DE2925411A1

DE2925411A1 - Magnetkompass

Info

Publication number: DE2925411A1
Application number: DE19792925411
Authority: DE
Inventors: Armin Rahn
Original assignee: PLATH FA C
Current assignee: PLATH FA C
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1979-06-23
Publication date: 1981-01-08
Also published as: SE453690B; FI801836A; DE2925411C2; GB2054848A; GB2054848B; FI78350C; FI78350B; SE8004595L; US4453317A

Description

Glawe, DeIfs, Moll & Pdicnei - ρ 9291/73 - Seite jK

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkompaß mit einem Kompaßkessel, einer durchsichtigen Kuppel, deren Rand mittels eines nach außen vorspringenden Flansches mit dem Kompaßkessel dicht verbindbar ist, und mit am Kompaßkessel fest vorgesehenen Halteeinricht'ngen, beispielsweise zum Lagern der Rose und/oder zur Verbindung mit einer Tragkonstruktion und/oder zur Verbindung mit einem Grid-Ring.

Die Herstellungskosten eines Kompasses hängen wesentlich von der Zahl seiner Komponenten, der Genauigkeit ihrer Bearbeitung und der Art Ihrer Verbindung ab. üblich ist es, den Kompaßkessel als den tragenden Teil des Kompasses aus starrem Material wie Metall herzustellen, das für die dichte Verbindung mit der Kuppel und den gegebenenfalls drehbaren Anschluß an die den Kompaß aufnehmenden Konstruktionsteile genauer Bearbeitung bedarf. 'Zr muß ferner dicht mit einem elastischen Dehnungsausgleicher verbunden sein und eine dicht verschließbare Füllöffnung aufweisen. Eine Vielzahl von Schraubverbindungen ist unvermeidlich .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompa: der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfacher aufgebaut und deshalb kostengünstiger herstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Kompaßkessel aus einem nachgiebigen Werkstoff besteht und die Halteeinrichtungen nahe dem mit der Kuppel verbundenen Rand des Kompaßkessels angeordnet sind.

030062/0239

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 9291/79 - Seite ß

Da der Kompaßkessel als solcher nachgiebig ist, braucht er nicht mit einer gesonderten Ausdehnungsmembran dicht verbunden zu werden. Beträchtliche Bedenken mußte allerdings der Umstand erwecken, daß ein aus nachgiebigem Werkstoff bestehender Kompaßkessel keine so starre und genaue Verbindung mit der tragenden Konstruktion und keine so sichere Befestigung der Rosenlagerung zu gestatten scheint. Diese Bedenken sind zwar berechtigt, können aber erfindungsgemäß dadurch überwunden werden, daß die Halteeinrichtungen, die beispielsweise zur Verbindung mit der tragenden Konstruktion oder zur Lagerung der Rose vorgesehen sind, sehr nahe dem mit der Kuppel verbundenen Rand des Kompaßkessels angeordnet sind. Durch die Verbindung mit der starren Kuppel wird nämlich dieser Rand formstabil versteift, so daß er trotz der Verwendung nachgiebigen Materials als praktisch starr betrachtet werden kann. Dies gilt um so mehr, wenn die Halteeinrichtungen an einem verdickten Teil des Kompaßkessels vorgesehen sind, der unmittelbar an den mit der Kuppel verbundenen Rand angrenzt.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann dank der Herstellung des Kessels aus nachgiebigem Werkstoff auch die Verbindung mit der Kuppel außerordentlich vereinfacht werden, nämlich dadurch, daß der Kessel mit einem an seinem Rand nach innen weisenden Kragen über den nach außen weisenden Flansch der Kuppel schnappbar ist. Infolge der im Rand des Kessels wirkenden, elastischen Ringspannung legen sich Rand und Kragen des Kessels dicht an der Oberfläche des Kuppelrandes an und bewirken dadurch nicht nur eine feste sondern auch eine dichte Verbindung. Auf weitere Befestigungs- und Dichtungsmittel kann man sehr häufig verzichten. Jedoch kann es vorteilhaft sein, wenn die Dichtigkeit durch bekannte Mittel verbessert wird, beispielsweise durch am Kesselrand angeordnete

