DE977623C

DE977623C - Torque transmitter

Info

Publication number: DE977623C
Application number: DET24528A
Authority: DE
Inventors: Hermann Aichele; Erhard Rothacker
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-09-09
Filing date: 1963-08-21
Publication date: 1967-11-30

Description

Die Erfindung betrifft einen Momentengeber zur gleichzeitigen Bewegung eines Hebels um einen Drehpunkt in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen nach dem nicht vorveröffentlichten Patent 977 622, der besonders vorteilhaft in Verbindung mit dem Zielsuchkopf eines Flugkörpers, beispielsweise einer Flugabwehrrakete, verwendbar ist. Bei diesem bereits vorgeschlagenen Momentengeber ist ein Anker mit einem Ende des HebelsThe invention relates to a torque transmitter for the simultaneous movement of a lever by one Pivot point in two mutually perpendicular directions according to the not previously published Patent 977,622, which is particularly advantageous in connection with the homing head of a missile, for example an anti-aircraft missile, can be used. With this already proposed torque transmitter is an anchor with one end of the lever

ίο starr verbunden und sind Bügel in Form einer Hohlschale vorgesehen, um deren Mittelpunkt als Drehpunkt der Hebel mit dem Anker innerhalb eines vorgegebenen Bereiches frei bewegbar ist. Hierbei sind die Hohlschale und der Anker mit Mitteln versehen, die zwischen der Hohlschale und dem Anker Kräfte zur Momentenbildung erzeugen. ίο rigidly connected and are brackets in the form of a Hollow shell provided around its center point as the fulcrum of the lever with the armature within is freely movable within a given area. Here are the hollow shell and the anchor Provided means that generate forces between the hollow shell and the armature to generate moments.

Ein derartiger Momentengeber kann als zweidimensionaler Momentengeber bezeichnet werden, wenn in diesem Zusammenhang unter »zweidimensional« die beiden Koordinatenrichtungen eines rechtwinkligen Koordinatensystems einer Kugeloberfläche an jedem beliebigen Punkt der Kugel verstanden werden, wobei eine der Koordinatenrichtungen normal zur Kugeloberfläche ist.Such a torque transmitter can be referred to as a two-dimensional torque transmitter, if in this context under "two-dimensional" the two coordinate directions are one right-angled coordinate system of a spherical surface at any point on the sphere, with one of the coordinate directions is normal to the surface of the sphere.

Das Patent 977 622 ist selbst ein Zusatzpatent zum gleichfalls nicht vorveröffentlichten Hauptpatent 977 484.The patent 977 622 is itself an additional patent to the main patent, which is also not previously published 977 484.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Momentengebers gemäß dem Hauptpatent in Ver-Fig. 1 shows a preferred embodiment of the torque transmitter according to the main patent in Ver

709 732/8709 732/8

bindung mit einem Zielsuchkopf für einen nach dem Proportionalnavigationsverfahren gelenkten Flugkörper, bei welcher der Anker 6 mit einer zweidimensionalen Drehfeldwicklung 8 belegt ist und bei welcher die Hohlschale 7 als Kurzschlußläufer ausgebildet ist, wobei das Moment um das Kardan mit den Rahmen 3 und 4 mittels der um 90° versetzten Drehfeldwicklungen erzeugt wird, die Induktionsströme in den gekreuzten Kurzschlußstäben 9 der connection with a homing head for a missile guided according to the proportional navigation method, in which the armature 6 is covered with a two-dimensional rotating field winding 8 and at which the hollow shell 7 is designed as a squirrel cage is, the moment about the cardan with the frame 3 and 4 by means of the offset by 90 ° Rotating field windings is generated, the induction currents in the crossed short-circuit rods 9 of the

ίο Hohlschale 7 hervorrufen. Der Momentengeber gemäß Fig. 1 erzwingt hierbei Präzessionsbewegungen des Kreisels 5 und des mit der Kreiselachse starr gekoppelten Antennenspiegels 1, vor dem sich eine in der Radarpeiltechnik übliche Raumabtastvorrichtung 2 befindet, in Zielrichtung, da die Drehfeldwicklungen mit einem Signal beaufschlagt werden, das aus dem der Raumabtastvorrichtung entnehmbaren Fehlersignal abgeleitet ist. Das Fehlersignal selbst entspricht hierbei der Ablage der Sichtlinie,ίο create hollow shell 7. The torque transmitter according to Fig. 1 forces precession movements of the top 5 and rigid with the top axis coupled antenna mirror 1, in front of which a space scanning device common in radar direction finding technology 2 is in the target direction, as a signal is applied to the rotating field windings, which is derived from the error signal which can be extracted from the space scanning device. The error signal itself corresponds to the filing of the line of sight,

