EP0177745B1 - Device for reducing vibrations in periscopes or the like - Google Patents
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- EP0177745B1 EP0177745B1 EP85111048A EP85111048A EP0177745B1 EP 0177745 B1 EP0177745 B1 EP 0177745B1 EP 85111048 A EP85111048 A EP 85111048A EP 85111048 A EP85111048 A EP 85111048A EP 0177745 B1 EP0177745 B1 EP 0177745B1
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- damping
- tube
- damping means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/38—Arrangement of visual or electronic watch equipment, e.g. of periscopes, of radar
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/04—Superstructure
Definitions
- the invention relates to a device for reducing the vibrations of visual tubes and similar extendable, possibly also rotatable devices, such as e.g. Equipment carriers and antennas, for submarines.
- periscopes or similar tubular or rod-shaped devices are moved through the water in a fully or partially extended state, vibrations can occur on them, which make the use of these devices difficult or even impossible.
- One of the causes of the vibrations is the separation of vertebrae.
- a Kärmän vortex can form. The formation of eddies depends e.g. on the diameter of the pipe, the flow velocity and the temperature-dependent viscosity of the water.
- the vortex formation can be influenced by other devices deployed simultaneously or by turbulence generated by the tower of the submarine.
- the periscope gets into resonant vibrations, which continue even with further increase in speed, so that the use of the periscope over a relatively large speed range at which observation through the periscope is desired.
- the tube swings more to the sides than in the direction of travel.
- the extended free length of which was approximately 4.20 m lateral deflections of ⁇ 40 mm corresponding to an acceleration of 10 g and deflections in the direction of travel of approximately ⁇ 8 mm were observed at a certain speed, the frequency of the vibrations being approximately 7 was up to 8 Hz.
- Such bends in the periscope adversely affect its optical system, so that accurate observations are no longer possible.
- the invention has for its object to provide a device with which vibrations occurring in a periscope or a similar device extendable from a submarine are largely prevented, the device being simple, arranged directly on the periscope and possibly also to be retrofittable and which must not hinder the rotatability of the pipe and the retraction and extension of the same.
- a damping device is arranged on the periscope or on a similar device, which contains a damping mass which is movable in a vibration-damping manner and which absorbs at least a part of the oscillation deflections, which become unpleasant in particular at the lowest natural frequency of the tube, in a sufficiently wide frequency range .
- the damping device which can also be referred to as a vibration damper, is designed and arranged on a periscope of submarines in accordance with the special relationship.
- the damping device is preferably attached to the upper end of the periscope.
- An arrangement on top of the head of the periscope is optimal, possibly with the inclusion of devices located there, such as an antenna, the mass of which can be effective as part of the damping mass in this case.
- the damping mass surrounds the periscope and is on one or more fastening rings * ) DE-OS 23 17 840 vibration-elastically mounted, the fastening rings are attached to the tube by clamping or in another suitable manner.
- the damping mass is connected via springs, for example via resilient elements made of rubber or similar elastic material, in a hanging or standing arrangement with a fastening ring or clamped between two fastening rings. Suitable damping elements, in which sufficient damping properties are integrated, or additional friction dampers or hydraulic damping, can be provided to dampen the vibrations of the damping mass relative to the tube.
- the mass of the damped oscillatory damping mass is 0.5 to 10%, preferably 1 to 5% of the mass of the extended part of the periscope above its upper bearing.
- a damping mass of 3% or less is considered to be particularly advantageous, particularly with regard to the arrangement relationships.
- a damping measure (according to Lehr, see “Guide to Applied Mathematics and Mechanics", Verlag Teubner, 1961, page 65) from 0.1 to 0.3, preferably from about 0.2 at the 1st natural frequency, is aimed at for damping optimize over a frequency range which also results from the damping device comprises further resonance frequencies in the vicinity of the original natural frequency.
- the outer dimensions of the damping device are chosen so that the device can be pulled through the uppermost bearing located on the structure of the submarine. Therefore, only a relatively small radial relative movement between the damping mass and the pipe is sought. To limit these relative movements, especially if they are not caused by vibrations but by other forces, simple stop buffers must be provided between the pipe and the damping mass, which prevent damage to the pipe by the damping mass, but do not increase the diameter of the device.
- an outer shape is also to be selected which does not lead to more water being ejected behind the periscope when it is extended through the water surface while the submarine is traveling.
- An outer protective jacket which should have a streamlined shape that keeps water discharge low, is useful, also to protect the device against damage.
- the protective jacket can be designed as a pressure-resistant housing and contain a hydraulic damping agent such as silicone oil.
- the protective jacket is provided with openings for the entry and exit of the water, which results in greater damping, at least for the immersed damping device, due to the water present inside.
- the damping mass can be designed as a rotatable flow body, which is always set in the direction of travel regardless of the rotation of the periscope.
- FIG. 1 shows a conventional periscope device on which a damping device 10 according to the invention is attached.
- the periscope consists of the head 1, a hollow cylindrical tube 2, which can be, for example, 4.20 m long and essentially has a diameter of approximately 180 mm, a lower part 12 with a larger diameter, which is in an upper bearing 11 when the periscope is extended is rotatably mounted, which is located just below the upper surface 13 of the structure or tower.
- the lower part 12 can be guided in several other bearings, which are not shown. In the retracted state, the head 1 is pulled back through the bearing 11 to below the surface 13.
- the damping device 10 is attached to the pipe 2 as close as possible under the head 1.
- the annular damping mass 3 is clamped with gaps or gaps by means of resilient elements 6 in such a way that it can swing in any direction perpendicular to the axis A-A of the tube 2.
- the resilient elements 6 allow a limited movement of the damping mass 3, but dampen this movement at the same time.
- the resilient elements 6 can consist of natural or artificial rubber with a high internal friction when deformed.
- the elements 6 are fastened in recesses 6x in the fastening rings 4, 5 and in the damping mass 3 by gluing or pressing in or in a similar manner.
- At least four elements 6 of circular cross section are preferably inserted between a fastening ring and the damping mass, wherein they extend approximately parallel to the axis A-A of the tube 2.
- Fig. 2 shows a horizontal section through the two halves of a fastening ring 4, which is held together by screws 14 and clamped to the tube 2.
- a shock-resistant support 15 is provided below the bearing 11, against which the damping device 10 or at least the damping mass 3 abut when the periscope is retracted.
- the support 15 can consist of an elastic, damping material or of a device, not shown, which can be pivoted towards the damping device.
- the retraction of the periscope to below the upper surface 13 of the tower means that the outer dimensions of the damping device 10 are as possible not greater than the inside diameter of the bearing 11 at every angular position of the tube.
