DE1904445A1

DE1904445A1 - Fernbedienbare Vorrichtung

Info

Publication number: DE1904445A1
Application number: DE19691904445
Authority: DE
Inventors: Currie William E
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1969-01-30
Publication date: 1969-08-28
Also published as: SE352744B; NO124750B; GB1197274A; BE727750A; FR2001107A1; NL6901237A; US3454923A

Description

Patentanwalt
Frankfurt/M., Ammalbuigstraae 34

HONEYWELL INC.

Fernbedienbare Vorrichtung ·

Die Erfindung betrifft eine fernbedienbare Vorrichtung zum Ausrichten eines Gerätes in verschiedene Winkellagen bezüglich seines Trägers. Solche Vorrichtungen werden für verschiedene Aufgaben benötigt und sind besonders geeignet zur Ausrichtung eines in einem Gehäuse oder gehäuseähnlichen Teil befindlichen Unterwasserschallwandlers, wobei das Gehäuse aus der Schiffswand herausragend am Schiffskörper befestigbar ist.

Es sind eine Reihe von derartigen Anordnungen bekanntgeworden, wie beispielsweise die in den amerikanischen Patentschriften 2 829 3^0 und 2 759 783 beschriebenen. Bei Verwendung zweier koaxialer Antriebswellen, denen je eine von zwei senkrecht zueinander stehenden Bewegungsrichtungen des Wandlers zugeordnet ist, sind die bekannten Vorrichtungen relativ kompliziert und schwer und benötigen viel Platz. ■

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die^ sich 'durch einen besonders einfachen, kompakten und zuverlässigen Aufbau auszeichnet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Einstellwelle in ihrer Längsrichtung verschiebbar im Träger gelagert und das, beispielsweise als Unterwasser-Schallwandler ausgebildete Gerät samt einem daran befestigten Zahnrad um eine zur Achse der Einstellwelle senkrechte Achse schwenkbar ist. Hierbei steht

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das Zahnrad mit einer Zatmstange im Eingriff, wobei eines dieser beiden im Eingriff befindlichen Teile in Längsrichtung der Einstellwelle unverschiebbar angebracht ist. Das andere Teil ±sz zusammen mit der Einstellwelle verschiebbar derart angeordnet, daß beim Verschieben der Einstellwelle das Gerät durch Zusammenwirken der beiden im Eingriff befindlichen Teile um seine Achse geschwenkt wird. Die Umfor:nung der Axial bewegung der Eins^ellwelle rr.ituels der beiden im Eingriff befindlichen Teile in eine Schwenkbewegung des Gerätes bietet den Vorteil, daß die Rotationsbewegung der Eins t eil welle einer Schwenkbewegung uw eine andere Achse des Gerätes zugeordnet werden kann, wodurch sich die Drehung des Gerätes um zwei" aufeinander senkrecht stehenden Achsen mittels einer einzigen Ein-"" stellwelle durchführen läßt. ^:

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung empfiehlt es sich, daß die Zahnstange durch, die Spannung einer Feder mit dem Zahnrad in Eingriff gehalten ist, wodurch beim .Zusammenwirken dieser beiderr Teile ein toter Gang oder ein Spiel vermieden wird. -

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, daß die Einstellwelle drehbar im Träger gelagert ist und daß das Gerät samt Zahnrad, sowie die Zahnstange von einem zusammen mit der Einstellwelle drehbaren Gestellt getragen werden. Durch die neben ihrer Verschiebbarkeit noch zusätzlich mögliche Drehbarkeit der Einstellwelle läßt sich, wie oben schon erwähnt, eine weitere, in einer zweiten Bewegungsrichtung auf das Gerät wirkende Kraft übertragen, ohne daß hierzu noch eine zweite Einstellwelle benötigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Hierin zeigt: ·

Fig. 1 in teilweise geschnittener Darstellung die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Unterwasser-Schallwandler,

Fig. 2 den Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile II-II gesehen, wobei sich allerdings der Zustand der Vorrichtung durch axiale Verschiebung der Einstellwelle verändert hat,

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Pig. J die vergrößerte Darstellung der in Richtung der Pfeile IIT-III in Fig.i gesehenen Teile und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung von Teilen einer abgewandelten Vorrichtimg.

Wie aus den Figuren 1 - 3 ersichtlich, besteht das Gehäuse beispielsweise aus einem an der Sehiffswand eines Schiffskör- · pers befestigbaren Gehiluseoberteil 10, sov:ie einem von der S ch if fs viand abstehenden Gehäuseunterteil 12. Mit den beiden Gehäuseteilen ist ein Träger \k, der hier als Trennwand ausgebildet ist, fest verbunden. Die Sinstellwelle 16 ist im mittleren Teil des Trägers 14 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die Verbindungen zwischen Gehäuseunterteil 12 und wandförmigem Träger 14, -sowie'zwischen Einstellwelle löund dem Träger, sind gegenüber dem umgebenden Medium abgedichtet. Am in der Zeichnung nach oben weisenden Ende der Einstellwelle 16 ist ein Klemmstück 18 befestigt, an das der hier nicht gezeigte Fernsteuerantrieb angeschlossen werden kann, durch den gegebenenfalls sowohl radiale als auch axiale Bewegungen auf die Eiristellwelle übertragen werden. Das untere Ende der Einstellwelle durchdringt den Träger 14 und ragt in das Gehäuseunterteil 12 hinein.

