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DE1258123B - Richtungsuchende und richtunghaltende Kreiselvorrichtung - Google Patents

Richtungsuchende und richtunghaltende Kreiselvorrichtung

Info

Publication number
DE1258123B
DE1258123B DET26905A DET0026905A DE1258123B DE 1258123 B DE1258123 B DE 1258123B DE T26905 A DET26905 A DE T26905A DE T0026905 A DET0026905 A DE T0026905A DE 1258123 B DE1258123 B DE 1258123B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gyro
bearing
gas
elevation
outer frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DET26905A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Rer Nat Heinz Wehde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rockwell Collins Deutschland GmbH
Original Assignee
Teldix Luftfahart Ausrustungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teldix Luftfahart Ausrustungs GmbH filed Critical Teldix Luftfahart Ausrustungs GmbH
Priority to DET26905A priority Critical patent/DE1258123B/de
Priority to US483151A priority patent/US3394596A/en
Priority to GB3686865A priority patent/GB1111676A/en
Publication of DE1258123B publication Critical patent/DE1258123B/de
Priority to JP7219371A priority patent/JPS5026308B1/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02Rotary gyroscopes
    • G01C19/34Rotary gyroscopes for indicating a direction in the horizontal plane, e.g. directional gyroscopes
    • G01C19/38Rotary gyroscopes for indicating a direction in the horizontal plane, e.g. directional gyroscopes with north-seeking action by other than magnetic means, e.g. gyrocompasses using earth's rotation
    • GPHYSICS
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    • G01C19/34Rotary gyroscopes for indicating a direction in the horizontal plane, e.g. directional gyroscopes
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Gyroscopes (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
GOIc
Deutsche Kl.: 42 c - 35/01
Nummer: 1 258 123
Aktenzeichen: T 26905IX b/42 c
Anmeldetag: 29. August 1964
Auslegetag: 4. Januar 1968
Es sind schon Kreiselvorrichtungen vorgeschlagen worden, welche einen Kurskreisel als Azimutreferenz während der Fahrt und einen nordsuchenden Kreisel zur Nachstellung der Kursanzeige enthalten, wobei die Nachstellung von Zeit zu Zeit erfolgt und der inzwischen aufgelaufene Kursfehler wieder berichtigt wird. Der nordsuchende Kreisel entsprechend diesem Vorschlag hat zwei Freiheitsgrade, einen um die Drehachse und einen um die möglichst lotrecht einzurichtende Hochachse, jedoch ist dieser letztgenannte Freiheitsgrad durch eine elastische Bindung des Kreiselrahmens an einen ebenfalls um die Hochachse motorisch nachführbaren Rahmen (oder Gehäuse) beschränkt. Ein Kurskreisel hat hingegen bekanntlich noch einen weiteren, dritten Freiheitsgrad, nämlich bezüglich seiner normalerweise horizontalen Elevationsachse.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine solche Vorrichtung durch die Benutzung eines einzigen Kreisels grundsätzlich zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird gelöst, indem erfindungsgemäß von einer bekannten Kreiselaufhängung mit drei Freiheitsgraden Gebrauch gemacht wird, wie sie z.B. in der USA.-Patentschrift 2729107 als Teil einer kreiselstabilisierten Plattform dargestellt ist. Diese Anordnung besteht aus einem äußeren Rahmen, der um eine normalerweise lotrechte Achse in einem äußeren Hochlager drehbar ist, einem Zwischenrahmen, der mittels eines inneren Hochlagers koaxial in dem äußeren Rahmen drehbar ist, einem inneren Rahmen, der mittels eines zur Hochachse senkrechten Elevationslagers in dem Zwischenrahmen drehbar ist und einem Kreiselrotor, der in dem inneren Rahmen mit zur Elevationsachse senkrechter Drehachse drehbar ist. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen: Eine elastische Fesselung des Zwischenrahmens gegenüber dem äußeren Rahmen, eine Vorrichtung zur abwechselnden Sperrung und Freigabe des inneren Hochlagers und des Elevationslagers und eine Arbeitsweise in zwei zeitlich getrennten, für sich bekannten Betriebsarten, nämlich mit gesperrtem innerem Hochlager als Kurskreisel mit gesperrtem Elevationslager als nordsuchender Kreisel mit zwei Freiheitsgraden, wobei ein ankoppelbarer Nachführantrieb nach Maßgabe eines Stellungsabgriffs am inneren Hochlager auf den äußeren Rahmen wirkt. Selbstverständlich sind darüber hinaus noch Stellungsgeber, Momentenerzeuger, Anzeige- und Schaltgeräte notwendig, die sich aber aus den für sich bekannten Betriebsarten selbst ergeben und im einzelnen an Hand des Ausführungsbeispiels noch erläutert werden.
