DE760994C - Auf Abweichungen von der lotrechten Lage ansprechende elektrische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

• Auf Abweichungen von der lotrechten Lage ansprechende elektrische Schaltvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung, die auf Abweichungen von der lotrechten Lage anspricht. Eine solche Schaltvorrichtung kann: beispielsweise auf Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, zur Betätigung von Fernanzeigevorrichtungen für die Schräglage des Fahrzeugs oder auch dazu benutzt werden, die Stellung von die Waagerecht- oder Senkrechtlage eines solchen Fahrzeugs. anzeigenden Geräten, z. B. eines Kreiselhorizontes, zu korrigieren, indem an diese Schaltvorrichtung elektrische Momenterzeuger zur Ausübung von: Richtmomenten auf das betreffende Gerät angeschlossen werden.
• Die Erfindung bedient sich hierbei einer im labilen. Gleichgewicht unterstützten Masse, welche bei geringen Ausschlägen aus ihrer Gleichgewichtslage ihr gegenüberstehende Tastkontakte betätigt. Solche Schaltvorrichtungen sind für andere, geringere Ansprüche stellende Zwecke bereits bekannt. Es, ist zur Betätigung von elektrischen Warneinrichtungen bereits vorgeschlagen worden, in eine Sicherheitskassette einen Kugelkontaktgeber einzubauen, wobei eine in einer geringen Aushöhlung, beispielsweise des Kassettenbodens, ruhende Kugel bei Schiefstellung der Kassette sich aus dieser Ruhelage heraus gegen einen sie konzentrisch umgebenden Ringkontakt legt und dadurch den Warnstromkreis schließt. Weil die Kugel in einer Aushöhlung des Kassettenbodens liegt, wird sie erst bei einer größeren Schiefstellung der Kassette zu rollen beginnen. Würde man sie hingegen auf einer vollkommen ebenen Grundlage lagern, so würde sie zwar schon bei einer außerordentlich geringen Schräglage den Alarmkontakt betätigen, allerdings würde sie dann auch bei Rückkehr der Grundplatte in deren Waagerechtlage weiterhin gegen den Kontaktring anliegen, da erst bei Neigung der Kassette in der anderen Richtung ein Zurückrollen der Kugel eintreten kann.
• Die Erfindung bezweckt die Verbesserung einer solchen durch eine im labilen Gleichgewicht unterstützte Masse betätigten Schaltvorrichtung, und zwar in dem Sinn, daß diese bei außerordentlich hoher Ansprechempfindlichkeit gegenüber Abweichungen von der Lotrichtung nur so lange betätigt wird, wie tatsächlich eine Abweichung vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist die die Tastkontakte schon bei sehr geringen Ausschlägen betätigende Masse durch Federn an ihre Gleichgewichtslage, in welcher sie labil unterstützt ist, gefesselt. Diese Fesselung kann unmittelbar durch die Tastkontakte erfolgen, -,v enn diese als Federkontakte ausgebildet sind. Um eine Überlastung dieser Federkontakte zu vermeiden-, können die Ausschläge der Masse durch gerätefeste Anschläge so begrenzt sein, daß die Federn nur bis zu einem eine eindeutige Kontaktgabe gewährleistenden Betrag verformt werden.
• Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert, und zwar zeigt Fig. i die Anwendung des Schalters bei einer horizontierten Plattform und Fig.2 eine schaubildliche Darstellung des Schalters, teilweise im Schnitt.
• In Fig. i stellt i eine Plattform dar, die in dem Kardanring a um Zapfen 3', 3" schwenkbar gelagert ist, während der Kardanring 2 um senkrecht zur Achsrichtung der Zapfen 3', 3" liegende, ortsfeste NVellenzapfen .a.', d" drehbar ist. Auf der Plattform befindet sich einerseits ein Kreisel 3 mit zur Schwenkachse vom Kardanring 2 senkrechter Umlaufachse, der Verschwenkungen des Ringes 2 um seine Zapfen ..1.', ..1." verhindert, und andererseits ein Kreisel 6 mit zur Schwenkachse von Plattform i senkrechter Umlaufachse, der Schwenkungen um die Zapfen 3', 3" verhindert. Eine derartige Plattform hält bekanntlich eine ihr j einmal erteilte Richtung im Raum bei. Das bedeutet, daß die Plattform an verschiedenen Stellen der Erdoberfläche verschiedene Lagen zum jeweiligen Horizont bzw. zur jeweiligen Lotrichtung hat. Es besteht jedoch meistens, z. B. bei der Steuerung von Luftfahrzeugen das Bedürfnis, die Plattform stets auf die Richtung des wahren Lots bezogen, und zwar gewöhnlich senkrecht dazu zu halten.
