DE1016464B

DE1016464B - Stroboscope

Info

Publication number: DE1016464B
Application number: DEZ3132A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Hintze
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1952-12-04
Filing date: 1952-12-04
Publication date: 1957-09-26

Description

Stroboskop - Zur Untersuchung schnell verlaufender Bewegungen, z. B. zur Bestimmung ihrer Schwingungszahl, werden Stroboskope benützt, die eine mit DurchblickÖffnüngen versehene, von einem regelbaren Motor angetriebene, umlaufende Scheibe besitzen.Stroboscope - For examining rapid movements, e.g. B. to determine their number of vibrations, stroboscopes are used, the one with See-through openings, driven by an adjustable motor, revolving Own disk.

Die zu, bestimmende Schwingungszahl ist durch das Produkt aus der Anzahl der Durchblicköffnungen und der Drehzahl der Scheibe pro Sekunde gegeben, so daß bei Verwendung einer Scheibe mit einer einzigen Durchblicköffnung der Meßbereich lediglich durch Variation der Drehzahl des Antriebsaggregates erweitert werden kann. Da Drehzahlvariationen aus bekannten Gründen sehr -begrenzt sind, ist eine Erweiterung des Meßbereichs nur dadurch möglich, daß die Anzahl der Durchblickö:ffnungen auf der rotierenden Scheibe vergrößert wird. Das kann dadurch geschehen, daß Schlitzscheiben mit einer unterschiedlichen Anzahl von Durchblicköffnungen untereinander ausgetauscht werden. Auch wurden schon mechanische Umschaltvorrichtungen vorgeschlagen, die zur Anpassung an verschiedene Meßbereiche einzelne Durchblichöffnungen abdeckten: Alle diese Maßnahmen benötigen einem großen technischen Aufwand und führen teilweise zu einem hohen Gewicht der Prüfeinrichtung.The number of vibrations to be determined is given by the product of the The number of viewing openings and the speed of the disc per second are given, so that when using a disc with a single viewing opening the measuring range can only be expanded by varying the speed of the drive unit. Since speed variations are very limited for known reasons, there is an extension of the measuring range is only possible by the number of viewing openings the rotating disk is enlarged. This can be done by making slotted disks exchanged with a different number of viewing openings with each other will. Mechanical switching devices have also been proposed that are used for Adaptation to different measuring ranges covered individual transparent openings: All these measures require a great deal of technical effort and sometimes lead to a high weight of the test equipment.

Um die gewünschte Erweiterung des Meßbereiches zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, zwei Stroboskopscheiben derart hintereinander auf einem gemeinsamen Futter anzuordnen, daß sie um einen gewissen Winkelbetrag gegeneinander verschwenkt werden können, so daß in einer Gegenüberstellung ein einziger, radial verlaufender Durchblick freigegeben wird, in der anderen Stellung dagegen mehrere schmale Schiltze. Die unterschiedliche Stellung beider Schlitzscheiben zueinander erfolgte mechanisch durch Betätigen einer entsprechenden Arretiervorric'htung.In order to achieve the desired expansion of the measuring range, already proposed, two stroboscopic discs one behind the other on a common To arrange chuck that it pivots against each other by a certain angular amount can be, so that in a comparison a single, radially extending Clear view is released, in the other position, however, several narrow flaps. The different position of the two slotted disks to one another was done mechanically by actuating a corresponding locking device.

Zur Vereinfachung solcher Meßvorrichtungen wird gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagen, den jeweiligen Meßbereich durch Änderung der Drehrichtung des Antriebs dadurch -selbsttätig einzustellen, daß die beiden Blendensch-eiben durch Mitnehmer mit-,einander- gekuppelt -werden, die in der treibenden Scheibe festliegen und in dem verstellbaren Winkelbereich angepaßten Führungen der getriebenen Scheibe gleiten.To simplify such measuring devices, according to the present Invention proposed the respective measuring range by changing the direction of rotation of the drive can be adjusted automatically by opening the two diaphragm washers are coupled to each other by drivers in the driving pulley fixed and in the adjustable angular range adapted guides of the driven Slide disc.