Richtungsuchende und richtunghaltende
Kreiselvorrichtung
Anmelder:
TELDIX Luftf ahrt-Ausrüstungs G. m. b. H.,
6900 Heidelberg-Wieblingen, Grenzhöfer Weg 36
Als Erfinder benannt:
Dr. rer. nat. Heinz Wehde, 6900 Heidelberg
Eine besonders einfache und vorteilhafte Möglichkeit zur jeweils ausschließlichen Sperrung des inneren Hochlagers oder des Elevationslagers besteht darin, daß die beiden Lager als statische Gaslager ausgebildet sind und daß nur jeweils eines dieser Lager mit einer gemeinsamen Druckgasquelle verbindbar ist. An diese Lager werden nämlich besonders hohe Anforderungen bezüglich der Reibungsfreiheit gestellt. Reibung im Elevationslager eines Kurskreisels ruft Drehmomente hervor, auf die der Kreisel durch Präzession um die Hochachse, also durch Kursfehler antwortet. Reibung im Hochlager eines nordsuchenden Kreisels verhindert das genaue Einlaufen in die Nordrichtung, da das norddrehende Moment gerade in unmittelbarer Umgebung der Nordrichtung extrem klein ist. Beiden Forderungen wird durch die Anwendung von statischen Gaslagern bestens entsprochen, und darüber hinaus lassen sich statische Gaslager sehr einfach arretieren, indem man die Druckgaszufuhr abschneidet. Es ist somit dafür gesorgt, daß jeweils nur eines der beiden Lager sich drehen kann und das andere blockiert ist.
Beim Betrieb als nordsuchender Kreisel ist das Elevationslager bei horizontal stehender Drehachse arretiert. Die infolge der Erddrehung entstehende elastische Auslenkung am inneren Hochlager wird mittels eines Stellungsgebers ermittelt und zum motorischen Nachdrehen des äußeren Rahmens relativ zum Fahrzeug benutzt. Die Stellung des äußeren Rahmens, die während der elastischen Ruhelage des Kreisels der Stellung der Kreiselspinachse zum Fahrzeug entspricht, wird angezeigt.
Zum Kurskreiselbetrieb kann übergegangen werden, sobald sich die elastische Ruhelage eingestellt hat, was dann der Fall ist, wenn die Drehachse in
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Nord-Süd-Richtung steht. Nun wird das innere Hochlager arretiert und das Elevationslager freigegeben. Der Nachdrehmotor wird ausgekuppelt, so daß das äußere Hochlager (bei Kursänderung des Fahrzeuges) frei durchdrehbar ist. Der Kreisel hat somit die Möglichkeit, seine Drechachsrichtung beizubehalten; er wirkt als Kurskreisel, und. am Anzeigeinstrument ist der Kurs, bezogen auf die wahre Nordrichtung, ablesbar. Auf an sich- bekannte Zusatzvorrichtungen
Durch den sehr feinen Spalt zwischen Zylinderoberfläche und Gehäuse strömt das Gas zu zwei axialen Öffnungen 9 und 10 der Gehäusestirnseite und verläßt dort das Gehäuse wieder, wie es an der rechten 5 Gehäuseöffnung durch einen Pfeil angedeutet ist. Die Einströmkanäle 8 sind über die Stirnfläche und über die Mantelfläche der Gehäuseinnenseite verteilt. Somit kann sich der Elevationslagerzylinder 3 und der darin befindliche Kreisel 2 um die Elevations-
zur Korrektur der Erddrehdrift und zur Horizontie- io achse 4 praktisch reibungsfrei drehen, sofern das
rung der Drehachse wird in der Beschreibung des Kanalsystem 7 unter Gasdruck steht.