- the damping mass 3 a is arranged standing on a fastening ring 4, with commercially available hydraulic elements 6 a being used as resilient elements, which are fastened to the damping mass 3 a by means of a screw 50.
- the base 51 of the damper 6 a is firmly attached to the mounting ring 4 by screws, not shown, or in another suitable manner. So that the periscope cannot be damaged even with extraordinary forces and movements of the mass 3 a that cannot be attributed to vibrations, a stop buffer 49 is shown, for example, in the form of an inserted rubber ring inside the damping mass 3 a.
- 3 hydraulic dampers 6 a were used.
- the total spring range was 16 N / mm, the spring travel was about 3 to 4 mm, the damping 0.25 and the spring mass 5 to 6 kp.
- Fig. 4 are shown as resilient elements between the damping mass 3 g and the periscope 2 spiral springs 6 g made of metal, the axes of which lie in a plane that is perpendicular to the axis A-A of the periscope 2.
- Four straight spiral springs 6 g offset by 90 ° are indicated, which on the one hand rest at a point 133 on a plate 100 on the inside of the damping mass 3 g and, on the other hand, on a further plate 101, which bear against a tubular middle part 104 of the fastening ring 4 g is attached.
- the ends of the springs are held by screws 102 mounting plates 103 on one of the plates 100, 101.
- the springs 6 g are deflected from their neutral position and are alternately subjected to tension and pressure, deformations of the circular spring cross section C also being possible if the direction of movement is approximately transverse to the axis of a spring.
- a spiral spring can also be used in an annular manner between the central part 104 of the fastening ring 4 g and the annular damping mass 3 g.
- the springs 6 g are made of seawater-resistant, stainless steel. A protective jacket is therefore not necessary for the damping arrangement shown in FIG. 4, since other parts are also made from seawater-resistant material.
- the springs 6 g can be designed as wire rope springs, which are already good due to the friction between the individual wires Dampen the vibrations. Damping can also or additionally be achieved in that the damping mass 3 g rests on a friction lining 106 which is applied to an approximately horizontal surface of the fastening ring 4 g. Another friction lining 107 is provided on a loose upper ring 108. The ring 108 is pressed by adjusting screws 109, which are arranged in the upper part 105 of the fastening ring 4 g. With the help of the screws 109, the friction on the friction linings 106, 107 and thus also the damping can be adjusted at least in part.
- fastening ring 4 g being held together by screws 110 and being clamped to the periscope 2.
- bores 111 can be provided in the fastening ring.
- Fig. 5 shows a periscope, in which i.a. An additional device 60, for example an antenna, is arranged above the head 1 and the diameter of the tube 2 becomes smaller upwards.
- a damping mass 3 b hanging on a fastening ring 5 is shown.
- the damping device 10 is surrounded by a protective jacket 7 b, the outer shape of which is to be adapted both to the periscope and also to be designed to be streamlined for all occurring angular positions of the tube with regard to the water ejection when extending and when driving with the periscope extended.
- the protective jacket 7 b can form a housing which is pressure-resistant even at the greatest depth of immersion of the submarine.
- the housing can be filled with oil or with another hydraulic damping fluid. Silicone oil is preferred.
- the diameter of the protective jacket 7 b is smaller than the diameter of the lower part 12 of the tube, so that even in this embodiment the head 1 can be retracted through the upper bearing (not shown here) (see FIG. 1).
- the protective jacket 7 c forms a pressure-resistant housing, which can be filled with silicone oil.
- the damping mass 3 c is provided with approximately radially extending bores 71.
- the shape and size of the bores 71 and the existing spaces and gaps within the interior 8 of the protective jacket 7 c, which surround the damping mass 3 c, determine the extent of the damping in conjunction with the properties of the damping fluids and the elastic mounting.
- the protective sleeves 7 shown in FIGS. 5 and 6 can also not be designed to be pressure-resistant and can be provided with water inlet and outlet openings. With a suitable arrangement of these openings or with closable lower openings, the seawater itself can serve as a damping means.
- Fig. 7 shows a device in which the damping mass 3 is arranged within the tube 2.
- clamping between an upper and a lower fastening ring 4, 5 is expedient since the space in the tube 2 is not sufficient to permit larger movements of the mass 3.
- This embodiment would be advantageous since it does not require any change to the outer shape of the periscope, which has usually been developed to be optimal in terms of water ejection.
- the optical and other devices present in the periscope often do not readily permit the arrangement of a damping mass inside the tube.
- a rotatable damping mass 3 d which is designed as a flow profile and is arranged on the tube 2, is shown.
- the mass 3 d is supported by balls 91, 92 and bearing rings 91 d, 92 d on a mounting ring 4 d. It is supported in a radially movable manner by resilient elements 6 d on a ring 94 connected to a ball bearing 91 and is centered by the elements 6 d.
- a friction ring 93 is pressed by the springs 95, which rest in blind holes 95 d, against the other ball bearing 92. This damped radial movements of the damping mass 3 d are possible without the ability to rotate about the tube 2 is hindered.
- damping mass 3 d is in two parts and that the damping mass 3 d can be given a streamlined horizontal cross-section, in which it is, at least as long as it is wholly or partially in the water, in which by Arrow B sets the direction of travel indicated.
- This cross section must also be dimensioned such that it can be drawn in through the upper bearing.
- a rotatable damping device can also be arranged such that it can be shifted in height on the pipe, so that it is possible to always keep it at the height of the water surface and thus the water ejection of the pipe through which To keep the flow profile of the damping mass 3 d very small.
- the damping device 10 is arranged on the head 1 of a periscope 2.
- a fastening element designed as a ring or plate 4 e carries the damping mass 3 e on resilient elements 6.
- a protective jacket 7 e is expedient, which can be provided with openings for the passage or which is designed to be pressure-resistant and contains a damping liquid in its interior 8.
- the embodiment according to FIG. 11 is intended for a periscope, on the head 1 of which an additional device 60, for example a radar warning antenna, is arranged.
- an additional device 60 for example a radar warning antenna
- the additional device 60 can thus move with the damping mass 3 f and forms part of the mass effective for damping the vibrations of the periscope, so that the damping mass 3 f itself can be made correspondingly smaller.
- a protective jacket 7 can be provided, which closes the space 8 between the damping mass 7 f and the fastening ring 4 f to the outside.
- a bellows-like, flexible protective jacket 7 is required which does not exclude oscillating movements of the damping mass 3 f, but which, if appropriate, can itself also contribute to damping the vibrations.
- FIG. 12 shows two curves determined during a test.
- the damping factor was 0.168 (according to Lehr).