Wird das Stroboskop in einem bestimmten Drehsinn angetrieben, so bleibt die frei bewegliche Scheibe infolge ihrer Trägheit und der Luftreibung so, lange stehen, wie der mit der festen Scheibe verbundene Stift in dem Winkelausschnitt der frei beweglichen Scheibe sich drehen kann. Dieses Zurückbleiben der losen Scheibe kann durch zusätzliche, die Luftreibung vergrößernde Mittel gefördert werden, z. B. durch kleine, mit der Scheibe verbundene Bremsflügel. Die Verzögerung kann auch dadurch, gegebenenfalls zusätzlich, bewirkt werden, daß die lose Scheibe einer Wirbelstrombremse ausgesetzt wird, die im wesentlichen aus in Nachbarschaft der Scheibe angeordneten permanenten Magneten und einem metallischen Belag auf der Scheibe besteht.If the stroboscope is driven in a certain direction of rotation, it remains the freely moving disc for so long due to its inertia and air friction stand like the pin connected to the fixed disk in the angled cutout the freely moving disc can rotate. This lagging behind the loose disc can be promoted by additional means increasing the air friction, e.g. B. by small brake wings connected to the disc. The delay can too thereby, possibly additionally, caused that the loose disk of an eddy current brake is exposed, which essentially consists of arranged in the vicinity of the disc permanent magnets and a metallic coating on the disc.

Um einen größeren Personenkreis z. B. den Schwingungszustand des Meßo:bjektes demonstrieren zu können, kann mit dem Stroboskop eine Beleuchtungseinrichtung kombiniert werden, die einen durch die Schlitzscheiben unterbrochenen Lichtstrahl auf das Meßobjekt wirft.To a larger group of people z. B. the vibration state of the measuring object To be able to demonstrate, a lighting device can be combined with the stroboscope which a beam of light interrupted by the slotted disks onto the measurement object throws.

Oft interessieren Schwingungszustände von Teilen, deren Beobachtung nur aus einer relativ großen Entfernung möglich ist. Beispielsweise können Turbinenschaufeln, deren Schwingungszustand oft kritische Formen annimmt, wegen der hohen Temperatur des Abgasstrahls nur in größerer Entfernung beobachtet werden. Um unter diesen oder ähnlichen Bedingungen die Genauigkeit der i@Ießmethode nicht leiden zu lassen, werden gegebenenfalls zusätzlich anbringbare optische Mittel (Fernrohr) vorgesehen, die ein Messen in größerer Entfernung ermöglichen. In gleicher Weise kann eine Lupe für die Beobachtung kleiner Objekte benutzt werden, die beispielsweise in eine Schwalbenschwanzführu.ng neben der Ein- oder Ausblicköffnung eingeschoben werden kann. Die Einblicköffnung kann mit einer Augenmuschel versehen werden, die von einer zylindrischen Führung getragen wird., die auch zur Aufnahme einer Beleuchtungseinrichtung oder eines Fernrohres benutzbar ist.Often we are interested in the vibration states of parts and their observation is only possible from a relatively great distance. For example, turbine blades, whose vibrational state often takes on critical forms because of the high temperature of the exhaust gas jet can only be observed from a greater distance. To take these or similar conditions not to let the accuracy of the measuring method suffer optionally additionally attachable optical means (telescope) are provided which enable measurement at a greater distance. In the same way, a magnifying glass can be used for observing small objects, for example in a dovetail guide can be inserted next to the entry or exit opening. The viewing opening can be fitted with an eyecup supported by a cylindrical guide Is worn., which also to accommodate a lighting device or a telescope is usable.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Tachometerablesung nur durch Verschwenken des Stroboskops um 180° möglich. Um die jeweilige Drehzahl, die bei der Messung ermittelt wurde, trotzdem ablesen zu können, wird der Zeiger des Tachomieters in der Meßstellung feststellbar ausgebildet, beispielsweise durch einen in Nähe des Handgriffs liegenden Schalthebel. Zur Ermittlung der Schwingungszahl schnell beweglicher Teile muß in dem durch die Anzahl der Durchblicköffnungen der umlaufenden Scheibe gegebenen Meßbereich deren Drehzahl variiert werden. Hierzu dient in der Regel ein in der Stromzuführung zum Antriebsmotor der umlaufenden Scheibe liegender Widerstand. Dieser Regelwiderstand, der zweckmäßig ein Drehwiderstand ist, kann der Charakteristik des Motors derart angepaßt werden, beispielsweise durch entsprechende Gestaltung seines Widerstandkörpers, daß gleichen Verstellwegen des Widerstandschleifers mindestens etwa gleiche Drehzahländerungen des Motors entsprechen.In the embodiment shown, the speedometer reading is only possible by swiveling the stroboscope by 180 °. To the respective speed, the was determined during the measurement that it can still be read, the pointer of the Tachomieters formed detectable in the measuring position, for example by a lever located near the handle. To determine the The number of vibrations of rapidly moving parts must be determined by the number of viewing openings the rotating disc given measuring range whose speed can be varied. For this Usually one is used in the power supply to the drive motor of the rotating disc lying resistance. This control resistor, which is expediently a rotary resistor is, the characteristics of the engine can be adapted in such a way, for example by appropriate design of its resistance body that the same adjustment paths Resistance wiper correspond to at least approximately the same speed changes of the motor.