Ausführungsbeispiels näher eingegangen. Das Elevationslagergehäuse 6 ist nach unten zu
Weiterhin kann vorgesehen werden, daß der für einem Hochlagerzylinder 11 ausgeformt und bildet zwei Betriebsarten geeignete Kreisel auf einer kar- mit diesem den Zwischenrahmen. Der Hochlagerdanisch gelagerten und mittels eines Lotkreisels 15 zylinder 11 bildet den Zapfen des inneren Hochstabilisierten Plattform angeordnet ist. Dadurch be- lagers, das wie das Elevationslager als statisches hält die Hochachsa die ihr einmal gegebene Lotrich- Gaslager ausgebildet ist. Das Höchlagergehäuse ist rang bei. Der Vorgang der Nordsuche, dem gemäß mit 12 bezeichnet, und bildet im Beispiel mit dem früheren Vorschlägen eine Lotung der Hochachse Gehäuse eines Lotkreisels 13 eine Einheit, nämlich vorausgehen mußte, wird dadurch erheblich verkürzt, 20 den äußeren Rahmen der Kreiselanordnung. Eine und er kann unter Umständen auch während der Bohrung 14 im Hochlagergehäuse dient zur Auf-Fahrt durchgeführt werden. Beim Kurskreiselbetrieb nähme des Hochlagerzylinders. Sie ist umgeben von kommt im Gegensatz zu üblichen Kurskreiselanord- einem Druckgaskanalsystem 15, welches ebenfalls nungen der Kardanfehler in Wegfall. über mehrere Einströmkanäle 16 mit einem feinen
Man kann den Lotkreisel unter Vermeidung von 25 Spalt zwischen Zylinder und Gehäuse in Verbindung Servokreisen an der Plattform anordnen, d. h. an ihr steht. Von diesem Spalt vermag das Gas zu einem drehbar lagern. Besonders vorteilhaft ist es dagegen, Ringsammelkanal 17 am Boden der Bohrung 14 zu ihn am äußeren Rahmen der Kreiselvorrichtung zu strömen. Das von den mehr oben gelegenen Einlagern, was bei einem Horizont- und Kursanzeiger Strömkanälen kommende Gas kann am oberen Ende gemäß USA.-Patentschrift 2 779101 an sich bekannt 30 des Zylinders frei austreten, was ebenfalls durch ist. Der Vorteil zeigt'sich besonders dann, wenn zur einen Pfeil an der linken Seite angezeigt ist.
