FI73314B - Kompass. - Google Patents

Description

KUULUTUSJULKAISU

•vaHf B 1 UTLÄQQNINGSSKRIFT 7331 4 • C P L ' ’ i ^ ·-- · -i-«-v (£gCo)J (45) 1 (51) Kv.lk.Vtnt.CI.4 G 01 C 17/06

SUOMI-FINLAND

(FI) (21) Patenttihakemus-Patentansökning 781 1 *+3 (22) Hakemispäivä -Ansökningsdag 1A .0A.78

Patentti· ja rekisterihallitus (23) Alkupöivö - Giltighetsdag 1 . o A. 78

Patent- och registerstyrelsen (41 j Tullut jU|kjsekSj _ eiivit offentiig 15.10.78 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 29 05 87

Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus - Int. ansökan (32) (33) (31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 1 *4.0A . 77

Uusi-Seelanti-Nya Zeeland(NZ) 183368 Toteennäytetty-Styrkt (71)(72) John Brian Hennessy, Ahuroa, North Auckland, Uusi-See 1 anti-Nya Zeeland(NZ) (7*0 Leitzinger Oy (5*i) Kompassi - Kompa s s

Keksinnön kohteena on kompassi, johon kuuluu suljettu kotelo, koteloon sijoitettu tasomainen taulu, neula tai vastaava, jolloin kotelo on muodostettu ylä- ja alapäätyseinillä varustetusta sylinteristä, nivelöidyt ripustuselimet, jotka on toiminnallisesti liitetty taulun ja sylinterin yläpäätyseinän väliin ja jotka mahdollistavat taulun kääntymisen sylinterissä kohtisuorassa taulua vasten olevan akselin ympäri, jolloin kotelo sisältää nestettä taulun kelluttamiseksi sylinterissä ja taulun kohottamiseksi ylöspäin vasten mainittuja nivelöityjä ripustuselimiä, magneetin asen-nuselimet, jotka on kiinnitetty taulun varaan kotelossa, magneetin asennuselinten kannattama magneetti kotelossa, jolloin käytössä magneetti voi pyöriä taulun tasoon nähden kohtisuorassa tasossa, jolloin tällainen pyöriminen ei aiheuta oleellista taulun liikettä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kompassi, joka tulee olemaan käyttäjille edullinen.

Keksinnön mukaiselle kompassille on tunnusomaista, että magneetin 2 73314 asennuselimiä sekä magneettia ei ole lainkaan tuettu tai liitetty kotelon seiniin, taulun, magneetin asennuselinten ja magneetin ollessa tuettuna kotelossa vasten mainittuja nivelöityjä ripustus-elimiä yksinomaan nesteen avulla, että sylinterin ylä- ja alapääty-seinät on paikoitettu ja mitoitettu siten, että taulun tasoa vastaan kohtisuorassa tasossa taulun ja mainittujen päätyseinien välissä on pieni välys, jolloin mainitut päätyseinät rajoittavat taulun kallistusta mainitun akselin suhteen, että koteloon kuuluu lisäksi sylinterin keskiosasta riippuva jatke, jolloin magneetin asennuselimet ulottuvat taulusta mainittuun jatkeeseen, ja mainitun jatkeen mitoitus on sellainen, että jatkeen halkaisija taulun kanssa oleellisesti yhdensuuntaisessa tasossa on oleellisesti pienempi kuin sylinterin halkaisija taulun tasossa.

On selvää, että tämän keksinnön kohteen rakenteeseen voidaan tehdä monia muutoksia ja vaihteluita poikkeamatta patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnön suojapiiristä. Piirustukset ja selitys ovat ainoastaan havainnollistavia, eivätkä millään tavalla rajoita keksintöä.

Keksinnön erästä edullista sovellutusmuotoa selitetään nyt viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuviot 1 ja 2 esittävät leikkausta keksinnön kahdesta vaihtoehtoisesta sovellutusmuodosta.

Kuviot 3, 4 ja 5 esittävät perspektiivisesti kahta magneetin asennussovitelmaa käytettäväksi keksinnön mukaisessa kompassissa.

Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan on aikaansaatu kompassi, joka kuvion 1 mukaan käsittää kotelon 2 rajoittavan seinämän 1. Koteloon on sovitettu kelluvasti tai siinä kannatettu taulu, osoitin 4 tai sen tapainen (tämän jälkeen taulu), jonka kanssa tartunnassa on magneetti 5, joka on käytännössä ripustettu siten, että se voi kääntyä tasossa, joka on kohtisuora taulun 4 tasoon nähden. Magneetin tällainen kääntöliike ei aikaansaa mitään olennaista taulun 4 liikettä.

3 73314

Taulu 4 on asennettu sopivimmin kohon 6 päälle, kuten selitetään lähemmin jäljempänä. Kotelon 2 muodostaa sopivimmmin malja tai lieriö, jonka mitat erityisesti kohtisuorassa suunnassa taulun 4 sisältävään tasoon nähden sallivat suhteellisen pienen välyksen kotelon seinämän ja kohon 6 välillä, joka välys on järjestetty esimerkiksi kohtiin 7 ja 8. Tällaisen välyksen tarkat mitat tulevat riippumaan pääasiallisesti kompassin koosta, mutta yleisenä ohjeena taulun kallistuma noin 5° kumpaankin suuntaan on sopiva.

Magneetin 5 asentamiseksi tauluun 4 on järjestetty magneetin 5 asennuslaite, johon se on asennettu sopivimmin kääntyvästi.

Taulun 4 kannattamiseksi kotelon 2 sisään on järjestetty kannatus-laite.

Magneetin asennuslaite voi käsittää tangot, kuten tangot 9 ja 10, jotka itse asiassa ovat erilaisia ainoastaan pituudeltaan ja tankoihin 9 ja 10 voi kuulua kuvion 3 mukaan kaksi pääasiallisesti yhdensuuntaista vartta 11 ja 12 tai ne voivat muodostua kuvion 4 mukaan yhdestä sauvasta tai putkesta 13.

Jokaisessa tapauksessa magneetti 5 on tartunnassa tankojen kanssa ja kuviossa 3 esitetyssä rakenteessa tapit 14 on johdettu varsissa 11 ja 12 kohdakkain olevien reikien ja magneetin 5 vastakkaisten kohtien läpi sekä kiinnitetty millä tahansa halutulla tavalla.

Tapit voivat muodostua kuvion 4 mukaan yhdestä tangosta 15, joka on kiinnitetty päistään magneetin vastakkaisiin sivuihin ja joka kulkee sauvan 13 läpi. Tämä rakenne sallii magneetin 5 kääntymisen pystytasossa.

Magneetti 5 on polaroitu siten, että kaksi vastakkaista kohtaa on polaroitu pohjois- ja etelänavoiksi. Renkaan tai ympyrän muotoisen magneetin 5 ja esimerkiksi asennustangon 9 tai 10 väliset nivel-kohdat ovat sopivimminn magneetin pohjois- ja etelänavan keskivälillä.

Koteloon 2 on järjestetty jatke, jonka kuvion 1 mukaan muodostaa 4 73314 putki 16, jonka alapäässä on kammio 17 ja jonka kautta yhdystanko 9 kulkee alas kammioon niin, että magneetti 5 on sijoitettu kammioon 17. Putkeen 16 voi olla järjestetty esimerkiksi teflon-laakeri 30.

Kammiona 17 on sopivimmin paisuntakammio, joka voi olla tehty esimerkiksi kumista, kumimaisesta tai muusta laajentuvasta aineesta 18 kuviossa 1 esitetyn muotoiseksi.

Kuvion 2 mukaisessa rakenteessa kammiona 19 on jälleen paisuntakammio, joka voi olla samanlainen kuin edellä, mutta se on kiinnitetty välittömästi kotelon 2 alasivuun eli jatke on verraten lyhyt.

Taulu 4 on kannatettu kotelon 2 sisällä ja kuviot 1 sekä 2 esittävät kahta tapaa tämän kannatuksen aikaansaamiseksi. Kuvion 1 mukaan on järjestetty laakeri 20, jonka alasivussa on sopivimmin pääasiallisesti V:n muotoinen kuppi ja kohon 6 yläsivussa on kärki-elin 21, joka on kosketuksessa laakerin 20 kupin kanssa.