030062/0239

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 9291/79 - Seite ^

, 2325411

* Ό'

Dichtungslippen, durch ein Haft- und Dichtungsmittel zwischen den aufeinanderliegenden Oberflächen des Kessels und der Kuppel oder durch eine am Rand des Kessels angeordnete, ringförmig spannbare Schelle. Diese kann auch die Sicherheit der Verbindung steigern, zumal bei solchen Kesselwerkstoffen, deren Elastizität begrenzt ist oder bei denen im Laufe der Zeit ein Nachlassen der elastischen Ringspannung befürchtet werden mui.

Dank der Versteifung des Kesselrandes durch den benachbarten Rand der Kuppel können unmittelbar im Kesselwerkstoff die Bohrungen vorgesehen werden, die als Lagerbohrungen für die kardanische Aufhängung der Rose dienen, wobei diese Bohrungen bei der Formung des Kessels bereits eingeformt werden können, ohne daß es später einer weiteren Bearbeitung bedarf. Die modernen Formungstechniken gestatten nämlich eine hohe Genauigkeit bezüglich Lage und Durchmesser der Bohrungen, so daß eine ausreichende Lagerqualität ohne weiteres erreichbar ist. Dies gilt sowohl für den Fall, daß ein Lagerzapfen sich in einer im Kessel vorgesehenen Bohrung drehen soll, als auch für den umgekehrten Fall, daß der Zapfen fest von der Bohrung gehalten werden soll. Im Normalfall ist es also nicht notwendig, in der Kesselbohrung eine gesonderte Lagerbuchse einzusetzen, obwohl die Erfindung dies nicht ausschließt. Die nachgiebige Ausführung des Kessels hat auch Montagevorteile beim Einsetzen des Rosen-Kardansystems. Auch wenn dies starr ist und fest mit den Lagerzapfen versehen ist, kann dies nämlich Dank der diagonalen Dehnbarkeit des Kompaßkessels in diesen eingesetzt werden.

Wünscht man jedoch aus irgendwelchen Gründen, daß das Kardansystem der Rose kesselseitig von einem starren Ring gehalten wird, ist es im Rahmen der Erfindung durchaus möglich, einen solchen starren Ring innerhalb des Kesselrandes unterzubringen und von dem nachgiebigen Material des Kessels

030062/0239

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 9291/79 - Seite ^

₃ 292541Ί

' τ'

ohne Schraubverbindungen und ohne die Notwendigkeit genauer Passungen halten zu lassen.

Auch die Verbindung des Kompaßkessels mit den äußeren Haltekonstruktionen ist dank der Aussteifung des Kesselrandes durch die Kuppel nicht nur unproblematisch sondern hat auch besondere Vorteile. Erfindungsgemäß kann nämlich der F.ompaßkessel nahe seinem mit der Kuppel verbundenen Rand an seiner Außenseite eine umlaufende Nut aufweisen, in -ie ein Befestigungsring einschnappbar ist. So wird eine ausreichend sichere Verbindung ohne die Notwendigkeit von Schraubverbindungen oder engen Maßtoleranzen erhalten. Die Montage gestaltet sich äußerst einfach. Die für den Befestigungsring vorgesehene Nut ist zweckmäßigerweise axial versetzt gegenüber dem Kuppelflansch, damit das Kesselmaterial beim Einschnappen des Befestigungsringes ausreichend radial nach innen nachgeben kann.

Auch für einen Grid-Ring kann an der Außenseite des Kompaßkessels eine umlaufende Nut vorgesehen sein, wobei die Maße in diesem Fall so gewählt sind, daß der Grid-Ring sich gegenüber dem Kessel verdrehen und dadurch einstellen läßt und dennoch in jeder eingestellten Lage ausreichend fest sitzt. Grid-Ring und Befestigungsring können ein einziges Teil bilden.

