DE671481C - Kreiselgeraet - Google Patents

Kreiselgeraet

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DE671481C
DE671481C DED68970D DED0068970D DE671481C DE 671481 C DE671481 C DE 671481C DE D68970 D DED68970 D DE D68970D DE D0068970 D DED0068970 D DE D0068970D DE 671481 C DE671481 C DE 671481C
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axis
rotor
fork
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spindle
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DED68970D
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P B DEVIATOR Ltd
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P B DEVIATOR Ltd
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Description

  • Kreiselgerät Die Erfindung betrifft Kreiselgeräte, z. B. zur selbsttätigen Steuerung von Luft- und anderen Fahrzeugen, welche eine gewünschte Richtung oder Lage im Raum ohne übersteuern einzuhalten gestatten.
  • Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Kreiselgeräte, bei denen der Rotor durch eine Treibspindel über ein dreiachsiges Gelenk mittels Oberflächenreibung zwischen den Gelenkhälften angetrieben wird, und zwar derart, daß zwischen den Oberflächen des Gelenkes ein Gleiten in der Drehrichtung stattfindet. Ein Kreiselgerät dieser besonderen Art ist z. B. in der deutschen Patentschrift 586 691, als Gerät zur Anzeige von Abweichungen eines Luft- oder anderen Fahrzeuges von seinem Kurse beschrieben und dargestellt. Bei jenem Gerät folgt, wenn das Fahrzeug und mit ihm die Rotortreibspindel im Winkel vom Kurse abweichen, die Rotorachse nicht augenblicklich einer solchen Abweichung, sondern bewegt sich relativ zum Fahrzeug und zeigt die Richtungsänderung an. Es sind hierbei Bremsmittel, z. B. Luftflügel, vorgesehen, um die Geschwindigkeit des Rotors zu verzögern, so daß ein ständiges Gleiten zwischen den .Flächen dcs Kugelgelenkes, das zwischen Rotortreibspindel und Rotorachse liegt, stattfindet und infolgedessen ein geringer Widerstand gegen eine Relativbewegung um Achsen senkrecht zur Spindel vorhanden ist.
  • Wenn nun die Treibspindel sich zu der I,'otorachse im Winkel einstellt, so ruft eine kleine Komponente der Gelenkreibung ein Drehmoment hervor, welches eine Präzession des Kreiselrotors im Sinne seiner Wiedereinstellung in die Richtung der Spindelachse veranlaßt. Daher hat der Rotor, wenn die Spindel ihre Lage im Raum ändert, das Bestreben, ihr zu folgen und auch seine Lage im Raum zu ändern.
  • Die Erfindung bezweckt, diese Neigung 7,u beheben und Mittel vorzusehen, um der Treibspindel eine Nachlaufbewegung zu erteilen, die, wenn die Rotorachse sich relativ zum Fahrzeug verstellt, die Treibspindel in die gleiche Richtung mit der Rotorachse zurückbringt.
  • Diese Nachlaufbewegung soll um eine Achse erfolgen, die zu der der Spindel senkrecht steht, oder um zwei zueinander senkrechte Achsen, die beide zu der Spindelachse senkrecht stehen. Solche Achsen werden nachstehend als Empfindlichkeitsachsen bezeichnet. Das Kreiselgerät nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Servomotorantrieb, der durch Bewegung des Rotors relativ zu seiner Treibspindel um eine rechtwinklig zur. Spindelachse liegende Empfindlichkeitsachse gesteuert wird und der Treibspindel eine Nachlaufbewegung relativ zu ihrer Unterlage um dieselbe Achse erteilt, um die Spindelachse wieder in eine Ebene einzustellen, die sowohl die Rotorachse wie die Empfindlichkeitsachse enthält.
  • Es sind bei Kreiselgeräten Nachlaufvor= richtengen an sich mannigfach bekannt, bei denen der Träger des Kreisels entsprechend der Lage der Umlaufachse des Rotors um eine oder zwei Empfindlichkeitsachsen nachgesteuert wird. Die Erfindung liegt in der besonderen geschilderten Anwendung auf ein Kreiselgerät, wie es in der deutschen Patentschrift 586691 dargestellt und beschrieben ist.
  • Gemäß einerAusführungsform der Erfindung ist ein zweifacher Servomotorantrieb vorgesehen, der durch Bewegung des Rotors relativ zu seiner Treibspindel um jede von zwei zueinander senkrechten Empfindlichkeitsachsen, die rechtwinklig zur Treibspindelachse liegen, gesteuert wird, wobei jeder Servomotor dazu dient, der Spindel eine Nachlaufbewegung relativ zu ihrer Unterlage um die in Betracht kommende Empfindlichkeitsachse zu erteilen, um die Spindelachse wieder in eine Ebene einzustellen, die sowohl die Rotorachse wie die fragliche Empfindlichkeitsachse enthält, so daß die beiden Servomotoren zusammen die Treibspindelachse in Linie mit der Rotorachse einstellen.
  • Bei Anwendung der Erfindung zur Steuerung von Luft- oder anderen Fahrzeugen dienen die Servomotoren auch zur Bewegung der Fahrzeugsteuer um eine oder mehr Raumachsen. Es sind selbsttätige Steuervorrichtungen bekannt, bei denen die Steuerung durch einen kräftefreien (d. h. im Schwerpunkt unterstützten) Kreisel bewirkt wird, der so' gelagert ist, daß, er sich gegenüber dem Fahrzeug in den praktisch notwendigen Grenzen frei im Winkel einstellen kann. Eine derartige Anordnung bedingt empfindliche Zapfenlagerungen, welche nur unter Schwierigkeiten in gutem Zustand erhalten werden können, da insbesondere das Kippen der Kardanringe, in welchen der Kreisel aufgehängt ist, möglich sein muß, ohne daß die Richtung des Kreisels im Raum geändert wird. Nun aber ist jedes kleine Reibungsnzoment in den Zapfen bestrebt, eine Präzession des Kreisels und Richtungsfehler hervorzurufen, welche einerseits nicht schätzbar sind, andererseits aber nicht zugelassen werden können. , Der Gegenstand der Erfindung bietet dagegen den Vorteil, daß jede Fehleinstellung, welche infolge der Reibung des Kugelgelenkes auftreten kann, stets so gerichtet ist, daß sie in die Richtung der Kursabweichung fällt und infolgedessen in weitem Umfange kompensiert wird. Die Lagerung der Rahmen, in welchen die Kreiselspindel unterstützt ist, braucht außerdem nicht besonders sorgfältig ausgebildet zu sein, da die Kippbewegung der Kreiselspindel unter der Aufsicht der Servoinotoreinrichtung steht, die so kräftig ausgebildet werden kann, wie man will.
