DE2201659A1

DE2201659A1 - Anzeigeinstrument,insbesondere von der Luftfahrzeug-Flugdirektorart

Info

Publication number: DE2201659A1
Application number: DE19722201659
Authority: DE
Inventors: Strock Richard Reeves
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1971-01-14
Filing date: 1972-01-14
Publication date: 1972-07-20
Also published as: JPS5419680B1; GB1333682A; US3691987A; IT950574B

Description

Patentanwälte

Dr. T. Haibach _1? 584 - ρΐς/Hi

8 München 2

Kiu8ngeratr.8,Tel.24a27ö

Sperry Rand Corporation, New York/USA Anzeigeinstrument« insbesondere von der Luftfahrzeug-Flugdirektorart

Die Erfindung bezieht sich auf Anzeigeinstrumente« insbesondere von der Luftfahrzeug-Plugdirektorart.

Es sind Luftfahrzeug-Plugdirektorinstrumente bekannt, die dem Piloten sichtbare optische Befehle liefern« die die Steuerung anzeigen» die erforderlich ist« um das !luftfahrzeug auf einen vorgegebenen Flugweg oder in eine vorgegebene Lage zu bringen. Ein allgemein verwendetes Flugdirektor-Xnstrument ist der Kreuzzeiger-Anzeiger, der in dem U.S.-Patent 2 6lj5 3552 der gleichen Anmelderin beschriebenen Art,

Der Kreuzzelger-Anzelger liefert in Üblicher Weise optische Quemeigungs be fehle mit Hilfe eines vertikal ausgerichteten Zeigers und optische LJfngsnelgungsbefehle mit Hilfe eine horizontal angeordneten Zeigers· Der Antriebsmechanismus für diesen Zeiger kann Üblich· Metwerke umfassen« die Länganeigung*- und Quernelgungs-Befehlsslgnal« von dem Plugdirektorsystem empfangen« wobei dl· Signale von der Luftfahrseug-NavigatlonsausrUetung, wie z.B. dem Instrumentenlandteyttem (XLS) und

209830/0810

den VHF-Drehfunkfeuer- (VOR-) Empfängern und den Kreiselgerttten des Luftfahrzeuges abgeleitet werden. Der Kreuzzeiger-Anzeiger liefert dem Piloten optische Querneigungs- und Längeneigungsbefehle, die von der Luftfahrzeug-NavlgatlonsausrUstung entsprechend der Betriebsweise,in der das Flugdirektorsystem arbeitet, abgeleitet werden. Beispielsweise 1st es bei einem üblichen Instrumenten-Landeanflug erwünscht, die Lage des Luftfahrzeuges entsprechend einem Instrumenten-Landesystem-Oleltpfadsignal zu steuern und gleichzeitig den Steuerkurs des Luftfahrzeuges entsprechend einem Instrumenten-Landesystera-Landekur8sender zu steuern« Die optischen Lagenbefehle werden üblicherweise über den Flugdirektor-Längsneigungskanal durch vertikale Verschiebungen des horizontalen Zeigers des Kreuzzeiger-Anzeigers geliefert, wobei die Steuerkursbefehle über den Querneigungskanal durch horizontale Verschiebungen des vertikalen Zeigers geliefert werden. Die verschiedenen Betriebsweisen eines Flugdirektorsystems unter Verwendung eines Kreuzzeiger-Anzeigers sind ausführlich in dem obengenannten U.S.^-Patent 2 613 332 beschrieben.

Ss wird als erstrebenswert betrachtet, einen Flugdirektor-Anzeiger In ein Lagenanzeigeinstrument vorzugsweise von der Lagen-Kugel-Art einzufügen· Ein derartiges kombiniertes Instrument und dessen Vorteile sind ausführlich in dem U.S.Patent 2 821 695 beschrieben. Bs ist verstandlich, daft die Anzeiger vorzugsweise kreisförmige Bewegungen der Meflwerkart ausführen sollten, um Flugdirektor-Anieiger In einen Fluglagen-Kugelinstrument einzufügen, um die Anordnung des ZeigerantrlebsmeohanlsauB zu erleichtern und um einen möglichst einfachen Aufbau zu ergeben, und um auferdem die auBeren Abmessungen des Instrument· mögllohst klein zu machen» wodurch die Befestigung In dem Luftfahrzeug erleichtert wird.

Wie ·· weiter oben erläutert wurde, werden optische Querneigung·- und Langsneifungselgnale dem Piloten oft mit Hilfe von zwei Zeigarn auf tin·· Kreuszeiger-Anzeiger geliefert.