• Zu diesem Zweck ist auf der Plattform i der erfindungsgemäße Schalter 7 befestigt, dessen innerer Aufbau im Zusammenhang mit Fig. -2 zunächst erläutert sei. In einem zylindrischen, durch einen Deckel 8 verschließbaren Gehäuse g befindet sich eine massive, möglichst schwere: Kugel io, die zweckmäßig in geringem Abstand vom Boden auf einem Tellerehen i i aufliegt. Der Durchmesser der Kugel reicht fast bis zu dem ringförmigen Anschlag 12 an der Gehäusewand, so daß die Kugel eine nur noch sehr geringe seitliche Bewegungsfreiheit hat. Der Deckel 8 weist in der Mitte eine kegelförmige leichte Erhöhung 8' und zur Wand hin eine Abschrägung 8" auf. Hierdurch wird erreicht, daß die Kugel im Fall einer U mkehrung des Schalters gezwungen ist, genau nach unten in Schaltstellung zu rollen. Andernfalls würde sonst die um i ,8o' verkehrte Lage stabilisiert. An vier um po° voneinander entfernten Stellen des Gehäuseumfangs befinden sich die eigentlichen Tastkontakte, von denen einer im Schnitt zu erkennen ist, und zwarbefindet sich der an der lotrechten Gehäusewand befestigte und zugleich elektrisch an Masse liegende Federkontakt 13 in kürzester Entfernung von der Kugel und liegt an dieser derart an, daß die Kugel zusammen mit den anderen am Umfang befindlichen Federn bei waagerechter Unterlage zentriert wird. Die Federung erfolgt quer zur Gehäusewand, so daß die Kugel sich bei Neigung des Gehäuses in Richtung der Kontaktfeder 13 gegen den Federkontakt legt. der dadurch in Berührung mit dem dahinter isoliert liegenden Gegenkontakt i.1. kommt, der nach oben durch die Bohrung 15 des Deckels hindurch abgeleitet ist. Durch Anordnung von vier derartigen Tastschaltern um poJ zueinander versetzt, können Stromkreise zur L`herwachung und Einhaltung der lotbezogenen Richtung einer Fläche geschaltet werden. Das Zusammenwirken mit einer solchen Einrichtung ist in Fig. i dargestellt. Der Schalter ist auf der Plattform i so angeordnet, daß je zwei um i2o' gegenüberliegende Kontakte senkrecht zu der zu überwachenden Schwenkachse 3', 3" bzw. Y, d" liegen. Jedes Kontaktpaar ist an die Enden der Wicklung des Ankers 16 bzw. 17 eines Drehmagneten angeschlossen, während der Massekontakt des Schalters und die Wicklungsmitten mit einer Stromquelle verbunden sind. Die Anker 16, 17 sitzen fest auf Verlängerungen der Zapfen 3' bzw. 4', während jedes äußere Magnetjoch relativ zum Anker feststeht. Bei geringster Neigung der Plattform wird der entsprechende Kontakt geschlossen und der Anker des Drehmagneten übt ein Moment aus., das die betreffende Achse wieder in. die Normalstellung zurückführt.
• Um Zittern der Kugel infolge Erschütterungen der Unterlage zu unterdrücken, wird das Gehäuse zweckmäßig mit einer dämpfenden Flüssigkeit gefüllt, wobei die Anschläge 12 ein Kleben der Kugel verhindern und das Tellerchen i i ihre Berührung mit festen Ausscheidungen aus der Flüssigkeit vermeiden sollen. Zwecks magnetischer Abschirmung kann das. Gehäuse aus weichem Eisen bestehen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Auf Abweichungen von der lotrechten Lage ansprechende elektrische Schaltvorrichtung mit einer im labilen Gleichgewicht unterstützten Masse, welche bei geringen Ausschlägen aus, ihrer Gleichgewichtslage ihr gegenüberstehende Tastkontakt betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse; z. B. ein Rollkörper (io), durch Federn, vorzugsweise durch - die Tastkontakte (13, 1q.) bildende Federn (13) an ihre Gleichgewichtslage gefesselt ist.
2. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Tastkontakte, betätigendeRollkörper (Kugel i o) auf einer ebenen Fläche liegt, also punktförmig unterstützt ist, und sich seitlich gegen; gerätefeste, ihn in seine Gleichgewichtslage drückende Federn (13) abstützt.
3. 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Massekugel (io) in einem vorzugsweise mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten zylindrischen Gehäuse auf einer ebenen Unterlage (i i) rollend gelagert ist und die Tastkontaktfedern (13) sich an der zylindrischen Wandung des Gehäuses befinden, wobei der Gehäusedeckel (8) an seiner der Kugel zugewandten Seite zur Mitte hin kegelförmig (8') oder gewölbt vorstehen kann.
4. 4. Schaltvorrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, da,ß zur Vermeidung einer überbeanspruchung der Federfesselung die Ausschläge der Masse durch feste Anschläge, z. B. durch ringförmige Schneidenkanten (12) an der zylindrischere Innenwand des Gehäuses, begrenzt sind.
5. 5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer kardanisch aufgehängten, waagerecht zu haltenden Plattform (i) als Neigungsimpulsgeber für an den Kardanachsen der Plattform angreifende elektrische Aufrichtmomenterzeuger (16, 17) vorgesehen ist und dabei die Kugelmasse mit vier um 9o°' gegeneinander versetzt angeordneten und in Richtung der Kardanachsen liegenden Tastkontakten zur Steuerung der Momenterzeuger (16, 17) zusammenwirkt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift Nr. 1 908430; deutsche Patentschrift Nr. 396 843.