Schließlich können an der Außenseite des Kesselrandes weitere Nuten zur Befestigung weiterer Teile vorgesehen sein, wie insbesondere von Gehäuseteilen. Zu diesen kann auf der Oberseite des Kompasses eine Haube gehören, die einen Teil des Kompasses zum Schutz und/oder zur Aufnahme von Beleuchtungsteilen abdeckt, sowie ein unterseitiger Gehäuseteil, der ebenfalls oder anstelle der Haube mit einer Beleuchtungseinrichtung versehen sein kann, sofern das Kesselmaterial nach einem weiteren Merkmal der Erfindung lichtdurchlässig

03 0062/023 9. · >.-

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 9291/79 - Seite

-?■

ist. Auf diese Weise läßt sich mit sehr eir^Fachen Mitteln eine Beleuchtung der Rose von unten ermöglichen.

Als Füllverschluß für den Kessel ist eine Schraube nicht erfojQerlich, weil dank der Elastizität des Kesselwerkstoffs ein einschnappbarer Stopfen ausreichende Sicherheit und Dichtigkeit verspricht.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die "Rose in einem seitlich und unterhalb der Rose geschlossenen Korb enthalten. Da der Kessel insgesamt aus nachgiebigem Werkstoff besteht, kann er schwingen und seirv- Schwingung auf die Flüssigkeit übertragen. Davon wird jeaoch "ie Rose nicht in Mitleidenschaft gezogen, weil sie durch den Korb abgeschirmt wird.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Beispiel veranschaulicht. Darin zeigen:

Fig.1 einen Längsschnitt und

Fig.2 und 3 Teilschnitte durch den Bereich des Kessel- und Kuppelrandes bei alternativen Ausführungen.

Der Kompaßkessel 1 und die aus Glas bestehende Kuppel 2 bilden gemeinsam das geschlossene Kompaßgefäß, das mit Flüssigkeit gefüllt ist und Rosensystem 3 aufnimmt. Die Rose 4 ist in bekannter Weise drehbar gelagert im Kardankorb 5, der die Rose 4 seitlich und auf der Unterseite ge ohlossen umgibt und sie auch noch überragt. Dadurch wird sie von Turbulenzen im Flüssigkeitsbereich, die durch Schwingungen des Kessels entstehen könnten, ausreichend abgeschii.-.t. Der Kardankorb 5 ist um eine quer zur Zeichenebene stehende Achse in dem Kardanring 6 gelagert, der seinerseits mittels der Stifte 7 ^entsprechenden Bohrungen des Kessels gelagert ist.

030062/0239 -'⁹

ORIGINAL INSPECTED

Glawe, DeIfs, Moll & Partner -· ρ 9291/79 - Seite ff

Gemäß Fig.3 kann noch ein zweiter Kardanring 8 hinzutreten, der dann um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse in dem Kessel gelagert ist und eine Sehraganordnung des Kompasses, z.B. für Schotteinbau, gestattet.

Die Glaskuppel 2 hat am Rand einen nach außen vorspringenden Flansch 9. Dieser wird auf der Außenseite umfaßt von einem Kragen 10 des Kessels. Die Maße des Kragens 10 sowie sein axialer Abstand von der Stirnfläche 11 des Kessels ist so gewählt, daß diese Teile den Flansch 9 der Kuppel unter elastischer Spannung umgeben und dadurch nicht nur die gegenseitige Lage sichern sondern auch abdichten. Im Bereich der Fläche 11 können Dichtlippen vorgesehen sein. Es kann auch ein Kleb- oder Dichtmittel zwischen die Flächen eingeschlossen sein.