Osien paino ja myös kohon 6 nostovoima on valittu siten, että tulee esiintymään kärkielimen 21 ylöspäin laakeriin 20 kohdistettu paine, mutta osat on sopivimmin valittu siten, että tämä paine ei ole liian suuri kärkielimen 21 ja laakerin 20 kulumisen vähentämiseksi.

Kuvion 2 mukaisessa rakenteessa laakeri 20 on kuormitetu jousella 22, joka on sovitettu pesään 23, joka kulkee yläseinämässä 1 olevan aukon läpi.

Kärkielimen 21 muodostaa uimurin 6 keskeisen aukon 24 läpi ylöspäin kulkevan tangon 10 jatke. Tämä keskeinen aukko voi olla suljettu levyllä 25, johon tanko 10 on kiinnitetty niin, että kärkielin 21 voi nojata laakeriin 20.

Jälleen osien paino ja nostovoima on valittu sallimaan verraten pienen voiman kohdistumisen laakeriin 20 kärkielimen 21 välityksellä.

5 73314

Kotelo 2 on täytetty sopivalla nesteellä, kuten esimerkiksi metyyli-alkoholin ja veden seoksella, isopropyylialkoholilla, glyseriinin ja veden seoksella tai pienen viskositeetin omaavalla öljyllä.

Sitten näin muodostettu rakenne on kannatettu kiinnityskehyksessä (ei esitetty). Viitaten kuvioon 1 voi olla järjestetty nivellii-tokset 26, jotka tarttuvat sopivaan vastaanottavaan kehysosaan. Kuvion 2 mukaisessa rakenteessa kompassi voi olla ripustettu esimerkiksi ylhäältä varren 27 välityksellä, jonka alapäässä on malja tai istukka 28, joka voi koskettaa kuulaa 29, joka ulkonee kotelon seinästä 1. Luonnolisesti istukka ja kuula voivat olla sijoitetut kompassiin ja tarvittaessa voidaan käyttää vartta tai muita ripustustapoja.

Kotelon ylä-, ala- ja sivuseinät tai jokin niistä voi olla läpinäkyvä ja taulu voi olla painettu kohon 6 yläpinnalta, alapinnalta ja reunoilta ja itse asiassa on selvää, että taulu ja koho voivat olla yhtä kappaletta. Myös on selvää, että voidaan käyttää muita tapoja kohon ripustamiseksi koteloon, esimerkiksi alapuolista kannatusta, mutta tämä on vähemmän suositeltava.

Erityisesti kuviossa 1 esitetyssä rakenteessa osien painot on valittu siten, että painopiste sijaitsee nivelliitosten 26 alapuolella.

Koska rakenteen painopiste on nivelliitosten 26 alapuolella, rakenne pysyy käytettäessä pääasiallisesti vaakatasossa. Kuvion 2 mukaisessa rakenteessa painopiste pidetään mahdollisimman alhaalla osien painon valinnalla.

Viitaten kuvioon 5 magneetti 5 on ripustettu kahden varren 11 ja 12 välityksellä, jotka ulkonevat laakerista 16. Tämä laakeri 16 nojaa tapin 17 muodostamaan niveleen. Haarat 18 ja 19, jotka muodostavat varsien 11 ja 12 osat, aikaansaavat asennuskohdat taululle tai koholle. Nivelen aikaansaamiseksi varsien 11 ja 12 sekä magneetin 15 välille varsien 11 ja 12 päät voivat olla käännetyt ulospäin ja saatetut tarttumaan kohtiin, joissa magneetin 5 sisäpinnassa on sopivat syvennykset.

6 73314

Keksinnön mukaista kompassia käytetään seuraavasti:

Kotelon ollessa asennettu sopivaan kehykseen ja kun kompassia käytettäessä kallistuskulma muuttuu, magneetti voi kääntyä yhdys-tangon varassa sillä tavalla, että taulu tai osoitin pysyy pääasiallisesti vaakaruosassa, lukuunottamatta kallistuskulmaa. Vaikka rakenne on selitetty sellaisen magneetin yhteydessä, joka on sijoitettu jonkin välin päähän taulusta, on selvää, että myös muut rakenteet ovat mahdollisia ja magneetti voi olla kytketty esimerkiksi taulun sisään.