Ein als nach unten offenes U-förmiges Joch ausgestaltetes Gestellteil 20 erstreckt sich von der unteren Wand des Trägers in das Gehäuseunterteil 12. Das iJoch 20 1st mittels eines als^: Kugellager ausgestalteten Lagers: 22 gegenüber dem Träger Ik drehbar gelagert. Der Innenring des Kugellagers 22 ist mit dem Träger l4 fest verbunden und liegt konzentrisch zur Einstellwelle 16. Die gegenüber dem Außenring des Kugellagers feststehenden Schenkel des U-förmigen Joches liegen der Einstell-

.welle parallel und lassen sich um diese auf einer kreisförmigen Bahn bewegen. Zwischen diesen beiden Schenkeln ist das hier als Unterwasser-Schallwandler ausgestaltete Gerät 24 aufgehängt, das der Drehung der Schenkel um die Achse der Einstellwelle folgt, wodurch der erwünschte Azimutwinkel des Wandlers eingestellt wird. Der Wandler ist in·seinen Aufhängungspunkten in den

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Jochschenkeln drehbar gelagert und läßt sich daher zusäxzlicn*** um die senkrecht zur Einstellwelle liegende, diese beiden Aufhängungspunkte verbindende, Achse drehen. Diese, wie weiter . unten beschrieben, durch eine Längsverschiebung der Einstellwelle erzielbäre Drehung um eine quer zur Einstellwelle liegende Achse, dient zur Einstellung des Höhenwinkels des .Unterwasser-Schallwandlers. .

Der Wandler 24 wird von einem Rahmen 26 getragen. An zwei gegenüberliegenden. Seiten des Rahmens ragen die zwei als Lagerzapfen dienenden Enden einer Achse 28 hervor. Diese Lagerzapfen greifen in die in der Nähe des freien Endes der beiden Schenkel des Joches 20 befindlichen Lageröffnungen ein. Das in Fig. 3 gezeigte Zahnrad 30 ist auf der Achse zwischen dem Rahmen.26 und einem der beiden Jochschenkel befestigt.

Ein weiteres als. nach unten offener U-förmiger Haltebügel aus- ;■* gestaltetes Gestellteil 38 ist am unteren Ende der Einstellwelle befestigt. Die Mittelteile und Schenkel von Joch 20 und Haltebügel 32 stehen parallel zueinander, beide Gestellteile befinden -sich immer in der gleichen Ebene. Der Haltebügel 32 ist innerhalb des Joches 20 angeordnet und seine beiden Schenkel sind mit je einem Langloch 34 versehen. Durch die Langlöcher in den zwischen dem Rahmen 26 und den entsprechenden Schenkelndes Joches 20 liegenden Bügelschenkein ragen die zugleich als Lagerzapfen dienenden Enden der Achse 28. Die Langlöcher 34 verlaufen parallel zur Einstellwelle 16 und wirken derart mit den Lagerzapfen 28 zusammen, daß das Joch 20 einer von der Einstellwelle 16 ausgehenden und auf de.n Haltebügel 32 übertragenen Drehbewegung um die Wellenächse folgt. Außerdem kann der Haltebügel gegenüber dem Joch 20 in Richtung der Längsachse der Ein- '. stellwelle durch diese verschoben werden. Über eine Feder 38" ist an einem Flansch des Haltebügels 32 eine Zahnstange 36 derart befestigt, daß sie in das Zahnrad 30 eingreift. Durch die Spannung der Feder, die Zahnstange 36 und Zahnrad Am Eingriff · hält, wird ein toter Gang oder Spiel zwischen den ineinander- · greifenden Teilen vermieden.

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Während des normalen Betriebes steht die Einstellwelle l6 senkrecht, wodurch beim Drehen der Einstellwelle 16 der Azimutwinkel des Unterwasser-Schallwandlers 24 durch das Ineinandergreifen der Langlöcher 34 und der Lagerzapfen 28 auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann. Durch eine axiale Bewegung der Einstellwelle 16 wird durch.das Zusammenwirken der Zahnstange j5i> und des Zahnrades · 20 eine Drehung um eine senkrecht zur Wellenlängsachse stehende Achse bewirkt, wodurch der Höhenwinkel des Wandlers auf den gewünschten Wert abgeändert werden kann.

In einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Rollen der beiden Gestellteile 20 und 32 vertauscht. Nähere Einzelheiten sind aus Fig.4 zu ersehen. Der Wandler 24' ist mittels der beiden je einen Lägerzapfen bildenden Enden der Achse 28' in einem Gestellteil 32' aufgehängt, welches mit dem unteren Ende der hier nicht gezeigten Einstellwelle l6 verbunden ist, wodurch er sich, axial verschieben läßt. Die nach unten weisenden. Schenkel/ von denen nur einer dargestellt ist, * liegen zwischen dem Wandler 24' und demnach unten weisenden Armen (ebenfalls nur ein Arm dargestellt) eines weiteren Gasteilteils 20', welches analog dem Joch 20 in Fig.1 und 2um die Längsachse der Einstellwelle l6 drehbar angeordnet ist. Ebenso wie die · Schenke} des Haltebügela 32 in d^r obenbeschriebenen Ausführungs-Torrn, tragen die Schenkel dea Gestelltenes 20' zwei parallel stur Wellenachse verlaufende Langlöcher in die die Lagerzapfen 28' eingreifen. In der abgewandelten Aueführungsform ist die in Pig.4 β Feder 38* verdeckte Zahnetange 36 mit einem Plansch des Gestelltpeiles 20' verbunden und. greift ebenso wie in dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel in daa in Fig.4 von der Feder 30' verdeckte Zahnrad 30 ein.

In* der Aus führungs form naohi Fig. 4 bewegt sich der Unterwasser-Sohallwandler 24 zusammen mit der BinstellWelle in deren längsrichtung, wobei sich die Achse 28' zusammen mit dem auf ihr befestigten Zahnrad 30 gegenüber del¹ Zahnstange 36 verschiebt« wo- ; durch eine Änderung des Höhehwinkels des Wandlers erzielt wird. In dieser abgewandelten Ausführungsform ist ein längeres Oer häuseunterteil 12 notwendig, damit der g^gen die untere Wand

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des Gehäuseunterteils bewegte "Wandler nicht anstößt. Der Betrieb· _des_ Unterwasser-Schallwandlers wird durch die Abwandlung der Vorrichtung nicht nachteilig beeinflußt.

Mit den beschriebenen Anordnungen läßt sich die Stellung des Wandlers von einer fast senkrecht stehenden Ebene bis zu einer ungefähr 20° gegenüber der horizontalen geneigten Ebene verändern. Besonders vorteilhaft ist, daß obwohl der Wandler in zwei Koordinator verstellt wird, nur eine einzige Einstellwelle notwendig ist, was die Lagerung und Abdichtung der Vorrichtung •stark vereinfacht. Die Anwendung der Vorrichtung ist nicht auf Unterwasser-Schallwandler beschränkt; die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich beispielsweise auch vorteilhaft zur Aufhängung und zum ferngesteuerten Ausrichten eines Radarabtastgerätes verwenden. Die Vorrichtung benötigt gegenüber der bekannten weniger Raum, bzw. es lassen sich bei gleichem Raum größere Geräte ausrichten.

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Claims

Patentansprüche

1. Fernbedienbare Vorrichtung zum Ausrichten eines Gerätes in verschiedene Winkellagen bezüglich seines Trägers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellwelle (16) in ihrer Längsrichtung verschiebbar im Träger (l4) gelagert und das Gerät (24) samt einem daran befestigten Zahnrad (30) um eine zur Achse der Einstellwelle senkrechten Achse (28) schwenkbar ist und daß mit dem Zahnrad eine Zahnstange (36) im Eingriff steht,- wobei eines dieser beiden im Eingriff befindlichen Teile (30, 36) in Längsrichtung der Einstellwelle unverschiebbar und das andere zusammen mit der Einstellwelle verschiebbar derart angeordnet ist, daß beim Verschieben der Einstellwelle das Gerät durch Zusammenwirken der beiden Teile um seine Achse geschwenkt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Zahnstange (36) durch die Spannung einer Feder (38, 38') mit dem Zahnrad (30) in Eingriff gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellwelle (l6) drehbar im Träger (14) gelagert ist und daß das Gerät (24) samt Zahnrad (J50) sowie die Zahnstange (36) von einem zusammen mit der Einstellwelle drehbaren Gestell (20, 32) getragen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Gestell (20, bzw.20', 32') ein U-förmiges, das Gerät (24) und das Zahnrad (30) zwischen seinen beiden Schenkeln tragendes Joch (20, 32') sowie einen mit seinen Schenkel zu

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denen des Joches parallel liegenden, die Zahnstange (36) tragenden, U-förmigen HaltbegUel (32, 20¹) aufweist, wobei . eines der beiden Gestellteile (20, 20') um die Achse der Einstellwelle (l6) am Träger (14) gelagert ist, während das andere Gestellteil (32, 32') fest mit der Einstellwelle verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (24) mit zwei in seiner Drehachse liegenden Lagerzapfen (28, 28') versehen ist, die einerseits in zwei in den Schenkeln des U-förmigen Joches (20, 32¹) befindliche Lageröff mangen und andererseits in zwei P in den beiden Schenkeln des U-förmigen Haltebügels (20*, 32^f) sich parallel zur Einstellwelle (l6) erstreckende Langlöcher [J)K) eingreifen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (14) sowie die mittels der Einstellwelle (16) bewegbaren Teile von einem Gehäuse (10, 12) umgeben sind und der Träger in dem Gehäuse eine von der Einstellwelle durchdrungene und dieser als Lager dienende Trennwand bildet.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (24) ein, Unterwasser-Schallwandler ist und das Gehäuse (10, 12) aus der Schiffswand herausragend am Schiffskörper befestigbar ist.

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