DE2005124C3

DE2005124C3 - Vorrichtung zur Begrenzung der Neigung eines Trägheitskreisels

Info

Publication number: DE2005124C3
Application number: DE2005124A
Authority: DE
Inventors: Donald J. Dover Bilinski; Richard J. Fairfield Cimera
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1969-03-03
Filing date: 1970-02-05
Publication date: 1974-01-17
Also published as: GB1239176A; JPS494114B1; US3618403A; DE2005124B2; DE2005124A1; FR2033727A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung der Neigung eines Trägheitskreisels mit einem einen Hohlraum umschließenden Rotor, der von einer Welle angetrieben um die Wellenachse rotiert, wobei zwischen Antriebswelle und Rotor innerhalb des Hohlraumes ein Gelenk zur Lagerung des Rotors angeordnet ist, welches ein allseitiges Kippen des Rotors in bezug auf die Antriebswelle ermöglicht und innerhalb des Hohlraums ein auf der Antriebswelle befestigter Anschlag vorgesehen ist, der bei übermäßiger Neigung mit den inneren Oberflächen des Rotors an diametral gegenüberliegenden Stellen in Berührung kommt.

Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Art sollen die empfindlichen Universalgelenkverbindungen zur Lagerung des Rotors bei übermäßiger Neigung des Kreisels vor Beschädigung bzw. Zerstörung schützen.

Es sind bereits Anschlagvorrichtungen bei Kreiseln bekannt, die auf der Rotorantriebswelle angeordnet sind und bei übermäßiger Neigung des Kreisels einer Kante des Rotors als Anschlag dienen. Abgesehen davon, daß diese Vorrichtungen meist einen anderen Zweck erfüllen sollen, wie beispielsweise Kompensierung des Rückstellmoments des Universalgelenks, wird beim Anschlagen einer Kante des Rotors ein Drehmoment erzeugt, das von einer Stelle an dem Anschlag aufgenommen werden muß und die Universalgelenkverbindung zwischen Rotor und Antriebswelle belastet.

Diese Schwierigkeit wird mit einer bekannten Doppelanschlagseinrichtung umgangen, durch welche die Bewegungsfreiheit des Rotors an zwei diametial entgegengesetzten Punkten begrenzt und somit dem Auftreten von Belastungskräften an der. Universalgelenkverbindung vorgebeugt wird. Die bekannte Doppelanschlaeseinrichtung weist acht in Abständen angeordnete Finger auf, die nacheinander an dem Rotor angreifen, wenn er durch die Drehmo-

mcntbelastung gegen die Anschläge geführt wird. Wenn der Rotor dann von Finger zu Finger prazediert bewegt er sich vibrierend über die durch die Finger gebildete durchbrochene Fläche hinweg. Da der°Rotor mit sehr hoher Drehzahl umläuft, ist die

_!5 Frequenz bei diesen Vibrationserscheinungen entsprechend hoch und führt zu unerwünschten Folgen. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Anschlagvorrichtung für einen Kreisel zu schaffen, womit die bekannte Doppelanschlagsemnchtung weiter

verbessert wird und die Nachteile der Vibrationen vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Anschlag aus einer Platte besteht, die einen zur Wellenachse koaxialen Flansch trägt, der in axialer

as Richtung gesehen beidseitig mit schneidenförmigen Kanten versehen ist und die Platte in bezug auf den Rotor so angebracht ist, daß bei entsprechender Neigung eine gleichzeitige Berührung der Kanten und des Rotors an gegenüberliegenden Stellen stattfindet.

Vorzugsweise kann bei einem gasgefüllten, abgedichteten Kreiselgehäuse die Anschlagplatte zumindest eine Aussparung zum Ausgleich der von der Kippbewegung resultierenden Druckunterschiede aufweisen.

Durch die zwischen Rotor und den Kanten der Anschlagsvorrichtung lineare Berührung entlang

■ einer durchgehenden, kreisförmigen Bahn wird beim Präzedieren des Rotors jegliche Vibration vermieden. Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise an Hand der schematischen Zeichnung beschrieben. Darin zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Anschlagsvorrichtung,
Fig.2 einen Vertikalschnitt ähnlich der Fig. 1,

wobei jedoch die Schrägstellung bei der relativen Neigungsbewegung der Antriebswelle gegen den Rotor dargestellt ist, und

F i g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 1.

Mit der Bezugszahl 10 ist ein Rotor oder Drehkörper bezeichnet, der von einer Antriebswelle 12 zu Drehbewegungen um die Kreiseldrehachse SA angetrieben wird. Am Unterteil weist der Drehkörper einen sich nach innen erstreckenden Flansch 14 auf, so daß der Drehkörper eine biegsame Welle 16 allge-' mein umschließt, die ihrerseits eine Universalgelenkverbindung zwischen dem Drehkörper 10 und der Antriebswelle 12 darstellt. Normalerweise ist die Antriebswelle in einer auf ein Kreiselgehäuse bezogenen Anordnung gelagert und wird durch einen Elektromotor od. dgl. zu Drehbewegungen in geeigneten Lagern angetrieben, diese Lagerung ist in der Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit halber fortgelassen.