d. h. der Verbindungsgeraden zwischen Antenne und Ziel von der Hauptstrahlrichtung der Antenne. Hierdurch ist das Fehlersignal und — bei einer diesem Fehlersignal entsprechenden Nachsteuerung des Flugkörpers, der mit der Hohlschale 7 fest verbunden ist — gleichzeitig die Bahntangente des Flugkörpers immer proportional zur Drehgeschwindigkeit der Sichtlinie im Raum, was Voraussetzung für einen Treffer eines nach dem Proportionalnavigationsverfahren in ein Ziel gelenkten Flugkörpers ist.d. H. the straight line connecting the antenna and the target from the main beam direction of the antenna. This is the error signal and - with a readjustment corresponding to this error signal of the missile, which is firmly connected to the hollow shell 7 - at the same time the path tangent of the Missile always proportional to the speed of rotation of the line of sight in space, which is a prerequisite for a hit by a missile guided into a target using the proportional navigation method is.

Nachteilig bei dieser Ausgestaltung des Momentengebers gemäß dem Hauptpatent ist die Notwendigkeit der Leitungsführung zur Speisung der Drehfeldwicklungen des Momentengebers über die Kardanachsen, z. B. über Schleifringe, die parasitäre Momente ergeben, welche nicht zu kompensieren sind. Außerdem kann bei der Belegung der Hohlschale mit gekreuzten Kurzschlußstäben keine eindeutig gerichtete Bewegung des Ankers erzeugt werden, wie sich in praktisch durchgeführten Versuchen herausgestellt hat.The disadvantage of this embodiment of the torque transmitter according to the main patent is the necessity the cable routing for feeding the rotating field windings of the torque encoder via the cardan axles, z. B. via slip rings that result in parasitic moments that cannot be compensated are. In addition, when the hollow shell is occupied with crossed short-circuit rods, no clear-cut directed movement of the armature can be generated, as shown in practical experiments has turned out.

Diese Nachteile werden beim Momentengeber gemäß dem Vorschlag nach dem Zusatzpatent 977 622 vermieden. Fig. 2 zeigt zur näheren Erläuterung dieses Vorschlages eine bevorzugte Ausführungsform eines Momen'tengebers nach dem Zusatzpatent. Der Momentengeber nach Fig. 2 ist wiederum wie der Momentengeber nach Fig. 1 in der vorteilhaften Verbindung mit einem Zielsuchkopfsystem gezeigt.These disadvantages are in the torque transmitter according to the proposal of the additional patent 977 622 avoided. For a more detailed explanation of this proposal, FIG. 2 shows a preferred embodiment of a torque transmitter according to the additional patent. The torque transmitter according to FIG. 2 is again like the torque transmitter according to FIG. 1 in the advantageous one Connection to a homing head system shown.

Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren kennzeichnen gleiche Bauelemente. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 kennzeichnen mit Stern versehene Bezugsziffern analoge Bauelemente zu den ziffernmäßig gleichbezeichneten in Fig. 1.The same reference symbols in the various figures identify the same components. In the arrangement According to FIG. 2, reference numerals marked with an asterisk identify components analogous to the numerically identically designated in FIG. 1.

λ Mit 5* ist in Fig. 2 der Läufer eines Hohlachsenkreisels bezeichnet, der astatisch aufgehängt ist, d. h., der Läufer rotiert um den Mittelpunkt des Kardans. Das Kreiselgehäuse 10 ist über den Antennenspiegel 1 mit dem Kardan fest verbunden.λ With 5 * is the rotor of a hollow axis gyro in Fig. 2 denotes that is suspended astatically, d. i.e., the rotor rotates around the center of the Cardans. The gyro housing 10 is firmly connected to the cardan via the antenna mirror 1.

Das Kardan nach Fig. 2 besteht im wesentlichen aus den Teilen 3, 4 und 11. Mit 12 ist der Kreiselstator mit den Motorwicklungen bezeichnet. Der Anker 6* des Momentengebers besteht aus magnetischem, gut leitendem Material und ist mit einer elektrisch gut leitenden Schicht 9* belegt; dadurch erhält man bei jeder beliebigen Stellung des Ankers ein eindeutig gerichtetes Moment. Der Träger der Drehfeldwicklung 8* ist im Sinne der Erfindung in Form von hohlschalenförmigen Bügeln ausgebildet. The cardan according to Fig. 2 consists essentially of parts 3, 4 and 11. With 12 is the gyro stator marked with the motor windings. The armature 6 * of the torque transmitter consists of magnetic, good conductive material and is covered with an electrically good conductive layer 9 *; through this a clearly directed moment is obtained for any position of the armature. The carrier of the Rotary field winding 8 * is designed in the sense of the invention in the form of hollow-shell-shaped brackets.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 dient der Kreisel 5* zur Stabilisierung des Spiegels 1. Die zur Präzession des Kreisels erforderlichen Momente, die zur Nachführung des Spiegels 1 in Richtung der Sichtlinie zum Ziel erforderlich sind, werden durch die Drehfeldwicklung 8* und den Anker 6* erzeugt, wobei jeweils zwei diametral zueinander liegende Drehfeldwicklungen für eine Koordinatenrichtung wirksam sind.In the arrangement according to FIG. 2, the gyro 5 * serves to stabilize the mirror 1. The precession of the gyro required moments for tracking the mirror 1 in the direction of Line of sight to the target are required by the rotating field winding 8 * and the armature 6 *, with two rotating field windings lying diametrically to one another for one coordinate direction are effective.

