SE441697B - Anordning for instellning av en apparatplattforms plan i en valbar lutning och vridning - Google Patents

Description

84Ûl534-6 10 15 20 25 Inrättningen bestående av den tredje och den fjärde hylsan med sina kugg- kransar är i sig själv meravridningsstyv än kardanringen som den ersätter; för en och samma vridstyvhet har inrättningen med hylsorna mindre dimensioner och mindre vikt än kardanringen.

Vid de kända plattformsanordningarna är den pà plattformen uppställda radar- antennen normalt försedd med en motor för sidvridning av antennen; vid anordningen enligt uppfinningen är denna motor ersatt av en motor för vridning av den fjärde hylsan, varigenom antennen far sin vikt reducerad.

FIGURBESKRIVNING I det följande beskrivs ett exempel på en plattformsanordning i enlighet med uppfinningen, varvid hänvisas till efterföljande ritning, där F ig l visar en anordning med den fjärde hylsan fastlast, F ig 2 visar av delar i anordningen utpekade riktningar, utdragna till en halvsfär med anordningen i centrum, Fig 3 visar ett avsnitt av F ig 4 i detalj, F ig 4 visar en andra anordning med den fjärde hylsan vridbar och Fig 5 visar av anordningen i Fig 4 utpekade riktningar.

UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Här beskriven exemplifierande anordning enligt uppfinningen är avsedd att vara uppställd pa ett fartygs däck och bära upp en radarantenn på den av anord- ningen inställda plattformens plan.

Anordningen i ett första exempel är, som framgår av längdsnittet i figur l, uppbyggd på en infästningsring 1 som är infâst i ett underlag 2, vilket i detta fall är fartygets däck. I ett i infästningsringen anordnat första lager 3, vars vridningsaxelZ i exemplet är parallell med under-lagets normalriktning, är vridbart lagrad en första hylsa 4. Denna är försedd med ett andra lager 5 med en vridningsaxel L, som träffar det första lagrets vridningsaxel men har en avvikande riktning. I det andra lagret 5 är en andra hylsa 6 vridbart lagrad, och denna är försedd med ett tredje lager 7 med en vridningsaxel N, som träffar det andra lagretsß vridningsaxelL men har en avvikande riktning. Det tredje 10 15 2D 25 3D 8401554-6 lagret 7 är inrättat att uppbära en apparatplattform 8, som i detta fall skall tjäna som infästning för en radarantenn, vilken i sig själv innehåller styrnings- _ anordningar för inställning av denna i önskad riktning i rymden.

Det andra lagrets 5 vridningsaxel med riktningen L avviker, som även framgar av figur 2, fran det första lagretsß vridningsaxel Z, med en vinkel al. Det tredje lagrets 7 vridningsaxel N avviker fran det andra lagrets vridningsaxel L med en vinkel az. i den exemplifierande anordningen är vinklarna al och az lika, men i alternativa anordningar är vinklarna skilda fran varandra.

Genom vridning av de bada kilformade hylsorna 4, 6, även kallade vridkilar, i deras lager är det möjligt att ge det tredje lagrets vridningaxel N vilken som helst riktning i förhållande till normalriktningen Z inom gränserna för anord- ningens inställningsomrade.

För vridning till avsedd inställning är den första hylsan 4 försedd med en cylindrisk kuggring ll. I denna är ett första kuggdrev 12 inrättat att göra ingrepp. Kuggdrevet är med en första drivaxel 13 förbundet med en i ritningen inte visad första drivmotor för inställning av den första hylsan 4. Drivmotorn är i exemplet en elektrisk motor, men kan i andra tillämpningar vara av annan typ.