209830/0810

Zb kann «ntsprechend den Wünschen des Piloten anzustreben sein« die Längsneigunga- und Querneigungsbefehle mit Hilfe eines einzigen Anzeigeelementes zu liefern, das die getrennten Längsneigungs- und Querneigungsbewegungen, die üblicherweise durch einzelne Zeiger geliefert werden, überlagern kann. Ein bekannter Flugdirektor»Anzeiger von dieser Art mit einem einzigen Element kann Querneigungs- und Lfingsneigungsbefehle unter Verwendung eines einzigen Anzeigers liefern, der eigentlich aus zwei Anzeigenbalken besteht* Das Ende eines Balkens ist in der Nähe des Endes des anderen Balkens im allgemeinen nahe an dem Mittelpunkt der Instrumentenstirnfläche angeordnet. Die Anzeigebalken sind einzeln schwenkbar befestigt, so daß sie eine Bewegung von einer horizontal auegerichteten Stellung in eine invertierte ^ttVⁿ-Steilung ausführen können, um den erforderlichen Bereich von Längsnelgungsbefehlen zu geben. Die Befestigung und der Antriebsmechanismus des Anzeigers sind derart angeordnet, daJ sie sich mit beiden Balken um die Querneigungsachse des Instrumente drehen, während die Längsneigung· -Lagenausrichtung beider Balken beibehalten wird, um die erforderllohen Querneigungsbefehle zu liefern. Dieser bekannte Anzeiger weist den Nachteil auf, daß er zwei Haltearme für die beiden Balken benötigt, wodurch die Einbauanordnungen Innerhalb des Flugdirektorinstruments beschrankt werden. Der Antriebsmechanismus für einen derartigen Anzeiger ist notwendigerweise kompliziert, um die komplizierten erforderlichen Längsneigungs- und Querneigungsbefehle auszuführen. Damit ist das Instrument in der Herstellung teuer und erfordert ein übermäßiges Volumen sowie Qewicht. Weiterhin Bind die Befehlsbewegungen der Anzeigebalken koplanar, wodurch die Einfügung des Anzeigers in ein Instrument mit der Lagen-Kugelart unzweckmäßig schwierig ist. Zusätzlich geben die beschriebenen Längsneigunge -Befehlsbewegungen dem Piloten keine Anregung für die Längsneigungs lagesteuerung, die erforderlich ist» wie es bei Instrumenten dieser Art wünschenswert ist. Es kann in bestimmten

209830/0810 σ

Anwendungen weiterhin unzweckmäßig sein* ein Zwei-Balken-Anzeigeelement zu verwenden« wie es bei dieser Konstruktion erforderlioh ist.

Als alternative bekannte Anordnung kann ein Anzeiger mit einem einzigen Element dadurch geschaffen werden« daß eine Plattform in das Instrument eingefügt wird, wobei die Plattform um die Querneigungeaehee des Instrumentes drehbar befestigt ist. Ein an der Plattform befestigtes Meßwerk oder ein Servomechanismus liefert Längsneigungsbewegungen an ein Anzeigeelement, das mit dieser verbunden ist. Es ist verständlich, daß optische Querneigungebefehle durch Drehen der Plattform geliefert werden« wodurch die Quernelgungsbewegungen des Anzeigeelementes beeinträchtigt werden» Die Ansteuerung des Meßwerkes oder Servomechanismus« der auf der Plattform befestigt ist, beeinträchtigt die erforderlichen Längeneigungebewegungen des Anzeigers. Diese bekannte Anordnung erfordert einen großen Sohwenkkrels für die Plattform sowie ein Oegengewicht für das Meßwerk oder den Servomechanismus« wodurch die für das Oehäuse des Instrumentes erforderlichen Abmessungen vergrößert werden. Zusätzlich sind Oleltringe oder flexible Leitungen erforderlioh« um die Erregungsslgnale für das auf der Plattform befestigte Meßwerk oder den Servomechanismus zu liefern, wobei dies· Anordnung die dem Fachmann bekannten Naohteile aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigeinstrument der eingangs genannten Art zu schaffen, das diese Naohteile nicht aufweist.

Ein erfindungsgemäß ausgebildetes« auf erste und zweite Signale ansprechendes Anzeigeinstrument umfaßt ein Oehäus·« erste und zweite drehbare und drehbar in bezug aufeinander und In bezug auf das Gehäuse befestigte Teile, Antriebseinriohtungen zum Drehen der ersten und zweiten drehbaren Teile mit der gleichen

209830/0810 ./♦

Winkelgeschwindigkeit In bezug aufeinander relativ zum Gehäuse in Abhängigkeit von den ersten Signal und zur Drehung eines der drehbaren Teile in bezug auf das andere der drehbaren Teile in Abhängigkeit von den »weiten Signal« und ein Anzeigelement« das nit den ersten und «weiten drehbaren Teilen verbunden ist und so nit diesen aufgebaut und angeordnet ist, daß ihm eine erst· Bewegung um eine erste Achse erteilt wird« wenn α ion die ersten und uralten drehbaren Teile mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen« und daJ ihn eine zweite Bewegung um eine zweite Aohsecper zur ersten Aohse erteilt wird, wenn sich eines der drehbaren Teile in beziig auf das andere der drehbaren Teile dreht·

Weiter· Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den ünteransprüchen.