- test arrangement is not yet considered to be an optimal solution; rather, it can only be determined in the context of the present invention by means of further practical tests for certain submarines, driving conditions and periscopes, the possibilities of the manufacturer and the requirements of the users being coordinated with one another .
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verminderung der Schwingungen von Sehrohren und ähnlichen ausfahrbaren gegebenenfalls auch drehbaren Vorrichtungen, wie z.B. Geräteträgern und Antennen, bei Unterseebooten.The invention relates to a device for reducing the vibrations of visual tubes and similar extendable, possibly also rotatable devices, such as e.g. Equipment carriers and antennas, for submarines.
Werden Sehrohre oder ähnliche rohr- oder stangenförmige Vorrichtungen in ganz oder teilweise ausgefahrenem Zustand durch das Wasser bewegt, können an ihnen Schwingungen auftreten, die die Benutzung dieser Vorrichtungen erschweren oder sogar unmöglich machen. Eine der Ursachen für die Schwingungen ist in der Ablösung von Wirbeln zu sehen. Es kann sich unter bestimmten Bedingungen eine Kärmänsche Wirbelstraße bilden. Die Entstehung von Wirbeln hängt z.B. vom Durchmesser des Rohres, von der Anströmgeschwindigkeit und von der temperaturabhängigen Zähigkeit des Wassers ab. Außerdem kann die Wirbelbildung durch andere gleichzeitig ausgefahrene Geräte oder durch vom Turm des U-Bootes erzeugter Turbulenzen beeinflußt werden. Wenn die Frequenz der Wirbel sich bei zunehmender Wassergeschindigkeit beziehungsweise Fahrtgeschwindigkeit des Unterseebootes an die Eigenfrequenz des Sehrohres annähert, gerät das Sehrohr in Resonanzschwingungen, die auch bei weiterer Erhöhung der Geschwindigkeit noch andauern, so daß die Benutzung des Sehrohres über einen verhältnismäßig großen Geschwindigkeitsbereich, bei dem eine Beobachtung durch das Sehrohr erwünscht ist, beeinträchtigt wird.If periscopes or similar tubular or rod-shaped devices are moved through the water in a fully or partially extended state, vibrations can occur on them, which make the use of these devices difficult or even impossible. One of the causes of the vibrations is the separation of vertebrae. Under certain conditions, a Kärmän vortex can form. The formation of eddies depends e.g. on the diameter of the pipe, the flow velocity and the temperature-dependent viscosity of the water. In addition, the vortex formation can be influenced by other devices deployed simultaneously or by turbulence generated by the tower of the submarine. If the frequency of the vortex approaches the natural frequency of the periscope with increasing water speed or cruising speed of the submarine, the periscope gets into resonant vibrations, which continue even with further increase in speed, so that the use of the periscope over a relatively large speed range at which observation through the periscope is desired.
Da sich die Wirbel abwechselnd an den beiden Seiten des Sehrohres ablösen, schwingt das Rohr stärker zu den Seiten hin als in Fahrtrichtung. Bei einem Sehrohr, dessen ausgefahrene freie Länge etwa 4,20 m betrug, wurden bei einer bestimmten Geschwindigkeit seitliche Ausschläge von ±40 mm entsprechend einer Beschleunigung von 10 g und Ausschläge in Fahrtrichtung von etwa ±8 mm beobachtet, wobei die Frequenz der Schwingungen etwa 7 bis 8 Hz betrug. Derartige Verbiegungen des Sehrohres beeinflussen dessen optisches System in nachteiliger Weise, so daß genaue Beobachtungen nicht mehr möglich sind.Since the vertebrae alternate on the two sides of the periscope, the tube swings more to the sides than in the direction of travel. With a periscope, the extended free length of which was approximately 4.20 m, lateral deflections of ± 40 mm corresponding to an acceleration of 10 g and deflections in the direction of travel of approximately ± 8 mm were observed at a certain speed, the frequency of the vibrations being approximately 7 was up to 8 Hz. Such bends in the periscope adversely affect its optical system, so that accurate observations are no longer possible.
Zur Dämpfung von Schwingungen an hohen, schlanken Bauwerken, wie z.B. Schornsteinen, Masten oder Antennen, wurde bereits vorgeschlagen, ringförmige Dämpfermassen über federnde oder schwingungsdämpfende Elemente nahe dem oberen Ende dieser Bauwerke anzuordnen. Die bekannten Lösungen (z.B. US-A-3188644), bei denen die Schwingungen im wesentlichen durch Wind erregt werden, sind jedoch nicht ohne weiteres auf Sehrohre oder ähnliche Vorrichtungen an U-Booten übertragbar, bei denen die Schwingungen durch die Wasserströmung erzeugt werden und die besonderen Bedingungen auf einem Unterseeboot zu beachten sind.For damping vibrations on tall, slim structures, e.g. Chimneys, masts or antennas have already been proposed to arrange ring-shaped damper masses via resilient or vibration-damping elements near the upper end of these structures. The known solutions (e.g. US-A-3188644), in which the vibrations are essentially excited by wind, are however not readily transferable to periscopes or similar devices on submarines, in which the vibrations are generated by the water flow and special conditions on a submarine must be observed.