Niinpä voidaan huomata, että ainakin keksinnön edullisessa sovel-lutusmuodossa on aikaansaatu kompassi, jota voidaan käyttää todellisuudessa missä tahansa asemassa maanpintaan nähden kallistus-kulmaan 85° saakka, mutta on todettu, että kompassi on tehokkain, kun kallistuskuma on alle 80°. Magneetin kiertymisen rajoittamiseksi tähän määrään voi olla järjestetty vaste. Luonnollisesti maan napojen lähellä herkkyys pienenee jonkin verran. Vieläpä hyvin suurilla kallistuskulman alueilla on todettu, että tämän keksinnön mukaisen kompassin virhe on pienempi kuin tähän saakka tunnetuissa kompasseissa. Niinpä kompassia ei tarvitse tasapainottaa uudelleen muuttuvan kallistuskulman sallimiseksi, eikä myöskään tarvita tilavuudeltaan suurta koteloa kallistuvan taulun sovittamiseksi joten kompassin kokoa voidaan pienentää, minkä vuoksi laajenemisesta johtuvan nesteen tilavuusvaihtelun vaikutukset vähenevät. Pieni tilavuus vähentää myös kompassin arkuutta vuodoille.

Rakenteen erityisenä etuna on se, että kompassia voidaan lukea ylhäältä, alhaalta tai sivulta, mikä tekee mahdolliseksi sen, että eri henkilöt voivat lukea samaa kompassia ylhäältä ja alhaalta, joten he voivat saada saman lukeman kompassista erityisesti siellä, missä tarvitaan tiedonantoja, kuten koneen ohjausmääräyksiä näiden henkilöiden välillä.

Tämä luontevuus tekee mahdolliseksi kompassin sijoituksen saavuttamattomuuden mahdollisesti vaihtelevilta ulkopuolisilta vaiktuksilta ja kompassin lukemisen esimerkiksi peilijärjestelmän avulla, mikä vähentää kompassin herkkyyttä virhelukemilie.

li 7 73314

Rakenteen lisäetuina ovat mahdollisimman pieni sisätilavuus ja sen vuoksi mahdollisimman pieni nesteen laajeneminen. Niinpä ei tarvita kalliita palkeita tai kalvoja. Sisäinen kitka (ts. nesteen kitka sisäpintoihin) samoin kuin magneettinen deviaatio ulkoiseen liikkeeseen nähden on mahdollisimman pieni. Kompassiin voi olla sovitettu merkkiohjaus lisälaitteena automaattista ohjauslaitetta varten ja kytkin hilatähtäyslaitteita varten ja muita lisävarusteita.

Kompassi on myös vähemmän herkkä heilahtelemaan erityisesti lentokoneen kaarron aikana ja siihen vaikuttaa myös vähemmän laivan tai lentokoneen lastin muutokset, koska painopiste pysyy kaiken aikaa linjassa nivelen kanssa.

Lisäksi kun taulussa on tavallisesti ylänivel, ei merkitse mitään, vaikka alaosan pinnat taipuvat laajenemisen johdosta, kun taas tunnetut kompassit vaativat jäykän kannattimen riippumatta tavallisesti palkeista tai kalvosta nivelen tai tappilaakerin kannattamiseksi .