  • Wenn das den Rotor tragende Kugelgelenk genau kuglig ausgebildet und die Passung so beschaffen ist, daß sich das Schmiermittel, ohne auszulaufen, wodurch eine Unbalance eintreten würde, zwischen den Gelenkflächen hält, dann kann die Zeit, in welcher der Rotor sich mit der Treibspindel in eine Linie stellt, beträchtlich gemacht und Irrtum hierdurch verkleinert werden. Wenn z. B. die _Umlaufzahlen der Treibspindel und des Rotors 3240 bzw. 1670 Umdrehungen pro Minute sind, so beträgt die Zeit, die der Rotor gebraucht, um sich aus einer Kursabweichung von 5' wieder einzustellen, erfahrungsgemäß i2o Sekunden. Bei einer Kursabweichung von i° ist die Wiedereinstellzeit 6o Sekunden. Dabei war der Durchmesser des Rotors 1-z7 mm und wog der Rand ungefähr .I5o g, während sein Gesamtgewicht ungefähr 68o g betrug. Das Kugelgelenk hatte einen Durchmesser von 12,7 mm.
  • Die Servomotoreinrichtung andererseits braucht weniger als i Sekunde, um die Treibspindel mit dem Rotor wieder in Linie zu stellen, so daß die Treibspindel bei einer Kursabweichung in die Ausgangslage zurückgebracht wird, bevor der Rotor Zeit hat, merklich von der Kursrichtung abzuweichen.
  • Infolgedessen hat sich bei Steuerung des Seitenruders durch eine Vorrichtung nach der Erfindung ergeben, daß nach einem Flug von mehreren Zoo Meilen ohne Nachstellung keine wesentliche Abweichung des Kreisels von seiner ursprünglichen Richtung im Raum eingetreten war.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und sind in der folgenden Bescheibung eines Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung "nach der Erfindung erläutert. Es werden auch gewisse Abänderungen dieser Ausführungsform beschrieben werden.
  • Auf der Zeichnung ist Fig. i ein Grundriß einer Kreiselsteuerv orrichtung für das Seiten-und Höhensteuer eines Flugzeuges. ,.
  • Fig. -2 ist eine Seitenansicht der gleichen Vorrichtung, Fig. 3 eine Stirnansicht dazu, auf Fig. i bezogen, von rechts gesehen. Fig.4 ist ein Aufriß der einen von zwei in Fig.3 dargestellten Servornotorsteuerungen nebst Steuergestänge in vergrößertem Maßstab.
  • Fig. 5 ist ein Aufriß einer Zusatzvorrichtung zum Hervorrufen von Präzessionen des Kreiselrotors.
  • Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5.
  • Fig.7 ist ein Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der Servomotorsteuerung und ihres Treibgestänges.
  • Fig. 8 ist ein Aufriß, zum Teil im Schnitt, durch einen Hilfsservomotor, der dann zur Anwendung gelangt, wenn nur eine Art der Steuerung erfindungsgemäß ausgeführt werden soll.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, die in Fig. i bis 3 dargestellt ist, dient die Steuervorrichtung zur selbsttätigen Steuerung um jede von zwei aufeinander senkrechten Bezugsachsen, und die Kreiselspindel folgt dem Rotor um diese beiden Achsen. Bei einer vereinfachten Form der Vorrichtung kann diese auch zur Steuerung um nur eine Achse dienen. Dann läuft die Spindel dem Rotor um diese Achse nach, <<;ährend der Rotor der Spindel um eine zu jener Achse senkrechte Achse nachfolgt, und zwar mit Hilfe der in Fig.8 dargestellten Vorrichtung.
  • Im letzten Falle dient die Vorrichtung zu irgendeiner selbsttätigen Steuerung, z. B. zur Seitensteuerung. In gleicher Weise kann die vollständigere Ausführungsform nach Fig. i bis 3 dazu dienen, eine beliebige Doppelsteuerung, z. B. entweder Seiten- und Höhensteuerung oder Seitensteuerung und Verwindung oder Höhensteuerung und Verwindung eines Flugzeuges, zu besorgen.
  • In jedem Falle muß die Vorrichtung in richtiger Lage und Einstellung für die gewählte Form der selbsttätigen Steuerung angeordnet werden.
  • Die besondere in Fig. i bis 3 dargestellte Form dient zur selbsttätigen Steuerung des Seiten- und Höhenruders eines Flugzeuges, um dieses in bestimmter Richtung und Lage zu erhalten. Sie muß mit der Rotorachse in Richtung der Flugzeuglängsachse aufgestellt werden.
  • Wie Fig. i bis 3 zeigen, wird die Vorrichtung von einer Grundplatte A getragen, deren Rand Al zu einem Öltrog aufgebogen ist, aus dem das Ül durch Filter zum Vorratsbehälter zurücklaufen kann. Die Grundplatte hat in der Mitte ein lotrechtes Lager A°-, mittels dessen eine Gabel B um eine lotrechte Achse schwenkbar gelagert ist.
  • Die Gabel B hat Lager B1, in denen das Kreiselgehäuse C so gelagert ist, daß das Ge-Mäuse und der Kreisel um eine waagerechte Achse quer zur Längsachse des Flugzeuges kippen kann.
  • Das Kreiselgehäuse C hat an seinem Vorderende (in Fig. i und 2 links) Lager für eine waagerechte Spindel (auf der Zeichnung nicht dargestellt). Die Spindel kann entweder mittels einer biegsamen Welle Cl von einem kleinen Windrad oder irgendeinem anderen passenden Antrieb in Umdrehung versetzt werden, oder im vorderen Ende des Gehäuses kann eine kleine Ölturbine gelagert sein. Dann würde der Teil Cl ein biegsames Rohr darstellen, durch welches 0I aus einem Druckölbehälter zum Antrieb der Turbine zugeleitet werden würde. Es können auch irgendwelche anderen Antriebe zur Erzeugung der Spindeldrehung verwendet werden.
  • Die Spindel hat ein kugeliges Ende, dessen Krümmungsmittelpunkt im Schnittpunkt der Umlaufachse des Kreisels, der Achse durch die waagerechten Lager B1 und. der Achse des lotrechten Zapfens,A= liegt. Auf! dem kugeligen Spindelende ist der Kreiselrotor D gelagert, dessen Nabe aus zwei oder mehr Kugelteilflächen gebildet ist, die auf die Spindelkugel passen und mit ihr ein Kugelgelenk bilden. Infolgedessen kann der Kreiselrotor relativ zur Antriebsspindel um jede denkbare Achse kippen. .
  • Der Kreiselrotor ist aus einem schweren Rand, einer Nabe und einem scheibenförmigen Teil zusammengesetzt, der Rand und Nabe verbindet. Er ist mit einer Anzahl von Luftflügeln versehen, die neben dem Zusammenhalten der Teile die Aufgabe haben, die Drehung des Rotors zu verzögern und ein Gleiten der Kugelgelenkflächen zu erzeugen zu dein besonderen Zweck, der in der deutschen Patentschrift 58669.1 dargelegt ist.
  • Die Bauart und Anordnung des Rotors kann z. B. so sein., wie sie in dieser Patentschrift beschrieben ist, sie kann aber auch der Patentschrift 643675 entsprechen.
  • An der der Antriebsseite des Rotors entgegengesetzten Seite, dem Hinterende in bezug auf das Flugzeug, ist ein Stift E in Richtung der Rotorachse an dem Rotor befestigt. Auf diesem Stift ist ein Gewicht El angeordnet, welches in Richtung der Stiftachse durch Verschrauben zur Ausbalancierung des Rotors eingestellt «-erden kann.
