SE450859B - Anordning vid ett med gas under tryck drivet gyroskop - Google Patents

Description

4501859 2 rotera, dels en spärranordning, som innefattar en ledning för selektiv tillförsel av gas från den första kammaren till den ihåliga axeln, och dels organ för bortkoppling av ledningen från axeln då rotorn roterar, och anordningen enligt uppfinningen utmärkas huvudsakligen av att rotoraxeln är försedd med en tryckpåverkad ventil, som är an- ordnad att stänga av gasströmmen från den ihåliga axeln till rotorns munstycken då ledningen är bortkopplad från axeln.l Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar ett snitt genom ett gas- drivet gyroskop med en anordning enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett snitt längs linjen II-II i fig. 1 genom rotorn och rotoraxeln, fig. 5 visar ett förstorat snitt genom en i rotoraxeln anordnad ventil och fig. H är ett diagram som visar funktionen hos anordningen enligt-uppfinningen.

Det i fig. 1 visade gyroskopet innefattar ett hölje 1 och en behållare 2 för komprimerad gas, vilken är fäst vid-höljet 1 medelst bultar 3. Höljet inrymmer en kammare 1a, i vilken en gasreaktions- rotor H är lagrad på en ihålig axel 5. Rotorn är framställd av en volframlegering med hög densitet, och axeln Bnär lagrad i precisione- lager 6 för hög hastighet, vilka lager uppbäres av en inre kardan- ring 7. Den inre kardanringen uppbäres roterbart av en yttre kardan- ring 8, vilken i sin tur är lagrad i lager 9 i höljet 1. Rotorn och kardanringarna är innan gasen frisläppes spärrade medelst en spärr- anordning 10. Detaljerad beskrivning av funktionen vid spärrning och frigivning medelst spärranordníngen finns i ovan angivna amerikanska patentskrift. Det torde vara tillräckligt att nämna att spärranord- ningen 10 innefattar en kolv 11, vilken friges och placeras med gas- tryck och bringas att hålla ett spärrorgan 12 i ett övre läge i in- grepp med en avfasad del 13 på rotoraxeln. Då gastrycksskillnaden faller till ett förutbestämt värde utdrages spärrorganet 12, så att rotorn och kardanringarna friges. Spärranordningen fungerar även som en ledning för att leda tryckgas från en mellankanal 1Ä till den ihåliga rotoraxeln 5. Då spärrorganet-12 utdrages bortkopplas emell- ertid ledningen från rotoraxeln, vilken därefter kan röra sig fritt i höljet 1. 1 Behållaren bildar en kammare 2a för gas under tryck, vilken kammare står i förbindelse med portar i spärranordningen medelst mellankanalen 1H då en tunn skiva 15 genombrytes på i och för sig känt sätt medelst en elektrifim manövrerad, sprängämnesdriven kolv 16.

Funktionen hos denna anordning, vilken användes för att släppa ut 'än 450 859 _ 5 . komprimerad inertgas från behållaren 2 till mellankanalen lü, saknar betydelse för föreliggande uppfinning, men detaljer beträffande lämpliga anordningar beskrives i ovan angivna amerikanska patent- skrift. ' Som framgår av fig. 2, där ett tvärsnitt genom gaskanalerna i rotorn U visas, har rotorn ett flertal i omkretsled jämnt fördelade munstycken 20, och axeln 5 är utformad med ett flertal längs omkretsen fördelade gasutloppsöppningar 21, vilka står i förbindelse-med mun- styckena 20. _ _ Vid drift är behållaren 2 fylld med en inertgas, företrädesvis kväve, med ett tryck av 20,7 MPa och denna gas ledes genom mellan~ kanalen iü och spärranordningen 10 till axeln 5 och vidare till rotorns munstycken 20 via öppningarna 21. Detta medför att rotorn U roterar med stor hastighet, företrädesvis 36000-50000 rhürlberoakæ på storleken av gaskammaren och det speciella användningsområde, för *vilket gyroskopet är avsett. Då gastrycket i kammaren 1a sjunker till ett förutbestämt värde friges rotorn och kardanringarna av spärr- anordningen 10 samtidigt som förbindelsen med mellankanalen ih brytes.

De ovan beskrivna anordningarna är i och för sig kända och beskrives mera i detalj i ovan angivna amerikanska patentskrift.

Enligt föreliggande uppfinning är en fjäderbelastad, tryckpåverkad ventil 25 anordnad i rotoraxeln 5. Ventílen innefattar en kolv 26, vilken innan gasen släppes ut är anordnad i det läge som visas i fig. 1. Som framgår av det förstorade snittet i fig. 3 innefattar ventilen 25 en stång 27 som är förskjutbart anordnad i borrningen 28 i rotoraxeln 5. _ I En fjäder 29 är anordnad kring stången och håller normalt kolven 26 i det med streckade linjer angivna läget 26' så att kolven spärrar förbindelsen mellan axelns ände och gasutloppsportarna 21.