Vermeidung von flexiblen Leitungen, Gasschleif- Sofern das Kanalsystem 15 unter Druck steht, ringen oder ähnlichen Mitteln zur Versorgung der kann sich der Hochlagerzylinder 11 und damit auch Gaslager mit Druckgas der notwendige Gasdruck- der; Kreisel 2 reibungsfrei um die Hochachse 5 erzeuger auch an diesem Lager angeordnet ist. Man 35 drehen. Der Drehwinkel ist jedoch durch Fesselungskann dann nämlich den Lotkreisel selbst als Gas- federn begrenzt. Diese sind als dünne Blattfedern 18 druckerzeuger ausbilden, und 19 ausgebildet und mittels isolierender Halte-
Störende Rückwirkungen auf den Kurskreisel bzw. rangen 20 und 21 am Hochlagergehäuse befestigt, nordsuchenden Kreisel sind dabei nicht zu befürch- Die Breitseite der Blattfedern ist sichtbar. Sie ten. Bei Änderungen des Lotkreisel-Drehimpulses 40 drücken mit ihrem freien Ende unter geringer Vorwird grundsätzlich auf nordsuchenden Betrieb ge- . spannung gegen zwei Nadeln 22 und 23, die zu beischaltet, so daß der Nachdrehmotor mit seiner trägen den Seiten aus dem Elevationslagerzylinder heraus-Masse und Getriebereibung den äußeren Rahmen ragen und in der Elevationsachse 4 liegen. Schon die festhält. Im Kurskreiselbetrieb ist darauf zu achten, kleinste Drehung des Hochlagerzylinders gegenüber daß nicht etwa Druckgas aus dem Gehäuse aus- 45 dem Hochlagergehäuse ruft eine elastische Biegung strömt und ein störendes Reaktionsmoment auf die der Federn hervor. Sind keine von außen einwirkenlotrecht zu haltende Vorrichtung ausübt. Es ist daher vorgesehen, das gesamte Gaskanalsystem in sich
abzuschließen und den Gasstrom im Umwälzverfahren durch die Lager zu leiten.
Ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Ein für zwei Betriebsarten geeigneter Kreisel 1 ist
um seine zur Zeiehenebene senkrechte, normaler- 55 wechslungsweise Betrieb der beiden Gaslager wird weise horizontale Drehachse 2 in einem inneren durch ein besonderes System der Druckgasversor-Rahmen, dem sogenannten Elevationslagerzylinder 3 gung ermöglicht. Der schon erwähnte Lotkreisel 13, gelagert. Die Achse des Zylinders ist die Elevations- dessen Drehachse in der Hochachse liegt, ist als achse 4. Sie steht genau senkrecht zur Drehachse 2 Druckerzeuger ausgebildet und weist zu diesem und zu der lotrechten, mit 5 bezeichneten Hochachse 60 Zweck zu beiden Seiten einen Kranz von Förderder Vorrichtung. Der Elevationslagerzylinder 3 ist schaufeln 24 auf, welche aus einem axialen Ringan der Mantelfläche und an der Stirnfläche best- kanal 25 Gas ansaugen und es in zwei äußere Spiralmöglich geglättet und in einem gleichermaßen be- kanäle 26 und 27 ausstoßen. Von hier gelangt das arbeiteten Elevationslagergehäuse 6 eingepaßt. Die- Gas durch einen Kanal 28 zu einem hier als Dreises Gehäuse ist von einem Druckgaskanalsystem 7 6g wegehahn ausgebildeten Umsteuerventil, welches durchsetzt, von dem aus durch feine Einström- den Kanal 28 entweder mit dem Druckgaskanalkanäle 8 Druckgas senkrecht auf die Zylinderober- system 15 oder mit einem Kanal 30 verbindet. Der fläche zuströmt und ein tragendes Gaspolster bildet. Kanal 30 mündet im Zentrum des Bodens der Auf-
den Drehmomente vorhanden, so nimmt der Hochlagerzylinder gegenüber seinem Gehäuse eine sogenannte elastische Ruhelage ein, welche durch die 50 Federn bestimmt ist. Neben der Aufgabe, den Kreisel! gegenüber dem Hochlagergehäuse zu fesseln, können die Federn auch noch die Aufgabe der Stromzuführung zum Kreiselmotor mit übernehmen. Der bei der Erfindung so bedeutungsvolle, ab-
nahmebohrung 14. Die Mündung ist als flacher Konus 31 ausgebildet, der in einen Gegenkonus 32 am Hochlagerzylinder paßt. Von hier führt ein Kanal 33 in der Achse weiter zum Druckgaskanalsystem 7 des Elevationslagers.