  • An dem Rotorgehäuse C ist eine Konsole C= befestigt, welche zwei Servomotorsteuerungen F und G zur Steuerung des ?Motors für das. Seitenruder und des Motors für das Höhenruder trägt.
  • Die Steuerung F ist für sich in Fig. q. dargestellt. Sie hat zwei Kolbenschieber F1 und F'=, die in einem gemeinsamen Gehäuse mit ihren Achsen lotrecht gelagert sind. Die Schieber sind mit den beiden Enden eines zweiarmigen Hebels F3 verbunden, so daß sich ihre Gewichte ausgleichen. Auf dein Zapfen F' des Hebels ist ein abwärts gerichteter Arm F5 befestigt, mittels dessen die Ventile verstellt werden.
  • Die Anordnung der beiden Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse gestattet eine einfache und gedrungene Anordnung der Steuerkanäle für die Druckflüssigkeit, die mit Hilfe der Kanäle und Schieber den beiden Seiten eines doppelt wirkenden Kolbens wahlweise zugeleitet werden kann, wobei die jeweils nicht druckbeaufschlagten Kolbenseiten mit einem Auslaßkanal verbunden sind.
  • Zum Antrieb der Schieber dient eine kleine Gabel H, die auf einem Gelenkparallelogramm senkrecht befestigt ist und mit ihren Zinken den Stift E des Rotors umfaßt.
  • Die unbewegliche untere Stange Hl des Gelenkparallelogramms liegt auf dem Konsol C=, und seine Seitenstangen H= und I-13 sind an ihr drehbar gelagert und führen die obere Stange H4, so daß sich diese parallel zu sich selbst verschieben kann. Die Gabel H ist an der parallel geführten Stange H4 mittels einer Hülse H5 befestigt, in der die Gabel sich um eine lotrechte Achse, d. h. um ihre eine Zinke drehen kann. Die Verbindung zwischen der Gabel H und dem Schieberstellarm F5 wird durch eine Stange F° vervollständigt, welche das parallel geführte Glied H'i mit dem Arm verbindet. Das Seitenglied H'= des Gelenkparallelogramms ist durch das Konsol C= hindurch nach abwärts verlängert und trägt ein Gegengewicht H, zum Ausgleich des Gewichtes des Gelenkparallelogramms und der Gabel H.
  • Wenn der Rotor sich um eine lotrechte Achse relativ zu seinem Gehäuse verstellt, so wird die Gabel H waagerecht verschoben, der Schieberliebel F3 um seinen Zapfen F4 geschwenkt und der eine Schieber gehoben, während der andere sinkt.
  • Die Gabelzinken haben solchen Abstand voneinander, daß sie an beiden Seiten des Stiftes E leicht anliegen. Obwohl hier stets von einer Gabel H die Rede ist, so kann diese selbstverständlich durch ein äquivalentes Glied ersetzt werden, z. B. eine geschlitzte Stange. Es wird aber vorgezogen, eine offene Gabel zu verwenden, weil diese etwas nachgiebig ist, so daß ihre Zinken mit gleichmäßigem leichtem Druck an beiden Seiten des Stiftes anliegen können. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht die Gabel aus Federdraht. Die Schwenkbarkeit der Gabel um eine lotrechte Achse in der Hülse H5 verhütet, daß sich der Stift E zwischen den Gabelzinken klemmt., Der Stift E kann gewünschtenfalls etwas außerhalb der Rotoxachle oder etwas zur Rotorachse geneigt angeordnet sein, um die Gabel H in ständiger geringer schwingender Bewegung zu erhalten und so ein Klemmen zu verhindern: Die Steuerung G des Servomotors für das Höhensteuer ist mit einer gleichartigen Gabel J (Fig. 3 und 7) versehen, die j edoch waagerecht liegt. Auch diese Gabel wird von einer Lagerhülse J5 getragen, die an einer Stange J4 befestigt ist. Die Stange J4 ist ebenfalls durch ein Paar gleich lange Stangen J°-, J3 parallel geführt, die sich um Zapfen am Schiebergehäuse und an einem lotrechten Arm J1 drehen können.
  • In Fig. 7 ist die Gabel J mit dem sie parallel führenden Gelenkparallelogramm in Verbindung mit einer abgeänderten Ausführungsform der Steuerschieber dargestellt. Bei der Vorrichtung nach Fig. z bis 3 ist die Steuerung G gleich der Steuerung F und hat ein Paar lotrecht angeordneter Kolbenschieber G1, G=. In diesem Falle jedoch sind die Schieberstangen unmittelbar an der Seitenstange J3 des Gelenkparallelogramms angelenkt. Die Stange J2 hat eine Verlängerung J', die ein Gegengewicht J8 zum Ausgleich des Gewichtes der Gabel J und des Gelenkparallelogramms trägt.
  • Jede der Steuerungen F und G der Servomotoren dient zur Steuerung des Druckölzuflusses eines Paares von Servomotoren K und L, welche das Seiten- und Höhenruder verstellen. Damit die biegsamen Rohre, welche die Steuergehäuse finit den Servomotoren verbinden, nicht die Beweglichkeit des Rotorgehäuses behindern und nicht übermäßig gebogen werden müssen, ist die Steuerung F auf der linken Seite der Fig. 3 mit dem Servomotor K auf der rechten Seite und die Steuerung G auf der rechten Seite mit dem Servomotor L auf der linken Seite verbunden. Die biegsamen Rohre sind schematisch dargestellt. Sie sind in Wirklichkeit länger als auf der Zeichnung.
  • Jeder Servomotor hat einen Zylinder mit einem doppelt wirkenden Kolben. Der Motor K ist an seinem einen in bezug auf das Flugzeug rückwärtigen Ende auf der Grundplatte A auf einem Zapfen KI gelagert, während seine Kolbenstange K= nach vorn heraussteht. Die Anordnung der Schieber ist derart, daß vier Rohrverbindungen vorhanden sind (vgl. Fig. q.). Wie Fig. 3 zeigt, steht der äußere Schieberzylinder durch ein Rohr Al mit einer Druckflüssigkeitsquelle in Verbindung, während der innere Zylinder durch ein Auslaßrohr N mit einem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist. Es hat sich ergeben, daß, wenn eine Flüssigkeit, wie 01, für die Servomotoren verwendet wird, die Servomotoren schnell und ohne Übersteuerung arbeiten. Die Druckflüssigkeitsquelle kann z. B. ein Druckbehälter sein, in den die Flüssigkeit aus einem das Ablauföl aufnehmenden Vorratsbehälter durch eine rotierende Pumpe gepreßt wird, die ihrerseits von dem Fahrzeugmotor oder einem kleinen Windrad angetrieben wird. Die obere Öffnung steht durch ein Rohr K3 mit dem Hinterende des Servomotorzylinders in Verbindung, während die untere Öffnung durch ein Rohr K4 mit dem Vorderende des Servomotorzylinders verbunden ist.