Dl· Erfindung wird in folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbelspielen noch näher erläutert.

Zn den Zeichnungen seigern

Fig. 1 ein· sohenatisohe perspektivische« teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Instrumentes;

Flg. 2 eine sohematisohe perspektivische« teilweise

geschnitten· Ansicht eines weiteren AusfUhrungsbeispielsj

Fig« 3 einen ausführlicheren Seitenaufriß eines Kopp-

lungBroeohanisjDue des AusfUhrungsbeispiels nach Fig. U

Fig. 4 eine ausführliche, teilweise geschnitten« Draufsicht des Kepplungsneohanlsmus nach Flg. 3;

♦/♦ 209830/0810

den ist, wobei das andere Ende des Tragarmes mit einem Schwenkzapfen 26 verbunden ist« Der Schwenkzapfen 26 ist in dem Ringzahnrad 2^ für eine schwenkbare Kopplung mit diesem Zapfen gelagert. Der Tragarm 25 ißt mit dem Ringzahnrad 22 in einem Freiraum-Ausschnitt 27 befestigt, der in dem Ringzahnrad 22 auegebildet ist. Ein mit dem Ringzahnrad 22 verbundenes Teil liefert eine gleitende Traglagerung für den Arm 23 und ein Federelement 31 (das mit dem Ringzahnrad 22 verbunden 1st) wirkt gegen den Arm 25.

Der in den Ringzahnrad 23 zapfengelagerte Schwenkzapfen 26 und das verschiebbare Olied, das den Arm 25 mit dem Ringzahnrad 22 verbindet, bilden eine Kupplung 27» die dem Anzeigeelement 24 auf eine noch zu erläuternde Weise Querneigungsund Längsneigungslagen entsprechende Bewegungen erteilt. Diese Bewegungen werden im folgenden aus Vereinfachungsgründen al« Querneigungs- und Lähgsneigungsbewegungen dee Anzeigeelementes bezeichnet.

Obwohl die Kupplung 28 in Form des in dem Ringzahnrad 23 gelagerten Schwenkzapfen 26 und des verschiebbaren Verbindungsgliedes, das den Arm 25 mit dem Ringzahnrad 22 verbindet (wobei dieses Verbindungsglied seinerseita in Form des LagerungBteils 30 und der Feder 31 gezeigt wurde) beschrieben wurde, 1st ee verständlich, daß irgendeine übliche Sohwenkkupplung bzw. verschiebbare Kupplung verwendet werden kann. Ein Querneigungs-Servomotor 32 kann über Leitungen 32* auf die Querneigunge-Befehlssignale beispielsweise von dem Flugdirekt or sy β tem anspreohen, von dem das Instrument 10 einen Teil bildet. Der Motor ist mit dem Ringzahnrad 23 über ein geeignetes Zahnrad 33 und mit einer Querneigungsetellunga-RüokfUhrungsvorrichtung 34 über ein geeignetes Zahnrad 35 verbunden. Der Querneigungsmotor 32 und die RückfUhrungsvorriohtung 34 können so verwendet werden, dafl sie eine üblich· gesohloBsene Querneigungs-Einetellungs-Servosohleife bilden.

209830/0810

die auf das Flugdirektor-Querneigungij be fehles ignal anspricht, um dem Anzeigeelement 24 in einer noch zu beschreibenden Weise Querneigungsbewegungen zu erteilen.

Der Querneigungsmotor 32 ist außerdem über ein geeignetes Zahrrad ?6 mit einem Endzahnrad eines Differentials 4l verbunden. Das äußere Endzahnrad 42 des Differentials 41 1st über ein geeignetes Zahnrad 43 mit dem Ringzahnrad 22 verbunden. Eb ist aus noch zu erläuternden Gründen verständlich, daß die relativen Zahnraduntersetzungsverhältnisse der durch die Teile 22, 23, 33, 36, 40, 4l, 42 und 43 gelieferten Untersetzungeverhältnisse derart gewählt werden könnenj daß die Ringzahnräder 22 und 23 sich zusammen mit der gleiohen Winkelgeschwindigkeit relativ zueinander drehen, wenn der Querneigungsmotor 32 angesteuert wird und die Eingangewelle 44 des Differentials 41 stationär gehalten wird»