Ist der Dreiwegehahn 29 wie gezeichnet eingestellt, so bleibt das Hochlager ohne Gaszufuhr. Der Hochlagerzylinder setzt sich infolgedessen unter dem Gewicht aller von ihm getragenen Teile nach unten, so daß die beiden Konusse 31 und 32 dicht ineinanderliegen. Das innere Hochlager ist damit arretiert und der unter Druck stehende Kanal 30 dicht an den Kanal 33 gekuppelt. Der Gasdruck erreicht somit das Elevationslager und setzt dieses in Betrieb. Wird der Dreiwegehahn um einen Winkel von etwa 100° nach rechts gedreht, so ist das System 15 mit Kanal 28 verbunden und Kanal 30 abgesperrt. Das Elevationslager setzt sich nun ab und ist arretiert, während das innere Hochlager in Betrieb geht. Daß sich hierbei die beiden Konusse 31 und 32 voneinander lösen ist unerheblich, denn die Mündung des Kanals 33 ist ja von dem Ringsammelkanal 17 umgeben, in dem Unterdruck herrscht. Es kann also kein Druckgas zum Elevationslager dringen.
Das Abgas wird von dem Ringsammelkanal 17 durch Kanal 34 direkt abgesaugt. Aber auch das oben aus dem inneren Hochlager austretende Gas sowie das Abgas des Elevationslagers kann nicht nach außen dringen, weil eine am Hochlagergehäuse befestigte Haube 35 das Elevationslagergehäuse samt den Fesselungsfedern dicht einhüllt. Unter dieser Haube wird das Gas durch den Ansaugkanal 36 abgesaugt, so daß sich ein geschlossener Gaskreislauf ergibt.
Als Gasfüllung ist zunächst an getrocknete Luft gedacht. Es kann sich jedoch auch Stickstoff oder ein anderes Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch als Luft als besonders geeignet erweisen. Ferner kommen Edelgase, zumindest als Mischungsbestandteil, in Frage. Abgesehen von der Forderung nach möglichst geringer Korrosivität, Schmiermittelverträglichkeit und gute Wärmeleitung ist bei der Erfindung im Gegensatz zur bekannten Kreiseltechnik auf möglichst großes spezifisches Gewicht des Gases zu achten,, da hiervon die Eigenschaften des Gaslagers und vor allem der Wirkungsgrad ventilfreier Druckerzeuger entscheidend abhängen.
Der äußere Rahmen, welcher sich im wesentlichen als Hochlagergehäuse 12 darstellt, ist mittels eines als Kugellager ausgebildeten Hochlagers in einer ringförmigen Plattform 42 koaxial zur Hochachse gelagert. Die ringförmige Plattform 42 bildet den äußeren Lagerring. Es sind zwei Kränze von Lagerkugeln vorgesehen und mit 44 und 45 bezeichnet. Die Plattform ist mittels gestrichelt angedeuteter Lagerzapfen 43 in einem Kardanring 38 und dieser wieder mittels zweier Zapfen 39 und 40 in einem fahrzeugfesten Gestell 37 gelagert. Die Achse 41 der Zapfen 39, 40 steht senkrecht auf der Achse der Zapfen 43.
Endlich sind noch wesentliche Elemente des Steuer- und Regelsystems sohematisch angedeutet. Ein Stellungsgeber 46 ist am oberen Ende des inneren Hochlagers eingebaut. Er ist über eine Leitung 47 mit einem Verstärker 48 verbunden, dessen Ausgangssignale über Leitung 49 einen Nachführmotor 50 beaufschlagt. Dieser ist an der Plattform 42 befestigt und hat eine axial verschiebbare Welle. In-: folgedessen kann das schrägverzahnte Antriebsritzel mit einem Zahnkranz 52 des Hochlagergehäuses in und außer Eingriff gebracht werden. Die Axialbewegung der Motorwelle wird mittels eines Magneten 53 vorgenommen, der am Motor 50 angebaut ist. Er ist über Leitung 54 mit einem Bediengerät 55 verbunden. Dieses weist einen Schalterknopf 56 und eine Kontrollampe 57 auf. Steht der Schalterknopf in Stellung NS (Nordsuche), so wird der Magnet 53 erregt, die Motorwelle wird nach unten gezogen und das Antriebsritzel greift in den Zahnkranz 52 ein.