Die biegsame Welle 16 kann in Form eines einstückigen Vollzylinders aus einem elastischen Material ausgebildet sein, der ein in beliebiger bekannter Weise fest mit der Antriebswelle verbundenes End-

teil 16 α und ein auf maschinellem Wege zu symmetrischer Ausbildung vcrformtes oder in sonstiger Weise mit einer Einschnürung versehenes Teil 16 6 aufweist, das sich zwischen dem Endteil 16 a und einem oberen Endteil 16 c erstreckt, welches in den Drehkörper 10 eingepreßt oder mit diesem in anderer Weise fest verbunden ist. Man erhält hierdurch also ein leistungsfähiges Kreiselgerät, bei dem der Drehkörper 10 bei einem schnellen Rotieren trotz etwaiger Neigungsbewegungen des Kreiselgehäuses und demzufolge auch der Antriebswelle 12, hervorgerufen durch Richtungs- oder Lageänderungen des Fahrzeugs, in dem das Kreiselgerät eingebaut ist, eine feste Lage im Raum beibehält. Es sei betont, daß die biegsame Welle 16 nicht zum Erfindungsbestand gehört und daß zwischen der Antriebswelle 12 und dem Drehkörper 10 auch eine beliebige andere bekannte Universalverbindung vorgesehen sein kann, sofern diese nur die Gewähr dafür bietet, daß die beiden Organe mit zwei Freiheitsgraden gegeneinander beweglich sind.

Der Nabenteil 22 der Anschlagsvorrichtung 20 ist auf das Endteil 16 a der biegsamen Welle 16 aufgepreßt und an diesem befestigt. Ein kreisscheibenförmiges Teil 24 erstreckt sich von dem Nabenteil aus radial nach außen und weist an seinem Außenrand einen Kreisflansch 26 auf, der sich parallel zur Kreiseldrehachse SA erstreckt. An diesem Flansch sind an dem in Betrachtungsrichtung der F i g. 1 oberen und unteren Ende zwei schneidkantenartige Berührungsstellen 28 bzw. 30 vorgesehen. Die Anschlagsvorrichtung 20 ist in bezug auf die Innenflächen des Dreh körpers 10 und des Flansches 14 so angeordnet, daß die schneidkantenartigen BerührungsU bei einem vorbestimmten Neigungsgi at welle 12 gegen den Drehkörper 10, w Neigungsbewegung gegen die Kreise reich; wird, in der Weise an oiametr setzten Stellen an einer innenfläche de 10 und des Flansches 14 angreifen, spielshaft in Fig. 2 dargestellt ist. D tenartigen Berührungsteile 28 und 30

ίο das Herbeiführen einer linearen Be Fläche zwischen der Begrenzungsai dem Drehkörper. Durch dieses dopp an diametral entgegengesetzten Stellen eine Verteilung des Drehmoments urr

Welle 16 und eine Kompensation de Belastungskräfte erreicht, so daß einer und eii en eventuellen Bruch der We wird, w Äbrend gleichzeitig die mechi keit der Gesamtanordnung erhöht wird Da es erwünscht sein kann, die im c ten Bauteile in einer nach dem Stand d kannten Weise in ein gasgefülltes, abg häuse einzuschließen, ist das Scheiben grenzungsanordnung mit einer Vielzah

»5 32 ausgebildet, wie dies in F i g. 3 g Neigungsbewegung der Welle 12 wire den Zwischenräumen zwischen den eir len befindliche Gas nicht gedämpft, w( 32 groß genug bemessen sind und ei

Druckausgleich vermitteln. Durch ι Größenauslegung der Löcher 32 kann bestimmte Dämpfungscharakteristik e den.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Begrenzung der Neigung eines Trägheitskreisels mit einem einen Hohlraum umschließenden Rotor, der von einer Welle angetrieben um die Wellenachse rotiert, wobei zwischen Antriebswelle und Rotor innerhalb des Hohlraumes ein Gelenk zur Lagerung des Rotors angeordnet ist, welches ein allseitiges Kippen des Rotors in bezug auf die Antriebswelle ermöglicht und innerhalb des Hohlraumes ein auf der Antriebswelle befestigter Anschlag vorgesehen ist, der bei übermäßiger Neigung mit den inneren Oberflächen des Rotors an diametral gegenüberliegenden Stellen in Berührung komm*., dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einer Platte (24) besteht, die einen zur WeJJenachse koaxialen Flansch (26) trägt, der in axialer Richtung gesehen beidseitig mit schneidenförmigen Kanten (28, 30) versehen ist, und die Platte (24) in bezug auf den Rotor (10) so angebracht ist, daß bei entsprechender Neigung eine gleichzeitige Berührung der Kanten (28, 30) und des Rotors (10) an gegenüberliegenden Stellen stattfindet.

2. Vorrichtung zur Begrenzung der Neigung eines Trägheitskreisels nach Anspruch 1, mit einem gasgefüllten, abgedichteten Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatte (24) zumindest eine Aussparung (32) zum Ausgleich der von der Kippbewegung resultierenden Druckunterschiede aufweist.