Ein Längeneigungs-Servomotor 45 kann über Leitungen 45* auf die Längsnelgungsbefehlssignale beispielsweise von dem Flugdirektorsystem ansprechen, von dem das Inotrumens IQ ein Teil ist· Der Motor 45 ist über ein geeignetes Zahnrad 46 mit der Eingangswelle 44 des Differentials 41 verbunden* Wenn der Quemeigungsmotor 32 nicht angesteuert wird, halt das Zahnrad 33 das Ringzahnrad 23 stationär in bezug auf das Gehäuse 13 fest und hält in gleicher Weise das Endzahnrad 40 des Differentials 4l Über das Zahnrad 36 stationär» Unter diesen Bedingungen bewirkt die Ansteuerung des Längonelgungsmotora 45 die Drehung des Ringzahnrades 22 in bezug auf das Ringzahnrad 23 Über das Zahnrad 46, die Eingangewelle 44 des Differentials 41, das Differential-Endzahnrad 42 und das Zahnrad 43, und zwar aus Qrunden, die nooh zu erläutern sind.

Die Eingangswelle 44 des Differentials 4l ist außerdem über ein geeignetes Oetriebe 50 mit einer Länganelgungs-StellungsrUokfUhrungsvorrichtung 47 verbunden. Der LtogeneigungsuiOtor

209830/0810

und die RUokfUhrungsvorrichtung 47 kann verwendet werden» um eine übliche geschlossene Längsneigungs-Stellservosohleife zu bilden« die auf das Flugdirektor-Längsneigungsbefehlsslgnal anspricht, um dem Anzeigeelement 24 in einer noch zu beschreibenden Weise Längsnelgungsbewegungen zu erteilen*

Die Betriebswelse des in den Fig· I, 3 und 4 gezeigten Instrumentes wird zunächst in Form eines Querneigungsbefehls bei Niohtvorhandensein eines Längsneigungsbefehls beschrieben. Bei N'chtvorhandenseln eines LängsneigungB-Befehlssignals von dem Flugdirektorsystem wird der Längsneigungsmotor 45 stationär gehalten« wodurch die Eingangswelle 44 des Differentials 41 über das Getriebe 46 stationär gehalten wird. Das Querneigungsbefehlseignal von dem Flugdirektorsystem steuert den Quernelgungsraotor 32 an, wodurch sich die Ringzahnräder 22 und zusammen um die Achse 17 drehen, wie es weiter oben erläutert wurde. Die Kopplung 28 bewirkt somit, daß das Anzeigeelement 24 eine Querneigungsbewegung um die Achse 17 ausführt, und zwar mit Hilfe des Verbindungsarmes 25» wie dies erforderlioh ist.

Die Betriebsweise des in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigten Anzeigemechanismus wird nunmehr in Form eines Längsneigungsbefehls bei Niohtvorhandensein eine Querneigungsbefehls beschrieben. Bei Niohtvorhandensein eines Querneigungs-Befehlssignals von dem Flugdirektorsystem wird der Querneigungsmotor 32 stationär gehalten, wodurch das Ringzahnrad 23 und das Endzahnrad 40 über die Getriebe 33 bzw. 36 stationär gehalten wird. Das Längsneigungs-Befehlssignal von dem Flugdirektorsystem steuert den Längsneigungsmotor 45 an, wodurch das Ringzahnrad 22 relativ zum Ringzahnrad 23 bewegt wird, wie es weiter oben erläutert wurde. Daher führen, da der Schwenkzapfen 26 in dem Ringzahnrad 23 gelagert ist und stationär gehalten wird und das den Arm 25 mit dem Ringzahnrad 22 verbindende verschiebbare Verbindungsglied diesem eine Lateralbewegung erteilt.

209830/0810

der Arm 25 und damit das Anzeigeelement 24 Längsneigungsbewegungen um die Aoneβ 18 aus, wie dies erforderlioh ist»

Bs ist nunmehr verständlich, daß das Anzeigeelement 24 kombinierte auf die Quernelgungs- und Lfingsneigungs-Befehlssignale von dem Plugdirektorsystem bezogene Bewegungen ausfuhrt« die Überlagerungen der getrennten Querneigungs- und Längsneigungsbewegungen sind» die weiter oben beschrieben wurden·

Es 1st weiterhin verständlich, daß die jeweiligen Schwenk- und Schiebeverbindungen der Kopplung 28 mit den Ringzahnrädern 23 und 22 in bezug auf die Zahnräder mit der gleichen Wirkung vertauscht werden kann· Bei dieser Anordnung würde das Ringzahnrad 22 während der Längsneigungs-Befehlsbewegungen durch einfache Änderungen des Getriebes, das die Motoren 22 und 45 mit den Ringzahnrädern 22 und 23 verbindet, stationär gehalten.