Ein zweiter Stellungsgeber 58, der am äußeren Hochlager angeordnet ist, liefert die Relativstellung des Hochlagergehäuses 12 zur Plattform 42. Dieser Stellungsgeber ist über eine Leitung 59 mit einem Kursanzeigegerät 60 verbunden.
Ein dritter Stellungsgeber 61 ist am Elevationslager links angeordnet. Er gibt positive oder negative Signale, wenn sich die Spinachse aus ihrer zur Hochachse senkrechten Sollage herausbewegt. Die Signale gelangen über Leitung 62 zu einem Drehmomenterzeuger 63, der neben dem Stellungsgeber 58 am äußeren Hochlager angeordnet ist.
Zur Korrektur der Erddrehdrift bei Kurskreiselbetrieb ist an der rechten Seite des Elevationslagers ein Drehmomenterzeuger 64 angeordnet, welcher über eine Leitung 65 mit einer Einstellvorrichtung 66 verbunden ist. Der Drehmomenterzeuger 64 gibt ein von der geographischen Breite φ abhängiges Drehmoment ab. φ ist mittels eines Drehknopfes 67 einstellbar.
Eine Aufrichtevorrichtung für die Hochachse 5 istnicht dargestellt. Es läßt sich hierfür jede bekannte Aufrichtevorrichtung für Lotkreisel verwenden, welche vom Fahrzeug unabhängige Präzessionsmomente erzeugt, beispielsweise eine Kugelaufrichtevorrichtung.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise kann also davon ausgegangen werden, daß die erfindungsgemäße Kreiselvorrichtung bei laufendem Lotkreisel sich so einstellt, daß die Hochachse lotrecht steht. Bei ruhendem Lotkreisel ergibt sich keine Vorzugsstellung, da der Schwerpunkt der Vorrichtung im Schnittpunkt der beiden Kardanachsen liegt. Bei Änderungen des Lotkreiseldrehimpulses, also beim Hochlauf oder Auslauf, würde sich das Hochlagergehäuse 12 um die Hochachse beschleunigen. Der Lotkreisel wird daher nur ein- oder ausgeschaltet, wenn der Schalterknopf 56 auf NS steht. In dieser Stellung ist der Nachführmotor 50 eingekuppelt, so daß infolge der beträchtlichen Übersetzung und der Massenträgheit des Motorenrotors das Hochlagergehäuse 12 arretiert ist.
Nun wird der Kreisel 1 in Betrieb gesetzt. Schalter 56 bleibt auf Stellung NS, der Dreiwegehahn 29 wird umgestellt. Die Drehachse 2 des Kreisels ist somit senkrecht zur Hochachse festgestellt, während sich der Kreisel im inneren Hochlager reibungsfrei, jedoch gegen die Rückstellkraft der Federn 18 und 19 bewegen kann. Steht die Drehachse nicht zufällig in Nord-Süd-Richtung, so entsteht nun ein Winkelausschlag im inneren Hochlager, welcher vom Stellungsgeber 46 erfaßt und vom Motor 50 durch Nachführen des Hochlagergehäuses 12 letzten Endes zunichte gemacht wird. Dies ist der Fall, wenn die Nordstellung der Drehachse erreicht ist. Jetzt leuchtet die Kontrollampe 57 auf und gibt damit das Zeichen,
auf Kurskreiselbetrieb K umzuschalten. Kursänderungen des Fahrzeuges während der Nordsuche verlängern den Vorgang. Er wird daher am besten bei stillstehendem Fahrzeug vorgenommen.