Für einen ausfahrbaren Antennenträger eines U-Bootes wurde schon vorgeschlagen, den rohrförmigen Antennenträger mit einer ebenfalls ausfahrbaren Strömungsprofilverkleidung zu versehen. *) Da die eingefahrene Verkleidung eine feste Lagerung des Antennenträgers oben im Turm ausschließt, ist hier weiter vorgesehen, das obere Lager des Antennenträgers unterhalb der Verkleidung über eine Traverse mit einer festen Führung zu verbinden, an der entlang die Traverse beim Ausfahren nach oben verschoben wird. Obwohl die Strömungsprofilverkleidung die Wirbelbildung günstig beeinflussen kann, lassen sich Schwingungen nicht für alle in der Praxis auftretenden Bedingungen vermeiden. Nachteilig ist bei dieser Lösung der Aufwand für das Ausfahren von Antennenträgern und Verkleidung, die geringere Steifigkeit des an der Traverse befindlichen oberen Lagers und die sich aus der zusätzlichen Verkleidung ergebende Erhöhung des Schwerpunktes der gesamten Einrichtung.For an extendable antenna carrier of a submarine, it has already been proposed to provide the tubular antenna carrier with a likewise extendable flow profile cladding. * ) Since the retracted cladding precludes a fixed mounting of the antenna carrier at the top of the tower, it is also intended here to connect the upper bearing of the antenna carrier below the cladding via a crossbar with a fixed guide, along which the crossbar is moved upwards when extending . Although the flow profile cladding can favorably influence the formation of eddies, vibrations cannot be avoided for all conditions that occur in practice. Disadvantages of this solution are the effort for extending the antenna supports and cladding, the lower rigidity of the upper bearing located on the crossmember and the increase in the center of gravity of the entire device resulting from the additional cladding.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der bei einem Sehrohr oder einer ähnlichen aus einem Unterseeboot ausfahrbaren Vorrichtung auftretende Schwingungen weitgehend verhindert werden, wobei die Einrichtung einfach ausgebildet, direkt am Sehrohr angeordnet und gegebenenfalls auch noch nachträglich anbringbar sein soll und die die Drehbarkeit des Rohres sowie das Einund Ausfahren desselben nicht behindern darf.The invention has for its object to provide a device with which vibrations occurring in a periscope or a similar device extendable from a submarine are largely prevented, the device being simple, arranged directly on the periscope and possibly also to be retrofittable and which must not hinder the rotatability of the pipe and the retraction and extension of the same.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird an dem Sehrohr beziehungsweise an einer ähnlichen Vorrichtung eine Dämpfungseinrichtung angeordnet, die eine in schwingungsdämpfender Weise bewegliche Dämpfungsmasse enthält, welche wenigstens einen Teil der Schwingungsausschläge, die insbesondere bei der niedrigsten Eigenfrequenz des Rohres unangenehm werden, in einem ausreichend breiten Frequenzbereich absorbiert. Die auch als Schwingungstilger zu bezeichnende Dämpfungseinrichtung ist entsprechend den besonderen Verhältnisses an einem Sehrohr von U-Booten ausgebildet und angeordnet. Vorzugsweise wird die Dämpfungseinrichtung am oberen Ende des Sehrohres angebracht. Optimal ist eine Anordnung oben auf dem Kopf des Sehrohres, gegebenenfalls unter Einbeziehung von dort befindlichen Einrichtungen wie z.B. einer Antenne, deren Masse in diesem Fall als Teil der Dämpfungsmasse wirksam werden kann. Auch eine Anordnung im Kopf des Sehrohres oder unmittelbar darunter innerhalb des Rohres wäre als sehr günstig anzusehen, Derartige Anordnungen erfordern jedoch erhebliche konstruktive Änderungen am Sehrohr. Zur Verwendung bei Sehrohren üblicher Konstruktion wird daher die Anbringung einer schwingungsfähig gelagerten, ringförmigen, teilbaren Dämpfungsmasse unterhalb des Kopfes des Sehrohres vorgesehen. Die Dämpfungsmasse umgibt das Sehrohr und ist an einem oder mehreren Befestigungsringen
*) DE-OS 23 17 840 schwingungsdämpfend elastisch gelagert, wobei die Befestigungsringe durch Klemmung oder in anderer geeigneter Weise an dem Rohr angebracht sind. Die Dämpfungsmasse wird über Federn z.B. über federnde Elemente aus Gummi oder ähnlichem elastischen Material in hängender oder stehender Anordnung mit einem Befestigungsring verbunden oder zwischen zwei Befestigungsringen eingespannt. Zur Dämpfung der Schwingungen der Dämpfungsmasse relativ zum Rohr können geeignete federnde Elemente, in denen ausreichende Dämpfungseigenschaften integriert sind, oder zusätzliche Reibungsdämpfer oder eine hydraulische Dämpfung vorgesehen werden.To solve this problem, a damping device is arranged on the periscope or on a similar device, which contains a damping mass which is movable in a vibration-damping manner and which absorbs at least a part of the oscillation deflections, which become unpleasant in particular at the lowest natural frequency of the tube, in a sufficiently wide frequency range . The damping device, which can also be referred to as a vibration damper, is designed and arranged on a periscope of submarines in accordance with the special relationship. The damping device is preferably attached to the upper end of the periscope. An arrangement on top of the head of the periscope is optimal, possibly with the inclusion of devices located there, such as an antenna, the mass of which can be effective as part of the damping mass in this case. An arrangement in the head of the periscope or directly below it within the tube would also be regarded as very cheap. However, such arrangements require considerable structural changes to the periscope. For use with conventional eye tubes, the attachment of an oscillating, ring-shaped, divisible damping mass is therefore provided below the head of the eye tube. The damping mass surrounds the periscope and is on one or more fastening rings
* ) DE-OS 23 17 840 vibration-elastically mounted, the fastening rings are attached to the tube by clamping or in another suitable manner. The damping mass is connected via springs, for example via resilient elements made of rubber or similar elastic material, in a hanging or standing arrangement with a fastening ring or clamped between two fastening rings. Suitable damping elements, in which sufficient damping properties are integrated, or additional friction dampers or hydraulic damping, can be provided to dampen the vibrations of the damping mass relative to the tube.
Die Masse der gedämpft schwingungsfähigen Dämpfungsmasse beträgt 0,5 bis 10%, vorzugsweise 1 bis 5% der Masse des ausgefahrenen Teils des Sehrohres oberhalb dessen oberen Lagers. Eine Dämpfungsmasse von 3% oder weniger wird als besonders vorteilhaft insbesondere bezüglich der Anordnungsverhältnisse angesehen. Ein pämpfungsmaß (nach Lehr, s. "Leitfaden der angewandten Mathematik und Mechanik", Verlag Teubner, 1961, Seite 65) von 0,1 bis 0,3 vorzugsweise von etwa 0,2 bei der 1. Eigenfrequenz wird angestrebt, um die Dämpfung über einem Frequenzbereich zu optimieren, der auch durch die Dämpfungseinrichtung hervorgerufen weitere Resonanzfrequenzen in der Nähe der ursprünglichen Eigenfrequenz umfaßt.The mass of the damped oscillatory damping mass is 0.5 to 10%, preferably 1 to 5% of the mass of the extended part of the periscope above its upper bearing. A damping mass of 3% or less is considered to be particularly advantageous, particularly with regard to the arrangement relationships. A damping measure (according to Lehr, see "Guide to Applied Mathematics and Mechanics", Verlag Teubner, 1961, page 65) from 0.1 to 0.3, preferably from about 0.2 at the 1st natural frequency, is aimed at for damping optimize over a frequency range which also results from the damping device comprises further resonance frequencies in the vicinity of the original natural frequency.