An den Rand des Kessels, unter welchem der Bereich des Kragens 10 und der Stirnfläche 11 verstanden sei, schließt sich ein verdickter Querschnittsbereich 12 des Kessels an. Dieser Teil 12 ist dank seiner Aussteifung durch den Flansch 9 und dank seiner Dicke verhältnismäßig starr und eignet sich daher zur Halterung des Rosensystems 3 sowie zur Anbringung an den äußeren, tragenden Strukturen. Dem letzteren Zweck dient der Befestigungsring 13, der in eine Nut 14 des Querschnittsteils 12 eingeschnappt ist. Seine Innenfläche sowie die Grundfläche der Nut 14 sind ein wenig konisch nach oben sich erweiternd ausgeführt, damit der Befestigungsring 13 leichter über die untere Nutbegrenzung hinübergeschoben werden kann. Diese kann radial nach innen ausweichen, weil sie radial innen nicht unmittelbar durch ein starres Bauteil abgestützt wird. Vielmehr befindet sich der abstützende Flansch 9 radial gegenüber der Nut 14 versetzt. Dennoch wirken der Flansch 9 und der Befestigungscing 13 versteifend zusammen auf den Bereich 12 des Kessels, indem der eine von innen und der andere von außen diesen Bereich starr festlegt.

030062/0239 ...10

ORIGINAL INSPECTED '

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 9251/79 - Seite ytS

Durch entsprechende Dimensionierung (Untermaß des Kragens 10 gegenüber dem Flansch 9; Übermaß der Nut 14 gegenüber dem Innendurchmesser des Befestigungsrings 13) hat man es in der Hand, den Bereich 12 gegen die beiden starren Bauteile elastisch vorzuspannen und dadurch seine relative Starrheit zu steigern und die Sicherheit einer Verbindung mit der Kuppel und dem Befestigungsring zu vergrößern.

Der Kragen 10 bildet an seiner Außenseite eine Nut 15, in die ein innerer Ringvorsprung 16 einer Haube 17 eingeschnappt ist, die dadurch fest mit dem Kompaß verbunden is- . Unterhalb und radial außerhalb des Querschittsbereichs 12 ist eine Vielzahl von meridial verlaufenden Rippen 18 vorgesehen, die jeweils eine nach radial außen offene Ausnehmung 19 bilden, die gemeinsam eine der Nut 15 entsprechende Ringnut zur Aufnahme eines Ringvorsprungs 20 eines unteren Gehäuseteils 21 bilden, der in der Gestalt identisch sein kann mit der Haube 17. Die Haube 17 bzw. der Gehäuseteil 21 besitzen Halterungen 22 für Beleuchtungskörper, die zweckmäßigerweise unter dem Kompaß im Gehäuseteil 21 vorgesehen werden, um durch den aus durchscheinendem Material bestehenden Kompaßkessel 1 und den Kardankorb 5 hindurch die Rose 4 zu beleuchten.

Der Kompaßkessel 1 hat eine Füllöffnung 23, die mittels des darin formschlüssig aufgrund elastischer Verformung vorrastbaren Stopfens 24 geschlossen werden kann. Der Kompaßkessel 1 kann in seinem unteren Bereich balgartige Querschnittsformen 25 besitzen, um trotz begrenzter Nachgiebigkeit, wie sie im Hinblick auf genügende Festigkeit im Randbereich des Kessels erwünscht ist, den Dehnungen bzw. Kontraktionen des Füllmediums hinreichend nachgeben zu können. Der Kessel besteht zweckmäßigerweise aus einem elastomerischen Werkstoff wie z.B. Polyurethan od.dgl., transparent und ggf. farbig, Shorehärte beispielsweise 70 bis 90.

An den Befestigungsring 13 schließt sich unten eine 7.ylinderkonsole 26 an, die im Querschnitt ebenso kreisförmig ist

030062/0239

... ϊ ι

ORIGINAL INSPECTED

Glawe, DeIfs, Moll & faru-er - ρ 9291/79 - Seite Λ/f

wie die Kuppel 2 und der Kessel 1. Wenn eine solche Zylinderkonsole vorhanden ist, ist der untere Gehäuseteil 21 entbehrlich. Die Beleuchtungskörper werden dann in der Zylinderkonsole bei 27 vorgesehen.

