DE455435C - Direction and curve indicators for moving bodies, aircraft, etc. like - Google Patents

Description

Richtungs- und Kurvenanzeiger für bewegte Körper, Luftfahrzeuge u. dgl. Gegenstand der Erfindung ist ein Richtungs- und Kurvenanzeiger für bewegte Körper, Luftfahrzeuge u. dgl. nach Patent 386 535. Wie beim Hauptpatent ist der Anzeiger mit einem in senkrechter Ebene sich drehenden Kreisel und einer auf den Kreiselträger wirkenden Zugvorrichtung versehen und der Träger des Kreisels, der in bekannter Weise mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist, in einem um eine wagerechte Achse drehbaren Rahmen gelagert.Direction and curve indicators for moving bodies, aircraft, etc. Like. The invention is a direction and curve indicator for moving Bodies, aircraft and the like according to patent 386 535. As with the main patent, the Indicator with a top rotating in a vertical plane and one on the Gyro carrier acting pulling device provided and the carrier of the gyro, the is provided in a known manner with a display device, in a horizontal direction Axis rotatable frame.

Die Erfindung bezweckt, bei einem derartigen Anzeiger die Schwingungsamplitude des Lotweisers um seine wagerechte Achse dadurch zu verkleinern, daß man die Präzessionsbewegungen des Kreisels um seine senkrechte Achse benutzt, um elektrische Kontakte auszulösen, durch welche ein mit dem senkrechten rechteckigen Rahmen in Eingriff stehender rückläufiger Elektromotor je nach dem Drehsinn der Präzessionsbewegung bald in der einen, bald in der anderen Richtung angetrieben und so befähigt wird, allen auf den Lotweiser drückenden Impulsen sofort entgegenzuwirken.The aim of the invention is to measure the oscillation amplitude in such an indicator of the plumb bob around its horizontal axis by reducing the precession movements of the gyro used around its vertical axis to trigger electrical contacts, through which a retrograde engaging with the vertical rectangular frame Electric motor, depending on the direction of rotation of the precession movement, sometimes in one, sometimes is driven in the other direction and thus enabled, everyone on the plumb line to counteract pressing impulses immediately.

Es ist bereits bekannt, kräftefrei aufgehängte oder elastisch an ihre Unterlage oder an das Fahrzeug gefesselte Kreisel mit mechanischen Nachdrehvorrichtungen für ein gewöhnliches Pendel oder mit elektrischen Nachdrehvorrichtungen für den Meßkreisel, seine Aufhängung oder Lagerung auszustatten. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf ein als Pendel aufgehängtes Kreisellot nach dem Patent 386 535 und stellt auch keine Nach- oder Rückdrehvorrichtung, sondern eine Stützvorrichtung dar, d. h. es wird nicht der Kreisel, seine Träger oder seine Lagerung rückwärts bewegt, um eine Winkelabweichung auszugleichen, sondern auf den pendelnd aufgehängten Kreisel werden durch den Stützmotor Drehmomente ausgeübt, die nicht durch Störungsdrehungen, sondern durch störende Drehmomente und die von ihnen verursachte Präzession ausgelöst werden und den Zweck haben, eben diese störenden Drehmomente aufzuheben.It is already known to be suspended or resilient to their force-free Base or gyroscope tied to the vehicle with mechanical re-turning devices for an ordinary pendulum or with electrical turning devices for the To equip the gyro, its suspension or storage. In contrast, relates the invention on a circular plumb bob suspended as a pendulum according to patent 386 535 and does not provide a turning or turning back device, but a support device dar, d. H. it will not reverse the top, its support or its storage moved to compensate for an angular deviation, but on the pendulum suspended Gyroscopes are exerted by the support motor torques that are not caused by disturbance rotations, but triggered by disruptive torques and the precession they cause and have the purpose of eliminating these interfering torques.

