NO762078L - - Google Patents

Description

Fj ernavlesning skompas s.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et fjernavlesnings-magnetkompass, nærmere bestemt et fjernavlesningskompass som har bare én dreietapp og som kan funksjonere uten nøyaktig slingre-bøyleanordning.

Det er ofte behov for et fjernavlesnings-magnetkompass

som frembringer et elektrisk utgangssignal som er representativt for kompasskursen. Et særlig effektivt digitalkompass er kjent fra US-patentskrift 3.888.016, hvor en kompasskive er utstyrt med et antall optisk kodete spor som avføles fotoelektrisk slik at det frembringes digitale utgangssignaler som er representative for kompasskursen. Den kodete skive er lagret for dreining om en vanligvis vertikal akse ved hjelp av øvre og nedre dreietapp-lagre som også opprettholder den fotoelektrisk avfølte skives optiske innstilling i forhold til et tilknyttet følerorgan. Kompasset er montert inne i en slingrebøyleanordning for å opprettholde horisontal orientering av skiven og holde uønsket bevegelse av skiven på et minimum. Prisen og størrelsen på slike fjernavlesningskompasser er i betydelig grad bestemt av presisjonen hos lager- og slingtebøyleanordningene som er nødvendig for å opp-nå de tiltenkte egenskaper.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt et fjernavlesningskompass av særlig enkel konstruksjon som kan fremstilles med liten størrelse og til lav pris. Kompasset ifølge oppfinnelsen omfatter en skive med et antall konsentriske, optisk kodete spor på overflaten til dannelse av kodete angivelser av kompasskursen, et fotoelektrisk avfølingsapparat for frembringelse av elektriske utgangssignaler som er representative for spesielle skivestil-linger og derfor for den tilsvarende kompasskurs. Kompasskiven har et oppdriftssentrum over tyngdepunktet og er neddykket i en dempningsvæske med positiv oppdrift. Skiven blir holdt i bruks-stilling ved hjelp av bare et øvre dreietapplager med riktig lagerkraft som er bestemt av oppdriftskraften på skiven i dempningsvæsken. Kompasskiven streber etter å bli i horisontal stilling idet skivens statiske krenging blir kompensert av det lav-ereliggende tyngdepunkt uten behov for motvekter.

En fotoføleranordning er anordnet i tilknytning til skiven for avføling av de kodete spor og frembringer tilsvarende elektriske utgangssignaler som er representative for kompasskursen. Som følge av anordningen med bare én dreietapp kan kompasshuset krenge i en valgt utstrekning slik at uønsket bevegelse eller statisk krenging ikke vil påvirke den tiltenkte, horisontale orientering av kompasskiven. Dersom ytterligere krenging av huset.må ventes i bruk, kan kompasshuset være lagret i en slingre-bøyleenhet som kan være av nokså grov konstruksjon idet slingre-bøylen bare behøver å bibeholde husets stilling i det område for krenging som muliggjøres av dreietappen selv.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av et fjernavlesningskompass ifølge oppfinnelsen, hvor deler er bortskåret. Fig. 2 viser et planriss av en alternativ utførelsesform, hvor deler er bortskåret.

Fig. 3 viser et perspektivriss av utførelsesformen i fig.

1 anbrakt i en typisk slingrebøyleanordning.

Fig. 4 viser et perspektivriss av utførelsesformen i fig.

2 anbrakt på en universalkopling.

