SE439198B - Magnetkompass - Google Patents

Description

15 20 25 30 '78Û4140“7 2 En lämplig utföringsform av uppfinningen kommer í det följande att närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig. 1 och 2 visar tvärsnitt genom två alterna- tiva utföringsformer av en kompass enligt uppfinningen, fig. 3, H och 5 visar schematiska perspektivvyer av två utföringsformer av magnetbäranordningar för användning i kompasserna enligt uppfinningen.

I den föredragna utföringsformen av uppfinningen åstadkommes en kompass (fig. 1), som består av vïqgnv 1 som avgränsar en kammare 2. Kammaren innehåller en ros, en nål eller liknande (i det följande kallad "ros") 4, som flyter eller är upphängl i kammaren. En magnet 5 är i ingrepp med rosen och under användning är så upphängd, att den kan vrida sig i ett plan som är vinkelrätt mot det plan, som inne- fattar rosen H. Denna vridrörelse hos magneten förorsakar ingen väsentlig rörelse hos rosen H.

Rosen H är lämpligen fastsatt på en flottör 6, såsom i det följande beskrives. Kammaren 2 består lämpligen av en skål eller cylinder, vars dimensioner speciellt i en riktning vinkelrätt mot det plan som innefattar pggen H, tillåter ett relativt litet spelrum mellan kammarens väggar och flottören 6, varvid ett litet spelrum exempelvis finns vid ställen 7 och 8. De exakta dimensionerna för detta spelrum beror väsentligen på kompasstorleken, men generellt kan sägas att en roslutningsvinkel av omkring 50 i endera riktningen bör kunna vara möjlig.

En magnetbäranordning är anordnad för att upp- bära magneten 5 på rosen H, och magneten 5 är lämpligen vridbart fastsatt på bäranordningen.

Ett upphängingsorgan är anordnat för att uppbära rosen R i kammaren 2. ' Magnetbäranordningen kan bestå av bärarmar eller stänger, exempelvis stänger 9 eller 10, som i själva verket endast skiljer sig från varandra genom sina respektive längder, varvid stängerna 9 eller 10 kan bestå av ett par i huvudsak parallella stänger 11 och 12 (fig. 3) eller en enda stång eller ett rör, exempelvis en stång 13 enligt fig.

U.

Uw 10 2U 25 30 . 7804140-7 I varje fall är magntai 5 förbunden med stänger- na, och i det i fig. 3 visade utförandet kan tappar 1% vara förda genom i linje med varandra Deli qna hal i stlngerna I 11 och 12 ooh genom motstående punkter på magneten 5 samt vara fästa ri valfritt sätt. Tapparna kan bestå av en enda stång, exempelvis en i fig. U visad stång 15, som vid sina ändar är fastsatt vid motsatta sidor av magneten 5, ooh som sträcker sig genom ett hål i stången 13. Detta utförande tillåter magneten 5 att svänga i ett vertikalt plan.

Magneten 5 är så polariserad, att ett par not- stående punkter på densamma intar norr- och ff' 'iW~f . fril- punkterna mellan exempelvis ring- eller eírkelmagnet~n 5 H n bärarmen 9 eller 10 är lämpligen belägna mitt emellan magnet- ens nord- och sydpoler.

En förlängning av kammaren ? i fiq. 1 är ihålig och består exempelvis av ett rör 16, som vid sin nedre ände har en kammare 17. Stången 9 sträcker sig nedåt genom röret 16 in i kammaren 17 i vilken magneten 5 är belägen. Ett bärlager kan vara anordnat i röret 16, exempelvis ett teflon- lager RU.

Kammaren 17 utgöres lämpligen av en expansions- kammare, som kan bestå av ett gummi- eller gummiliknande eller annat expanderbart material, som exempelvis ges den i fig. 1 visade formen. Alternativt kan en del av kammaren vara formad på detta sätt.

I utföringsformen enligt fig. 2 utgöres ävenledes kammaren lämpligen av en expansionskammare 1% och kan ha den ovannämnda formen, medan däremot den av väggar bildade kammaren 19 i själva verket kan vara fäst direkt vid kammarens 2 undersida, eller också kan förlängningen vara relativt kort.

Rosen H är upphänfil i kammar~n ?, och fin. 1 ooh 2 visar lv» sätt att åstadkomma denna upphïngning. I lig. 1 är ett bärlager 20 anordnat, som har en skålformíg undersida med ett lämpligen i huvudsak omvänt V-formigt tvärsnitt, varvid ett samverkande, spetsformat element 21 är anordnat pfi flottörenu 6 övre sida ooh i ingrepp med bärlagretn ?U undersida. 10 15 20 25 30 35 '78Û4140-7 1- Elementens vikt och även flottörens 6 flytför- måga är så valda, att elementet 21 tryckas uppåt in i bär- lagret 20, varvid emellertid detta tryck icke är så stort, att förslitningen av elementets 21 spets och bärlagret 20 ökar.

