NO164742B - Universelt bevegbar opphengingsdel. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en universelt bevegbar opphengingsdel, særlig for et gyrosystem, ifølge krav l's innledning.

En slik opphengingsdel for gyrosystemer er foreslått i den tyske patentsøknad nr. P 30 11727. Ved dette system skjer den egentlige opphenging av gyrosystemet ikke i en belg, men i en pendel som er anordnet i et kulelager i dreieskiven. På pendelens forlengelse oppover er det anordnet en flottør som beveger seg i en med dempevæske fyllt beholder. Befestigelsen av pendelens nedre ende i pendelsystemet skjer ved hjelp av en svingningsdempende fjærinnretning. Mellom pendelens nedre ende og gyrosystemet er det videre anordnet et komplisert horisontalt forskyvningssystem som er kuleopplagret. På denne måten muliggjøres også en horisontal forskyvning av gyrosystemet.

Den i den tyske patentsøknad nr. P 30 11727 beskrevne metodikk er relativ komplisert og dermed dyr. Særlig krever det oppad ragende pendelsystem også temmelig stor plass.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å utforme en opphengingsdel ifølge krav l's innledning slik at volumet reduseres og fremstillingen blir billigere, til tross for at det oppnås en pålitelig og nøyaktig anvisning.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en gjennomføring av de

i krav l's karakteristikk fremhevede trekk. Ytterligere ut-forminger av oppfinnelsen er angitt i underkravene. Oppheng-ingsdelen ifølge oppfinnelsen kan eksempelvis anvendes som et meget fleksibelt forbindelseselement for trykk- eller under-trykkledninger, da den kan forskyves sideveis og ved en relativ dreiestiv utførelse tillater en vinkel- eller sentral-forskyvning av rørene som skal forbindes. Elastisitets- eller fjæringsegenskapene bevirker en tilbakeføring til utgangsstil-lingen uten innvirkning av ytre krefter. For dette anvendelses-tilfellet tenker man særlig på en utførelse av dobbeltbelgen i metall, med en væskefylling med lav viskositet. På denne måten

kan det unngås en aksial lengdeforandring av ledningen ved en trykkendring i innerrommet.

En ytterligere anvendelse ligger i realiseringen av den for magnetkompass, slavekompass cg lignende anvendelser nødven-dige kardangopphenging.

Den foretrukne anvendelse er imidlertid opphenging av et gyrosystem i dreieskiven som er forbundet med kompassrosen og er dreibart anordnet relativt skipsforbindelsen.

For en slik anvendelse som pendelledd oppfylles samtidig følgende krav:

- kardangopphenging

- utsjalting av horisontale vibrasjoner som stammer fra innfestingen i skipsskroget - Fjæringsegenskaper i vertikalretningen, og dermed uømfindt-lighet overfor skipets vertikalbevegelser - demping av pendelsvingninger ved skipets rulle- og stampebevegelser, og en praktisk talt vinkelfeilfri overføring dreiemomenter ved skipets rulle- og stampebevegelser.

Ved en foretrukken utførelsesform velges dobbeltbelgens in-nerdiameter så stor at hele gyrosystemet eller en større del av dette, altså omhyllingskulen med pumpe og svømmende kule, kan anbringes i det indre frie rom. Derved oppnås følgende ytterligere fordeler sammenlignet med kjente gyrosystemer: - totallengden og dermed også den totale pendellengde blir vesentlig kortere', dobbeltbelgens pendeldreiepunkt ligger mellom øvre tredjedel og halve belgelengden, med hensyn på

den øvre belgopphenging,

- ved samme frihetsgrad av opphengingen kan ytterhusets dia-meter og lengde gjøres mindre, - antall nødvendige byggedeler for totalgyrosystemet blir mindre, mekaniske slitedeler, sammenlignet med teknikkens stand, særlig tysk patentsøknad nr. P 30 11727, bortfaller, og - total sys/temet blir vesentlig billigere i fremstilling.

Oppfinnelsens oppbygging muliggjør også å gi avkall på et ekstra dempesystem over dreieskiven, og å gi avkall på et avfjærings- dempesystem mellom pendelopphengingen og gyrosystemet. Man kan også gi avkall på en spesialinnretning for en horisontal forskyvning av gyrosystemet. Videre kan man gi avkall på en pendelopphenging.

Som følge av dennes kraftige forenkling bortfaller særlig

en rekke slitedeler såsom kulelagre, trykkfjærer eller rulle-lagre for innretningen for en horisontal forskyvning, og like-ledes bortfaller vedlikeholdsprosedyren osv.

Til tross for dette har det vist seg at en slik opphenging representerer en fullverdig erstatning for en kardangopphenging og at det kan oppnås en virkemåte som ligner den til betydelig dyrere opphenginger. Belgen selv overtar i dette tilfelle ikke bare overføringen av et dreiemoment mellom kompassrose og gyrosystem, men overtar også funksjonen til selve opphengingen, med en bevegelighet av gyrosystemet i alle tre retninger, slik at gyrosystemet alltid kan bibeholde sin ver-tikale stilling ved en skråstilling av fartøyet, særlig skipet.

