufsicht eine gegenüber 2 vergrößerte Darstellung im wesentlichen der Heizeinrichtung;
4 eine der 1 entsprechende Darstellung einer Vorrichtung mit Transportsicherung, und
5 eine der 2 entsprechende Darstellung einer in einem Einschub untergebrachten Vorrichtung mit Heizeinrichtung und Transportsicherung.
In der perspektivischen Darstellung der 1 ist schematisch eine Atomuhr 1 wiedergegeben, die, was im einzelnen nicht näher dargestellt ist, an der Unterseite einer Metallplatte 2 befestigt ist. Diese Metallplatte 2 und somit auch die an deren Unterseite befestigte Atomuhr 1 sind über zwei in Abstand voneinander angeordnete Drahtseilfederpaare 3₁ , 3₂ an Montageblöcken 4 abgestützt. Diese Blöcke sind ihrerseits auf einer Bodenplatte 5 befestigt und vorzugsweise entlang zwei einander gegenüberliegenden Seiten 20 der die Atomuhr 1 tragenden Metallplatte 2 vorgesehen. Ferner sind auf der Oberseite der Metallplatte 2 mehrere Trimmgewichte 8 angedeutet.
Die beiden Drahtseilfederpaare 3₁ , 3₂ sind mit ihren Enden in Metallschienen 7 gehaltert. Hierbei sind zwei der Metallschienen 7 vorzugsweise an der Unterseite der Metallplatte 2 und die anderen zwei Metallschienen 7 an der Oberseite jeweils eines der Blöcke 4 befestigt bzw. verschraubt ist.
In 2 ist eine der vorstehend anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung entsprechende Vorrichtung in einem Gehäuse 6 eines Einschubs untergebracht, dessen obere Abdeckplatte entfernt ist. An der Stirnplatte 61 des Einschubs sind zwei Griffe 62 angebracht; durch Rechtecke, Quadrate, Kreise u.ä. sind Betätigungs- sowie Anzeigeelemente angedeutet.
In der perspektivischen Darstellung der 2 ist hinter der Metallplatte 2, an der die Atomuhr 1 befestigt ist, eine Heizeinrichtung 9 vorgesehen, die einen Lüfterblock 10 aufweist, an dessen einer Seite, beispielsweise der Rückseite Lüfter 11 angebracht sind, während auf der Vorderseite ein Heizelement 12 angedeutet ist. Zusätzlich sind Elemente 15 eines strömungsgünstig wirkenden Heizkanals wiedergegeben.
Um von den Lüftern ausgehende Schwingungen von vornherein zu unterbinden, ist zumindest unter den Lüftern sowie dem Heizkanal eine schwingungsdämpfende, nicht näher dargestellte Schaumstofflage vorgesehen. Die Heizeinrichtung 9 mit Lüftern 11 und Heizelement 12 wird mittels einer Regelektronik 13 gesteuert, deren im einzelnen nicht näher dargestellte Bauelemente in 2 durch ein grau ausgelegtes Rechteck angedeutet sind. In 3 ist die Heizeinrichtung 9 schematisch etwas vergrößert wiedergegeben.
Im übrigen ist in allen Figuren die Verdrahtung der einzelnen Elemente/Geräte, die jedem Fachmann geläufig ist, weggelassen worden.
4 unterscheidet sich von 1 lediglich dadurch, dass zusätzlich eine im Querschnitt im wesentlichen u-förmige Transportsicherung 14 vorgesehen ist. An der Transportsicherung 14 ist vorzugsweise mittels Schrauben 16 die die Atomuhr 1 tragende Metallplatte 4 befestigt. An den freien Enden von Schenkeln 14₁ der Transportsicherung 14 sind Fortsätze 14₂ ausgebildet, die wiederum mittels Schrauben 16 an der Bodenplatte 5 befestigt sind.
Die Darstellung in 5 ist gegenüber derjenigen in 2 durch die in 4 vergrößert wiedergegebene und vorstehend beschriebene Transportsicherung 14 ergänzt.

Claims

Vorrichtung für einen störungsfreien Betrieb einer in einem Flugkörper/Fluggerät mitgeführten Atomuhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Atomuhr (1) an einer Metallplatte (2) befestigt ist, die ihrerseits mittels einer Anzahl Federn, vorzugsweise Drahtseilfedern (3) an Montageblöcken (4) abgestützt ist, die auf einer Bodenplatte (5) eines geschlossenen Gehäuses (6) befestigt sind, in welchem zum Aufrechterhalten einer annähernd konstanten Temperatur der Atomuhr (1) eine geregelte Heizeinrichtung (9) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Atomuhr (1) an der Unterseite der Metallplatte (2) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (3) als Drahtseilfederpaare (3₁ , 3₂ ) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der zwei gegenüberliegenden Metallplatte-Seiten (20) jeweils zwei im Abstand voneinander angeordnete Drahtseilfederpaare (3₁ , 3₂ ) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Drahtseilfederpaare (3₁ , 3₂ ) mit ihren Enden jeweils in Metallschienen (7) gehaltert sind, die einerseits an der Unterseite der Metallplatte (2) sowie andererseits auf der Oberseite der Metallblöcke (4) befestigt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Drahtseilfederpaare (3₁ , 3₂ ) geschaffene Auf hängung mittels Trimmgewichten (8) auf Gewicht und Schwerpunkt der Atomuhr (1) abgestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (9) einen Lüfterblock (10) mit mindestens einem Lüfter (11) und mindestens einem Heizelement (12) und einen dem Heizelement nachgeordneten, strömungsgünstig ausgebildeten Heizkanal (15) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest unter dem Lüfterblock (10) und dem Heizkanal (15) eine schwingungsdämpfende Schaumstofflage vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum sicheren Transport der an der Unterseite der Metallplatte (2) montierten Atomuhr (1) eine mit der Oberseite (21) der Metallplatte (2) fest verbindbare/verschraubbare, im wesentlichen u-förmige Transportsicherung (14) vorgesehen ist, deren an den freien Enden der beiden Schenkel (14₁ ) ausgebildete Fortsätze (14₂ ) mit der Bodenplatte (5) fest verbindbar/verschraubbar sind.