Claims (10)

1. Kompassi, johon kuuluu suljettu kotelo (2), koteloon (2) sijoitettu tasomainen taulu, neula tai vastaava (4), jolloin kotelo (2) on muodostettu ylä- ja alapäätyseinillä varustetusta sylinteristä (1), nivelöidyt ripustuselimet (20, 21, 6), jotka on toiminnallisesti liitetty taulun (4) ja sylinterin (1) yläpäätyseinän väliin ja jotka mahdollistavat taulun (4) kääntymisen sylinterissä (1) kohtisuorassa taulua (4) vasten olevan akselin ympäri, jolloin kotelo (2) sisältää nestettä taulun (4) kelluttamiseksi sylinterissä (1) ja taulun (4) kohottamiseksi ylöspäin vasten mainittuja nive-löityjä ripustuselimiä (20, 21, 6), magneetin asennuselimet (9-15), jotka on kiinnitetty taulun (4) varaan kotelossa (2), magneetin asennuselinten kannattama magneetti (5) kotelossa (2), jolloin käytössä magneetti (5) voi pyöriä taulun (4) tasoon nähden kohtisuorassa tasossa, jolloin tällainen pyöriminen ei aiheuta oleellista taulun (4) liikettä, tunnettu siitä, että magneetin asen-nuselimiä (9-15) sekä magneettia (5) ei ole lainkaan tuettu tai liitetty kotelon (2) seiniin, taulun (4), magneetin asennuselinten (9-15) ja magneetin (5) ollessa tuettuna kotelossa (2) vasten mainittuja nivelöityjä ripustuselimiä (20, 21, 6) yksinomaan nesteen avulla, että sylinterin (1) ylä- ja alapäätyseinät on paikoitettu ja mitoitettu siten, että taulun (4) tasoa vastaan kohtisuorassa tasossa taulun (4) ja mainittujen päätyseinien välissä on pieni välys, jolloin mainitut päätyseinät rajoittavat taulun (4) kallistusta mainitun akselin suhteen, että koteloon (2) kuuluu lisäksi sylinterin (1) keskiosasta riippuva jatke (16), jolloin magneetin asennuselimet (9-15) ulottuvat taulusta (4) mainittuun jatkeeseen, ja mainitun jatkeen mitoitus on sellainen, että jatkeen halkaisija taulun (4) kanssa oleellisesti yhdensuuntaisessa tasossa on oleellisesti pienempi kuin sylinterin (1) halkaisija taulun (4) tasossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kompassi, tunnettu siitä, että mainitun jatkeen (16) ainakin osana on paisuntakammio (18, 19).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kompassi, tunnettu siitä, että mainittuihin nivelöityihin ripustuselimiin kuuluu 11 tappilaakeri (20), jolloin sen kanssa yhdistetty taulu (4) on kiertyvästi kosketuksessa kotelon (2) tai sen seinämän kanssa. 9 73314

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kompassi, tunnettu siitä, että mainittu tappilaakeri (20) on sijoitettu siten, että se käytettäessä sijaitsee taulun (4) yläpuolella, että mainittuihin nivelöityihin ripustuselimiin lisäksi kuuluu koho (6), jonka päälle taulu (4) on sijoitettu ja että kotelo (2) sisältää nestettä niin, että kohon (6) pyrkimys kohota mainitussa nesteessä pitää kohon (6) ja taulun (4) tappilaakeria (20) vasten.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen kompassi, tunnettu siitä, että tappilaakeri (20) on asennettu jouseen (22), joka on asennettu kotelon (2) seinämään ja että kohon (6) kanssa on yhdistetty pääasiallisesti olennaisesti terävä elin (21), joka nojaa tappilaakeriin (20).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kompassi, tunnet-t u siitä, että magneetin (5) paino ja kohon (6) nostovoima on valittu niveleen ja sen laakeriin (20) kohdistuvan paineen pienentämiseksi.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kompassi, tunnettu siitä, että nivelliitokset (14) on järjestetty mainitun jatkeen ulkopinnalle ja että rakenteen paino on valittu siten, että painopiste sijaitsee käytön aikana mainittujen nivel-liitosten alapuolella.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kompassi, tunnettu siitä, että magneettina (5) on rengasmainen tai pyöreä magneetti, jonka navat ovat sen kehän kahdessa vastakkaisessa pisteessä.

8 73314

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kompassi, tunnettu siitä, että magneetin (5) asennuselimi in kuuluu yksi tai useampi tanko (11, 12; 13), joka ulkonee taulun (4) ala-sivusta, ja magneetin (5) sekä jatketangon tai tankojen väliset nivellaakerit (14).

10 7331 4