Diese elektromagnetische Relaisvorrichtung muß aber aus Gründen, die später klargelegt sind, zunächst den Fehler haben, daß der Lotweiser nach Kurvenflügen, die bei Längsneigungen des Flugzeuges ausgeführt werden, durch den Elektromotor gezwungen wird, in bestimmten Fehlerstellungen zu verharren. Um dies zu verhindern, ist ferner gemäß der Erfindung eine Einrichtung in Form eines dem Lotweiser gegebenen neuen Freiheitsgrades getroffen, welche den Zweck hat, das Entstehen von Fehlerstellungen nach derartig ausgeführten Kurvenflügen zu vermeiden. Des weiteren kann man gemäß der Erfindung dem Lotweiser durch Verlegen des Schwerpunktes eine Schrägstellung in der senkrechten Längsebene des Flugzeuges geben, wodurch erreicht wird, daß man Kursabweichungen, die aus irgendeinem Anlaß erfolgt sind, durch die Anzeigen des Lotweisers feststellen und genau berichtigen kann.This electromagnetic relay device must for reasons that are later made clear, initially have the error that the plumb line after turning flights, which are carried out when the aircraft is pitched, by the electric motor is forced to persist in certain fault positions. To prevent this, furthermore, according to the invention, a device in the form of a solder handler is given met a new degree of freedom, which has the purpose of creating errors to avoid after such performed turns. Further you can according to the invention the Lotweiser by relocating the center of gravity a Give inclination in the vertical longitudinal plane of the aircraft, thereby achieving will be that one course deviations, which have occurred for any reason, by the Can determine and precisely correct the display of the plumb line.

Die Zeichnung zeigt den Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbeispielen, und zwar Abb. i die Anordnung des Stützmotors irr Seitenriß, Abb. 2 die Kontakt- und Stromzuleitungsvorrichtung in der Draufsicht, Abb.3 die federnde Anordnung der Kontaktstifte, Abb. q., 5 und 6 die Anordnung des weiteren Freiheitsgrades im Seitenriß, in Vordersicht und Draufsicht.The drawing shows the subject matter of the invention in exemplary embodiments, namely Fig. i the arrangement of the support motor in the side view, Fig. 2 the contact and power supply device in plan view, Fig.3 the resilient arrangement of the Contact pins, fig. Q., 5 and 6 the arrangement of the further degree of freedom in the side elevation, in front view and top view.

Der Träger a des viereckigen Rahmens b, die wagerechte Achse c, der Kreisel d, der Kreiselträger s und der Zeiger f entsprechen den gleichbenannten Teilen des Hauptpatents. Oberhalb des Rahmens b ist dem Kreiselträger e ein Hebel g angeschlossen, der zusammen mit dem Kreisel d zwischen den Kontaktstiften h, i, h und L (Abb. z) hin und her wandert und damit die Stromleitung zum Motor m von der Stromquelle a durch die von ihm mitgeführten Kontaktbolzen o und p in der Weise vermittelt, daß der Motor m je nach dem Drehsinne der Präzessionsbewegung bald in der einen, bald in der anderen Richtung angetrieben wird. Der Kontaktstift lt ist mit seinem dem Lagerbock A eingepaßten Führungsrohr B und der in letzterem als Puffer wirkenden Spiralfeder C in Abb. 3 beispielsweise vergrößert dargestellt, um die. elastische Anordnung der Kontaktstifte anschaulich zu machen. Links vom Stromerzeuger n ist der Schalter g dargestellt, durch welchen die Stromzuleitung zu den Kontaktstiften lt, i, h und L unterbrochen werden kann. Durch die Achse r (Abb. q., 5 und 6) ist der innere Träger a1 in dem äußeren Träger s beweglich gelagert. Der Achse r ist das Zahnsegment t angeschlossen, welches die Bewegungen des Trägers a1 in großer Übersetzung dem Schaufelrad tt vermittelt, das von einer mit Glycerin oder einer anderen Dämpfungsflüssigkeit angefüllten Trommel umschlossen ist.The carrier a of the square frame b, the horizontal axis c, the gyro d, the gyro carrier s and the pointer f correspond to the parts of the main patent with the same name. Above the frame b, the gyro support e is connected to a lever g which, together with the gyro d, moves back and forth between the contact pins h, i, h and L (Fig the contact pins o and p carried along by it conveyed in such a way that the motor m is driven sometimes in one direction, sometimes in the other, depending on the direction of rotation of the precession movement. The contact pin lt is shown with its the bearing block A fitted guide tube B and the latter acting as a buffer coil spring C in Fig. 3, for example, enlarged to the. to make the elastic arrangement of the contact pins clear. To the left of the power generator n, the switch g is shown, through which the power supply to the contact pins lt, i, h and L can be interrupted. The inner carrier a1 is movably supported in the outer carrier s by the axis r (Figs. Q., 5 and 6). The toothed segment t is connected to the axis r and transmits the movements of the carrier a1 to the paddle wheel tt, which is surrounded by a drum filled with glycerine or some other damping fluid.