  • Demgemäß wird, wenn sich die Gabel H nach links bewegt (Fig. q.), die Druckmittelzuleitung M mit dem Rohr K3 verbunden, find der Kolben K2 wird aus dem Zylinder herausgestoßen, d. h. in bezug auf das Flugzeug vorwärts bewegt.
  • Wie Fig. i zeigt, ist die Kolbenstange K2 mit einem Winkelhebel P verbunden, der auf der Grundplatte A mittels eines Zapfens F1 gelagert ist. Der Winkelhebel hat zwei Arme und einen sektorförmigen Fortsatz. Der sich nach rückwärts erstreckende Arm des Winkelhebels P ist mit einem Schlitz P2 versehen, und dieser liegt über einem gleichen Schlitz in einem Arm B2, der an der Gabel B befestigt ist (Fig. a). Einer dieser Schlitze enthält einen Zapfen, der in den anderen hineinragt. Infolgedessen wird, wenn der Winkelhebel P durch den Servomotor verstellt wird, die Gabel B ebenfalls um ihre lotrechte Drehachse geschwenkt. Wenn z. B., wie zuvor angenommen, die Gabel H in Fig. 3 und q. nach links bewegt wird und die Druckmittelzuleitung 11.1 mit der Leitung K3 verbunden wird, so daß die Kolbenstange K= aus dem Servomotor K herausgetrieben wird, so wird der Winkelhebel P entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. i geschwenkt, die Gabel B dagegen im Sinne des Uhrzeigers. Die Bewegung der Gabel H nach links entspricht aber einer Bewegung des Rotors im Uhrzeigersinn, und daher wird die Gabel B v eranlaßt, der Bewegung des Rotors zu folgen.
  • Das Verhältnis der Bewegung der Gabel B zu der des Winkelhebels P kann eingestellt werden durch Verschieben und Feststellen des Zapfens in der verschobenen Lage im Schlitz P2. Ferner kann das Verhältnis beider Bewegungen auch dadurch verändert werden, daß man den Stift am. Arm B2 statt an dem Winkelhebel P feststellt. Die Bewegung der Gabel B und mit ihr des Schiebergehäuses F und des auf der gleichen Unterlage befestigten Gelenkparallelogramms und der Gabel I-I dauert an, bis die Gabel H sich wieder in der Mittellage, bezogen auf die Stellung der Kolbenschieber F1, F2 befindet. 1's findet also eine Rückführung der Steuerung statt, die den Servomotor ausschaltet, sobald sich die Rotorspindel in einer Linie mit der Achse des Rotors und seinem Stift E befindet.
  • Zusätzlich zu der Erzeugung der Nachlaufbewegung für die Rotorspindel verstellt der Servomotor erfindungsgemäß ein zur Navigation dienendes Steuerglied. Zu diesem Zweck trägt der Zapfen PI einen Arm P3, der über dem sektorförmigen Fortsatz des Winkelhebels P liegt und mit einem Stift versehen ist, der gewöhnlich in ein Loch des sektorförmigen Fortsatzes eingreift. Dieser Stift kann mittels eines Bowdenzuges P4 im Notfalle, z. B. im Falle der Gefahr, aus dein sektorförmigen Fortsatz herausgezogen werden, wodurch das Kreiselgerät ausgeschaltet und eine Steuerung von Hand ermöglicht wird. Der Zapfen P1 geht durch die Grundplatte hindurch und trägt an seinem unteren Ende eine Platte P' (Fig. 2 und 3) mit vier abwärts gerichteten Kuppelstiften PO, welche die Ruderstange P' klauenartig umgreifen. Durch diese Anordnung genügt es, das Kreiselgerät über der Ruderstange in richtiger Lage aufzustellen, um das Gerät unmittelbar mit dem Teil der Ruderstange zwischen den Fußrasten zu kuppeln. Da die Gabel B sich stets so lange dreht, bis die Gabel H relativ zum Kreisel wieder in der Mittellage steht und die Schieber geschlossen sind, d. h. um einen Betrag, der gleich der Verstellung des Rotors relativ zum Fahrzeug ist, so kann für eine bestimmte Abweichung des Fahrzeuges der Betrag der Ruderverdrehung eingestellt werden.
  • Aus vorstehender Beschreibung ergibt sich, daß der Kreiselrotor bei einer Wendung des Flugzeuges um eine lotrechte Achse im Augenblick im Raum stehenbleibt, wo er sich befindet, wodurch er die Gabel H seitlich relativ zum Flugzeug verstellt und die Servoinotorsteuerschieber bewegt, so daß der Servomotor die Kreiselgabel und mit ihr die Servomotorsteuerschieber und die Kreiselantriebsspindel dreht, bis die Steuergabel in die Ausgangslage zurückgeführt ist. Auf diese Art wird die Antriebsspindel sofort wieder in Linie mit der Rotorachse gestellt, und es besteht für den Rotor keine Neigung mehr, sich zu verstellen.
  • Die Steuerung des Höhenruders ist im Prinzip die gleiche wie dir des Seitenruders. Demgemäß hat das Gehäuse G für die Höhensteuerung ebenfalls 4 Rohranschlüsse, durch die der innere und äußere Schieberzylinder mit der Druckmittelzuflußleitung 111 bzw. der Auslaßleitung N verbunden werden, während die oberste und unterste Anschlußöffnung mit den Leitungen I_3 und L4 verbunden sind, welche zur Vorder- und Hinterseite des Servomotors L führen. Der Zylinder L ist an seinem vorderen Ende mittels eines Zapfens L1 drehbar gelagert und hat eine nach rückwärts, d. h. zum Piloten hin herausstehendeKolbenstange L2. DieKolbenstangeL2 ist mit dem längeren Arm Q eines doppelarmigen Hebels verbunden, dessen kürzerer Arm, wie Fig.3 zeigt, unter dem längeren liegt und, wie Fig. i zeigt, mit einem Schlitz Q2 versehen ist.
  • Der Hebel hat einen Drehzapfen Q1. In dem Schlitz Q= ist ein Stift verstellbar, in welchem das eine Ende eines als Zug- und Druckorgan dienenden Drahtes C3 angelenkt ist, dessen anderes Ende an einem gleichartigen Stift des Schiebergehäusekonsols C= angelenkt ist. Dieser Draht läuft durch ein enges biegsames Führungsrohr C'31, dessen eines Ende an einem drehbaren Zapfen an der Grundplatte A befestigt ist, während sein anderes Ende an der Kreiselgabel B befestigt ist. Infolgedessen kann durch den Hebel Q mittels des Drahtes C3 das Kreiselgehäuses mit den Schiebergehäusen F und G um die waagerechte Achse der Lager BI gekippt werden.