Wenn der Befestigungsring 13 mit verhältnismäßig geringer Vorspannung auf dem Kesselrand sitzt, so daß er diesem gegenüber verdrehbar ist, kann er als Grid-Ring benutzt werden. Er wird zu diesem Zweck auf seiner Oberseite mit entsprechenden Marken versehen. Statt dessen könnte selbstverständlich auch in ähnlicher Weise in einer Umfangsnut des Kesselrands ein gesonderter Grid-Ring angebracht sein.

Fig.2 veranschaulicht die Möglichkeit, das Kardansystem nicht unmittelbar im Querschnittsteil 12 des Kessels sondern in einem gesonderten, starren Ring 28 zu lagern, der in eine entsprechend geformte Nut des Kessels eingesetzt ist und darin aufgrund der elastischen Vorspannung des Kesselmaterials gehalten ist.

In Fig.3 ist bei 29 eine Schelle angedeutet, die den Kragen 10 fest über den Flansch 9 preßt. Sie mag aus einem umlaufenden Zugband, einem Spanndraht oder dergleichen bestehen.

030062/0239

. /S

Leerseite

Claims

Ansprüche

1.!Magnetkompaß mit einem Kompaßkessel, einer durchsich^v tigen Kuppel, deren Rand mittels eines nach außen vorspringenden Flansches mit dem Kompaßkessel dicht verbindbar ist, und mit am Kompaßkessel· fest vorgesehenen Haiteeinrichtungen, beispieisweise zum Lagern der Rose und/oder zur Verbindung mit einer Tragkonstruktion und/oder zur Verbindung mit einem Grid-Rinc dadurch gekennzeichnet, daß der Kompaßkessel (1) aus einem nachgiebigem Werkstoff besteht und die Haitee v::richtungen (7, 13) nahe dem mit der Kuppel (2) verbundenen Rand (10, 11) des Kompaßkessels (1) angeordnet sind.

2. Kompaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (7, 13) an einem an den Rand (10, 11) angrenzenden, verdickten Teil (12) des Kompaßkessels (1) angeordnet sind.

030062/0239

BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG, 4 030 448 (BLZ 200 800 00) · POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 · TELEGRAMM: SPECHTZIES

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 9291/79 - Seite ^

■I

3. Kompaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (1) mit einem an seinem Rand nach innen weisenden Kragen (10) über den Flansch (9) der Kuppel (2) schnappbar ist.

4. Kompaß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzapfen (7) des Rosenkardansystems (3) mit unmittelbar vom Kompaßkessel (1) gebildeten Bohrungen zusammenwirken.

5. Kompaß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Rosenkardansystem (3) zusammenwirkender Tragring (28) von dem Kompaßkessel (1) gehalten ist.

6. Kompaß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenäeite des Kompaßkessels (1) nahe dessen mit der Kuppel (2) verbundenem Rand (10, 11) eine umlaufende Nut (14) gebildet ist, in die ein Befestigungsring (13) einschnappbar ist.

7. Kompaß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Kompaßkessels (1) nahe dessen mit der Kuppel (2) verbundenen Rand (10, 11) eine umlaufende Nut (14) gebildet ist, in die ein Grid-Ring verdrehbar eingeschnappt ist.

8. Kompaß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Nut (15, 19) auf der Außenseite des Kompaßkessels zum Einschnappen von Gehäuseteilen (17, 21) vorgesehen ist.

9. Kompaßkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstopfen (24) in eine Bohrung (23) des Kompaßkessels (1) einschnappbar ist.

030062/0239 _

• m · -J

ORIGINAL INSPECTED

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 9291/79 - Seite γ

10. Kompaßkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rose (4) in einem seitlich und unterhalb der Rose geschlossenen Korb (5) enthalten ist.

11. Kompaß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselwerkstoff licht-durchlässig ist und unterhalb des Kessels (1) eine Beleuchtungseinrichtung (22, 27) vorgesehen ist.

030062/0239