Die Teile bl, Cl, dl, e1, f I, g1, h1 il, k1; 1l, ml, o1, p1 der Abb. q. bis 6 entsprechen den Teilen b, c, d, s, f, g, h, i, k, L, m, o,: p der Abb. i und 2.The parts bl, Cl, dl, e1, f I, g1, h1 il, k1; 1l, ml, o1, p1 of Fig.q. to 6 correspond to parts b, c, d, s, f, g, h, i, k, L, m, o ,: p of Figs. i and 2.

Die Stützwirkung des Motors wirkt folgendermaßen. Indem der Kreisel d den zur Achse c wirkenden Impulsen durch Präzessionen um seine senkrechte Achse entgegenwirkt und damit die Kontaktbolzen o und p entweder an die Kontaktfelder h und L oder an die Kontaktfelder k und 1 herandrückt, schließt er den von dem Generator tt zum Motor tn führenden Stromkreis bald in der einen, bald in der anderen Stromrichtung und löst auf diese Weise immer einen dem primären Impuls gleichwertigen Gegenimpuls aus. Denn sobald der Gegenimpuls die Stärke des primären Impulses erreicht hat, muß der Kreisel d. wieder zurückschwenken und damit die von ihm geschlossenen Kontakte lösen. Das Prinzip der getroffenen Anordnungen würde somit darin bestehen, daß der Kreisel den auf ihn wirkenden Impulsen nicht durch gyrostatische Drücke, d. h. durch fortgesetzt zunehmendes rechtwinkliges Abschwenken entgegenwirken soll, sondern daß ihm hier nur die Aufgabe zufällt, eine in seinem Sinne wirkende Relaisvorrichtung zu steuern.The supporting effect of the motor works as follows. As the gyro d counteracts the impulses acting on the axis c by precession around its vertical axis and thus pushes the contact pins o and p either against the contact fields h and L or against the contact fields k and 1 , it closes the one from the generator tt to the motor tn leading circuit now in one, now in the other direction of the current and in this way always triggers a counter-pulse equivalent to the primary pulse. Because as soon as the counter-impulse has reached the strength of the primary impulse, the top d. Swing it back again and thereby release the contacts it has closed. The principle of the arrangements made would thus consist in the fact that the gyroscope should not counteract the impulses acting on it by gyrostatic pressures, i.e. by continuously increasing right-angled pivoting, but that it only has the task of controlling a relay device acting in its sense.