  • Der Zapfen Q1 trägt einen Arm Q3, und in diesem sitzt ein durch einen Bowdenzug bedienbarer Stift, der, wenn er wirksam ist, in ein Loch eines sektorförmigen Fortsatzes am Arm Q eingreift. Der Zapfen Q1 erstreckt sich abwärts durch die Grundplatte A hindurch und trägt an seinem unteren Ende einen Arm QI (s. auch Fig. 3), der durch Universalgelenke und eine Stange Qa mit dein Höhensteuerhebel Q7 des Flugzeuges verbunden ist. Das-an dem Hebel Q7 liegende Ende der Stange Q9 hat ein offenes Auge, so daß es von dem Höhensteuerhebel Q7 gelöst werden kann, z.. B. wenn man ein unter selbsttätiger Steuerung stehendes Flugzeug hochreißen will.
  • Wenn demnach z. B. der Stift E des Rotors sich senkt und die Druckmittelzufuhr in Verbindung mit der Leitung L3 setzt, so daß die Kolbenstange L'= aus ihrem Zylinder herausgetrieben wird, so bewegt sich der Hebel Q in- Fig. i entgegen dem Uhr zeigersinn, und der Draht C3 wird gezogen, wodurch das Kreiselgehäuse C in Fig. 2 in Richtung des Uhrzeigers gedreht wird. Die die Steuerung auslösende Bewegung war eine Bewegung des Rotors im Uhrzeiger sinn, wenn man Fig. 2 betrachtet, und daher erteilt die Vorrichtung dem Gehäuse und der Treibspindel des Rotors eine mit der Rotorbewegung gleichgerichtete Nachlaufbewegung. Genau wie bei der selbsttätigen Steuerung des Seitenruders datiert diese Bewegung an, bis die Steuerschieber in ihre Mittellage zurückgeführt sind, und somit kann auch hier der Betrag, um den das Höhensteuer für eine bestimmte \ eigung des Flugzeuges gezogen wird, eingestellt werden, indem das. Ende des- Drahtes C3 längs des Schlitzes C= verstellt wird.
  • Um eine willkürliche Kursänderung zu ermöglichen, sind Mittel vorgesehen, urn den Rotor in Linie mit der Treibspindel einzustellen und in dieser Lage zu erhalten sowie den Servomotorantrieb auszurücken, so daß der neue Kurs von Hand eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist jeder Servoinotor mit einem Schieber und mit Kanälen und Leitungen versehen, durch die beide Zylinderseiten miteinander in Verbindung gebracht werden können. Insbesondere hat der Zylinder K ein Rohr h5 und ein Ventil K'1, das durch einen Bowdenzug K' entgegen dem Zuge einer Feder K8 bedient werden kann, während der Zylinder L in gleicher Weise eine Leitung L5, ein Ventil L', einen Bowden-zug L' und eine Feder L8 hat. Die Teile I19 und L9, die mit den Ventilen K° und L9 zusammengebaut sind, sind einfache Entlüftungshähne, um ,die Luft aus dem Servomotorsystem herauszulassen. Wenn die Bowdenzüge Kund L' gezogen werden, so werden die Ventile KI und L6 gcöffnet und die entgegengesetzten Enden der Zylinder K und L miteinander verbunden, so daß die Steuerung von Hand verstellbar ist. Auf diese Weise ist der Pilot imstande, das Flugzeug in die Richtung und Lage zu drehen, in welcher er zu fliegen wünscht.
  • Wenn dies geschieht, so ist es notwendig, den Rotor mit seiner Treibspindel in Linie zu stellen und zu erhalten. Zu diesem Zweck sind Mittel vorgesehen, um die Reibung zwischen den Flächen des Kugelgelenkes zu erhöhen. Wenn sich die Drehachse des Rotors und seine Antriebsspindel nicht in Linie befinden, so hat jedes Reibungsmoment zwischen ihnen eine Komponente, die bestrebt ist, eine Präzession des Rotors in die Richtung der Treibspindel hervorzurufen. In der deutschen Patentschrift 586691, auf die bereits oben Bezug genommen wurde, sind Mittel beschrieben, um die Reibung mit Hilfe eines Stiftes zu vermehren, der durch eine Axialbohrung der Rotorspindel hindurchreicht und gegen die innere Fläche der Rotornabe drückt. Dieser Stift kann bei Kursänderungen dazu benutzt werden, um den Rotor schnell in Linie mit seiner Treibspindel zu bringen und in dieser Lage relativ zu der Treibspindel zu erhalten, wenn die Spindel sich bewegt.
  • Die entsprechende Vorrichtung ist, da sie l.,ereits in der genannten Patentschrift dargestellt und beschrieben ist, auf der Zeichnung nicht dargestellt. Sie wird bedient finit Hilfe eines Armes C4, der durch einen Bowdenzug Cl am Rotorgehäuse verstellbar ist. Mittels des Bowdenzuges kann der Stift in elastische Berührung mit der Kugelfläche in der Rotornabe gebracht werden. Seine Kugelfläche hat vorzugsweise an geeigneter Stelle eine flache Vertiefung, in welche das freie Ende des Stiftes eingreifen kann, wenn Rotor und Spindel in Linie stehen. Auf diese Weise werden Rotor und Spindel in Linie miteinander erhalten, ohne daß eine Kraft vorhanden wäre, welche die Rotorspindel axial zu verschieben sucht, weil sich die axialen Kräfte im System der Rotorspindel und des Rotors ausgleichen. Dies ist ein besonders erwünschtes Ergebnis, wenn die Spindel durch eine Turbine angetrieben wird.
  • Der Bequemlichkeit halber können sämtliche Bowdenzüge C5, 1i7 und L7 mit einem einzigen Schalthebel verbunden werden, so daß bei Kursänderungen nur dieser Hebel gezogen zu werden braucht. Wenn der neue Kurs eingestellt ist, so wird der Hebel freigegeben oder in seine Ruhelage zurückgeführt. Dabei werden die Ventile K' und L' geschlossen und der Stift in der Rotorspindel zurückgezogen, so daß von jetzt an die 1\Tachlaufbewegung des Rotors, mit der er sich mit seiner Treibspindel wieder in Linie stellt, nur noch verhältnismäßig langsam im Vergleich zu der Servomotorwirkung vor sich geht, die die Spindel dem Rotor nachdreht, und die Einstellung des Rotors im Raume im wesentlichen konstant bleibt.
  • Um eine kleine Korrektur der Flugrichtung ohne Auskuppeln der selbsttätigen Steuervorrichtung vornehmen zu können, können die Steuergehäuse F und G für die Servomotoren in bezug auf das Rotorgehäuse beweglich gelagert sein oder auch umgekehrt. Zum Beispiel können die Steuergehäuse an ihrer Unterseite um waagerechte Achsen senkrecht zur Ebene durch die Schieberachsen schwenkbar sein, so daß sie zwecks Einstellung der Schieber bewegt werden können. Die Bewegung kann beispielsweise mittels einer Kurve geschehen, die durch einen Bowdenzug o. dgl. verstellbar ist und an einer passenden Stelle der Schiebergehäuse angreift.
  • Es wird jedoch vorgezogen, die Schiebergehäuse als starre, fest mit dem Rotorgehäuse verbundene Einheit auszuführen. In diesem Falle kann eine Einstellung des Kurses oder der Lage des Flugzeuges bewirkt werden, indem man eine Präzession des Kreiselrotors um die betreffende Bezugsachse herbeiführt.
