DE1116099B

DE1116099B - Device for light buoys and light ships

Info

Publication number: DE1116099B
Application number: DEM37795A
Authority: DE
Inventors: Andrew Kirkwood Mccosh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-06-24
Filing date: 1958-05-28
Publication date: 1961-10-26

Description

Vorrichtung für Leuchtbojen und Leuchtschiffe Die Erfmdung betrifft eine Vorrichtung für Leuchtbojen und Leuchtschiffe, bestehend aus einer Fassung für die Lichtquelle, einer um die Lichtquelle angeordneten Linse bzw. anderen lichtbrechenden oder lichtbeugenden Mitteln und einem die Linse umgebenden Fensteraufsatz, der am Schwimmkörper der Vorrichtung befestigt ist, wobei die Linse relativ zu dem Schwimmkörper allseitig beweglich angeordnet ist, so daß während der Schwingbewegung der schwimmenden Vorrichtung die Linse und der durch die Linse hindurchtretende Lichtstrahl immer in gleicher waagerechter Lage bleiben. Durch die Erfindung wird eine Linsenstabilisierung vorgeschlagen, deren Schwingung eine wesentlich, nämlich um eine Zehnerpotenz größere Frequenz hat als die des Schiffes oder der Boje. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Linsenfassung aus einem oberen, die Linse tragenden Wagen und einem unteren, darunter angeordneten Wagen, wobei beide Wagen mit Rollen auf rechtwinklig zueinander stehenden gebogenen Führungsschienen laufen, deren Kurvenmittel in diesem Fall in der im Brennpunkt der Linse angeordneten Lichtquelle liegt, und daß die Linse, der obere und der untere Wagen zusammen eine etwa zehnmal größere Schwingungsfrequenz als die Boje oder das Schiff haben. Diese Bauteile haben ein verhältnismäßig geringes Gewicht. Der Radius der Schwingbewegung um den Brennpunkt der Linse ist sehr klein. Auf diese Weise wird eine Schwingungsfrequenz von 1 bis 11/z Sekunden erreicht gegenüber der bekannten Schwingungsfrequenz von etwa 11 Sekunden eines sich im Wasser bewegenden Schiffes oder der natürlichen Wellen.Device for light buoys and light ships The invention relates to a device for light buoys and light ships, consisting of a socket for the light source, a lens arranged around the light source or other light-refracting lenses or light diffractive means and a window attachment surrounding the lens, which is attached to the Floating body of the device is attached, the lens relative to the floating body Is arranged movable on all sides, so that during the oscillating movement of the floating Device the lens and the light beam passing through the lens always stay in the same horizontal position. The invention provides lens stabilization proposed whose oscillation is substantially greater, namely by a power of ten Has frequency than that of the ship or the buoy. There is a solution to this problem the lens mount consists of an upper carriage carrying the lens and a lower carriage, Carriages arranged underneath, with both carriages with rollers at right angles to each other standing curved guide rails run, the curve means in this case in the light source arranged at the focal point of the lens, and that the lens, the upper and lower car together have an oscillation frequency about ten times greater than have the buoy or the ship. These components have a relatively low Weight. The radius of the oscillating movement around the focal point of the lens is very small. In this way, an oscillation frequency of 1 to 11 / z seconds is achieved compared to the known oscillation frequency of about 11 seconds of a moving in water Ship or the natural waves.

Es ist schon vorgeschlagen worden, die Linse einer Lichtquelle einer Leuchtboje zur Horizontalisierung aus einem System zu bilden, bei dem zwei zueinander senkrecht stehende Achsen pendelartig schwingen, so daß die Eigenschwingungsfrequenz der Linsenhorizontierung von der Eigenschwingungsfrequenz der Boje abweicht. Jedoch bestehen enge Grenzen in der Frequenzänderung, weil das Pendel im Zentrum der Schwimmbewegung des Schiffes angebracht sein muß und somit beachtlich unter der Lichtquelle befestigt sein muß. Die Gesamtbauweise wird also schwer und lang. Ferner ist bei den bekannten Bauarten die Bewegungsamplitude der Linse selbst ebenfalls zu beachten.It has been proposed to use the lens of a light source To form light buoy for horizontalization from a system in which two to each other vertical axes oscillate like a pendulum, so that the natural oscillation frequency the lens leveling deviates from the natural oscillation frequency of the buoy. However there are narrow limits in the frequency change because the pendulum is in the center of the swimming movement of the ship must be attached and thus considerably fixed under the light source have to be. The overall construction will be heavy and long. Furthermore, with the known Constructions also have to take into account the movement amplitude of the lens itself.