En gängad mutter 30 är anordnad vid änden av stången; Då gas under tryck insläppes från behållaren för gas genom spärranordningen till änden av axeln 5 kommer kolven 26 att förflyttas till det med hel- dragna linjer i fig. 5 visade läget. Minskning av tryckskillnaden över kolven 26 då drivgasen förbrukas medför att kolven återföres till det med streckade linjer visade läget 26'. I detta läge spärrar ekolven gasströmmen genom axeln 5 in i inloppen till rotorns mun- stycken. , Anordningen enligt uppfinningen fungerar på följande sätt.

Då det gasdrívna gyroskopet påverkas av tändningsanordningen med kolven 16, vilken genombryter skivan 15 och möjliggör gasflöde förbi 450 859 ._4- spärranordningen och in i rotoraxeln, kommer kolven 26 att förflyttas, så att gasen kan strömma genom munstyckena 20 och sätta rotorn Uni rotation. Spärranordningen friges på känt sätt. Då trycket faller till ett förutbestämt värde återföres kolven 26 under verkan av fjädern 29 och förhindrar cirkulation av gas från utrymmet i axeln 5 till munstypkena. På detta sätt förhindras att rotorn Ü pumpar gas f) under hastighetsminskningen. Rotorn roterar därför fritt utan att suga gas eller luft genom munstyckena. Detta innebär en avsevärd ökning av hastighetsminskningstiden innan rotorn när en förutbestämd hastighet, eller alternativt ökas medelhastigheten avsevärt under en förutbestämd hastighetsminskningstid.

Diagrammet i fig.XN visar de förbättringar som kan uppnås med anordningen enligt uppfinningen. I diagrammet är tiden avsatt på den horisontella axeln och rotorns varvtal på den vertikala axeln. Den undre kurvan A visar hastighetsminskningen hos ett gasdrivet gyroskop av känt slag, och den övre kurvan B visar en karaktäristisk hastighets- minskningskurva för samma gyroskop försett med en anordning enligt uppfinningen. ' ' Ovanstående beskrivning avser ett gasdrivet gyroskop som avsevärt förbättrar hastíghetsminskningsegenskaperna hos gyroskopet efter frigivning av drivgasen. Detta åstadkommes med en mycket enkel fjäderbelaštad, tryokpåverkad ventil. Andra ekvívalenta ventiler kan användas för att stänga av gasflödet till rotorn då drivgasen har förbrukats¿ och även sådana ventiler är avsedda att innefattas av uppfinningen.

Uppfinningen är givetvis icke begränsad till ovan beskrivna utföringsexempel, utan ändringar kan vidtagas inom ramen för efter- följande,patentkrav. ..-__ _, _ _ .........__.._._.._.___:.._.-.......__.._,...H _.

Claims (3)

P a t e n t k r a v

1. Anordning vid ett med gas under tryck drivet gyroskop, vilket gyroskop innefattar dels en första kammare (2a) för gas under tryck, dels en andra kammare (la) för en rotor (4), som är roterbart lagrad på en ihålig axel (5) med åtminstone en gas- utloppsöppning (21), varvid rotorn (4) har reaktionsmünstycken (20) som är anordnade att matas med gas från gasutloppsöppnin- garna (21) för att bringa rotorn att rotera, dels en spärr- anordning (10), som innefattar en ledning för selektiv tillför- sel av gas från den första kammaren (2a) till den ihåliga axeln (5), och dels organ för bortkoppling av ledningen från axeln (5) då rotorn roterar, k ä n n e t e Q k n a d a v att rotor- axeln (5) är försedd med en tryckpåverkad ventil (25) Som är anordnad att stänga av gasströmmen från den ihåliga axeln (5) till rotorns (4) munstycken (20) då ledningen är bortkopplad från axeln. ' '

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilen (25) innefattar en axiellt förskjutbar kolv (26), vilken är anordnad i den ihåliga axeln (5).

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilen innefattar en axiellt förskjutbar kolv (26) med en fjäder (29) för påverkan av kolven (26) till ett läge där den hindrar gasströmning från axeln (5) genom gasutloppsöpp- ningarna (21) sedan trycket över kolven har sjunkit till ett förutbestämt värde. t.. _....,.._v..._.._....___....- __... _... . _.. ._._...__......_.....:.........__~... V, __..._.._.._ _... . _ _ 450 859