  • Diese beiden Arten der Korrektur können mit der Hand oder mittels irgendeiner äußeren selbsttätigen Vorrichtung erfolgen. Zum Beispiel kann die Korrektur von einem Kompaß bekannter Type, wie der Holmes-Telekompaß, abgeleitet oder elektrisch (elektromagnetisch oder radioelektrisch) bewirkt werden, z. B. durch eine drahtlos arbeitende Peilvorrichtung. Ferner kann die Höhenkontrolle von einem manometrischen Druckanzeiger gesteuert werden. Es kann auch eine Kombination solcher Vorrichtungen benutzt werden, und sie können unmittelbar oder mit Hilfe von Servomotoren auf die Steuervorrichtung einwirken.
  • Fig. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kreiselpräzessionen um eine lotrechte Achse. Die Vorrichtung ist an der Stirnseite des Schiebergehäuses G angebracht, das in Fig. 3 an der rechten Seite dargestellt ist, und wirkt in der Weise, daß sie auf den Stift I' einen aufwärts oder abwärts gerichteten Druck ausübt. Da der Stift J7 einen Fortsatz des Armes l-' des Gelenkparallelogramms gemäß Fig. 7 ist, so wirkt z. B. ein abwärts gerichteter Druck auf den Stift-J7 auf den Rotorstift E als Aufwärtsdruck, während ein Aufwärtsdruck auf den Stift J7 den Stift E nach abwärts zu drücken sucht. Wie in Fig.5 und 6 dargestellt, hat die Vorrichtung zur Erzeugung von Kreiselpräzessionen eine feste Führung R und in dieser einen Schlitten R', der sich längs der Führung bewegen kann. Eine Spindel R2 ragt aus der Vorderfläche des Schlittens RL hervor und trägt einen Klotz R3, durch den eine Stange R4 mit einem Gewicht R` in der Nähe ihres einen Endes hindurchgeht. Der Klotz R3 hat eine Abflachung an seiner Oberseite, und über dieser liegt ein Stift R-, der von einer Hülse R7 getragen wird, die ebenfalls auf der Spindel R'= gelagert ist. Die Hülse R7 ist mit einer biegsamen Welle Rß fest verbunden.
  • Bei der in Fig. 5 in vollen Linien dargestellten Lage der Teile ruht die Stange R' unter der Wirkung des Gewichtes R5 auf dem Stift J7 auf und sucht daher eine Präzession des Kreisels in bestimmter Richtung hervorzurufen. Wenn die biegsame Welle R$ um einen rechten Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, so wird die Stange R4 von dem Stift J7 in eine im wesentlichen lotrechte Lage abgehoben, die in Fig. 5 strichpunktiert dargestellt ist, während eine weitere Drehung um einen rechten Winkel das dem Gewicht gegenüberliegende Ende der Stange R4 in eine in Fig.5 ebenfalls strichpunktierte Lage bringt, in welcher das Gewicht den Stift J7 aufwärts zu drücken sucht und eine Präzession des Kreisels in entgegengesetzter Richtung wie vorher bewirkt. Der Stift R' kann sich an Anschlägen am Schlitten R' anlegen und liegt relativ zu der Abflachung am Klotz R3 so, daß. dieser Klotz mit der Stange R4 gegenüber dem Stift RI eine gewisse Bewegungsfreiheit bat, die dem Ge-<vicht R5 gestattet, ungehindert durch den Stift R° einen Druck auf den Stift J" auszuüben, wenn der Stift R' an einem der Anschläge des Schlittens RI anliegt.
  • Um die Geschwindigkeit der Präzession ändern zu können, ist der Schlitten R' mit einem Bowdenzug R3 verbunden, mittels dessen er entgegen der Wirkung einer Feder in der Führung R verschiebbar ist. Wenn sich der Schlitten in der in Fig.5 dargestellten Lage befindet, so wirkt das Gewicht R5 an einem großen Hebelarm auf den Stift J', so daß ein erheblicher Druck auf den Stift ausgeübt wird, also .die Präzession schnell erfolgt. Wird der Schlitten RI in Fig. 5 nach links bewegt, so verringert sich der Druck des Gewichtes R5 und damit die Präzessionsgeschwindigkeit.
  • Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Vorrichtung kann voll Zeit zu Zeit benutzt werden, um eine Kurskorrektur vorzunehmen, oder sie kann dauernd benutzt werden, um Kurven zu fliegen, wenn man eine Zeitlang an einer bestimmten Stelle bleiben will; wenn z. B. ein Flughafen augenblicklich für eine Landung nicht bereit ist, so braucht der Pilot nur die in Fig. 5 und 6 dargestellte Vorrichtung in Tätigkeit zu setzen, worauf das Flugzeug bei unveränderter Einstellung der Vorrichtung im Kreise weiterfliegt, bis der Augienblick der Landung gekommen ist.
  • Es sei hervorgehoben, daß es wesentlich ist, den Bewegungswiderstand der Steuerschieber der Servomotoren möglichst herabzusetzen, um den Widerstand gegen seitliche Bewegung der Gabeln H, J möglichst gering zu halten und so unerwünschte Kreiselpräzession zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann die Passung der Schieber in den Gehäusen verhältnismäßig locker sein, wodurch einerseits ihr Bewegungswiderstand verringert und andererseits ein Feststetzen von Fremdkörpern vermieden wird, das die Schieber festkleineren könnte. Ein gewisses Lecken von 01 ist ohne Belang, ja es kann sogar nützlich sein, um das Eindringen von Staub aus der Atmosphäre zu vermeiden. Außerdem wird irgendwelches auslaufende Öl in dem Trog Al aufgefangen und wieder nutzbar gemacht. Für die in Fig. T bis q. dargestellten Ser vomotoranordnungen ist ein sehr leichtes Öl mit bestem Erfolg verwendet worden. Es kann aber in manchen Fällen erwünscht sein, ein verhältnismäßig schweres Öl für die Servomotoren zu benutzen, z. B. kann Drucköl aus dein Schmiersystem des Flugmotors abgezweigt werden, um eine besondere Druckpumpe zu ersparen. Dann ist es erwünscht, den Bewegungswiderstand der Steuerschieber noch weiter herabzusetzen, und das kann geschehen, indem man die Schieber unabhängig von ihrer Steuerbewegung um ihre eigene Achse rotieren läßt. Entsprechend zeigt Fig. 7 eine Anordnung, bei welcher an Stelle der beschriebenen Schieberanordnung G eine abgeänderte Schieberanordnung S benutzt ist. jeder der Schieber S' und S= hat an seinem unteren Ende eine Zahnwalze S3 und S4, und diese beiden Zahnwalzen stellen in ständigem Eingriff mit einem Triebzahnrad S5, welches mittels einer Schnecke S' und eines Schnekkenrades S' von einer biegsamen Welle aus oder auch durch eine kleine Turbine an Stelle des Schneckenantriebes in Umdrehung versetzt wird. Infolge der Drehung der Schieber wird der Reibungswiderstand gegen ihre Längsbewegung verringert. Ebenso ist infolge des Gleitens der Treibflächen der Verzahnung der Reibungswiderstand gegen Längsbewegung in den Verzahnungen auch niedrig. Die Kolbenschieber können in irgendeiner geeigneten Weise mit ihrem Stellgestänge verbunden sein, die ihnen die Drehung gestattet, z. B. mit Hilfe von Kugelgelenken S8 und S9 an der Verbindungsstelle der Schieber mit den Schieberstangen.