Das Instrument naoh den Fig. 2 und 5 1st dem welter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und 4 beschriebenen ähnlich, Jedooh mit der Ausnahme der Kupplung 28 und des die Motoren 32 und 45 mit den Ringzahnrädern 22 und 23 verbindenden Getriebe.

In dem Instrument nach den Fig« 2 und 5 weist der Arm 25 an seinem dem Anzeigeelement 24 entgegengesetzten Ende eine Biegung auf, die einen Schenkel 60 bildet. Der Schenkel 60 1st durch das Ringzahnrad 22 hinduroh um die Längsneigungsachse drehbar gelagert. Ein mit dem Ende des Schenkels 60 verbundenes Kegelrad 6l 1st so angeordnet, daj es mit einem Kegelrad kämmt, das als Teil des Ringzahnrades 23 ausgebildet ist» Somit umfait die Kupplung 28 in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Zapfenlagerung des Sohenkels 60 in dem Ringzahnrad 22 und die Kegelräder 61 und 62.

Obwohl die Kupplung 28 in Form von Kegelrädern 6l und 62 dargestellt und beschrieben wurde» 1st es verständlich, dafl eine Stirnrad» und Ritzelkombination, riemengetriebene Riemenscheiben u«lt» verwendet werden können.

209830/0810

Die Oetriebekopplung der Motoren 32 und 45 mit den Ringzahnrädern 22 und 23 umfaßt eine übliche Umanordnung des in.bezug auf die Figur 1 beschriebenen Getriebes« und zwar derart, dafl das Ringzahnrad 22 während der Längsneigungsbewegungen des Anzeigeelementes 24 stationär gehalten wird, anstatt daß das Ringzahnrad 23 stationär gehalten wird, wie es weiter oben beschrieben wurde. In diesem AusfUhrungsbe!spiel ist der Querneigungsmotor 32 mit dem Endzahnrad 40 des Differentials 41 über ein geeignetes Getriebe 63 verbunden* Das Endzahnrad 40 ist seinerseits mit dem Ringzahnrad 22 gekoppelt und das Endzahnrad 42 des Differentiale 4l ist mit dem Ringzahnrad 23 über ein Zwlsohenzahnrad 64 verbunden.

Die Querneigungs-Betriebsweise des in den Flg. 2 und 5 dargestellten Instrumentes ist gleich dem oben unter Bezugnahme auf die Flg. 1, 3 und 4 beschriebenen Ausführungsbeispiels. Wenn der Querneigungsmotor 32 bei NichtVorhandensein eines Längeneigungsbefehls angesteuert wird, wird die Eingangewelle des Differentials 4l stationär gehalten. Der angesteuerte Querneigungsmotor 32 Überträgt eine Drehung an das Ringzahnrad 22 über das Getriebe 63 und das Endzahnrad 40 des Differentials 4l. Da das Endzahnrad 40 durch den Querneigungsmotor 32 gedreht wird und die Eingangwelle 44 des Differentials 4l stationär gehalten wird, dreht βloh das Endzahnrad 42 in einer zur Riohtung des Zahnrades 40 entgegengesetzten Richtung. Das Zwisohenzahnrad 64 überträgt die Bewegung des Zahnrades auf das Ringzahnrad 23* so dafl dieses in der gleichen Riohtung wie das Ringzahnrad 22 rotiert« Die relativen Getriebeverhält· nisse der Oetriebe sind so gewählt, daß die Ringzahnräder 22 und 23 sloh mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit In bezug aufeinander bewegen, wenn der Querneigungsmotor ?2 bat Nlohtvorhandeneeln eines Längenelgungs-Befehlssignals angesteuert wird. Somit wird die erforderliohe Querneigimgabc/tommg dem Anzeigeelement 24 um die Aohae 17 in einer Weise erteilt;, dia der weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und 4 be-•ohriebenen gleioh ist.

209830/0810

Die Längeneigungs-Betriebsweise de3 in den Fig. 2 und 5 dargestellten Instrumentes ist gleich der unter Bezugnahme auf die Pig· l» 3 und 4 beschriebenen. Wenn der Längsneigungs-Servomotor 45 bei NichtVorhandensein eines Querneigungsbefehls angesteuert wird, wird das Ringzahnrad 22 über das Endzahnrad 40 des Differentials 4l stationär gehalten. Der angesteuerte Längeneigungsmotor 45 überträgt eine Drehung auf das Ringzahnrad 23 über die Eingangswelle 44 des Differentials 41, das Endzahnrad 42 dieses Differentials und das Zwischenzahnrad 64. Wenn sich somit das Ringzahnrad 25 in bezug auf das Ringzahnrad 22 dreht, wird der Schenkel 60 durch die Kegelräder 6l und 62 um die Längsneigungsachse 18 gedreht, wodurch dem Anzeigeelement 24 die erforderliche Längsneigungsbewegung um die Achse 18 in einer Weise erteilt wird, die der weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1,3 und 4 beschriebenen gleich ist.