Die äußeren Abmessungen der Dämpfungseinrichtung werden so gewählt, daß die Einrichtung durch das oberste, am Aufbau des U-Bootes befindliche Lager hindurchgezogen werden kann. Es wird daher auch eine nur verhältnismäßig kleine radiale Relativbewegung zwischen der Dämpfungsmasse und dem Rohr angestrebt. Zur Begrenzung dieser Relativbewegungen, insbesondere wenn sie nicht durch Schwingungen, sondern durch andere Kräfte hervorgerufen werden, sind einfache Anschlagpuffer zwischen Rohr und Dämpfungsmasse vorzusehen, die eine Beschädigung des Rohres durch die Dämpfungsmasse verhindern, den Durchmesser der Einrichtung aber nicht vergrößern. Bei bevorzugten Ausführungen der Dämpfungseinrichtung ist ferner eine äußere Form zu wählen, die nicht zu einem stärkeren Wasserauswurf hinter dem Sehrohr führt, wenn es durch die Wasseroberfläche während der Fahrt des U-Bootes ausgefahren wird. Ein äußerer Schutzmantel, der eine strömungsgünstige, den Wasserauswurf gering haltende Form besitzen sollte, ist zweckmäßig, auch um die Einrichtung gegen Beschädigungen zu schützen. Der Schutzmantel kann als druckfestes Gehäuse ausgebildet sein und ein hydraulisches Dämpfungsmittel wie beispielsweise Siliconöl enthalten. In einer anderen, bevorzugten Ausführung ist der Schutzmantel mit öffnungen zum Eintritt und Austritt des Wassers versehen, wodurch sich wenigstens für die eingetauchte Dämpfungseinrichtung eine stärkere Dämpfung infolge des im Inneren vorhandenen Wassers ergibt.The outer dimensions of the damping device are chosen so that the device can be pulled through the uppermost bearing located on the structure of the submarine. Therefore, only a relatively small radial relative movement between the damping mass and the pipe is sought. To limit these relative movements, especially if they are not caused by vibrations but by other forces, simple stop buffers must be provided between the pipe and the damping mass, which prevent damage to the pipe by the damping mass, but do not increase the diameter of the device. In preferred embodiments of the damping device, an outer shape is also to be selected which does not lead to more water being ejected behind the periscope when it is extended through the water surface while the submarine is traveling. An outer protective jacket, which should have a streamlined shape that keeps water discharge low, is useful, also to protect the device against damage. The protective jacket can be designed as a pressure-resistant housing and contain a hydraulic damping agent such as silicone oil. In another preferred embodiment, the protective jacket is provided with openings for the entry and exit of the water, which results in greater damping, at least for the immersed damping device, due to the water present inside.
Zur Verminderung des Strömungswiderstandes der Dämpfungseinrichtung und des Wasserauswurfs kann die Dämpfungsmasse in einer anderen bevorzugten Ausführung als drehbarer Strömungskörper ausgebildet sein, der sich unabhängig von der Drehung des Sehrohrs stets in Fahrtrichtung einstellt.In another preferred embodiment, to reduce the flow resistance of the damping device and the water ejection, the damping mass can be designed as a rotatable flow body, which is always set in the direction of travel regardless of the rotation of the periscope.
Weitere Einzelheiten sind in den Patentansprüchen angegeben und werden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen, die Beispiele verschiedener Sehrohre zeigen, beschrieben. In diesen vereinfachten Zeichnungen ist eine Anzahl verschiedener Lösungsmöglichkeiten dargestellt. Die für einen einzelnen Anwendungsfall zweckmässige Ausführung einer Dämpfungseinrichtung ist unter Berücksichtigung des vorgesehenen Sehrohres o.ä., der für notwendig gehaltenen Dämpfung und der operationsbedingungen des Bootes usw. zu wählen, wobei auch Einzelheiten einer Ausführung bei einer anderen verwendet werden können.Further details are given in the patent claims and are described with reference to the attached schematic drawings, which show examples of different periscopes. A number of different solutions are shown in these simplified drawings. The appropriate design of a damping device for an individual application is to be selected taking into account the intended periscope or similar, the damping deemed necessary and the operating conditions of the boat, etc., whereby details of one version can also be used in another.
Es zeigen:
- Fig. 1 Eine Dämpfungseinrichtung an einem Sehrohr, wobei die Teile dieser Einrichtung vertikal geschnitten sind, sowie das oberste Lager für das ausgefahrene Sehrohr,
- Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch einen Befestigungsring entsprechend 11-11 in Fig. 1,
- Fig. 3 eine Dämpfungseinrichtung mit drei hydraulischen Dämpfern,
- Fig. 4 eine Dämpfungseinrichtung mit Metallfeder,
- Fig. 5 eine weitere Dämpfungseinrichtung mit einem druckfesten Schutzmantel,
- Fig. 6 eine weitere Dämpfungseinrichtung mit einem druckfesten Schutzmantel für die Aufnahme eines flüssigen Dämpfungsmittels und mit Bohrungen in der Dämpfungsmasse für die Beeinflussung des Durchflusses des Dämpfungsmittels,
- Fig. 7 eine weitere Dämpfungseinrichtung, die innerhalb des Rohres unter dem Kopf des Sehrohres angeordnet ist,
- Fig. 8 eine weitere Dämpfungseinrichtung, bei der Dämpfungsmasse als um das Rohr drehbarer Strömungskörper ausgebildet ist,
- Fig. 9 einen horizontalen Schnitt durch die Dämpfungsmasse entsprechend X-X in Fig. 9,
- Fig. 10 eine weitere Dämpfungseinrichtung, die oben auf einem Sehrohr angeordnet ist,
- Fig. 11 eine weitere Dämpfungseinrichtung, die unter einem oberen Zusatzgerät oben auf dem Sehrohr angeordnet ist,
- Fig. 12 ein Diagramm mit 2 Kurven, die das frequenzabhängige Schwingungsverhalten eines Sehrohres mit und ohne Dämpfungseinrichtung zeigen.
- 1 is a damping device on a periscope, the parts of this device are cut vertically, and the top bearing for the extended periscope,
- 2 is a horizontal section through a mounting ring corresponding to 11-11 in Fig. 1,
- 3 shows a damping device with three hydraulic dampers,
- 4 a damping device with metal spring,
- 5 shows a further damping device with a pressure-resistant protective jacket,
- 6 shows a further damping device with a pressure-resistant protective jacket for receiving a liquid damping agent and with bores in the damping mass for influencing the flow of the damping agent,
- 7 a further damping device which is arranged inside the tube under the head of the periscope,
- 8 shows a further damping device in which the damping mass is designed as a flow body which can be rotated around the tube,
- 9 is a horizontal section through the damping mass corresponding to XX in Fig. 9,
- 10 shows a further damping device, which is arranged on top of a periscope,
- 11 shows a further damping device which is arranged under an upper additional device on top of the periscope,
- Fig. 12 is a diagram with 2 curves showing the frequency-dependent vibration behavior of a periscope with and without a damping device.