Diese Hindernisse in der baulichen Ausführung werden durch die hochsymmetrische und rotationssymmetrische Bauweise nach der Erfindung vermieden. Eine zweckmäßige Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß die Lichtquelle relativ zur Linse stationär ist. An Hand der Zeichnung wird die Vorrichtung nach der Erfindung in einer einfachen, beispielhaften Weise deutlich.These obstacles in the structural design are due to the highly symmetrical and rotationally symmetrical construction according to the invention avoided. A functional one Further development of the invention consists in that the light source is relative to the lens is stationary. With reference to the drawing, the device according to the invention is shown in in a simple, exemplary manner.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Leuchtboje nach der Linie I-I der Fig. 2, bei der die Linse zum besseren Verständnis herausgelassen ist; Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie II-11 der Fig. 1, wobei die Linse eingezeichnet ist; Fig. 3 ist ein Längsschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.Fig. 1 is a cross section through a light buoy along the line I-I Fig. 2, in which the lens has been left out for better understanding; Fig. 2 is a longitudinal section along the line II-11 of FIG. 1, the lens being drawn in is; FIG. 3 is a longitudinal section along the line III-III in FIG. 2.

Die Leuchtboje ist in bekannter Weise aufgebaut, und seine Laternen weisen ein die Linse umgebendes und einschließendes Gehäuse von allgemein zylindrischer Form auf. Der Rahmen 4 ist mit einem sichtdurchlässigen zylindrischen Fenster 5 versehen. Dieses Fenster kann klar oder nach Wunsch gefärbt sein. Die Achse des Gehäuses steht gewöhnlich senkrecht und stimmt mit der senkrechten Achse der Boje überein.The light buoy is built in the known way, and its lanterns have a generally cylindrical housing surrounding and enclosing the lens Shape on. The frame 4 is provided with a transparent cylindrical window 5 Mistake. This window can be clear or colored as desired. The axis of the Housing is usually vertical and coincides with the vertical axis of the buoy match.

Die Linse hat in bekannter Weise eine hohlzylindrische Form mit einer senkrechten Achse. Sie ist in ihrem Mittelteil 6 halbkugelig und an ihren oberen und unteren Teilen 7 in senkrechter Richtung sägezahnartig geformt.The lens has in a known manner a hollow cylindrical shape with a vertical axis. It is hemispherical in its middle part 6 and at its upper one and lower parts 7 shaped like a sawtooth in the vertical direction.

Die Lichtquelle ist in der Mitte der Linse an der senkrechten Achse angeordnet und wird durch eine Fassung, die an der Boje befestigt ist, gehalten. Das die Linse einschließende Gehäuse trägt an seinem unteren Teil ein paar gebogene Führungsschienen 9, untere Führungsschienen genannt, die an den Laternenrahmen 4 befestigt sind und sich in senkrechter Richtung urn'einen Punkt, der auf einer waagerechten Achse durch die Mitte der Lichtquelle liegt, krümmen. Ein unterer Wagen 10 ist mit zwei Radpaaren 11 an seiner Unterseite versehen, die auf den beiden unteren Führungsschienen 9 laufen. Jedes dieser Räder 11 weist einen Flansch 12 auf.The light source is located in the center of the lens on the vertical axis and is held by a socket which is attached to the buoy. The lower part of the housing enclosing the lens has a pair of curved guide rails 9, called lower guide rails, which are attached to the lantern frame 4 and curve in a vertical direction around a point lying on a horizontal axis through the center of the light source . A lower carriage 10 is provided with two pairs of wheels 11 on its underside, which run on the two lower guide rails 9. Each of these wheels 11 has a flange 12.

Der Wagen 10 wird in seinem oberen Teil durch zwei Führungsschienen 14, obere Führungsschienen genannt, gehalten, die ebenfalls in senkrechter Richtung kreisbogenförmig um eine waagerechte Achse, die durch die Mitte der Lichtquelle läuft, gekrümmt sind. Diese oberen Führungsschienen 14 stehen im Grundriß rechtwinklig zu den unteren Führungsschienen 9. Die oberen Führungsschienen 14 tragen einen oberen Wagen 15, an dem die Linse befestigt und der mit zwei Radpaaren 16 mit Flanschen 17 ausgestattet ist.The carriage 10 is held in its upper part by two guide rails 14, called upper guide rails, which are also curved in the vertical direction in a circular arc around a horizontal axis which runs through the center of the light source. These upper guide rails 14 are at right angles to the lower guide rails 9 in plan. The upper guide rails 14 carry an upper carriage 15 to which the lens is attached and which is equipped with two pairs of wheels 16 with flanges 17.

Der untere und der obere Wagen haben herabhängende Ansatzstücke 19 und 20, die bis unter die entsprechenden Führungsschienen reichen. Diese dienen dazu, die bogenförmige Bewegung der Wagen durch Anstoßen an ein Widerlager zu begrenzen. Die äußerste Stellung des Ansatzstückes 19 ist durch die gestrichelte Linie in Fig. 3 bei einer größtmöglichen Bewegungsweite von beispielsweise 20° gezeigt. Beim praktischen Gebrauch hat es sich jedoch als wünschenswert erwiesen, zur Pufferung Anschläge 23 und 24 an den Ansatzstücken 19 und 20 anzubringen. Wenn diese Anschläge vorhanden sind, wird die maximale bogenförmige Bewegung beispielsweise auf 15'' reduziert, wie es ebenfalls in Fig. 3 angedeutet ist.The lower and upper carriages have depending extensions 19 and 20 which extend under the corresponding guide rails. These serve to limit the arcuate movement of the car by hitting an abutment. The outermost position of the extension piece 19 is shown by the dashed line in FIG. 3 with a maximum possible range of movement of, for example, 20 °. In practical use, however, it has proven to be desirable to attach stops 23 and 24 to the extension pieces 19 and 20 for buffering. If these stops are present, the maximum arcuate movement is reduced to 15 ″, for example, as is also indicated in FIG. 3.