  • Bei der in Fig. r bis 3 dargestellten Anordnung ist eine selbsttätige Steuerung sowohl für das Seiten- wie für-das Höhenruder vorgesehen, und infolgedessen kann sich bei dieser Anordnung die Rotorspindel mit der Rotorachse sowohl um eine lotrechte wie um eine C_uerachse in Linie einstellen. In manchen Fällen jedoch kann es aus Gründen der Einfachheit und Billigkeit ausreichen und erwünscht sein, eine Vorrichtung zu haben, bei der die selbsttätige Steuerung nur um eine Achse stattfindet, z. B. nur um eine lotrechte Achse zum Zwecke der Kurssteuerung. In diesem Falle ist es erwünscht, daß die Bewegung des Kreiselrotors relativ zur Treibspindel um eine waagerechte Querachse nicht übermäßig groß wird, und aus dieseln Grunde sind Mittel vorgesehen, welche eine Präzession des Kreiselrotors derart hervorrufen, daß er der Spindel folgt, wenn diese um eine waagerechte Achse kippt.
  • Bei einer solchen Anordnung werden die Steuervorrichtung G und der Servomotor L nebst den zugehörigen Getriebeteilen, z. B. dem Arm 0, fortgelassen. An Stelle dieses Servomotorantriebes wird der kleine Hilfsservomotor, der in Fig. 8 dargestellt ist, eingebaut, um eine Präzession des Rotors um eine waagerechte Querachse hervorrufen zu können. Der Hilfsservornotorhat eine Steuergabel T, deren Zinken waagerecht liegen und den Rotorstift I_#' umfassen. Die Gabel ist arr. einen Arm des Winkelhebels T' befestigt, der um eine waagerechte, zur Rotorachse parallele Achse drehbar ist und einen besonderen Arm T= für ein Ausgleichsgewicht 7'3 hat. Die Gabel T kann auch auf einem Gelenkparallelogramm in gleicher Weise wie die Gabel H gelagert sein. Der Arm: T4 des Winkelhebels T1 ist mit einem kleinen leichten Kolbenschieber U verbunden, welcher den Hilfsservomotor steuert. Der Schieber U hat eine erhebliche Überlappung an den Steuerkanä len, so daß er bei kleinen Auf- und Abbewegungen des Stiftes E unwirksam bleibt, aber wirksam wird, sobald diese Bewegungen einen bestimmten Wert überschreiten.
  • Der Hilfsservomotor hat einen doppelt wirkenden Kolben V, der in seiner mittleren Ruhelage durch ein Paar von Federn V', V-' erhalten wird. Am einen Ende der Kolbenstange ist ein Paar paralleler Blattfedern V3 und V4 angeordnet, welche sich von der Kolbenstange seitwärts erstrecken und jede auf einer Seite eines Stiftes W an der einen Seitenstange H3 des Gelenkparallelogramms der Gabel H liegen. Die beiden Blattfedern V3 und V4 sind weit genug voneinander entfernt, um dem Gelenkparallelogramm seine normalen Bewegungen zu gestatten, ohne daß der Stift W die Federn berührt. Wenn jedoch der Hilfsservomotor in Tätigkeit tritt, so wird der Kolben V so weit verschoben, daß eine der Blattfedern auf den Stift W drückt und versucht, die Hauptgabel H nach einer Seite zu verschieben. Die Richtung des Druckes ist derart gewählt, daß dann eine Präzession des Kreiselrotors erfolgt, die ihn in Richtung mit seiner Treibspindel einstellt.
  • Wenn nur das- Seitenruder zu bedienen ist, so ist es natürlich nicht notwendig, das Rotorgehäuse C kippbar um eine waagerechte Achse in der Gabel B anzuordnen. Das Rotorgehäuse kann dann unmittelbar auf der Grundplatte A um eine lotrechte Achse drehbar gelagert sein.
  • Es sei hervorgehoben, daß zur Bewirkung irgendeiner Art von selbsttätiger Steuerung die Steuervorrichtung mit der Rotorachse in beliebiger Richtung in einer Ebene anzuordnen ist, die in bekannter Weise rechtwinklig zu der für die betreffende Steuerart gehörigen Empfindlichkeitsachse liegt.
  • Wenn z. B. das Seitenruder zu steuern ist, so liegt die Bezugsachse senkrecht, und die Rotorachse kann in Längsrichtung des Flugzeuges oder quer zum Flugzeug oder in irgendeiner anderen waagerechten Richtung angeordnet sein. Entsprechend muß zur Höhensteuerung die Rotorachse entweder in der Längsrichtung oder lotrecht oder in einer Lage zwischen diesen beiden Richtungen liegen, während zur Steuerung der Verwindung die Rotorachse lotrecht oder quer oder in irgendeiner Zwischenlage anzuordnen ist. In jedem Falle muß die Hilfssteuerung um eine Achse wirksam sein, die in rechtem Winkel zu der Achse der Hauptsteuerung wie zur Rotorachse liegt. Wenn zwei Navigationssteuerungen zu bedienen sind, dann muß zur gleichzeitigen Höhen- und Seitensteuerung die Rotorachse in der Längsrichtung des Flugzeuges liegen, zur gleichzeitigen Höhensteuerung und Querstabilisierung dagegen lotrecht stehen und zur gleichzeitigen Seitensteuerung und Ouerstabilisierung quer zum Flugzeug liegen.
  • Es sei hervorgehoben, daß mannigfache Abänderungen der beschriebenen Vorrichtungen und Anordnungen möglich sind, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Zum Beispiel wenn die Mittel zum Hervorrufen einer Präzession des Kreisels unter selbsttätiger Kontrolle stehen, so können sie durch einen Hilfsservomotorantrieb ähnlich dem in Fig. 8 dargestellten wirken, jedoch durch die fragliche Selbststeuereinrichtung an Stelle des Winkelhebels T1 und der Gabel T gesteuert werden.