In allen Zeichnungen werden nachstehende Bezugsziffern für die Teile gleicher Funktion benutzt, auch wenn die äußere Form der Teile unterschiedlich ist: 1 = Kopf des Sehrohrs, 2 = Rohr des Sehrohrs, 3 = Dämpfungsmasse, 4 = unterer Befestigungsring, 5 = oberer Befestigungsring, 6 = federnde Elemente, 7 = Schutzmantel, 8 = Raum innerhalb des Schutzmantels, 10 = Dämpfungseinrichtung insgesamt. Soweit es zweckmäßig schien, wurden diese Teile durch zusätzliche kleine Buchstaben unterschieden.In all drawings, the following reference numbers are used for the parts with the same function, even if the outer shape of the parts is different: 1 = head of the periscope, 2 = tube of the periscope, 3 = damping compound, 4 = lower fastening ring, 5 = upper fastening ring, 6 = resilient elements, 7 = protective jacket, 8 = space inside the protective jacket, 10 = total damping device. As far as it seemed appropriate, these parts were distinguished by additional small letters.
Fig. 1 zeigt eine übliche Sehrohreinrichtung, an der eine erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung 10 angebracht ist.1 shows a conventional periscope device on which a damping
Das Sehrohr besteht aus dem Kopf 1, einem hohlzylindrischen Rohr 2, das beispielsweise 4,20 m lang sein kann und im wesentlichen einen Durchmesser von etwa 180 mm hat, einem unteren Teil 12 mit größerem Durchmesser, der bei ausgefahrenem Sehrohr in einem oberen Lager 11 drehbar gelagert ist, das sich dicht unter der oberen Fläche 13 des Aufbaus oder Turms befindet. Der untere Teil 12 kann in mehreren weiteren Lagern geführt sein, die nicht dargestellt sind. In eingefahrenem Zustand ist der Kopf 1 bis unter die Fläche 13 durch das Lager 11 hindurch zurückgezogen.The periscope consists of the
Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird die Dämpfungseinrichtung 10 möglichst dicht unter dem Kopf 1 an dem Rohr 2 angebracht. Zwischen einem unteren und einem oberen Befestigungsring 4,5 ist die ringförmige Dämpfungsmasse 3 mit Zwischenräumen oder Spalten mittels federnder Elemente 6 so eingespannt, daß sie in einer Ebene rechtwinklig zur Achse A-A des Rohres 2 nach jeder Richtung hin schwingen kann. Die federnden Elemente 6 lassen eine begrenzte Bewegung der Dämpfungsmasse 3 zu, dämpfen diese Bewegung aber zugleich. Die federnden Elemente 6 können aus natürlichen Oder künstlichem Gummi mit einer hohen inneren Reibung bei Verformung bestehen. Die Elemente 6 werden in Vertiefungen 6x in den Befestigungsringen 4, 5 und in der Dämpfungsmasse 3 durch Einkleben oder Einpressen oder in ähnlicher Weise befestigt. Vorzugsweise werden wenigstens vier Elemente 6 von kreisförmigem Querschnitt jeweils zwischen einem Befestigungsring und der Dämpfungsmasse eingesetzt, wobei sie sich etwa parallel zur Achse A-A des Rohres 2 erstrecken.In the embodiment according to FIG. 1, the damping
Die Dämpfungsmasse 6 und die Befestigungsringe 4, 5 sind zweiteilig, so daß sie jederzeit an einem Rohr 2 angebracht beziehungsweise von ihm z.B. zum Zwecke der Wartung gelöst werden können. Fig. 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die beiden Hälften eines Befestigungsrings 4, der durch Schrauben 14 zusammengehalten und an dem Rohr 2 festgeklemmt wird.The damping
In Fig. 1 ist unterhalb des Lagers 11 eine schockfeste Abstützung 15 vorgesehen, an der die Dämpfungseinrichtung 10 oder wenigstens die Dämpfungsmasse 3 bei eingefahrenem Sehrohr anliegen. Die Abstützung 15 kann aus einem elastischen, dämpfenden Material bestehen oder aus einer nicht dargestellten Einrichtung, die an die Dämpfungseinrichtung herangeschwenkt werden kann.In Fig. 1, a shock-
Das Einfahren des Sehrohres bis unter die obere Fläche 13 des Turms bedingt, daß die äußeren Abmessungen der Dämpfungseinrichtung 10 möglichst bei jeder Winkelstellung des Rohres nicht größer sind als der Innendurchmesser des Lagers 11.The retraction of the periscope to below the
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist die Dämpfungsmasse 3 a auf einem Befestigungsring 4 stehend angeordnet, wobei als federnde Elemente handelsübliche, hydraulische Elemente 6 a verwendet werden, die mittels einer Schraube 50 an der Dämpfungsmasse 3 a befestigt sind. Die Grundfläche 51 der Dämpfer 6 a wird an dem Befestigungsring 4 durch nicht dargestellte Schrauben oder in anderer geeigneter Weise fest angebracht. Damit das Sehrohr auch bei außergewöhnlichen, nicht auf Schwingungen zurückzuführenden Kräften und Bewegungen der Masse 3 a nicht beschädigt werden kann, ist ein Anschlagpuffer 49 beispielsweise in Form eines eingelegten Gummiringes im Inneren der Dämpfungsmasse 3 a dargestellt.In the embodiment according to FIG. 3, the damping mass 3 a is arranged standing on a
Bei einem ausgeführten Beispiel gemäß etwa der Fig. 3 wurden 3 hydraulische Dämpfer 6 a verwendet. Der Gesamtfederbereich betrug 16 N/ mm, der Federweg betrug etwa 3 bis 4 mm, die Dämpfung 0,25 und die federnde Masse 5 bis 6 kp.3, 3
Bei Versuchen mit einem in Sehrohrtiefe getaucht fahrenden U-Boot, an dessen Sehrohr ein solcher Schwingungstilger angebracht war, wurde eine deutliche Verminderung der Schwingungen gegenüber Vergleichsversuchen ohne Schwingungstilger festgestellt.In experiments with a submarine immersed in the periscope, to whose periscope such a vibration damper was attached, a significant reduction in vibrations was found compared to comparative experiments without a vibration damper.