Um den Vorteil klarzustellen, den die Anordnung eines neuen, durch die Anordnung der Achse Y gegebenen Freiheitsgrades bietet, sei folgende Betrachtung vorausgeschickt: Wenn diejenige Querebene der Kreiselvorrichtung, welche einerseits durch die Kreiselachse, andererseits durch die senkrechte Achse des Kreiselträgers bestimmt ist, genau senkrecht steht, was bei der in Abb. 5 dargestellten Ausführungsform durch die Beweglichkeit des Trägers a1 zur Achse r auch bei horizontalen Neigungen des Flugzeuges erreicht werden soll, so muß nach den getroffenen Einrichtungen auch die Kreiselebene immer senkrecht gerichtet bleiben, unbeeinflußt durch die Quer- und Längsneigungen des Flugzeuges und durch die Kurven, welche von diesem geflogen werden. Gibt man dagegen dem Träger a1 zur Achse Y eine Winkelstellung von 9o°, so daß die bisherige senkrechte Achse des Kreiselträgers wagerecht gerichtet ist, dann muß bei wagerechten Drehungen des Flugzeuges der nunmehr ebenfalls wagerecht liegende Lotweiser f1 in seiner gegebenen Stellung festgehalten werden und somit nach einer Kurvenfahrt von dem Winkel m, wenn man den Träger a1 wieder in seine senkrechte Stellung zurückführt, von der Richtung der wahren Lotlinie um denselben Winkel t,) abweichen. Die Folge muß deshalb sein, daß bei einer Schrägstellung des Trägers a1 von dem Winkel a, der Lotweiser f1 durch eine Kurvenfahrt von dem Winkel c) in eine Fehlerstellung gedrängt wird, die = w # sin c, ist.To clarify the advantage of arranging a new one through the arrangement of the Y axis offers a given degree of freedom, consider the following in advance: If that transverse plane of the gyro device, which on the one hand through the gyro axis, on the other hand through the vertical axis of the gyro support is determined, exactly perpendicular, which is in the embodiment shown in Fig. 5 due to the mobility of the carrier a1 to the axis r even with horizontal inclinations of the aircraft is to be reached, so must also be according to the facilities made the gyro plane always remain vertical, unaffected by the transverse and pitch of the aircraft and the turns flown by it will. If, on the other hand, the beam a1 is given an angular position of 90 ° to the axis Y, so that the previous vertical axis of the gyro support is aligned horizontally, then, when the aircraft turns horizontally, it must now also be horizontal lying plumb bob f1 are held in its given position and thus after cornering from the angle m, when you put the carrier a1 back into his vertical position, from the direction of the true plumb line around it Angle t,) differ. The consequence must therefore be that if the Carrier a1 from the angle a, the perpendicular f1 by cornering from the angle c) is forced into an error position which is = w # sin c i.

Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, die Abweichungen vom Kurse auf einfache Weise zu berichtigen. Stellt man nämlich dem Lotweiser il ein um die Achse cl -frei bewegliches Pendel gegenüber, so läßt sich durch die vorgesehene Winkelstellung erreichen, daß jede Abweichung vom Kurse eine Scherenstellung beider Richtungsweiser zur Folge hat, welche so lange fortdauern muß, bis das Flugzeug wieder in seinen richtigen Kurs hineingelangt ist. Damit kann man aber die Kursabweichungen auch ohne Kompaßrose feststellen und berichtigen.This makes it possible to easily correct the deviations from the exchange rate. If one places a pendulum that can move freely about the axis c1 opposite the plumb line il , the intended angular position ensures that every deviation from the course results in a scissor position of both directional indicators, which must continue until the aircraft returns got on its correct course. This means that course deviations can also be determined and corrected without a compass rose.

