Fernsteuerungseinrichtung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fernsteuerungseinrichtung, insbeson dere zum Richten von Feuerwaffen. In der nachstehenden BeschreibLUng wird hauptsäch lich auf dieses Anwendungsgebiet des Erfin- dungsgegenstandes hingewiesen.
B ekannte Fernsteuerungseinrichtungen wei sen eine steuernde und eine gesteuerte Ein heit auf, deren jede mit einem als Stellungs melder dienenden Organ, z. B. einem Induk tionsregler, gekuppelt ist. Die Statorwicklun- gen dieser Organe sind miteinander verbun den. Wenn der Rotorwicklung des einen dieser Organe ein Wechselstrom zugeführt wird, so entsteht in der Rotorwicklung des andern Organs eine induzierte Wechselspannung, deren Umhüllende von der Abweichung der gesteuerten Einheit von der gewünschten Stellung, d. h. der Stellung der steuernden Einheit, abhängt.
Wenn die gesteuerte Einheit die herbeizuführen beabsichtigte Stellung er reicht hat, wird die genannte induzierte Wech selspannung gleich Null. Das auf diese Weise mittels der beiden Organe erzeugte elektri sche Signal. wird einem Übertragungsstrom kreis zugeführt, welcher einen Wechselspan nungsverstärker, einen.Phasendetektor, einen Gleichspannungsverstärker und eine Regel vorrichtung enthält. Die Regelvorrichtung steuert eine Antriebsvorrichtung für die ge steuerte Einheit derart, dass diese in die ge- wünschte Stellung gebracht wird und das ge nannte elektrische Signal gleich Null wird.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass bei der beschriebenen Fernsteuerungseinrichtung die Antriebsvorrichtung mittels eines elek trischen Signals gesteuert wird, welches der Umhüllenden der in der Rotorwicklung des einen stellungsmeldenden Organs induzier ten Wechselspannung entspricht. Eine Äna- lyse dieses Signals zeigt, dass es während den Bewegungen der steuernden Einheit reine Sinusschwingungen sowohl vor < hohen als, auch von tiefen Frequenzen enthalten kann.
Unter diesen SinusschwingLmgen können ins besondere diejenigen von hohen Frequenzen dadurch zu Störungen Anlass geben, dass in der Einrichtung selbsterregte Schwingungen entstehen. Das ist der Fall, wenn die Ver stärkung im Übertragungsstromkreis zu gross ist. Zur Vermeidung von Selbsterregung darf die Verstärkung einen gewissen Wert nicht überschreiten. Bei tiefen Frequenzen des .Si gnals treten solche Störungen durch Selbst erregung nicht auf, weshalb bei der Wahl der Verstärkung kein Höchstwert in Betracht ge zogen werden muss.
Bei einer Fernsteuerungs einrichtung der beschriebenen Art ist es je doch erwünscht, eine verhältnismässig grosse Verstärkung anzuwenden, und zwar weit gehend unabhängig vom jeweils benutzten Teil des Frequenzbereiches, damit - die gesteuerte Einheit der Einrichtung so genau wie mög- lich"in die gewünschte Stellung gebracht wer den kann.
Dies kann teils dadurch erzielt wer den, dass in den Gleichspannungsverstärker ein Filter eingeschaltet wird, dessen Quer <I>zweig</I> einen Kondensator und einen Wider stand in Reihe geschaltet aufweist, -Lind wel ches Filter so ausgebildet ist, dass es bei den hohen Frequenzen des Signals die Verstär kung auf den erwähnten Grenzwert verrin gert. Da dieses Filter für Signale bemessen ist, welche kleinen Abweichungen der gesteuer ten Einheit von der gewünschten Stellung entsprechen, sollten diese Abweichungen klein gehalten werden.
Es ist jedoch unmöglich, das Auftreten von grossen Abweichungen zu vermeiden, und es entstehen demzufolge starke Signale, welche den besagten Kondensator dermassen aufladen, dass das Filter nicht mehr in der gewünschten Weise wirken kann, bis eine gewisse Zeitdauer verflossen ist. Das ist ein grosser Nachteil, weil die gesteuerte Einheit, z. B. das Geschütz, die beabsichtigte Lage nicht erreichen wird, bevor der Konden sator entladen ist.
Die vorliegende Erfindung will diesen Nachteil beseitigen und ein einwandfreies Arbeiten des erwähnten Filters unter allen Bedingungen gewährleisten.