In Fig. 4 sind als federnde Elemente zwischen der Dämpfungsmasse 3 g und dem Sehrohr 2 Spiralfedern 6 g aus Metall dargestellt, deren Achsen in einer Ebene liegen, die rechtwinklig zur Achs A-A des Sehrohres 2 ist. Es sind vier um 90° versetzte, gerade Spiralfedern 6 g angedeutet, die einerseits an einer Stelle 133 an einer Platte 100 an der Innenseite der Dämpfungsmasse 3 g und andererseits an einer weiteren Platte 101 anliegen, die an einem rohrförmigen mittleren Teil 104 des Befestigungsrings 4 g angebracht ist. Die Enden der Federn werden mittels Schrauben 102 Befestigungsplatten 103 an einer der Platten 100, 101 gehalten. Bei radialen Bewegungen der Dämpfungsmasse 3 g werden die Federn 6 g aus ihrer neutralen Stellung ausgelenkt und wechselweise auf Zug und Druck beansprucht, wobei auch Verformungen des kreisförmigen Federquerschnitts C möglich sind, wenn die Bewegungsrichtung etwa quer zur Achse einer Feder liegt.In Fig. 4 are shown as resilient elements between the damping
Obwohl vier gerade Spiralfedern ausreichend sind, in jeder Richtung auftretende Schwingungen zu dämpfen, können auch mehr oder weniger Federn verwendet werden. In einer nicht dargestellten Ausführung kann auch eine Spiralfeder ringförmig zwischen dem mittleren Teil 104 des Befestigungsringes 4 g und der ringförmigen Dämpfungsmasse 3 g eingesetzt werden.Although four straight coil springs are sufficient to dampen vibrations occurring in any direction, more or fewer springs can also be used. In an embodiment not shown, a spiral spring can also be used in an annular manner between the
Die Federn 6 g bestehen aus seewasserbeständigem, rostfreiem Stahl. Für die in Fig. 4 gezeigte Dämpfungsanordnung ist daher ein Schutzmantel nicht erforderlich, da auch anderen Teile aus seewasserbeständigem Material hergestellt werden.The
Die Federn 6 g können als Drahtseilfedern ausgebildet sein, die infolge der Reibung zwischen den einzelnen Drähten bereits eine gute Dämpfung der Schwingungen bewirken. Eine Dämpfung kann auch oder zusätzlich dadurch erreicht werden, daß die Dämpfungsmasse 3 g auf einem Reibbelag 106 aufliegt, der auf eine etwa horizontale Fläche des Befestigungsringes 4 g aufgebracht ist. Ein weiterer Reibbelag 107 ist an einem losen oberen Ring 108 vorgesehen. Der Ring 108 wird durch Einstellschrauben 109 angedrückt, die im oberen Teil 105 des Befestigungsringes 4 g angeordnet sind. Mit Hilfe der Schrauben 109 läßt sich die Reibung an den Reibbelägen 106, 107 und damit auch die Dämpfung wenigstens zum Teil einstellen. Auch die in Fig. 4 dargestellten ringförmigen Teile der Dämpfungseinrichtung 10 sind zweiteilig, wobei z.B. der Befestigungsring 4 g durch Schrauben 110 zusammengehalten und an das Sehrohr 2 geklemmt wird. Um den Ablauf von Wasser aus dem Raum zwischen der Dämpfungsmasse 3 g und dem mittleren Teil 104 des Befestigungsringes 4 g zu ermöglichen, können im Befestigungsring Bohrungen 111 vorgesehen sein.The
Fig. 5 zeigt ein Sehrohr, bei dem u.a. über dem Kopf 1 noch ein Zusatzgerät 60, beispielsweise eine Antenne, angeordnet ist und bei dem der Durchmesser des Rohres 2 nach oben kleiner wird. Bei dieser Ausführung ist eine an einem Befestigungsring 5 hängende Dämpfungsmasse 3 b dargestellt. Die Dämpfungseinrichtung 10 ist von einem Schutzmantel 7 b umgeben, dessen äußere Form sowohl an das Sehrohr anzupassen ist, als auch hinsichtlich des Wasserauswurfs beim Ausfahren und bei der Fahrt mit ausgefahrenem Sehrohr strömungsgünstig für alle vorkommenden Winkelstellungen des Rohres ausgebildet sein soll.Fig. 5 shows a periscope, in which i.a. An
Der Schutzmantel 7 b kann ein Gehäuse bilden, das auch noch bei der größten Tauchtiefe des U-Bootes druckfest ist. Das Gehäuse kann mit öl oder mit einer anderen hydraulischen Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sein. Siliconöl wird bevorzugt. Der Durchmesser des Schutzmantels 7 b ist kleiner als Durchmesser des unteren Teiles 12 des Rohres, so daß auch bei dieser Ausführung der Kopf 1 bis durch das hier nicht gezeigte obere Lager eingefahren werden kann (vergl. Fig. 1).The
Auch bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführung bildet der Schutzmantel 7 c ein druckfestes Gehäuse, das mit Siliconöl gefüllt sein kann. Zur Beeinflussung der Dämpfung durch die Flüssigkeit ist die Dämpfungsmasse 3 c mit etwa radial verlaufenden Bohrungen 71 versehen. Die Form und Größe der Bohrungen 71 sowie der vorhandenen Zwischenräume und Spalte innerhalb des Innenraumes 8 des Schutzmantels 7 c, die die Dämpfungsmasse 3 c umgeben, bestimmen in Verbindung mit den Eigenschaften der Dämpfungsflüssigkeiten und der elastischen Lagerung das Ausmaß der Dämpfung.In the embodiment shown in Fig. 6, the
Die in Fig. 5 und 6 dargestellten Schutzmäntel 7 können auch nicht druckfest ausgeführt sein und mit Wasserein- und Austrittsöffnungen versehen werden. Bei geeigneter Anordnung dieser Öffnungen oder bei verschließbaren unteren Öffnungen kann so das Seewasser selbst als Dämpfungsmittel dienen.The
Fig. 7 zeigt eine Einrichtung, bei der die Dämpfungsmasse 3 innerhalb des Rohres 2 angeordnet ist. In diesem Falle ist eine Einspannung zwischen einem oberen und einem unteren Befestigungsring 4, 5 zweckmäßig, da der Raum in dem Rohr 2 nicht ausreichend ist, um größere Bewegungen der Masse 3 zuzulassen. Diese Ausführungsform wäre vorteilhaft, da sie keine Änderung an der äußeren Form des Sehrohres erfordert, die üblicherweise hinsichtlich des Wasserauswurfs als optimal entwickelt wurde. Die im Sehrohr vorhandenen optischen und sonstigen Einrichtungen lassen jedoch die Anordnung einer Dämpfungsmasse im Inneren des Rohres häufig nicht ohne weiteres zu.Fig. 7 shows a device in which the damping