Es ist verständlich, daß die Funktionen der Ringzahnräder 22 und 23 in bezug auf die Kupplung 28 in der vorstehend unter Bezugnahme auf die Flg. 1, 3 und 4 beschriebenen Weise vertauscht werden können.

Es ist nunmehr verständlich, daß das Instrument nach den Fig. 1, 3 und 4 insbesondere für Anzeiger geeignet iet, bei denen eine glatte und gleichmäßige Längsneigungsbewegung des Anzeigeelement ee 24 erforderlich ist. Die durch das Lagerteil 30 und das Federteil Jl in bezug auf den Schwenkzapfen 26 geschaffene Hebelwirkung ergibt die erforderliche glatte und gleichmäßige Längsneigungsbewegung.

Es ist weiterhin verständlich, daß das in den Fig. 2 und 5 gezeigte Instrument verwendet werden kann, wenn eine lineare Längsneigungsbewegung über einen relativ ausgedehnten Bereich erforderlich ist. Die Kegelräger 6l und 62 ergeben diese lineare Bewegung.

209830/0810

Weiterhin 1st es verständlich, daß der Anzeigermechanismus nach der vorliegenden Erfindung In einer Flugdirektor-Betriebsweise verwendet werden kann, bei der der Pilot das Luftfahrzeug derart steuert, daß das Anzeigeelement 24 mit dem Bezugsindex 16 ausgerichtet ist.

Der die Querneigungs- und Längsneigungsmotoren, die Rückführungsvorrichtungen und die Getriebe zu dem Anzeigermechanismus umfassende Antriebsmechanismus, wie er vorstehend beschrieben κ \rde, kann In Abhängigkeit von den speziellen verwendeten Bauteilen modifiziert werden. Außerdem ist die Form des Anzeigeelementes 24 und des BezugsIndex 16 nur zur Erläuterung dargestellt und kann geändert werden, um sie an das Instrument, mit dem sie verwendet werden, anzupassen.

Die dem Anzeigeelement 24 erteilten Bewegungen sind mit den durch Meßwerke angetriebenen Anzeiger ausgeführten Bewegungen kompatibel und der Anzelgemeohanismus der vorliegenden Erfindung 1st daher bei einer großen Vielzahl von Fluginstrumenten verwendbar, um Bewegungen dieser Art darzustellen.

Es 1st nunmehr verständlich, daß die vorliegende Erfindung einen Mechanismus einschließt, der verglichen mit vorstehend erläuterten bekannten Vorrichtungen einfach ist und der einem einzigen Anzeigeelement Querneigungs- und Lähgsneigungsbewegungen erteilt, die in einer realistischen Weise die von dem Piloten des Luftfahrzeuges durchzuführende Steuerung nahelegen. Da die vorliegende Erfindung lediglich ein einziges Anzeigeelement benötigt, kann ein einziger Tragarm verwendet werden, wodurch sich ein größerer Spielraum in den GehauseanOrdnungen für das Instrument ergibt. Weil lediglich ein einziges Anzeigeelement erfindungsgemäß erforderlich 1st;, kann eine weniger verwirrende Instrumentenfrontfläche verglichen mit bekannten und vorstehend beschriebenen Instrumenten geschaffen werden, bei denen die Anzeigeelemente zweiteilig sein müssen.

209030/0810

Die vorliegende Erfindung ergibt somit ein Instrument, das einem einzigen Anzeigeelement meßwerkartige Längsneigunge- und Querneigungsbewegungen mit Hilfe eines relativ einfachen Mechanismus erteilt. Der Anzeiger der vorliegenden Erfindung 1st daher mit geringen Kosten herstellbar und weist verglichen mit bekannten Instrumenten ein geringes Gewicht und ein kleines Volumen auf. Weiterhin wird, da die Längsneigungs- und Querneigungs-Befehlsbewegungen, die von dem Anzeiger der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, von der Art eines kreisförmigen Meßwerkes sind, die Einfügung dieses Anzeigers in ein Instrument von der Lagen-Kugel-Art erleiohtert. Zusätzlich kann der Antriebs-Servomechanismus in bezug auf das Instrumentengehäuse befestigt werden, so daß die vorstehend in bezug auf die Instrumentierung mit einer sich drehenden Plattform beschriebenen Nachteile fortfallen. Die neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Verwendung eines einzigen Anzeigeelementes, das Längsnelgungs- und Querneigungs-Befehlsbewegungen ausführt, die in realistischer Weise die Steuerung des Luftfahrzeuges nahelegen, die der Pilot in Abhängigkeit von den optischen Befehlen ausführen muß.