I et foretrukket utførelseseksempel er to enkeltbelger fast og tett forbundne med hverandre ved endene, slik at det fremkommer et mellomrom, som fortrinnsvist fylles med silikonolje. I de enkelte folder i dobbeltbelgen anordnes støtteringer. For å muliggjøre en væskegjennomgang har disse støtteringene bor-inger. Ved aksial belastning av dobbeltbelgen vil den derved oppstående endring av innertrykket i avhengighet av elastisi-teten i belgmaterialet, fortrinnsvis gummi, gi en definert aksial lengdeendring. Ved tilsvarende valg av belgmateriale og eventuelt også væske kan den ønskede aksial- skalverdi-fjærkarakteristikk tilveiebringes. Ved en vinkel- eller pen-delpåkjenning underkastes væsken en sideforskyvning. Alt etter den valgte viskositet vil væsken herunder virke som dempemid-del. Ved en sideforskyvning i små områder oppstår bare en u-vesentlig deformering av væskevolumet, og man får derfor hel-ler ingen demping. På denne måten oppnås en sideveis utsjalting, dvs. at en sideforskyvning i små områder, eksempelvis som følge av vibrasjoner, ikke vil ha noen innflytelse på gyrosystemet. Materialet i dobbeltbelgen, som er forsterket med støtteringen, kan velges slik at det oppnås en stor tor-sjonsstivhet i opphengingsdeien og som følge derav en mulig-het for overføring av store; dreiemomenter. Dessuten vil opphengingsdeien ved aksial belastning forbli fleksibel på u-endret måte med hensyn til sideforskyvninger og vinkel- hhv. dreiemomentbelastninger.

Et utførelseseksempel av oppfinnelsen er vist på tegningen

i form av en opphengingsdel for et gyrosystem med vindrose og befestigelsesinnretninger til et skip.

På tegningen består den egentlige opphengig av dobbeltbelgen

1 med utad rettede folder 5 og motsatte, innad rettede belg-folder 6. Belgen selv er betegnet med 7 og inneholder dempevæske. I de innvendige foldeområder er det anordnet støtte-ringer 8.

Oventil er belgen festet til dreieskiven 3, og nedentil er gyrosystemet 2 opphengt i belgen 1. Det frie gyrosystem be-finner seg inne i et hus 15.

I punktet 9 er det inntegnet et dreiepunkt. Avhengig av materiale, dimensjoner og anvendelsesområde vil dreiepunktet lig-ge omtrent i dette område når det forekommer skipsbevegelser, eksempelvis rulling, eller stamping. I slik tilfeller vil gyrosystemet 2 forbli vertikalt og stillingsfast i rommet, mens den øvre opphenging beveger seg pendelaktig om dreiepunktet 9. Tyngdepunktet S er inntegnet omtrent i forbindelsesstedet mellom gyrosystemet 2 og omhengingen i form av dobbeltbelgen 1. Opphengingen muliggjør pendelbevegelser på +- 30 grader. Dob-beltpilene viser en translatorisk og en sideveis forskyvnings-mulighet.

Dreieskiven 3 er forøvrig forbundet med skipsbefestigelsen 11 ved hjelp av et kulelager 10.. I skipbefestigelsen 11 er det anordnet en etterføringsmotor 13 for kompassrosen 12. Motoren driver kompassrosen 12 ved hjelp av et fortrinsvis av tann-hjul o.l. bestående etterføringssystem 14. Etterføringsmotøren 13 styres forøvrig på vanlig av gyrosystemets spenningsutslag. Uttaket av disse er ikke vist. Den på denne måten etterførte kompassrose stiller ved hjelp av den belgformede opphengingsdel det dertil festede avfølingselement etter gyrosystemet 2,

i samsvar med styresignalene til etterføringsmotoren 13.

Den foran beskrevne konstruksjon inneholder en rekke spesielle trekk som gir den ønskede virkning. Anordningen av støttering-ene 8 i belgfoldene hindrer i sterk grad en nedsynking av belgen 1. En (ønsket) nedsynking er bare mulig i den grad dette tillates av det fleksible belgmateriale. Ved rulle- eller stampebevegelser av skipet vil opphengingsdelens overdel be-vege seg pendelaktig. På den ene siden vil da dempevæsken tryk-kes sammen og strømme over til den motliggende side. På denne måten oppnås det en demping av opphengingen. Belgens egenskaper tillater dessuten en viss horisontal forskyvning av opphengingen, uten at det er nødvendig med en komplisert horisontal for-skyvningsinnretning. Dempingen virker på samme måte ved såvel strekkbelastninger som trykkbelastninger. Dessuten muliggjør den belgformede opphenging også en meget virksom demping av skipsvibrasjoner.

De gjennom skipsskroget og den stive kuleopplagring 10 til oversiden av den belgformede opphenging 1 overførte vibrasjoner dempes så sterkt med belgen at i praksis vil ingen vibrasjoner overføres til det derunder opphengte gyrosystem 2.

Claims (6)

1. Universelt bevegbar opphengningsdel, særlig for et gyrosystem (2), hvor det mellom dreieskiven (3) og gyrosystemet (2) er anordnet en belg (1), karakterisert ved at opphengningsdelen er utformet som dobbeltbelg med to i motsatte retninger foldede belger (5, 6).

2. Opphengningsdel ifølge krav 1, karakterisert ved at det i hver belgfold (7) er anordnet en støttering (8) .

3. Opphengningsdel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det mellom de to i motsatte retning foldede belger (5,6) dannede rom er fyllt med væske.

4. Opphengningsdel ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det som materiale for belgen (1) anvendes gummi, fjærende metall, polytetrafluoretylen eller et elastisk kunststoff.

5. Opphengningsdel ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at det som materiale for støtteringen anvendes messing, aluminium, kunststoff eller med kunststoff forsterket vevnad, såsom glassfiberforsterket kunststoff.

6. Opphengningsdel ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at det som væske for dobbeltbelgen anvendes glyserin eller fortrinnsvis silikonolje.