Den andra hylsan 6 är för vridning till avsedd inställning försedd med en kuggkrans 16 i ingrepp mot en kuggkrans 17 pà en mellanring 18, vilken med ett lager 19, vars vridningsaxel sammanfaller med det första lagrats 3 axel Z, är lagrad i den första hylsan 4. Mellanringen 18 är vidare utförd med en cylindrisk kuggring 20, i vilken ett andra kuggdrev 21 är inrättat att göra ingrepp. Detta är med en andra drivaxel 22 förbundet med en andra drivmotor för inställning av den andra hylsan 6; drivmotorn är av samma slag som drivmotorn för inställning av den första hylsan 4.

Den första hylsan la vrids av sin drivmotor vinkeln A i figur 2, räknad fran en utgangsriktning, och den andra hylsan 6 vrids av sin drivmotor vinkeln B räknad fran den första hylaans inställningsriktning eller, uttryckt pa annat sätt, vinkeln A+B fran utgangsriktningen. 8401534-6 10 15 20 25 30 För inställning av apparatplattformen 8 i vridningsled, vilket i detta första exempel -är liktydigt med att dess inställning i vridningsled skall hållas oförändrad, är denna pa sin undersida utbildad med en kuggkrans 25, som star i ingrepp med en motsvarande kuggkrans 26 pa en tredje hylsa 27. Den tredje hylsan är lagrad i den andra hylsan 6 i ett lager 26 pa sådant sätt att den tredje hylsans vridningsaxel sammanfaller med den andra hylsans vridníngsaxel L.

I den tredje hylsans 27 andra ände, motsatt mot kuggkransen _27, finns även en kuggkrans 29, som star i ingrepprmed en motsvarande kuggkrans 30 pa randen av en fjärde hylsa 31. Den fjärde hylsan 31 är fast förenad med anordningens infästningsring 1 och därmed med underlaget 2, saledes med fartygets däck.

De parvis anordnade kuggkransarna 16-17, 25-26, 29-30 är med fördel utförda som koniska kuggkransar; alternativt kan andra typer av kuggkransar före- kommer! varje par av kuggkransar är utväxling 1:1.

För en vridning enbart pa den första hylsan 4, medan den andra hylsan 6 är fasthàllen, kommer den andra hylsan att ändra lutning och dess kuggkrans 16 att förändra ingrepp i mellanringens 18 kuggkrans 17 med oförändrad vridinstâll- ning. Den tredje hylsans 27 undre kuggkrans 29 kommer även att ändra ingrepp i den stillastående fjärde hylsans 31 kuggkrans 30 med oförändrad vridinställning. Även apparatplattformens 8 kuggkrans 25 kommer att rulla pa den tredje hylsans _27 övre kuggkrans 26 med oförändrad vridinställning.

För en vridning enbart pa den andra hylsan 6 kommer den tredje hylsan 27 att rulla pa den fjärde hylsan 31, och apparatplattformen 8 att rulla pa den tredje hylsan med oförändrade vridinställningar.

Genom valet av utväxlingar till 1:1 kommer apparatplattformen 8 att under alla förhållanden behålla oförändrad vridinställning under det att dess lutning varieras. a För inställning av riktningenN parallellt med riktningenZ fordras i det beskrivna exemplet där vinklarna al och az är lika, att vinkeln B är noll, men vinkelnA för den första hylsan kan da ha vilket värde som helst, det är obestämt. Drivmotorn för inställning av vinkeln A kan dà inte styras till att inta 10 15 20 25 30 8401534-6 ett bestämt läge; riktningen Z visar på en s k singulär punkt. Även riktningar i i närheten av riktningen Z är svara att ställa in med servosystemet, därför att utväxlingen fran drivmotorerna till den utpekade riktningen N i det omradet avviker starkt fran den normala. Det finns därför goda skäl till att undvika att ställa in riktningen N i närheten av riktningen Z.

Vid anordningen i exemplet undviks inställning av riktning i närheten av den singulära punkten medelst en tíllagd snedställning mellan underlaget 2 och apparatplattformensß plan 33. I det beskrivna exemplet är snedställningen införd mellan det tredje lagret 7 med vridningsaxeln N och apparatplattformens plan 33 med normalriktningen M, snedställningen är i figurerna betecknad med Q o.