I den i fig. 2 visade utföringsformen är bärlagret 20 fjäder/gummibelastat av en fjäder 22, som är belägen i en kåpa 23 som sträcker sig genom ett hål i väggarnas 1 övre yta.

Elementet 21 bildas av en förlängning av stången sträcker sig uppåt genom ett centralt hål tïll;1ntet 10, som i fig. 2 24 i flottören 6. av en platta 25, i vilken stången 10 är fast anordnad så Det centrala hålet kan vara att elementet 21 kan anligga mot bärlagret 20. _ Även i detta fall är komponentens vikt och flyt~ förmåga så valda, att en relativt liten kraft utövas på bär- lagret 20 av elementet 21.

Kammaren 2 är fylld med en lämplig vätska, såsom exempelvis metylalkohol och vatten eller isopropylalkohol eller glycerin- och vatten eller en lågviskös olja.

Den sålunda beskrivna anordningen upphängs i en fasthållningsram (iéke visad), varjämte kompassupp- hängningssvängtappar av kardantyp 25 (fíg. 1) kan vara anordnade, som är i ingrepp med en lämplig, upptagande ram- del. I den i fig. 2 visade utföringsformen kan kompassen vara upphängd uppifrån, exempelvis i en arm 27 som har en skäl eller hylsa 28 vid sin nedre ände, som kan omsluta en kula 29, som utskjuter från kammarväggarna 1. Hylsan och kulan kan givetvis vara belägna på kompassen respektive på armen eller också kan andra upphängningssätt användas, om så önskas.

Samtliga eller några av kammarens 2 väggar 1 är lämpligen genomsvnliga, och rosen kan vara anbragt på flottöresn 6 övre, undre sidor och kanter; varvid det är uppenbart, att rosen och flottören kan vara utförda i ett och samma stycke. Det torde även vara uppenbart, att andra sätt att upphänga flottören i kammaren kan användas, såsom en undre upphängníng, vilket emellertid är mindre önskvärt.

I den i fig. 1 visade utföringsformen är element ens vikt så valda, att tyngdpunkten är belägen under kompass- upphängníngssvängtapparna 26. \."1 10 20 30 '- 7804140-7 På grund av att anordningens enligt fig. 1 tyngd- punkt ligger under tapparna 26, kommer anordningen att under användning förbli i huvudsak i ett horisontellt plan. Även i anordningen enligt fig. 2 hållas tyngdpunkten så låg som möjligt genom lämpligt val av komponenternas vikt.

Med hänvisning till fig. 5 är magneten 5 nyp- hängd i ett par stänger 11 och 12, som sträcker sig från ett bärlager 15. Bärlagret 16 vilar på en vridpunkt, som bildas av en nål 17. Armar 18, 19, som utgör en del av armarna 11 och 12, kan exempelvis bilda en bärpunkt för "rn eller flottören. För att åstadkomma vridning mellan armarna 11 'ah 12 och magneten 5 kan armarnas 11 och 12 ändar vara bockade utåt och ingripa med lämpliga urtag i magnetens 5 inre yta.

Anordningen enligt uppfinningen användes på följande sätt.

Med kammaren monterad i en lämplig ram kan magne- ten, när kompassen användes och inklinationsvinkeln ändras, vrida sig på förbindningsstången på så sätt, att ingen sned- ställning av rosen eller nålen äger rum. Rosen förblir följ- aktligen i ett i huvudsak horisontellt läge, oavsett inklina- tionsvinkeln. Ehuru utförandet har beskrivits med magneten anbragt på ett visst avstånd från rosen torde vara uppenbart, att andra utföringsformer är möjliga, varvid magneten exempel- vis kan vara vridbart anordnad inne i rosen.

Net torde följaktligen framgå, att åtminstone i enligt den föredragna utföringsformen av uppfinningen åstad- kommes en kompass, som är så anordnad, att den kan användas i praktiskt taget vilket som helst läge på jordytan, oavsett inklinationsvinklar på upp till 850, varvid emellertid finns anledning att tro, att kompassen är mest effektiv, när inklina- tionsvínkeln är mindre än 800. Ett anslag tan vara anordnat för att begränsa magnetens vridrörelse. Nära jordens poler går givetvis en viss känslighet förlorad. Även vid mycket stor inklinationsvinkel finns det anledning att tro att kompassen enligt uppfinningen har mindre missvisning an kända kompasser. Sålunda behöver icke kompassen ombalanseras för att möjliggöra varierande inklination och icke heller er- fordras någon kammare med stor volym för att upptaga en r 10 15 20 h) (31 30 35 -' 7804140-7 ß lutande ros, vilket medför att :ompassen kan ha liten volym, varigenom verkningarna av en volymändring hos vätskan på grund av expansion minskas. Den ringa volymen minskar duss- utom kompassens benägenhet att läcka.