Die nächstliegende Anwendung des dem Träger a1 zur Achse r gegebenen Freiheitsgrades würde es sein, daß man die durch den Winkel w # sin a ausgedrückte Abweichungstendenz völlig beseitigt, indem man dem Träger a1 durch eine entsprechende Anordnung des Schwerpunktes eine genaue senkrechte Aufhängung gibt.The closest application of the given to the carrier a1 to the axis r Degree of freedom it would be that one expressed by the angle w # sin a The tendency to deviate is completely eliminated by replacing the carrier a1 with a corresponding Arrangement of the center of gravity gives an exact vertical suspension.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Richtungs- und Kurvenanzeiger für bewegte Körper, Luft-, Wasserfahrzeuge u. dgl. mit einem Kreisel, dessen Träger in einem um eine wagerechte Achse als Pendel drehbaren Rahmen um eine senkrechte Achse drehbar ist, nach Patent 386 535# dadurch gekennzeichnet, daß ein in bekannter Weise durch eine Kontaktanordnung gesteuerter, rückläuf ger Elektromotor (m) mit dem senkrechten Rahmen (b), in welchem der Träger (e) des als Pendel aufgehängten Kreisels (d) gelagert ist, in Eingriff steht, und daß die beiden gegeneinander beweglichen Teile (Hebel g und Kontaktstifte h, i, k, L) der Kontaktanordnung (Abb. a) einerseits dem genannten Rahmen (b), anderseits dem Träger (e) des Kreisels (d) angeschlossen sind, so daß durch die Präzessionen des Kreisels (d) die Zuführung des von dem Stromerzeuger (tt) gelieferten elektrischen Stromes in der Weise gesteuert wird, daß der Motor (rn) als Stützvorrichtung wirkt und dem Rahmen (b) immer in derjenigen Drehrichtung Druckmomente erteilen muß, welche dem Drehsinne der die Kreiselpräzessionen auslösenden Impulse entgegengesetzt ist. z. Richtungs- und Kurvenanzeiger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (ß1, Abb. ¢, 5 und 6) der wagerechten Rahmenachse (cl) um eine wagerechte Achse beweglich ist, die zu der Rahmenachse (cl) iin rechten Winkel verläuft, so daß Abweichungen des Lotweisers auch dann vermieden werden, wenn das Fahrzeug bei longitudinaler Schrägstellung Kurven beschreibt. 3. Richtungs- und Kurvenanzeiger nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (a1) des Lotweisers durch einseitige Gewichtsbelastung zu seiner Achse (r) schräggestellt ist, so daß er in Gegenwirkung mit einem um die Lotweiserachse frei schwingenden Pendel durch die Winkelgröße der bei Kurvenflügen entstehenden Scherenstellungen beider Anzeigeelemente immer die Größe der erfolgten Kursabweichungen anzeigt und dadurch ermöglicht, diese auch ohne Benutzung eines Kompasses genau zu berichtigen. PATENT CLAIMS: i. Directional and curve indicators for moving bodies, aircraft, watercraft and the like with a gyro, the carrier of which can be rotated around a vertical axis in a frame that can be rotated around a horizontal axis as a pendulum, according to patent 386 535 # characterized in that an in known way by a contact arrangement controlled, reverse ger electric motor (m) with the vertical frame (b) in which the carrier (e) of the suspended gyro (d) is mounted, and that the two mutually movable parts on the one hand to said frame (b) (lever g and h contact pins, i, k, L) of the contact arrangement (a Fig.), are connected on the other hand the carrier (s) of the gyro (d), so that by the precessions of the gyro ( d) the supply of the electric current supplied by the generator (tt) is controlled in such a way that the motor (rn) acts as a supporting device and must always give the frame (b) pressure torques in the direction of rotation which the D reverse sense of the impulses triggering the gyroscopic precession is opposite. z. Direction and curve indicator according to claim i, characterized in that the carrier (ß1, Fig. ¢, 5 and 6) of the horizontal frame axis (cl) is movable about a horizontal axis which runs at right angles to the frame axis (cl), so that deviations from the perpendicular are avoided even when the vehicle is making curves in a longitudinally inclined position. 3. Direction and curve indicator according to claim a, characterized in that the carrier (a1) of the perpendicular by unilateral weight load to its axis (r) is inclined so that it in counteraction with a freely swinging pendulum about the perpendicular axis by the angular size of the scissor positions of both display elements that arise during turning flights always shows the size of the course deviations that have taken place and thus enables them to be corrected precisely without using a compass.