  • Die besondere Anordnung zur Verbindung der Vorrichtung nach der Erfindung mit den Steuerflächen des Flugzeuges hat den Vorteil der Einfachheit, und infolge der sehr gedrängten Bauart, die durch die Erfindung ermöglicht wird, kann die Vorrichtung in der Mehrzahl der vorkommenden Fälle in einer Lage zwischen den Beinen des Piloten eingebaut werden, d. h. vor dem Höhensteuerhebel D' des Flugzeuges. Infolgedessen kann die Vorrichtung nach der Erfindung in einer normalen Größe hergestellt werden, denn der Seitensteuerhebel P' und der Höhensteuerhebel 0' werden regelmäßig in solcher gegenseitigen Lage angeordnet, daß sie für einen Piloten mittlerer Körpergröße bequem liegen. Gleichzeitig sei hervorgehoben, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf die dargestellte Anordnung, da andere Anprdnungen möglich sind, z. B. eine Hilfsruderstange, die durch Drähte mit geeigneten Teilen im Flugzeug verbunden sind. Ferner kann die Vorrichtung nach der Erfindung auch zur Bedienung anderer als der Navigation dienender Steuerungen benutzt werden, z. B. um die Lage von Plattformen im Raum konstant zu halten, wie das für Geschütze oder Scheinwerfer, Bombenvisiere, Richtantennen, Richtstrahlsender u. dgl. notwendig sein kann. Zur Erhöhung der Genauigkeit können zwei oder auch mehr Vorrichtungen nach der Erfindung benutzt werden, von denen die eine dazu dient, die Unterstützung der nächsten in konstanter räumlicher Lage zu erhalten, so daß immer die nachfolgende Vorrichtung entsprechend genauer zu arbeiten imstande ist. Ferner ist die Erfindung nicht auf die Anwendung der selbsttätigen Steuerung beschränkt, da sie mit Vorteil verwendet werden kann, wenn der Zweck lediglich darin besteht, die Nachlaufbewegung der Spindel zu benutzen, um die Genauigkeit der räumlichen Lage des Rotors nur zum Zwecke der Richtungsanzeige aufrechtzuerhalten. Endlich kann die Erfindung benutzt werden für die Kontrolle ancierer Größen als Richtungsabweichungen, z. B. um das Abfeuern eines Geschützes nur dann zuzulassen, wenn sich der Geschützturin in bestimmter Stellung befindet.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCIIL: i. Kreiselgerät, bei dem der Rotor durch eine Treibspindel über ein dreiachsiges Gelenk mittels Oberflächenreibung zwischen den Gelenkhälften angetrieben wird, gekennzeichnet durch einen Servomotorantrieb (K, L), der durch Bewegung des Rotors (D) relativ zu seiner Treibspindel um eine rechtwinklig zur Spindelachse liegende Empfindlichkeitsachse gesteuert wird und der Treibspindel eine Nachlaufbewegung relativ zu ihrer Unterlage um dieselbe Achse erteilt, um die Spindelachse wieder in eine Ebene einzustellen, die sowohl die Rotorachse wie die Empfindlichkeitsachse enthält. z. Kreiselgerät nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen zweifachen Servomotorantrieb (K, L), der durch Bewegung des Rotors (D) relativ zu seiner Treibspindel um jede von zwei zueinander senkrechten Empfindlichkeitsachsen, die rechtwinklig zur Treibspindelachse liegen, gesteuert wird, wobei jeder Servomotor dazu dient, der Spindel eine Nachlaufbewegung relativ zu ihrer Unterlage um die in Betracht kommende Empfindlichkeitsachse zu erteilen, um die Spindelachse wieder in eine Ebene einzustellen, die sowohl die Rotorachse wie die fragliche Empfindlichkeitsachse enthält, so daß die beiden Servomotoren zusammen die Treibspindelachse in Linie mit der Rotorachse einstellen. 3. Selbsttätige Steuervorrichtung für Luft- oder andere Fahrzeuge, welche ein Kreiselgerät nach Anspruch i oder 2 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Servomotoren (K, L) auch zur Bewegung der Fahrzeugsteuer um eine oder mehr Raumachsen dienen. q.. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Servomotoren ein Stift (E) dient, der koaxial mit dem Rotor (D) verbunden ist und in eine Gabel (H, J) eingreift, die seitlich bewegbar gelagert und mit der Steuerung (F, G) der Servomotoren getrieblich verbunden ist, wobei die Gabelzinken beiderseits den Stift (E) mit leichtern Druck umfassen. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (H, J) mittels eines Gelenkparallelogramms (H1-4, h-4) parallel zu sich selbst geführt ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch d oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (H, J) an dem sie tragenden Glied (H4, J4) um eine zu den Gabelzinken parallele Achse drehbar gelagert ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kolbenschieber ausgebildeten Steuerschieber des Servomotors in an sich bekannter Weise zwecks Herabsetzung des Reibungswiderstandes relativ zum Steuergehäuse drehbar sind. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergehäuse (F, (-#) gegenüber ihrem finit dein Rotorgehäuse (C) verbundenen Träger (C=) mit der Hand oder selbsttätig durch Meßinstrumente oder Fernsteuerung verstellt werden können, wodurch z. B. Kursabweichungen oder Ungenauigkeiten der Herstellung korrigierbar sind. Vorrichtung nach Anspruch q. bis 6 mit Mitteln zur Korrektur der Lage des Rotors im Raume von Hand oder selbsttätig durch Meßinstrumente oder Fernsteuerung, indem auf den Rotor Drehinomente um die zur jeweiligen Empfindlichkeitsachse senkrechte Präzessionsachse ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel auf den Stift (E) der Rotorachse wirken. 1o. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, um eine Verstellung der Steuer von Hand zu ermöglichen, z. B. zum Ändern des Kurses eines Flugzeuges, die Servomotoren ausschaltbar sind, z. B. durch an sich bekanntes Verbinden ihrer Zylinderenden mittels Ventile (KI, L°), und daß Mittel vorgesehen sind, die gleichzeitig, z. B. durch Reibwirkung, die Rotorachse in Linie mit seiner Treibspindel einstellen oder erhalten. I I . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur selbsttätigen Steuerung um eine einzige Raumachse, gekennzeichnet durch Mittel zur selbsttätigen Begrenzung der Bewegung der Rotorachse relativ zum Fahrzeug um die zu der Empfindlichkeitsachse senkrechte Präzessionsachse,welche Mittel aus Gliedern (h3, V4, Fig. ä) bestehen, die durch eine derartige übermäßige Bewegung der Rotorachse verstellt werden und auf die Rotorachse ein Drehmoment um die Empfindlichkeitsachse ausüben, das eine Präzession um die zur Empfindlichkeitsachse senkrecht liegende Präzessionsachse hervorruft. r2. Vorrichtung nach Anspruch 4 und r z, gekennzeichnet durch eine Hilfsgabel (T) senkrecht zu der Hauptgabel (H, Fig. 8), die auf ein Getriebe einwirkt, derart, daß eine Ouerverschiebung der Hilfsgabel (T) durch den Stift (E) am Rotor (D) die Hauptgabel (H) in einer solchen Richtung verschiebt, daß durch Druck auf den Rotor eine der Verschiebung der Gabel (T) entgegengesetzt gerichtete Präzession hervorgerufen wird. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsgabel (T) einen Hilfsservomotor (V) steuert, der den gewünschten Druck auf die Hauptgabel (H) ausübt. 14. Vorrichtung nach Anspruch r bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschieber (Hl--, Sl =, GI -2) mit einem einstellbaren Ausgleichsgewicht (H1, J8) verbunden sind. 15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (E) leicht exzentrisch zur Rotorachse angeordnet ist, uni eine leichte Vibration der Steuergabeln (H, J, T) zwecks Herabsetzung der Reibung hervorzurufen.
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