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Geschwindigkeitsmesser.
Gegenstand der Erfindung ist ein Geschwindigkeitsmesser, welcher insbesondere zum Messen der Winkelgeschwindigkeit einer sich langsam drehenden Welle geeignet ist, die ihre Drehrichtung oft ändert. Der Erfindung ist das bekannte Prinzip zugrunde gelegt, dass einem längsverschiebbaren Messstück zwei entgegengesetzt wirkende Bewegungen erteilt werden, u. zw. die eine durch eine'sich mit bekannter Geschwindigkeit drehende Platte, die andere hingegen durch die Welle, deren Winkelgeschwindigkeit gemessen werden soll. Die beiden Bewegungen heben sich in einer Lage des Messstückes auf, in welcher das durch die Lage des mit dem Messstück verbundenen Reibrades auf der.
Platte bestimmte Übersetzungsverhältnis zwischen Messstück und Platte ein solches ist, dass die Geschwindigkeiten der beiden Bewegungen gleich gross sind. Da die Bewegung der Platte gleichmässig ist, gibt die Lage des Messstückes die zu messende Geschwindigkeit z. B. an einer Einteilung unmittelbar an.
Gemäss der Erfindung wird die Bewegung dem als Schraubenbolzen ausgebildeten Messstück durch die zu messende Welle derart erteilt, dass auf letzterer ein mit dem Schraubenbolzen in Eingriff stehendes Schneckenrad befestigt wird, das den Schraubenbolzen zahnstangenartig antreibt. In dieser Weise wird erreicht, dass zwischen zwei gleich grossen positiven bzw. negativen Grenzen alle Geschwindigkeiten gemessen werden können, auch die Geschwindigkeit Null, wobei die Geschwindigkeit von einem positiven Wert in einen negativen Wert augenblicklich übergehen kann, ohne dass die Wirkungsweise der Vorrichtung beeinträchtigt wäre.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung in Fig. 1 in der Vorderansicht und in Fig. 2 in der Draufsicht dargestellt.
Die Welle, deren Winkelgeschwindigkeit zu messen ist. ist mit 1 bezeichnet und trägt ein Schneckenrad 2, welches in die Schraubenwindungen eines drehbar und längsverschiebbar gelagerten, als Schraubenbolzen 3 ausgebildeten Messstückes eingreift. Am linken Ende des Bolzens 3 sitzt ein Reibrad 4, welches auf die mit bekannter, gleichmässiger Geschwindigkeit sich drehende Platte 5 gepresst wird.
Es soll nun zuerst angenommen werden, dass die zu messende Geschwindigkeit 0 ist. Die Welle 1 befindet sich also in Ruhestellung. Vorausgesetzt, dass der Schraubenbolzen 3 sich in der dargestellten Stellung befindet, wird er in Drehung versetzt. Die Richtung des Gewindes des Bolzens 3 ist nun eine solche, dass er durch diese Drehung infolge seines Eingriffs mit dem Schneckenrad 2 nach rechts verschoben wird. Wenn das Reibrad 4 den Mittelpunkt der Platte 5 erreicht, hört die Drehung des Bolzens 3 auf und gelangt derselbe in eine Ruhestellung, die der Geschwindigkeit 0 der Welle 1 entspricht.
Falls das Reibrad sich an der gegenüberliegenden (rechten) Seite der geometrischen Achse der Welle 6 befindet, so wird dem Bolzen 3 von der Platte 5 eine entgegengesetzte Drehrichtung erteilt, so dass das Reibrad 4 auch in diesem Falle in den Mittelpunkt der Platte 5 verschoben wird.
Falls nun die Welle 1 verdreht wird, so verschiebt sie vermittels des Schneckenrades 2 den Bolzen 3, welcher in diesem Falle als Zahnstange wirkt, aus der Mittellage. Da der Bolzen nunmehr durch das Reibrad 5 in Drehung versetzt wird, schraubt sich der Bolzen in den Zähnen des Rades 2 wie in einer Schraubenmutter, derart, dass seine Längsverschiebung in entgegengesetztem Sinne erfolgt, wie die vom Rad 2 erteilte Verschiebung. Mit zunehmender Entfernung des Reibrades 4 von der Mittellage wird auch die Drehgeschwindigkeit des Bolzens erhöht und wenn das Rad 4 eine Stellung erreicht hat, in welcher die Drehgeschwindigkeit des Bolzens 3 demselben eine Verschiebung erteilt, die mit der durch das Rad 2 erteilten Verschiebung gleich gross, aber von entgegengesetzter Richtung ist, dann
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hört die Verschiebung des Bolzens 3 auf.
Diese Stellung des Bolzens ist für die Winkelgeschwindigkeit der Welle 1 kennzeichnend.
Falls die Geschwindigkeit der Welle 1 zu-oder abnimmt, so wird der Bolzen nach links bzw. nach rechts verschoben, so dass das Rad 4 an eine Stelle der Platte 5 kommt, wo der Halbmesser grösser bzw. kleiner ist. Die Drehzahl des Bolzens 3 wird also sogleich erhöht bzw. herabgesetzt, bis wieder eine Gleichheit der entgegengesetzten Wirkungen, also eine Ruhestellung eintritt. Der Bolzen stellt sich also schnell ein, die Trägheit der Vorrichtung ist somit klein. Das Einstellen geht schnell vor sich, auch wenn die Drehrichtung der Welle 1 plötzlich geändert wird.
Wird nämlich vorausgesetzt, dass die Welle 1 sich mit einer derartigen Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeiles in Fig. 1 dreht, dass das Reibrad 4 sich in der dargestellten Lage befindet und wird die Drehrichtung der Welle 1 plötzlich geändert, so wird der Bolzen sowohl durch das Rad 2 als auch durch seine eigene Drehung nach rechts verschoben, der Bolzen verschiebt sich also schnell auf die andere Seite der Platte 5, wo ihm eine entgegengesetzte Drehrichtung erteilt wird. Die Ruhestellung des Bolzens 3 betreffs seiner Längsbewegung wird also schnell erreicht.
Zum Ablesen der Geschwindigkeit können beliebige Mittel vorgesehen werden. So z. B. kann der Bolzen 3 sich entlang einer Einteilung bewegen und mit einem Zeiger versehen sein oder es kann der Bolzen mit Hilfe eines Zahnstangenantriebes einen drehbaren Zeiger antreiben usw.
Die Vorrichtung ist insbesondere zum Messen der Winkelgeschwindigkeit sich langsam drehender Wellen geeignet, kann also z. B. bei Luftabwehrgeräten vorteilhaft verwendet werden.
Zur Anzeige von Werten, welche die Geschwindigkeit nur als Funktionswert, z. B. Faktor eines Produktes, enthalten, muss die Platte 5 nicht gleichmässig, sondern mit einer sich nach bestimmten Gesetzmässigkeiten ändernden Geschwindigkeit angetrieben werden.