Gemäss der Erfindung ist eine Fernsteue rungseinrichtung mit einer steuernden und einer gesteuerten Einheit, deren jede mit einem als Stellungsmelder dienenden Organ gekuppelt ist, welche Organe in Zusammen arbeit ein elektrisches Signal erzeugen, dessen. Charakter von den Stellungen der steuernden und der gesteuerten Einheit in bezug aufein ander abhängt und welches über einen elek trischen Übertragungsstromkreis, der minde stens einen Verstärker und mindestens ein Filter aufweist, einer Regelvorrichtung zu geleitet wird, welche die Bewegung einer An triebsvorrichtung für die gesteuerte Einheit regelt, durch Mittel gekennzeichnet,
welche in Abhängigkeit von Veränderungen in der Stärke des dem übertragL-ungsstromkreis zu geführten Signals mindestens eines der Ele- mente des Filters selbsttätig ein- bzw. aus zuschalten vermögen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in der beigefügten Zeichnung schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Fig.1 eine zum Seitenrichten eines Geschützes dienende Fernsteuerungseinrichtung.
In Fig.1 bezeichnet 1 eine Visiervorrich- tung, die mittels einer vertikalen Welle 2 drehbar abgestützt ist. Die Welle 2 trägt ein Zahnrad 3, welches mit einem weiteren Zahn rad 4 in Eingriff steht, das auf der Rotor welle 5 eines nach der Art. eines Induktions reglers ausgebildeten Organs 6 sitzt, welches als elektrischer Melder der Stellung des Visiers 1 dient. Die Rotorwicklung des Organs 6 steht mit einem Generator 7 in Verbindung, der einen Wechselstrom erzeugt.
Die Stator- wicklung des Organs 6 ist mit der Statorwick- lung eines zweiten, gleichartigen Organs 8 verbunden, dessen Rotorwelle 9 ein Zahnrad <B>1.0</B> trägt. Dieses steht mit einem weiteren Zahnrad 11 im Eingriff, welches auf einer vertikalen Achse 12 sitzt. Das eine Ende der Achse 12 ist mit einer Antriebsvorrichtung 13 und das andere Ende mit einem Geschütz 14 verbunden. Die Rotorwicklung des Organs 8 ist an den Eingang eines Wechselspannungs- v erstärkers 15 angeschlossen.
Dieser Verstär ker ist gefolgt von einem Phasendetektor 16, einem Gleichspannungsverstärker 17, einem Filter 18 und einer Ausgangsstufe 19, die min destens eine Elektronenröhre enthalten kann. Die Apparate 15 bis 19 sind Glieder eines Übertragungsstromkreises und sind alle in Kaskade geschaltet, so dass sie eine Kette bilden. Die Ausgangsstufe 19 besitzt einen gegen Erde symmetrischen Gegentaktausgang, dessen eine Klemme mit einer Magnetspule 20 einer Regelvorrichtung 21 und dessen andere Klemme mit einer Magnetspule 23 dieser Regelvorrichtung verbunden ist. Die genann ten Spulen 20 und 23 sind anderseits über einen Apparat 22 an Erde angeschlossen.
Die ser Apparat 22 enthält beispielsweise minde stens ein nicht dargestelltes elektromagneti sches Relais mit zwei Wicklungen, die mit den Spulen 20 und 23 in Reihe oder zu diesen Spulen parallel geschaltet sind. Die Regelvor richtung 21 weist ferner eine verschiebbar durch die Magnetspulen 20 und 23 hindurch gehende Stange 25 auf, welche mit einem zwi schen diesen Spulen befindlichen Eisenring 26 versehen ist. An ihrem einen Ende ist die Stange 25 schwenkbar mit einem Arm 27 ver bunden, der auf einer Achse 28 der Antriebs- v orrichtung 13 sitzt. Die Achse 28 dient zum Steuern der Antriebsgeschwindigkeit und der ssew egungsrichtung der Treibachse 12.
Das in der Zeichnung linke Ende des Armes 27 bildet einen Zeiger 29, welcher eine Skala 30 über streichen kann. Der vom Generator 7 erzeugte Wechselstrom wird auch dem Phasendetek tor 16 zugeleitet. Das Filter 18 weist in seinen Längszweigen je einen Widerstand 31 bzw. 32 auf und besitzt einen Querzweig, welcher aus der Reihenschaltung eines Kondensators 33 und eines Widerstandes 34 besteht. Parallel zum Kondensator 33 ist ein Organ 35 ange schlossen, das mindestens einen Schalter zum Kurzschliessen des Kondensators 33 enthält, welcher Schalter mittels des erwähnten Relais im Apparat 22 betätigbar ist.