*'a ter ~ ans prüche:

209830/0810

Claims

PatentansprUche :

.jAuf erste und zweite Signale ansprechendes Anzeigeinetrument, ekenn zeichnet durch ein Gehäuse (13), erste und zweite drehbare und in bezug aufeinander und in bezug auf das Gehäuse (I3) drehbar befestigte Teile (22, 23), Antriebeeinrichtungen (32) zum Drehen der ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 23) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in bezug aufeinander relativ zum Gehäuse (13) in Abhängigkeit von dem ersten Signal und zum Drehen eines der drehbaren Teile (22) in bezug auf das andere der drehbaren Teile (23) in Abhängigkeit von dem zweiten Signal, und Anzeigevorrichtungen (24, 25), die mit den ersten und zweiten drehbaren Teilen (22, 23) verbunden und so aufgebaut und angeordnet sind, daß ihnen eine erste Bewegung um eine feste Achse (17) erteilt wird, wenn die/ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 23) sich mit der gleichen Winkelgeechwindigkeit drehen und daS ihnen eine zweite Bewegung um eine zweite, zur ersten Achse (17) querstehenden Achse (18) erteilt wird, wenn eines der drehbaren Teile (22) sich In bezug auf das andere der drehbaren Teile (23) dreht.

2. Anzeigeinetrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigevorrichtung (24, 25) einen Armteil (25) und ein mit diesem an einem Ende verbundenes Anzeigeelement (24) umfaßt, und daß das Anzeigeinntrument weiterhin Kupplungsvorrichtungen (28) zum Verbinden des anderen Endes des Armteils (25) mit den ersten und zweiten drehbaren Teilen (22, 23) einschließt.

209830/0810

3· Anzeigeinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die Kupplungsvorrichtungen (28) erste Verbindungsmittel (26) zur schwenkbaren Verbindung des anderen Endes des Armteils (25) mit einem der drehbaren Teile (2J) und zweite Verbindungsmittel ($0, 3J.) zur verschiebbaren Verbindung des Armteils (25) mit dem anderen der drehbaren Teile (22) umfaßt.

4. Anzeigeinstrument nach Anspruch 3, dadurch g e k e η· η zeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel (26) mit dem anderen Ende des Armteils (25) verbundene und in einem der drehbaren Teile (23) gelagerte Schwenkzapfenvorrichtungen umfassen.

5· Anzeigeinstrument nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Verbindungsmittel (30, 31) mit dem anderen drehbaren Teil (22) verbundene Mittel (30) zur Schaffung einer Gleitlagerabstützung für das Armteil (25) und mit dem anderen drehbaren Teil (22) verbundene Federmittel (31) zum Anpressen des Armteils (25) in Berührung mit den Gleitlagerteilen (30) umfassen.

6. Anzeigeinstrument nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtungen (32) Einrichtungen zur Drehung des anderen drehbaren Teils (22) in bezug auf das erste drehbare Teil (23) in Abhängigkeit von dem zweiten Signal einschließen,wobei das eine drehbare Teil(23) in bezug auf das Gehäuse (13) stationär gehalten ist.

7. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Achsen (17, l8) rechtwinkelig zueinander angeordnet sind und daß die ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 23) Drehachsen aufweisen,

209830/0810

die koaxial zueinander und parallel zur ersten Achse (17) angeordnet sind.

8. Anzeigeinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das zweite drehbare Teil (22, 23) ein erstesbzw. zweites ringförmiges Element umfassen.

9· Anzeigeinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (28) erdte Verbindungsmittel (60) zur drehbaren Verbindung des anderen Endes des Armteils (25) mit einem der drehbaren Teile(22) und zweite Verbindungsmittel (61) zur Kupplung des anderen Endes des Armteils (25) mit dem anderen drehbaren Teil (23) umfassen, um dem anderen Ende des Armteils (25) eine Drehbewegung um die zweite Achse (18) zu erteilen, wenn das andere drehbare Teil (23) sich in Bezug auf das eine drehbare Teil (22) dreht.

10. Anzeigeinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Verbindungsmittel (60) Zapfenlagermittel in dem einen drehbaren Teil (22) und an dem anderen Ende des Armteils (25) engeordnete Zapfenmittel (60) umfaßt, wobei die Zapfenmittel (60) in den Zapfenlagermitteln gelagert sind.

11. Anzeigeinstrument nach Anspruch 10_s dadurch gekennzeichnet , daß das andere drehbare Teil (23) erste Zahnradteile (62) und die zweiten Verbindungemittel (6l) zweite Zahnradteile (6l) a\je#eisen, die mit den Zapfenmitteln (60) verbunden sind und mit den ersten Zahnradteilen (62) in Eingriff stehen, so daß den Zapfenmitteln (60) eine Drehung um die Achse der Zapfenlagermittel erteilt wird, wenn das andere drehbare Teil (23) r.ich in bezug auf das eine drehbare Teil (22) dreht.