Fig. 1 viser et sylindrisk innelukke eller hus 10 som har

en sylindrisk vegg 12, en øvre vegg 14 og en nedre vegg 15 og som har lukket konstruksjon innrettet til å fylles med og inneholde en dempningsvæske 17. Huset 10 er fremstilt av umagnetisk materi-ale, typisk en plast såsom "Lexan". En kompasskive 16 er anordnet i huset 10 og blir båret for dreining om en vanligvis vertikal akse dannet av én dreieanordning som omfatter en dreietapp 18

som rager oppad fra midten av skiven 16, og et samvirkende lager 20 som er festet til husets 10 øvre vegg 14. Huset 10 kan være dimensjonert slik at skiven 16 blir holdt sammen med dreietapp-enheten slik at dreietappen ikke utilsiktet kan fjernes fra lageret 20. Tappen 20 er festet til et nav 22 som er festet i en åpning i skiven 16 og hvorfra det rager nedad en aksel 24 i hvis nedre ende det er festet en sylindrisk magnet 26. Akselen 24 og navet 22 er typisk fremstilt av messing, mens dreietappen 18

er av rustfritt stål. Lageret 20 er typisk et lager med skål med steiner.

Skiven 16 og dens tilhørende deler, nemlig tappen 18, navet 22, akselen 24 samt magneten 26 har mindre vekt enn den vekt som er fortrengt av dempningsvæsken 17 i huset 10 slik at skiven har oppdrift inne i dempningsvæsken. Skiven blir av dreieanordningen holdt på et nivå under dens normale oppdriftsnivå slik at det dannes en forutbestemt lagerkraft mellom dreietappen 18 og det tilhørende lager 20. Skiven er fritt dreibar om den vanligvis vertikale akse, og den kan krenge fra den horisontale akse en viss vinkel ved innvirkning av anordningen med bare en dreietapp uten behov for slingrebøyleanordning. Lageret 20 er utformet i forhold til tappen 18 slik at det muliggjøres krengning av huset 10 i forhold til skiven 16 i en utstrekning som er bestemt av lageranordningens geometri og kompasskonstruksjonen. Typisk er det forutsatt krengning på +6° uten at det innvirker på nøyaktig-heten for den fotoelektriske avføling av skiven 16. Magneten 26 er anordnet under, skivens 16 plan slik at tyngdepunktet ligger under oppdriftssenteret for kompasskiven og dennes tilhørende komponenter. Skiveenheten streber etter å holde seg i horisontal stilling som følge av det lave tyngdepunkt med det resultat at statisk krenging av skiven kompenseres uten behov for motvekter på skiven. Idet lageret er belastet oppad, har lageret tendens til å bli avlastet i nærvær av uønsket nedadrettet kraft, hvorved muligheten for skade på lageret reduseres til et minimum.

Kompasskiven 16 er på overflaten utstyrt med et antall konsentriske spor 28 som representerer kodete kompasskurser. Et foto-følerorgan 30 er festet til den øvre vegg av huset 10 i en slik stilling at det kan avføle de respektive spor 28 på kompasskiven. En lyskilde 32, såsom en lysemitterende diode, er anordnet på den motstående side av skiven 16 i forhold til følerorganet for belysning av de kodete spor som avføles av fotofølerorganet i overensstemmelse med skivens 16 vinkelstilling i forhold til føler-organet. Fotofølerorganet 30 avgir et antall utgangssignaler som er digitalt kodet slik at de representerer kompasskursen,_og disse utgangssignaler kan bearbeides på vilkårlig egnet måte for frembringelse av en utgangsangivelse av kompasskursen for lagring, fremvisning eller annen bruk.

Den fotoelektriske avføling av kompasskursen og den elek-troniske bearbeidelse av de elektriske signaler kan f.eks. være slik som ifølge ovennevnte US-patentskrift. Krenging av skiven 16 i forhold til organet 30 frembringer relativ radial bevegelse av de avfølte, kodete spor, men den tillatte grad av krenging kan bestemmes slik at den radielle sporbevegelse ikke resulterer i kodeavfølingsfeil. Radiell bevegelse av de avfølte kodete spor kan reduseres til et minimum ved plassering av skivens 16 lag-ringspunkt i skivens plan slik skiven vil krenge om dette punkt. I utførelsesformen ifølge fig. 1 krenger skiven 16 om et lagrings-punkt over skivens plan, men uten så skjev innstilling av de av-følte, kodete spor at det bevirker avfølingsfeil.