Die beschriebene Fernsteuerungseinrich tung arbeitet im Prinzip gleich wie die bisher bekannten und eingangs erläuterten Einrich tungen. Die Visiervorrichtung 1 bildet die steuernde und- das Geschütz 14 die gesteuerte Einheit, die mit einem zugeordneten, als Stel lungsmelder dienenden Organ 6 bzw. 8 ge kuppelt ist.
Der vom Generator 7 erzeugte Wechselstrom wird der Rotorwicldung des Organs 6 zugeführt, in dessen Statorwicklung eine von der Stellung.des Visiers 1 abhängige Wechselspannung induziert wird. Der die Sta- torwicklungen der beiden Organe 6 und 8 durchfliessende Wechselstrom induziert in der Rotorwicklung des Organs 8 eine Wechsel spannung, deren Amplitude sowohl von der Stellung des Visiers 1 als auch des Geschützes 14 abhängig ist und jeweils gleich Null wird, wenn das Geschütz die gleiche Richtung bzw. Stellung wie das Visier 1 einnimmt.
Im Ver stärker 15 wird die in der Rotorwicklung des Organs 8 erzeugte Wechselspannung verstärkt und anschliessend zusammen - mit der vom Generator 7 gelieferten Wechselspannung dem Phasendetektor 16 zugeführt. Wenn die Aus gangsspannung des Verstärkers 15 mit der vom Generator 7 gelieferten in Phase ist, ent steht im Detektor 16 eine positive Gleichspan nung, wogegen der Detektor eine negative Gleichspannung erzeugt, wenn die beiden ge nannten Wechselspannungen in Gegenphase sind.
Die so entstehende Gleichspannung ver ändert sich folglich entsprechend der Umhüll enden des in der Rotorwicklung des Organs 8 induzierten Signals und wird, durch den Gleichspannungsverstärker 17 verstärkt, über das Filter 18 der Endstufe 19 zugeführt. Die beiden Magnetspulen 20 und 23 der Regelvor richtung 21 sind derart an die Endstufe an geschlossen, dass die durch diese Spulen flie ssenden Ströme einander gleich und die ma gnetischen Kräfte einander entgegengesetzt sind, wenn die vom Detektor 16 gelieferte Gleichspannung gleich Null ist und das Ge schütz daher die gewünschte Stellung ein nimmt.
Ist die genannte Gleichspannung aber positiv, so fliesst durch die Spule 20 ein grö sserer und durch die Spule 23 ein kleinerer Strom als zuvor. Der Ring 25 wird daher durch die Spule 26 angezogen, wobei der Arm 27 so geschwenkt wird, dass er über die Achse 28 die Antriebsvorrichtung<B>13</B> derart regelt, dass diese das Geschütz in die gewünschte Lage bringt, bis die in der Rotorwicklung des Organs 8 induzierte Spannung gleich Null wird. Die Antriebsvorrichtung ist derart aus gebildet, dass die Achse 12 mit um so grösserer Geschwindigkeit dreht, je grösser die in der Rotorwicklung des Organs 8 induzierte Span nung ist.
Entsteht im Detektor 16 eine nega tive Gleichspannung; so ergibt sich in der Spule 20 eine Verringerung und in der Spule 23 eine Zunahme des Stromes. Der Ring 26 wird dann von der Magnetspule 23 angezogen. Die Antriebsvorrichtung 13 wird dadurch in analoger Weise, wie oben beschrieben, beein flusst, mit dem Unterschied, dass die Dreh richtung der Achse 12 umgekehrt ist. Wenn die vom Detektor 16 erzeugte Gleichspannung eine Stärke erreicht, welche die Eigenschaften des Filters 18 störend beeinflussen könnten, zieht das erwähnte Relais im Apparat 22 an, wodurch mittels des Organs 35 der Konden sator 33 selbsttätig lcirzgeschlossen wird.
So bald die Stärke der Gleichspannung wieder unter den für das Filter 18 zulässigen Wert sinkt, fällt das Relais im Apparat 22 wieder ab und löst das Organ 35 den Kurzschluss über dem Kondensator 33. Es ergibt sich durch den Apparat 22 und das Organ 35 der Vorteil, dass das Filter jederzeit in der gewünschten Weise wirksam ist, wenn das Geschütz 14 sich innerhalb eines bestimmten Bereiches auf der einen oder der andern Seite der gewünschten Stellung befindet.