Die Zeichnung stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel dar.The drawing shows schematically an embodiment.

Gemäß Fig.l besteht das Stroboskop aus einem trommelförmigen Gehäuse 1, in dem der Elektromotor 2 sowie die Schlitzscheiben 3, 4; die Drehzahlskala 5 mit dem über ihr gleitenden Zeiger 6 sowie die Beobachtungseinrichtung 7 untergebracht sind. Der rohrförmige Teil 8 dient gleichzeitig zur Halterung und zur Aufnahme der Batterien 9, die die Stromquelle für den Elektromotor 2 und eine erforderlichenfalls benötigte zusätzliche Beleuchtungseinrichtung darstellt. Bei Netzanschluß können in dem Haltestab 8 die für die Umformung und Gleichrichtung benötigten Schaltelemente untergebracht werden. Auf der verlängerten Achse 10 des Gleichstrommotors 2 ist die Stroboskopscheibe 3 mit den Schlitzen 11, 12, 13 und 14 (Fi:g. 2) fest mit ihr verbunden, während die Schlitzscheibe 4 auf der Achse 10 frei beweglich gelagert ist (Fig. 3). Diese besitzt Schlitze, von denen drei mit denen der festen Scheibe in ihrer Breite übereinstimmen, während der Schlitz 15, der dem Schlitz 14 der Scheibe 3 zugeordnet ist, in Umfangsrichtung entsprechend dem Führungsschlitz 16 erweitert ist. Innerhalb dieses Führungsschlitzes 16 kann sich der Mitnehmerstift 17 bewegen, der mit der Scheibe 3 fest verbunden ist. Bei Rotation der Scheibe 3 in einer Richtung wird die Scheibe 4 um einen Winkelbetrag, der dem des Führungsschlitzes 16 entspricht, versetzt mitgenommen, so daß nur der Schlitz 14 von dem erweiterten Schlitz 15 freigegeben wird, während die übrigen Schlitze der Scheibe 4 in die Stellungen 11', 12' und 13' drehen, so, daß die Schlitze 11, 12 und 13 bei dieser Drehrichtung abgedeckt werden.According to Fig.l, the stroboscope consists of a drum-shaped housing 1, in which the electric motor 2 and the slotted disks 3, 4; the speed scale 5 with the pointer 6 sliding over it and the observation device 7 are. The tubular part 8 serves at the same time for holding and receiving the Batteries 9, which are the power source for the electric motor 2 and if necessary represents required additional lighting device. When connected to the mains, in the holding rod 8, the switching elements required for the conversion and rectification be accommodated. On the extended axis 10 of the DC motor 2 is the stroboscopic disc 3 with the slots 11, 12, 13 and 14 (Fi: g. 2) firmly with her connected, while the slotted disc 4 is mounted freely movable on the axis 10 is (Fig. 3). This has slots, three of which with those of the fixed disk coincide in their width, while the slot 15, the slot 14 of the disc 3 is assigned, expanded in the circumferential direction in accordance with the guide slot 16 is. The driver pin 17 can move within this guide slot 16, which is firmly connected to the disk 3. When the disk 3 rotates in one direction the disc 4 is rotated by an angular amount that corresponds to that of the guide slot 16, offset so that only the slot 14 is released from the enlarged slot 15 is, while the remaining slots of the disc 4 in the positions 11 ', 12' and 13 'rotate so that the slots 11, 12 and 13 are covered in this direction of rotation will.