Der Anker 6* kann zweckmäßigerweise auch aus an sich bekanntem Material bestehen, das ungeschichtet hohe elektrische mit hoher magnetischer Leitfähigkeit vereint.The anchor 6 * can expediently also consist of a material known per se that is not layered high electrical conductivity combined with high magnetic conductivity.

In der Praxis ergab sich bei einem derartigen Momentengeber nach Fig. 2 die Forderung, den Leistungsbedarf der Drehfeldwicklung 8*, die in Verbindung mit dem Anker 6* die erforderlichen Momente erzeugt, für ein vorgegebenes Moment möglichst weitgehend zu verringern.In practice, the requirement arose in such a torque transmitter according to FIG Power requirement of the rotating field winding 8 *, which in connection with the armature 6 * the necessary Moments generated to reduce as much as possible for a given moment.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Momentengeber in einer dieser Forderung entsprechenden Weise zu verbessern.The object of the invention is to provide a torque transmitter of this type in a manner corresponding to this requirement Way to improve.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Momentengeber nach Patent 977 622 zur gleichzeitigen Bewegung eines Hebels um einen Drehpunkt in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen vorgeschlagen, wobei ein Anker mit einem Ende des Hebels starr verbunden und Bügel in Form einer Hohlschale vorgesehen sind, um deren Mittelpunkt als Drehpunkt der Hebel mit dem Anker innerhalb eines vorgegebenen Bereiches frei bewegbar ist, und wobei die Bügel und der Anker mit Mitteln versehen sind, die zwischen den Bügeln und dem Anker Kräfte zur Momentenbildung erzeugen, insbesondere zur Verwendung in einem Zielsuchkopf eines Flugkörpers, dessen Antenne mit dem Hebel starr verbunden und nach einem Nachsteuerverfahren auf ein Ziel ausrichtbar ist. Dieser Momentengeber ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Anker außerhalb der Bügel frei bewegbar an- n₀ geordnet ist.To solve this problem, a torque transducer according to patent 977 622 is proposed for the simultaneous movement of a lever around a pivot point in two mutually perpendicular directions, an armature rigidly connected to one end of the lever and a bracket in the form of a hollow shell being provided around its center point as The pivot point of the lever with the armature is freely movable within a predetermined range, and wherein the bracket and the armature are provided with means that generate forces between the bracket and the armature for generating moments, in particular for use in a homing head of a missile whose antenna has is rigidly connected to the lever and can be aligned to a target according to an adjustment procedure. This power transmitter according to the invention is characterized in that the armature outside the bracket Toggle freely movable n is ordered _0th

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ankers außerhalb der Bügel ergibt sich für den Hebel bei vorgegebenen äußeren Maximalabmessungen des Momentengebers und bei gleicher, den u₅ Mitteln zur Momentenbildung zugeführter Eingangsleistung infolge eines längeren Hebelarms ein größeres Moment bei einem Momentengeber nach der Erfindung im Vergleich zu einem Momentengeber gemäß dem Haupt- oder Zusatzpatent, beispielsweise im Vergleich zu einem Momentengeber nach Fig. 1 bzw. 2.The inventive arrangement of the armature outside of the bracket results in a greater torque for a torque transmitter according to the invention compared to a torque transmitter for the lever with given external maximum dimensions of the torque transducer and with the same _{input power supplied to the u 5 means for torque generation due to a longer lever arm} according to the main or additional patent, for example in comparison to a torque transmitter according to FIG. 1 or 2.

Beim erfindungsgemäßen Momentengeber kann die im Hauptpatent und Zusatzpatent gezeigte Mischkammer 4 zweckmäßigerweise entfallen. Dafür ist dann vorteilhaft eine momentenfreie Aus-In the case of the torque transmitter according to the invention, the one shown in the main patent and additional patent Mixing chamber 4 is expediently omitted. For this purpose, it is then advantageous to have a torque-free

kopplung der HF-Energie durch das Zentrum der Kardanrahmen vorzusehen.provide coupling of the RF energy through the center of the gimbals.