209830/0810

12. Anzeigeinstrument nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtungen Einrichtungen (45) zur Drehung des einen drehbaren Teils (22) in bezug auf das andere drehbare Teil (23) einschließen, wobei das andere drehbare Teil (23) in bezug auf das Gehäuse (13) in Abhängigkeit von dem zweiten Signal stationär gehalten 1st.

13. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1, dadurch g θ k e η η.-ζ ei ο h η e t , daß die Antriebseinrichtungen erste an dem Oehäuse (13) befestigte Motoreinriehtungen (32) zur Drehung der ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 23) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem ersten Signal, und zweite an dem Gehäuse (13) befestigte Motoreinriehtungen (45) umfassen, um eines der drehbaren Teile (23) in Abhängigkeit von dem zweiten Signal zu drehen.

14. Auf Quernelgungs- und LHngsneigungs-BefehlssignaIe ansprechendes Anzeigeinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Luftfahrzeug, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (13), erste und zweite drehbare Teile (22, 23), die in bezug aufeinander und in bezug auf das Gehäuse (13) drehbar befestigt sind, Antriebseinrichtungen (32) zur Drehung der ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 23) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in bezug aufeinander relativ zum Gehäuse (13) in Abhängigkeit von dem Querneigungs-Befehlssignal und zur Drehung des einen der drehbaren Teile (22) in bezug auf das andere der drehbaren Teile (23) in Abhängigkeit von dem LHngsnelgungs-Befehlssignal, und mit den ersten und zweiten drehbaren Teilen (22, 23) verbundene Anzeigevorrichtungen, die so aufgebaut und angeordnet sind, daß ihnen eine erste Bewegung um die Querneigungsachee (17) des Instrumentes er-

.A 209830/0810

teilt wird, wenn die ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 2j5) eioh mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen, und daß ihnen eine zweite Bewegung um die Längsneigungsachse (l8) des Instrumentes erteilt, wird, wenn eines der drehbaren Teile (22) sich in bezug auf das andere der drehbaren Teiles (23) bewegt.

15· Anzeigeinstrument nach Anspruch 14. dadurch g e k e η η -zeichnet , daß die Anzeigevorrichtungen (24, 25) ein Armteil (25) und ein am einen Ende des Armteils (25) befestigtes Anzeigeelement (24) umfassen, und daß das Anzeigeinstrument weiterhin Kupplungsvorrichtungen (28) zum Verbinden des anderen Endes des Armteils (25) mit den ersten und zweiten drehbaren Teilen (22, 23) einschließt.

l6. Anzeigeinstrument nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtungen (28) erste Verbindungsmittel (26) zur schwenkbaren Verbindung des anderen Endes des Armteils (25) mit einem der drehbaren Teile (23) und zweite Verbindungsmittel (30, 31) zur verschiebbaren Verbindung des Armtetls (25) mit dem anderen der drehbaren Teile (22) umfaßt.

17· Anzeigeinstrument nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Verbindungsmittel (26) Schwenkzapfenmittel umfassen, die mit dem anderen Ende des Armteils (25) verbunden und in dem einen drehbaren Teil (23) zapfengelagert sind.

l8. Anzeigeinstrument nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Verbindungsmittel (30, 31) mit dem anderen drehbaren Teil (22) verbundene MIttel (30) zxxr Schaffung einer Olelt- bzw. Schiebelagerhalterung

209830/0810

für das Armteil (25) und mit dem anderen drehbaren Teil (22) verbundene Federmittel (51) zum Anpressen des Armteils (25) in Berührung mit den Lagerteilen umfassen.

19· Anzeigeinstrument nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η ζ ei ch η et , daß die Antriebseinrichtungen an dem Gehäuse (13) befestigte Querneigungs-Motoreinrichtungen (32) zur Drehung des «rsten und zweiten drehbaren Teils (22, 25) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dom Querneigungs-Befehlssignal, und an dem Gehäuse (13) befestigte Längsneigungs-Motoreinrichtungen (45) zur Drehung des anderen drehbaren Teils (22) in bezug auf das eine drehbare Teil (23) umfassen, wobei das eine drehbare Teil (23) in Abhängigkeit von dem LUngsnelgungs-Befehlssignal in bezug auf das Qehäuse (13) stationär gehalten 1st.

20. Anzeigeinstrumsnt nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten drehbaren Teile (22, 23} erste und zweite ringförmige Elemente umfassen, die koaxial relativ zueinander angeordnet sind, wobei deren Drehachse praallel zur Querneigungsachse (17) ist.

209830/0810

to

Leerseite