Die Ansatzstücke 19 und 20 sind zum Schutz mit Halter 21 und 22 versehen, die dazu dienen, einen kräftigen Schlag der Wagen, die letzten Endes gegen die Unterseite der entsprechenden Führungsschienen stoßen würden, zu verhindern.The extension pieces 19 and 20 are provided with holders 21 and 22 for protection, which are used to prevent a violent blow from the carriages which would ultimately hit the underside of the corresponding guide rails.

Die unteren Führungsschienen 9, das die Linse einschließende Gehäuse und die Lichtquelle sind alle an der Boje befestigt. Die Linse, die oberen und zugleich unteren Führungsschienen 14 und die Wagen dagegen sind, soweit es die Vorrichtung erlaubt, relativ frei beweglich. So kann der Strahl von der Linse trotz der Schlingerbewegung der Leuchtboje immer waagerecht bleiben.The lower guide rails 9, the housing enclosing the lens and the light source are all attached to the buoy. The lens, the upper and at the same time lower guide rails 14 and the carriages, on the other hand, are relatively freely movable as far as the device allows. In this way, the beam from the lens can always remain horizontal despite the rolling movement of the light buoy.

Das notwendige Gewicht kann dem einen oder beiden Wagen hinzugefügt werden. Der Radius der Drehbewegung der Vorrichtung muß jedoch dabei so klein wie möglich gehalten werden, während der Abstand zwischen dem Schwerpunkt und dem Mittelpunkt der Schwingung vergrößert werden kann. Die Linse und der untere Wagen haben einen bestimmten Wert, der in einem gegebenen Bereich der natürlichen Eigenschwingung liegt, während die Linse, der obere und der untere Wagen zusammen einen Unterschiedswert aufweisen, der in einem bedeutend langsameren Bereich der natürlichen Eigenschwingung liegt. Jede Bewegung der Boje in Bewegungsrichtung des zugehörigen Wagens ist langsamer als die natürliche Eigenschwingung dieses Wagens, denn der Wagen ist bestrebt, sich selbst immer in ebener Lage zu halten. Da der andere Wagen in ähnlicher Weise wirkt, bleibt die Linse ebenfalls immer waagerecht.The necessary weight can be added to one or both of the carts will. However, the radius of the rotational movement of the device must be as small as can be kept while the distance between the center of gravity and the center point the vibration can be increased. The lens and the lower cart have one certain value that is in a given range of natural natural oscillation while the lens, the upper and lower carriages together have a difference value have in a significantly slower range of natural natural oscillation lies. Any movement of the buoy in the direction of movement of the associated carriage is slower than the natural oscillation of this car, because the car strives to to keep himself always in a level position. Since the other chariot acts in a similar way, the lens also always remains horizontal.

Die Vorrichtung arbeitet wie ein Pendel, dessen natürliche Eigenschwingungsdauer T durch die Formel ausgedrückt ist, wobei C konstant 2ac ist, K den Trägheitsradius und a den Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Schwingung und dem Schwerpunkt (MG) angibt.The device works like a pendulum whose natural period of oscillation T is given by the formula is expressed, where C is constant 2ac, K is the radius of gyration and a is the distance between the center of the oscillation and the center of gravity (MG).

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann an schon bestehende Laternen angebracht werden, ohne daß diese besonders abgeändert werden müssen.The device according to the invention can be connected to existing lanterns can be attached without having to be specially modified.

Es ist auch möglich, die Lichtquelle beweglich mit der Linse anzuordnen, wobei die Lichtquelle durch biegsame Verbindungen mit der Energiequelle verbunden ist.It is also possible to arrange the light source movably with the lens, wherein the light source is connected to the energy source by flexible connections is.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for light buoys and light ships, consisting of a socket for the light source, one around the light source Lens or other light-refracting or light-diffracting means and one the lens surrounding window attachment which is attached to the floating body of the device, wherein the lens is arranged movable on all sides relative to the floating body, so that during the oscillating movement of the floating device the lens and the through the light beam passing through the lens always remain in the same horizontal position, characterized in that the lens mount consists of an upper one that carries the lens Car and a lower, arranged below car consists, both carriages run with rollers on curved guide rails that are at right angles to each other, its center of the curve in this case in the light source arranged at the focal point of the lens lies, and that the lens, the upper carriage and the lower carriage together make approximately one Vibration frequency ten times greater than that of the buoy or the ship.

2. Lighting device according to Claim 1, characterized in that the light source is stationary relative to the lens. In. Related publications German Patent No. 292747; French Patent No. 851 684; U.S. Patents Nos. 1970, 630, 2195, 428; British Patent No. 292,684.