Anordningen i det beskrivna exemplet är avsedd att ställas upp på ett fartyg och kompensera för fartygets rörelse i stampningsled och i krängningsled, sa att apparatplattformens plan 33 är horisontellt, oberoende av fartygets rörelser, eller med andra ord sa, att planets normal M är riktad lodrätt.

Förhàllandena illustreras av figur 2, där ett plan som är definierat av axlarna X och Y är fartygets däck, varvid X-axeln förutsätts vara riktad mot fartygets akter och Y-axeln at styrbord, höger. Den tredje axeln Z är riktad uppàt fran däcket, vinkelrätt mot detta, och kan sägas ange fartygets mastriktning. Det framgår av figur2 att den kilformade hylsans4 vridningsvinkel A är mätt utgående fran X-Z-planet.

Fartyget är utrustat med ett lodgyro, inrättat för att ange lodriktningen under det att fartyget stampar och kränger. Lodgyrot innehåller en riktningsvisande del som anger lodriktningen, den är upphängd i ett kardansystem med tva vinkelräta axlar. En av dessa kardanaxlar är upphängd i lager som är förbundna med fartyget, det förutsätts att denna axel är parallell med Y-axeln i figur 2.

Vridning kring denna axel anger fartygets atampningsvinkel, som i figur 2 är betecknad med 01 . Vridning kring den andra av lodgyrots kardanaxlar anger fartygets krängningsvinkel, den är i figur 2 betecknad med Samma situation som illustreras med fig. 2 är även visad mera schematiskt i fig. 3, som är en bild av det centrala omradet kring riktningen Z, med riktningarna projicerade pà ett plan. '8401534-6 10 15 20 25 30 För varje önskad inställning av apparatplattformens plan33 i vinklarø ochß beräknas vilka inställningar som skall göras på den första hylsan 4 och pà den andra hylsan 6.; Drivmotorerna pà drivaxlarna 13, 22 samverkar med vinkel- mätare paaxlarna för inställning av hylsorna. ' Den hittills beskrivna inställningsanordningen är ett specialfall av en anordning som beskrivs i det följande. I denna ingar, som visas i fig. 4, en första, en andra och en tredje hylsa 4, 6, 27 med lager, anordnade lika som i det tidigare beskrivna exemplet. Den fjärde hylsan 41 är i detta andra' exempel vridbart lagrad i ett lager 42 med en vridningsaxel som sammanfaller med den hos den första hylsan 4. För stabilitetens skull är i detta alternativa utförande den fjärde hylsan även stödd av ett lager 43 mellan hylsan och mellanringen 18.

Den fjärde hylsan 41 är, liksom den tidigare beskrivna, utförd med en kugg- krans 30 för ingrepp med den tredje hylsans 27 motsvarande kuggkrans 29. Den fjärde hylsans motsatta ände är anordnad med en cylindrisk kuggkrans 44, i vilken ett kuggdrev 45 med en axel 46 är anordnat att göra ingrepp. För i vridning av axeln 46 är en drivmotor kopplad till den och en till axeln kopplad vinkelmätare medverkar vid inställning av den fjärde hylsans vridläge. Driv- motorn och vinkelmätaren är inte visade i figuren.

Om den fjärde hylsan 41 av sin drivmotor är fasthällen kommer, liksom i det först beskrivna exemplet, vridning hos plattformen 6 att vara förhindrad. När den fjärde hylsan 41 av sin drivmotor vrids kring sin axel, kommer dess vridning att av kuggkransarna pâ denna, pa den tredje hylsan 27 och pa apparatplatt- formen 8 överföras till plattformen 8 som en vridning kring dess axel M, och det oberoende av inställningen hos den första och den andra hylsan 4, 6 som bestämmer inriktningen hos axeln M. Enär axeln M är avsedd att vara inställd lodrätt bör den vinkel med vilken plattformen vrids kallas för azimut-vinkel.