Im folgenden sei an Hand der Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zur näheren Erläuterung derselben im einzelnen beschrieben. Der Momentengeber nach Fig. 3 ist wiederum wie die Momentengeber nach den Fig. 1 und 2 in der vorteilhaften Verbindung mit einem Zielsuchkopfsystem gezeigt. Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren kennzeichnen wiederum gleiche Bauelemente. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 kennzeichnen mit Punkt versehene Bezugsziffern analoge Bauelemente zu den ziffernmäßig gleichbezeichneten in Fig. 1 und 2.In the following, a preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to FIG Explanation of the same described in detail. The torque transmitter according to FIG. 3 is again like the torque transmitter according to FIGS. 1 and 2 in the advantageous connection with a homing head system shown. The same reference symbols in the various figures again identify the same Components. In the arrangement according to FIG. 3, reference numerals denoted by dots Components analogous to those with the same numerals in FIGS. 1 and 2.

Mit Γ ist in Fig. 3 der als Hohlachsenkreisel ausgebildete HF-Spiegel bezeichnet, der auf der Achse 4 mittels Kugellagern gelagert ist und um dieselbe rotiert. Der Kreiselantrieb 12, d. h. der Kreiselstator mit den Motorwicklungen, ist durchWith Γ in Fig. 3 designed as a hollow axis gyro RF mirror referred to on the Axis 4 is mounted by means of ball bearings and rotates around the same. The gyro drive 12, d. H. the Gyro stator with the motor windings is through

ao den Bügel 14 mit der Kardanachse 4 fest verbunden, ebenso der Anker 6" des Momentengebers. Das Kardan beim Momentengeber nach Fig. 3 besteht im wesentlichen aus den Teilen 3, 4 und 11. Der Anker 6' besteht aus magnetisch gut leitendem Materialao the bracket 14 is firmly connected to the cardan shaft 4, as is the armature 6 ″ of the torque transmitter. The cardan in the torque transmitter according to FIG. 3 consists essentially of parts 3, 4 and 11. The armature 6 'consists of magnetically highly conductive material

as und ist mit einer elektrisch gut leitenden Schicht 9" belegt; dadurch erhält man bei jeder beliebigen Stellung des Ankers ein eindeutig gezieltes Moment. 8' ist der Träger der Drehfeldwicklung und ist in Form von halbkugelförmigen Bügeln ausgebildet.as and is covered with an electrically conductive layer 9 " proven; this gives a clearly targeted moment in any position of the armature. 8 'is the carrier of the rotating field winding and is designed in the form of hemispherical brackets.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist der Stabilisierungskreisel der Spiegel Γ selbst. Die zur Präzession des Kreisels 1" erforderlichen Momente, die zur Nachführung der Hauptachse des Spiegels 1' in Richtung der Sichtlinie zum Ziel erforderlich sind, werden durch die Drehfeldwicklung auf dem Träger 8" und den Anker 6' erzeugt, wobei jeweils zwei diametral zueinander liegende Drehfeldwicklungen für eine Koordinatenrichtung wirksam sind.In the arrangement according to FIG. 2, the stabilization gyro is the mirror Γ itself. The precession of the gyro 1 "required moments that are necessary for tracking the main axis of the mirror 1 'in Direction of line of sight to the target are required by the rotating field winding on the carrier 8 "and the armature 6 'generated, with two rotating field windings lying diametrically to one another are effective for one coordinate direction.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Torque transmitter according to patent 977 622 for the simultaneous movement of a lever around a pivot point in two mutually perpendicular directions, an armature rigidly connected to one end of the lever and brackets in the form of a hollow shell are provided, around the center of which as the pivot point of the lever with the Armature is freely movable within a predetermined range, and wherein the bracket and the anchor are provided with means that generate forces between the bracket and the armature to generate moments, in particular for use in a homing head of a missile, the antenna of which is rigidly connected to the lever and can be aligned with a target according to a readjustment process, characterized in that the armature (6 ^- ) is arranged outside the bracket (8 ") so as to be freely movable.

2. Torque transmitter according to claim 1, characterized in that the bracket (8 ^- ) is covered with a rotating field winding and the armature (6 ') is designed as a squirrel-cage rotor.

3. Torque transmitter according to claim 1 or 2, characterized in that the armature (6 ") Is formed spherical zone.

4. Torque transmitter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Armature is made of material that has good magnetic properties on its surface has good electrical conductivity, if necessary through layering of material.

1 sheet of drawings