En speciell fördel med det nämnda utförandet är att kompassen kan avläsas uppifrån, underifrån och från sidor- na, varigenom samma kompass följaktligen kan avläsas uppifrån och underifrån av olika personer så att dessa personer kan erhålla samma avlägsningsresultat från en enda kompass. Detta är speciellt fördelaktigt i de fall då flera nßrfioner måste kommunicera med varandra, exempelvis vid ordergivnšng angående önskad motoreffekt.

Detta kännetecken möjliggör att kompassen kan anbringas på avstånd från eventuellt varierande, yttre, på- verkande element och att kompassen kan avläsas exempelvis via en spegelanordning för att på så sätt minska risken för felavläsningar. K Ytterligare fördelar med anordningen består i att den inre volymen är minimal, varför även vätskans ex- pansion blir minimal. Några dyrbara bälgliknande anordningar eller membran är följaktligen icke nödvändiga. Den inre friktionen (dvs. mellan vätskan och de inre ytorna) är även minimal, liksom den magnetiska deviationen vid yttre rörelser.

Kompassen kan ha en inbyggd signalstyranordning för en reserv autopilolanläggning och en inbyggd koppling för sikten, såsom "grind bearing sights", och andra tillbehör.

Om kompassen anordnas i ett flygplan har den dess utom en mindre benägenhet att svänga när flygpalnet girar, och påverkas även mindre av lastförändringar ombord på flygplanet eller ett fartyg på grund av att tyngdkratten ständigt ligger i linje medvfiidpunkten.

Då rosen dessutom normalt har en övre vridpunkt spelar det ingen roll om de undre ytorna böjer sig vid ex- pansion. Vid andra kompasser erfordras däremot ett stelt bärorgan, vanligen oberoende av bälgar eller membran, för att uppbära vridpunkten eller vridlagret. nl

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 7804140-7 PATENTKRAV

1. Kompass innefattande en sluten kammare bestående av en cylinder med övre och undre ändväggar, en platt kompassros, nål eller liknande inuti kammaren, upphängningsorgan mellan rosen, etc och cylinderns övre ändvägg för att tillåta rosens, etc vridning inuti cylindern runt en axel vinkelrät mot rosen, etc, varvid kammaren innehåller en vätska som medför att rosen, etc flyter inuti cylindern och lyftes uppåt mot upphängnings- organen, magnetuppbärningsorgan som ingriper med och är upp- hängda i rosen, etc inuti kammaren, och en magnet som uppbäres av uppbärningsorganen inuti kammaren så att magneten är sväng- bar åtminstone i ett plan vinkelrätt mot rosens, etc plan, vilken svängning icke föranleder någon väsentlig rörelse av rosen, etc, k ä n n e t e c k n a d av att magnetuppbärnings- organen (9 - 13) och magneten (5) saknar stöd av och förbin- delse med kammarens väggar, varigenom rosen, etc (4), magnet- uppbärningsorganen och magneten uppbäres inuti kammaren och lyftes mot upphängningsorganen endast genom vätskans lyftkraft, att cylinderns undre och övre ändväggar är så belägna och dimen- sionerade att i riktningar vinkelräta mot rosens, etc plan små utrymmen (7, 8) bildas mellan rosen, etc och ändväggarna, var- igenom dessa begränsar rosens, etc lutningsrörelser relativt den nämnda axeln, att kammaren (2) innefattar en förlängning (16, 17;19), som utskjuter nedåt från cylinderns centrala del, så att magnetuppbärningsorganen utskjuter från rosen, etc in i förlängningen, och att förlängningen har en diameter i ett plan i huvudsak parallellt med rosens, etc plan, som är väsentligt mindre än cylinderns diameter i rosens, etc plan.

2. Kompass enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone en del av förlängningen (16,17; 19) består av en expansionskammare.

3. Kompass enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att upphängningsorganet (20 etc) innefattar ett vridlager.

4. Kompass enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d av att upphängningsorganet(20 etd innefattar eller samverkar med en flottör (6), på vilken rosen, etc är an- bragt. 7804140-7 8

5. Kompass enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d av att vridlagret är monterat på en fjäder (22L som är anbragt på kammarväggarna och att flottören (6) sam- verkar med ett spetsigt element (21), som anligger i vridlagret (20).

6. Kompass enligt något av patentkraven 3 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att magnetens (5) vikt och flottör- ens (6) flytförmåga är valda för att till ett minimum nedbringa trycket på vridlagret (20).

7. Kompass enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att kompassupphängningssvängtappar (26) av kardantyp är anordnade på förlängningens (16, 17;19) yttre yta och att anordningens vikt är så vald, att tyngdpunk- ten under användning är belägen under upphängningssvängtapparna.

8. Kompass enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att magneten består av en ring- eller cirkelmagnet (5) som har olika polaritet vid två motstå- ende periferiella punkter på densamma.

9. Kompass enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att magnetupphängningsorganet inne- fattar en eller flera stänger (9 - 13), som sträcker sig från undersidan av rosen, etc till vridlager (14, 15) mellan magne- ten (5) och stången eller stängerna.