DE2005124C3 - Vorrichtung zur Begrenzung der Neigung eines Trägheitskreisels - Google Patents
Vorrichtung zur Begrenzung der Neigung eines TrägheitskreiselsInfo
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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,
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 (2)
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.
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