In Fig. 8 und 9 ist eine als Strömungsprofil ausgebildete, drehbare am Rohr 2 angeordnete Dämpfungsmasse 3 d dargestellt. Die Masse 3 d ist mittels Kugeln 91, 92 und Lagerringen 91 d, 92 d auf einem Befestigungsring 4 d gelagert. Sie wird durch federnde Elemente 6 d auf einem mit dem einen Kugellager 91 verbundenen Ring 94 radial beweglich abgestützt und wird durch die Elemente 6 d zentriert. Ein Reibring 93 wird durch die Federn 95, die in Sacklöchern 95 d ruhen, gegen das andere Kugellager 92 gedrückt. Damit sind gedämpfte radiale Bewegungen der Dämpfungsmasse 3 d möglich, ohne daß die Drehbarkeit um das Rohr 2 behindert wird. Fig. 9 zeigt, daß auch in diesem Fall die Dämpfungsmasse 3 d zweiteilig ist und daß der Dämpfungsmasse 3 d ein strömungsgünstiger horizontaler Querschnitt gegeben werden kann, bei dem sie sich, wenigstens so lange sie ganz oder teilweise im Wasser ist, in der durch den Pfeil B angegebenen Fahrtrichtung einstellt. Auch dieser Querschnitt muß so bemessen sein, daß er durch das obere Lager einziehbar ist.8 and 9, a
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung kann eine drehbare Dämpfungseinrichtung gemäß Fig. 8 und 9, auch auf dem Rohr höhenverschiebbar angeordnet sein, so daß es möglich ist, sie stets in der Höhe der Wasseroberfläche zu halten und so den Wasserauswurf des Rohres durch das sich in Fahrtrichtung einstellende Strömungsprofil der Dämpfungsmasse 3 d sehr klein zu halten.In a further embodiment, not shown, a rotatable damping device according to FIGS. 8 and 9 can also be arranged such that it can be shifted in height on the pipe, so that it is possible to always keep it at the height of the water surface and thus the water ejection of the pipe through which To keep the flow profile of the damping
Bei der Ausführung nach Fig. 10 ist die Dämpfungseinrichtung 10 auf dem Kopf 1 eines Sehrohres 2 angeordnet. Ein als Ring oder Platte 4 e ausgebildetes Befestigungselement trägt an federnden Elementen 6 die Dämpfungsmasse 3 e. Auch hier ist ein Schutzmantel 7 e zweckmäßig, der mit öffnungen für den Durchlaß versehen sein kann oder der druckfest ausgeführt ist und in seinem Innenraum 8 eine dämpfende Flüssigkeit enthält.10, the damping
Die Ausführung gemäß Fig. 11 ist für ein Sehrohr vorgesehen, auf dessen Kopf 1 ein Zusatzgerät 60 z.B. eine Radarwarnantenne angeordnet ist. Auf dem Kopf 1 wird ein Befestigungsring 4 f angebracht, der mittels federnder Elemente 6 eine Dämpfungsmasse 3 f trägt, auf der das Zusatzgerät 60 befestigt wird. Das Zusatzgerät 60 kann sich somit mit der Dämpfungsmasse 3 f bewegen und bildet einen Teil der für die Dämpfung der Schwingungen des Sehrohres wirksamen Masse, so daß die Dämpfungsmasse 3 f selbst entsprechend kleiner ausgeführt werden kann. Auch bei dieser Ausführung kann ein Schutzmantel 7 vorgesehen sein, der den Zwischenraum 8 zwischen der Dämpfungsmasse 7 f und dem Befestigungsring 4 f nach außen abschließt. Es ist jedoch ein balgartiger, flexibler Schutzmantel 7 erforderlich, der schwingende Bewegungen der Dämpfungsmasse 3 f nicht ausschließt, der aber gegebenenfalls selbst noch zur Dämpfung der Schwingungen beitragen kann.The embodiment according to FIG. 11 is intended for a periscope, on the
In Fig. 12 sind zwei bei einem Test ermittelte Kurven dargestellt. Ein Sehrohr mit einer freien Länge von etwa 4,2 m oberhalb eines Lagers und mit einer Masse von etwa 260 kg auf dieser freien Länge wies eine Eigenfrequenz von etwa 8,8 Hz auf. An diesem Rohr wurde unterhalb des Kopfes ein Schwingungstilger in Form einer hohlzylindrischen Dämpfungsmasse von etwa 6,2 kg mit einer Eigenfrequenz von 8 Hz angebracht, der auf einem Befestigungsring auf vier Gummifedern von 15 mm Durchmesser (Gummihärte 55 shore), stand. Rechnerisch ergab sich ein Dämpfungsmaß von 0,168 (nach Lehr).FIG. 12 shows two curves determined during a test. A periscope with a free length of about 4.2 m above a bearing and with a mass of about 260 kg over this free length had a natural frequency of about 8.8 Hz. A vibration absorber in the form of a hollow cylindrical damping mass of about 6.2 kg with a natural frequency of 8 Hz was attached to this tube below the head, which was on a fastening ring on four rubber springs of 15 mm diameter (rubber hardness 55 shore). In mathematical terms, the damping factor was 0.168 (according to Lehr).
Die Meßeinrichtung zeigte nicht den tatsächlichen Ausschlag oder einen ähnlichen Wert, sondern nur einen Faktor TRANS an. Ohne Dämpfung wurde, wie die Kurve C 1 zeigt, dieser Faktor mit dem größten Wert 60 bei 8,8 Hz ermittelt, mit der angebauten Dämpfungsmasse ergab sich ein Faktor 3,5 bei 8,8 Hz, wobei allerdings bei den Frequenzen von 7,8 Hz und 9,7 Hz für den Faktor Werte bis etwa 6,5 auftraten, die hier etwas höher lagen als ohne Dämpfung, wie Kurve C 2 erkennen läßt. Wenn der Faktor TRANS = 60 einem ungedämpften maximalen Ausschlag von 40 mm entspricht, bewirkt die in diesem Test vorgenommene Dämpfung, daß der maximale Ausschlag auf etwa 4,5 mm reduziert werden kann. Dieser Test zeigte, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine erhebliche Verbesserung des Schwingungsverhaltens von Sehrohren erzielbar ist. Die Testanordnung wird jedoch noch nicht als eine optimale Lösung angesehen, diese ist vielmehr erst im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch weitere praktische Untersuchungen für bestimmte U-Boote, Fahrbedingungen und Sehrohre zu ermitteln, wobei die Möglichkeiten der Hersteller und die Anforderungen der Benutzer aufeinander abzustimmen sind.The measuring device did not show the actual deflection or a similar value, but only a factor TRANS. Without damping, as
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