Durch die Umschaltung auf K wird der Nachführmotor 50 ausgekuppelt. Femer ist der Dreiwegehahn in die gezeichnete Stellung umzulegen. Das innere Hochlager wird dadurch arretiert, während das Elevationslager in Betrieb geht. Den Freiheitsgrad um die Hochachse gibt jetzt das äußere Hochlager (Kugellager). Das breitengradabhängige Drehmoment an der Elevationsachse ist so bemessen, daß die natürliche Erddrehdrift des Kurskreisels gerade verihindert wird, so daß die Drehachse nach Nord gerichtet bleibt. Sollte sie sich dabei aus der Horizontalen herausbewegen, d. h. nicht mehr senkrecht zur lotrechten Hochachse stehen, so gibt der Drehmomenterzeuger 63, gesteuert vom Stellungsgeber 61, ein Drehmoment auf die Hochachse, welches den Kreisel 1 wieder in eine horizontale Drehachsstellung präzedieren läßt.
Die Kursanzeige erfolgt in beiden Betriebsarten am gleichen Instrument 60. Sollte sich im Laufe der Zeit ein Kursfehler aufgebaut haben, so kann dieser durch Umschalten des Schaltknopfes 56 auf NS jederzeit wieder korrigiert werden. Zur Vereinfachung der Bedienung ist es ratsam, die Umstellung des Dreiwegehahnes 29 von dem Umschalter 56 aus auf elektrischem Wege vorzunehmen.
Sollte im Fahrzeug für andere, gegebenenfalls auch nicht navigatorische Zwecke eine horizontale Bezugsebene benötigt werden, so lassen sich mittels an den beiden Kardanachsen angebrachter weiterer Stellungsgeber diesbezügliche Informationen an der Vorrichtung abnehmen.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Richtungsuchende und richtunghaltende Kreiselvorrichtung, gekennzeichnetdurch eine an sich bekannte Kreiselaufhängung mit einem äußeren Rahmen, der um eine normalerweise lotrechte Hochachse in einem äußeren Hochlager drehbar ist, einem Zwischenrahmen, der mittels eines inneren Hochlagers koaxial in dem äußeren Rahmen drehbar ist, einem inneren Rahmen, der mittels eines zur Hochachse senkrechten Elevationslagers in dem Zwischenrahmen drehbar ist und einem Kreiselrotor, der in dem inneren Rahmen mit zur Elevationsachse senkrechter Spinnachse drehbar ist, ferner gekennzeichnet durch
a) eine elastische Fesselung (18, 19) des Zwischenrahmens (6,11) gegenüber dem äußeren Rahmen (12),
b) eine Vorrichtung (29) zur abwechselnden Sperrung und Freigabe des inneren Hochlagers (11,14) und des Elevationslagers (3,6) und
c) eine Arbeitsweise in zwei zeitlich getrennten, für sich bekannten Betriebsarten, nämlich
oi) mit gesperrtem inneren Hochlager als Kurskreisel und
ß) mit gesperrtem Elevationslager als nordsuchender Kreisel mit zwei Freiheitsgraden, wobei ein ankoppelbarer Nachführantrieb (50 bis 53) nach Maßgabe eines Stellungsabgriffs (46) am inneren Hochlager auf den äußeren Rahmen wirkt.
2. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Hochlager und das Elevationslager als statische Gaslager ausgebildet sind und daß nur jeweils eines dieser Lager mit einer gemeinsamen Druckgasquelle verbindbar ist.
3. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung auf einer kardanisch gelagerten und mittels eines Lotkreisels stabilisierten Plattform (42).
4. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotkreisel (13) an der Plattform gelagert ist (nicht dargestellt).
5. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotkreisel am äußeren Rahmen (12) gelagert ist.
6. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gasdruckerzeuger zur Speisung des Gaslagers direkt am äußeren Rahmen angeordnet ist.
7. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein in sich geschlossenes Kanalsystem vorgesehen ist, welches den Gasstrom im Umwälzverfahren durch die Gaslager leitet.
8. Kreiselvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotkreisel als Gasdruckerzeuger ausgebildet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 729107, 2 779101;
Buch von S a ν e t, Gyroscopes, Theory and Design, New York 1961, S. 96 und 97.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DET26905A 1964-08-29 1964-08-29 Richtungsuchende und richtunghaltende Kreiselvorrichtung Pending DE1258123B (de)

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