En alternativ utførelsesform av fjernavlesningskompasset ifølge oppfinnelsen er vist i fig. 2. Fotofølerne i denne utfør-elsesform er et antall individuelle fotofølere 40 som hver er anordnet i driftsmessig, tilknytning til et av de kodete spor 28 på kompasskiven 16 og som har innbyrdes avstand langs skivens omkrets. Et antall lysemitterende dioder 4 2 eller andre lyskilder er tilsvarende anordnet på skivens 16 annen side, idet hver lyskilde flukter med en fotoføler slik at det oppnås belysning av det tilhørende, kodete spor som avføles av den tilhørende foto- - føler. I denne utførelsesform er de kodete spor 28 vinkelmessig anordnet i overensstemmelse med den tiltenkte vinkelmessige plassering av de tilhørende fotofølere 40 og lyskilder 42. I ut-førelsesformen ifølge fig. 1 avføles de kodete spor vanligvis av fotofølerorganet 30 langs en radius på skiven, og de kodete spor flukter derfor langs omkretsen. Den vinkelmessige avstand mellom de enkelte fotofølere slik som ved utførelsesformen ifølge fig. 2, muliggjør større godtakbar krenging mellom kompasskiven 16 og fotofølerne 40, idet den radielle bevegelse av følerne 4 0 i forhold til de tilhørende, kodete spor er redusert til et minimum ved anordningen av fotofølerne langs omkretsen.

Med de ovenfor beskrevne utførelsesformer kan kompasset an-bringes direkte for bruk ombord i et fartøy eller annen instal-lasjon uten noen slingrebøyleanordning dersom den kunstige bevegelse eller statiske krenging som skal møtes ligger innenfor den tillatte krenging for kompassets skive som er lagret bare.på ett sted. Dersom det er ventet større kunstig bevegelse eller krenging kan huset 10 være anbrakt i en slingrebøyleanordning, som imidlertid ikke behøver å være en presisjonskonstruksjon. Slingre-bøyleanordningen kan faktisk være forholdsvis grov idet det bare er nødvendig å holde kompassets horisontalstilling innenfor grensen for krengingen som allerede er frembrakt av enheten som er opplagret i ett punkt. Slingrebøyleanordningen kan således frembringe relativt grov nivellering av kompasskiven forårsaket av selve skivens selvnivellerende virkning.

Slingrebøyleanordningen kan være av vilkårlig kjent konstruksjon. F.eks. kan kompasshuset 10 være lagret i en slingre-bøylering 44 slik som vist i fig. 3, og ringen være lagret i et ytre hus 46 eller annen konstruksjon slik at huset 10 blir stort sett horisontalt orientert under uønsket bevegelse eller krenging av konstruksjonen. Alternativt kan slingrebøyleanord-ningen være en kule eller annen universalkopling slik som vist i fig. 4. En oppadragende aksel 48 er i sin nedre ende festet til kompasshusets øvre vegg, og den øvre ende ender i en kule 50 som er en del av et kuleledd 52 som er festet til en flate 54 og som kan være utstyrt med spor eller innrettet på annen måte for å hindre dreiebevegelse i et horisontalplan. Dette kuleledd vil opprettholde en generell nivåstilling for kompasshuset ved uøns-ket bevegelse av flaten 54. Den horisontale anbringelse av kompasskiven opprettholdes igjen mer nøyaktig ved skivens selvnivellerende virkning som er bevirket av skivens enpunktsopp-lagring inne i huset.

Det er klart at de spesielle tilbehør i kompasset kan vari-ere for å være tilpasset spesielle bruksegenskaper. F.eks. kan det være anordnet en lagertapp på huset mens lagerskålen befinner seg på skiven. En eller flere magneter kan være anordnet i for-bindelse med skiven, hvilke(n) avviker fra den viste sylindriske magnet. Eller anordningen av skiven og dens tilhørende dreiende konstruksjon kan være utført på forskjellig måte. Oppfinnelsen er således ikke begrenset til de spesielle utførelsesformer, men av det som er angitt i de etterfølgende krav.