Vid en pà apparatplattformens plan 33 uppställd antenn eller liknande är därigenom en särskild motor för inställning i azimut överflödig. l detta andra exempel är lämpligen apparatplattformens plan 33 vinkelrätt mot vridningsaxeln hos det tredje lagret7 och inte snedställt som i det först beskrivna exemplet. En vridning_ hos apparatplattformen pa grund av en vridning hos den fjärde hylsan 41 skullehos en snedställd plattformsyta medföra ett __ 'I 8401534--6 utslag i vinkelled fran avsedd riktning hos ytans normal M, och komplicera inställandet av den första och den andra hylsan. För att ända inställning pà en singular punkt skall undvikasyen punkt där lutningarna hos den första hylsan 4 och den andra hylsan 6 helt motverkar varandra, är i detta andra exempel en 5 lutning med en vinkelq; införd mellan anordningens infästningsring 1 och underlaget 2.

Den första hylsans4 axel har därigenom riktningen Z', som avviker från underlagets normalríktning Z; se även figur S.

Vid de beskrivna apparatplattformarna är vinkelgivare av i och för sig känt slag, 10 t ex magnetiska vinkelgivare, anordnade vid drivmotorernas axlar. Alternativt är för vinkelmëtning kodband eller kodiskivor placerade direkt pa vridkil- arna 4, 6 och pa den fjärde hylsan 41, och i och för sig kända avsökare, t ex optiska avsökare, anordnade för avsökning av vinklarna.

För bada exemplen pa inställningsanordning gäller att, med det speciella 15 utförandet där mekanismen för inställning är innesluten i de vridbara hyl- sorna 4, 6, den särskilda fördelen uppnås att mekanismen av hylsorna och av tätningar vid deras lager är skyddad för vatten i överspolande sjöar.

I plattformen 8 är ett centralt häl 34 upptaget. Genom hålet 34 och genom öppningarna i den tredje hylsan 27 och den fjärde hylsan 31, 41 kan kablar och 20 vagledare avsedda för de pa plattformen uppställda apparaterna föras.

Claims (3)

1. 8401534-6 10 15 20 PATENTKRAV _ 1 Anordning för inställning av en apparatplattforms (8) plan (33) i en Valbar lutning i förhållande till ett underlags (2) plan och för inställning av apparat- plattformen (8) i vridningsled i dess plan, i vilken anordning ingar en i ett lager (3) i förbindelse med underlaget (2) vridbart lagrad första hylsa (4), försedd med ett andra lager (5) med en vridningsaxel (L) med en riktning avvikande fran den hos det första lagrets (3) vridningsaxel (Z,Z'), en andra hylsa (6), vridbart lagradi det andra lagret (5) i den första hylsan (4) och försedd med ett tredje lager (7) med en vridningsaxel (N,M) med en riktning avvikande fràn den hos det andra lagret (L), ; vilket tredje lager (7) är inrättat att uppbära apparatplattformen (8), i varigenom inställningen av apparatplattformens (8) plan (33) i den valda lut- ningen, med plattans normal i en vald riktning (M), uppnås vid en kombination av vinkelvrídningar hos de bada vridbara hylsorna (4, 6), kännetecknadav g en kuggkrans (25) pa den inställbara apparatplattformen (8) i ingrepp med en motsvarande kuggkrans (26) på en tredje hylsa (27), lagrad vridbar kring en axel sammanfallande med den andra hylsans axel (L) och inrättad med en andra kuggkrans (29) i sin motsatta ände, i ingrepp med en motsvarande kuggkrans (30) på en inställbar fjärde hylsa (3l,4l) med vridningsaxel sammanfallande med det första lagrets (3) vridningsaxel (Z,Z').

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av en inrättning för fasthàllning av den fjärde hylsan (31) i en vald vridinställning.

3. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d av _ en drivmotor, inrättad för vridning av den fjärde hylsan (41) och en elektrisk vinkelgivare, inrättad för avkänning av den fjärde hylsans vridinställning. gu