Bei entgegengesetzter Drehrichtung der Scheibe 3 ,verden alle Schlitze dieser Scheibe von denen der Scheibe 4 freigegeben, so daß die Änderung der Drehrichtung zwei Meßbereiche ermöglicht, die sich im Verhältnis 1:4 voneinander unterscheiden.If the disk 3 rotates in the opposite direction, all the slots become verden this disc released from those of disc 4, so that the change in direction of rotation enables two measuring ranges that differ from one another in a ratio of 1: 4.

Auf dem anderen freien Wellenende des Motors 2 befindet sich das Wirbelstromtachometer 18 mit der zugehörigen Skalenscheibe 5 und dem Zeiger 6. Da diese Anordnung ein Ablesen der ermittelten Drehzahl nur nach unterbrochenem Meßvorgang erlaubt - das Tachometer muß um 180° geschwenkt werden, um den Skalenwert ablesen zu können-, wird Zweckmäßig der Zeiger mit einer Feststellvorrichtung kombiniert, so daß der während der Messung ermittelte Wert ablesbar ist. Diese Feststellvorrichtung kann so gestaltet werden, daß ihre Bedienung von den Fingern der haltenden Hand vorgenommen wird.The eddy current tachometer is located on the other free shaft end of the motor 2 18 with the associated dial 5 and the pointer 6. Since this arrangement is a Reading of the determined speed is only allowed after an interrupted measuring process - that The speedometer must be swiveled by 180 ° in order to be able to read the scale value -, the pointer is expediently combined with a locking device so that the The value determined during the measurement can be read off. This locking device can be designed so that they are operated by the fingers of the hand holding them will.

Die Einblicköffnung des Stroboskops wird vorteilhaft mit einer Augenmusche119 versehen, als deren Träger eine zylindrische Führung dient, die auch zur Aufnahme einer auswechselbaren Beleuchtungseinrichtung oder einer zusätzlichen Optik herangezogen werden kann.The viewing opening of the stroboscope is advantageous with an eyecup119 provided, as the carrier of which is a cylindrical guide that is also used for receiving an exchangeable lighting device or additional optics are used can be.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Stroboscope which, in addition to one of a controllable Motor-driven measuring diaphragm support disk has an adjustable disk relative to this with aperture openings different from the first one, their different Position to one another defines different measuring ranges, characterized in that the respective measuring range by changing the direction of rotation of the drive automatically it is adjustable that the two diaphragm disks ge = with each other by drivers are coupled, which are fixed in the driving disc and in the v createable Angle range adapted guides of the driven pulley slide.

2. Strobe according to claim 1, characterized in that the deceleration of the non-driven Disk is enlarged by means of friction-increasing means, e.g. B. through with her connected brake wings or eddy current fields acting on them.

3. Strobe after Claim 1 or 2, characterized in that an additional lighting device throws a light beam on the measurement object in such a way that it passes through the seat window interrupted. will.

4. Stroboscope according to claim 1, 2 or 3, characterized by if necessary, additional optical means (telescope or magnifying glass) that can be attached; the enable a measurement at a greater distance or observe small objects to be measured allow.

5. Stroboscope according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the pointer of the speedometer can be determined in the measuring position.

6, strobe after Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the speedometer display in the Einblic'köffnu, ng readable and, if necessary, sharply adjustable by optical means is.

7. Stroboscope according to one of the preceding claims, characterized in that the variable resistor is adapted to the characteristics of the motor such that the same adjustment paths of the resistance grinder correspond to at least approximately the same speed changes of the motor. Documents considered: German Patent No. 757 886; Feinwerktechnik magazine, 1950 (No. 12), pp. 324 to 326; British Patent No. 609,556; French Patent No. 701515.