Claims (10)

1. Fjernavlesningskompass som omfatter et hus fylt med dempningsvæske og en dreibar kompasskiveanordning i huset, karakterisert ved at kompasskiveanordningen omfatter: a) en kompasskive utstyrt med kodete angivelser av kompasskursen på overflaten, b) et ettpunkts lager som kopler skiven til et øvre parti av huset, som bevirker dreining av skiven om en vanligvis vertikal akse og som er konstruert slik at det blir muliggjort en viss krenging av huset i forhold til en horisontal akse, c) et magnetorgan som er anordnet under skiven og festet til denne for dreining sammen med denne, idet den dreibare enhet har oppdrift i forhold til dempningsvæsken og blir båret av lageret i et nivå i dempningsvæsken under det normale oppdriftsnivå, samt en anordning i huset for fotoelektrisk avføling av de kodete angivelser på kompasskiven til dannelse av elektriske utgangssignaler som er representative for kompasskursen.

2. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 1, karakterisert ved at lageret omfatter en dreietapp som løper fra skiven og flukter med dennes dreieakse, og en lagerskål som er festet til et øvre parti av huset og som samvirker med dreietappen for frembringelse av dreining av skiven om dreieaksen og krenging av huset i forhold til den horisontale akse.

3. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 2, k a r a k terisert ved at det i den kodete angivelse er et antall konsentriske, kodete spor på en flate på skiven.

4. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 2, karakterisert ved at kompasskiven omfatter en aksel som rager nedad fra skiven i flukt med dreieaksen og hvortil magnet-organet er festet i avstand fra skiven, idet dreietappen rager oppad fra akselen.

5. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den fotoelektriske avfølingsanord-ning omfatter en lyskilde som er anbrakt på den ene side av skiven for belysning av en del av de kodete spor, og fotofølere anordnet på en motstående side av skiven i forhold til lyskilden,.idet anordningen er innrettet til å avfø le den belyste del av de kodete spor til dannelse av utgangssignaler som er representative for kompasskursen.

6. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 4, karak terisert ved at den fotoelektriske avfølingsanord-ning omfatter et antall fotofølere anordnet i driftsmessig for-bindelse med en respektiv av de kodete spor og en anordning for belysning av de kodete spor.

7. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 6, karakterisert ved at fotofølerne er anordnet med innbyrdes avstand langs kompasskivens omkrets.

8. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 7, karakterisert ved at belysningsanordningen omfatter et antall lyskilder som er anbrakt med innbyrdes avstand langs skivens omkrets i flukt med tilhørende fotofølere.

9. Fjernavlesningskompass i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kompasskiveanordningens tyngdepunkt ligger så mye lavere enn dens oppdriftssentrum at skiven forblir horisontalt orientert.

10. Fjernavlesningskompass som omfatter et hus fylt med en dempningsvæske og en dreibar kompasskiveanordning i huset, karakterisert ved at kompasskiveanordningen er a) en kompasskive utstyrt med kodete angivelser av kompasskurser på overflaten, b) et magnetorgan som er anordnet under skiven og festet til skiven for dreining sammen med denne, c) en dreietapp som rager oppad fra skiven i flukt med skivens dreieakse og som samvirker med en lagerskål festet til et øvre parti av huset for å frembringe dreining av skiven om dreieaksen og krenging av huset i forhold til den horisontale akse, idet den dreibare enhet er neddykket i dempningsvæsken med positiv oppdrift til dannelse av en lagerkraft på lagerskålen, idet den dreibare enhets tyngdepunkt ligger lavere enn oppdrifts senteret for å opprettholde skivens orientering stort sett i et horisontalplan, samt en anordning i huset for fotoelektrisk avfø ling av de kodete angivelser på kompasskiven til dannelse av elektriske utgangssignaler som er representative for kompasskursen.