DE211359C

DE211359C -

Info

Publication number: DE211359C
Application number: DENDAT211359D
Authority: DE

Description

vf>iC|i?n!^:U')it- ein

dia W-i HA C >! cfelv\\k\ HiXs

&νκ.\ύ\\κι\ bei o
Πι: '-unWuuti

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 c. GRUPPE

Lagerung für Gyroskope. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1906 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich darauf, die Zentrierung des Gyroskops, d. h. die Aufhängung, der Schwungmasse im indifferenten Gleichgewicht zu bewirken, und zwar wird jener Mangel der Zentrierung beseitigt, welcher, kurz ausgedrückt, durch die Dicke der Rotationsachse entsteht. Zu diesem Zweck ist eine spezielle Lagerung der Rotationsachse des Gyroskops vorgesehen.

ίο Bisher ist es allgemein üblich, daß die Rotationsachse in zwei zylindrischen oder konischen Zapfenlagern läuft, wobei eine oder mehrere Schwungmassen zentriert auf der Rotationsachse sitzen. Die Verbindungslinie der Auflagepunkte der Rotationsachse in ihren beiden Lagern schneidet hierbei notwendigerweise die Schwungmasse unterhalb ihres Schwerpunktes, und zwar in einer Entfernung, welche dem Radius der Rotationsachse entspricht.

Der Angriffspunkt der Kräfte, welche bei der Rotation der Schwungmasse durch Reibung in den Auflagepunkten entstehen, liegt deshalb unter dem Massenmittelpunkt.

Diese Wirkungsweise ergibt sich aus den schematischen Darstellungen der Fig. 1 und 2. Die Rotationsachse e mit der Schwungmasse/ läuft vermittels Halslager im Rahmen a. Bei horizontaler Lage der Rotationsachse und gleieher Reibung in beiden Lagern bei ζ und Z₁ liegt der Angriffspunkt z₂ dieser Kräfte in der durch den Massenmittelpunkt senkrecht gelegenen Ebene x-x, .sofern ζ z₂ = Z₂ Z₁ ist. Die durch Reibung entstehenden Reaktionskräfte üben kein Drehmoment auf die Rotationsachse aus, da der Angriffspunkt Z₂ senkrecht unter dem Massenmittelpunkt m liegt.

Tritt aber eine Elevation der Rotationsachse ein, so liegt der Angriffspunkt Z₂ nicht mehr in der durch den Massenmittelpunkt m gelegten Senkrechten x-x, wie aus Fig. 2 unmittelbar ersichtlich ist. Hier ist demnach auf die Rotationsachse ein Drehmoment wirksam, d. h. die rotierende Masse ist nicht im indifferenten Gleichgewicht gelagert.

Die Aufgabe, die Gyroskopschwungmasse im indifferenten Gleichgewicht zu lagern und so zu verhüten, daß bei der Neigung der Achse derartige Drehmomente wirksam sind, ist dann gelöst, wenn die Verbindungslinien der symmetrischen Auflagepunkte der Rotationsachse nicht unterhalb des Massenmittelpunktes die Rotationsachse schneiden, sondern wenn sie durch den Massenmittelpunkt selbst gehen.

Eine technische Ausführungsform dieser Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus der Anordnung, wie sie in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt ist.

Fig. 3 stellt einen Grundriß auf den horizontalen Rahmen α mit dem horizontal geschnittnen, vertikal stehenden Rahmen b eines. Gyroskops dar. Der horizontal stehende Rahmen ist mit den Zapfen c c in den Zapfenlagern d d um eine horizontal stehende Achse drehbar angeordnet. In diesem Rahmen α ist die Rotationsachse e, welche die Schwungmasse f dreht, drehbar gelagert.

Fig. 4 stellt einen senkrechten Schnitt durch die Linie A-B der Fig. 3 dar. Die hier dargestellte Lagerung der Rotationsachse e bildet

den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Rotationsachse e lagert auf der rechten Seite mit ihrem Ende h in der gewöhnlichen Weise in dem Zapfenlager g. Auf der anderen Seite ist sie mit ihrem zu einer Hülse i ausgebildeten Ende auf dem Lagerzapfen k gelagert. Letzterer steht mit dem Rahmen a in fester Verbindung. Die Hülse i ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, mit der Welle e

ίο verschraubt. Dabei sind die LagerungsVerhältnisse auf beiden Seiten symmetrisch zur Mittellinie der Schwungmasse χ χ durchgeführt. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich, hängt die Rotationsachse e durch die Hülse i auf dem Zapfen k, während auf der anderen Seite der Zapfen h der Rotationsachse e in dem Lager g aufruht. Hierbei gehen die durch Strich bzw. Strichpunkt dargestellten Verbindungslinien der einander zugeordneten (symmetrischen) Auflagepunkte jedesmal durch den Massenmittelpunkt m der Schwungmasse f, was durch die gewöhnliche Lagerung nicht erreichbar ist. Bei Neigung der Rotationsachse ist hier kein Drehmoment auf die Schwungmasse wirksam, da hier der Angriffspunkt der Reibungskräfte stets in den Massenmittelpunkt fällt. Würde dagegen auch auf der linken Seite die in der Fig. 4 bei h und g rechts dargestellte Zapfenlagerung ausgeführt sein, so würde, wie dies bei den bisher üblichen Lagerungen der Fall ist, die Verbindungslinie der Auflagepunkte die Schwungmasse nicht im Schwerpunkt m, sondern unterhalb desselben schneiden, und die Schwungmasse würde im labilen statt im indifferenten Gleichgewicht gelagert sein.

Der gleiche Erfolg wie bei der geschilderten Anordnung kann auch dadurch erreicht werden, daß, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Rotationsachse e im Rahmen a in Spitzen 00 läuft. Auch hier geht die Verbindungslinie der Auflagepunkte, welche in diesem Falle durch eine einzige Linie y-y gegeben ist, durch den Schwerpunkt m der rotierenden Masse.

Ob bei den dargestellten Anordnungen eine oder mehrere Schwungmassen in Anwendung kommen, ist gleichgültig. Das Wesentliche ist ausschließlich, daß die Verbindungslinien der Auflagepunkte der Rotationsachse durch den Schwerpunkt der rotierenden Masse gehen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Lagerung für Gyroskope, dadurch gekennzeichnet, daß die hängend bzw. aufruhend angeordneten Enden der rotierenden Wellen derart gelagert sind, daß der Angriffspunkt von Drehmomenten bei horizontal liegender Achse in den Schwerpunkt der rotierenden Massen fällt.

2. Ausführungsform der Lagerung nach Anspruch 1, bei der die Rotationsachse in Spitzen läuft, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite die Spitze an der Rotationsachse, auf der anderen Seite am Führungslager angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.