DE1120782B - Mess- und Regeleinrichtung fuer sehr kleine Geschwindigkeiten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B58375IXb/42o

ANMELDKTAG: 28. JUNI 1960

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT:

28. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen und Regeln geringer Geschwindigkeiten, z. B. von Vorschubgeschwindigkeiten an Fertigungsautomaten. Die Notwendigkeit, außergewöhnlich kleine Geschwindigkeiten von etwa lmm pro Minute relativ genau zu messen, besteht vornehmlich bei Werkzeugmaschinen mit hydraulischen oder pneumatischen Vorschüben. Die Vorschubgeschwindigkeit ist bei derartigen Maschinen zwar kontinuierlich einstellbar, doch sind die Einstellwerte nicht mit genügender Genauigkeit reproduzierbar und daher die Einstelleinrichtungen nicht eichbar. Um die hydraulisch oder pneumatisch bewirkten Vorschübe mit einer optimalen Bearbeitungsgeschwindigkeit steuern zu können, braucht man besondere Vorschubgeschwindigkeitsmesser. Es sind für diesen Zweck zwei Gruppen von Meßgeräten bekannt.

Die erste Art arbeitet auf mechanisch-hydraulischer Grundlage. Der Vorschub der Werkzeugmaschine treibt einen Kolben in einem Zylinder an, wodurch ein im Zylinder befindliches Medium unter Druck gesetzt wird und über eine Düse oder Blende entweichen kann. Der im Zylinder entstandene Differenzdruck ist dann ein Maß für die Vorschubgeschwindigkeit und kann mit einem Manometer gemessen werden. Dieses Verfahren ist je nach den Eigenschaften des benutzten Mediums nur für geringe Genauigkeitsansprüche brauchbar. Zudem sind die von den jeweiligen Abmessungen der Düse abhängigen Meßbereiche eng begrenzt und nicht durch einfache Umschaltung veränderbar.

Das zweite System arbeitet auf elektronischer Grundlage. Ein mechanisch-elektrischer Wandler, z. B. ein elektrischer Widerstands-, Induktions- oder Kapazitätsgeber, der mit dem Vorschubtisch der Werkzeugmaschine mechanisch gekuppelt ist, bewirkt infolge der Geschwindigkeit der Vorschubbewegung direkt die Änderung einer elektrischen Größe. Dieser elektrische Wert wird dann zumeist elektronisch verstärkt und eventuell so geformt, daß er durch einen Spannungs- oder Strommesser angezeigt wird. Eine solche Meßeinrichtung benötigt einen relativ großen Aufwand an Verstärkungsmitteln, wie Elektronenröhren oder Transistoren. Ihr Aufbau ist kompliziert und störanfällig; sie hat einen ziemlich hohen Preis.

Weiterhin wurde eine Einrichtung zum Messen und Regeln kleiner Geschwindigkeiten bekannt, deren Geber aus einem in seinem Schwerpunkt kardanisch gelagerten, elastisch gefesselten Kreisel mit konstantem Drall besteht. Dem äußeren Kardanrahmen wird eine der zu messenden Geschwindigkeit entsprechende Drehbewegung erteilt, wodurch die Rota-Meß- und Regeleinrichtung
für sehr kleine Geschwindigkeiten

Anmelder:

Bölkow-Entwicklungen
Kommanditgesellschaft,
Ottobrann bei München

MiIo Koril, Stuttgart-Bad Cannstatt,
ist als Erfinder genannt worden

tionsachse des Kreisels und somit der innere Kardanrahmen eine Präzessionsauslenkung erfährt, die der Geschwindigkeit verhältig ist. Ein mechanisch-elektrischer Wandler wird entsprechend der Auslenkung der Rotationsachse verstellt, und der elektrische Meßwert ist an einem Anzeigegerät als Geschwindigkeit ablesbar.

Der Antrieb des äußeren Kardanrahmens erfolgt über eine Zahn- oder Friktionsstange, die mit einem entsprechend ausgebildeten Rad auf der Antriebswelle zusammenwirkt. Er kann auch durch ein endloses Zugglied bewirkt werden, das einen ausreichend großen Umschlingungswinkel am Antriebsrad einschließt. Die Antriebsglieder besitzen zweckmäßigerweise ein richtungsabhängig wirksames Kupplungselement, durch das der Geschwindigkeitsmesser willkürlich ein- und ausgeschaltet werden kann. Als Kupplung wird vorteilhafterweise ein Freilauf innerhalb des Antriebsrades verwendet oder bei Verwendung eines endlosen Zuggliedes eine mechanische oder magnetische Mitnahmevorrichtung. Bei Werkzeugmaschinen beispielsweise ist nämlich vielfach eine Messung der Geschwindigkeit des schnellen Rücklaufs nicht erforderlich.

In weiterer Ausgestaltung der bekannten Einrichtung dient die von-der jeweiligen Lage der Rotationsachse abhängige Stellgröße in einfacher Weise zur Regelung der zu messenden Geschwindigkeit. Das geschieht, indem die Stellgröße auf den Vorschubmotor rückwirkt. Der Geschwindigkeitsmesser ist also das Meßwerk eines Regelkreises.

Bekannte Meß- und Regeleinrichtungen dieser Art sind zur Anpassung an die Regelgröße mit einem Kreisel ausgestattet, der mit verschiedenen konstan-

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ten Drehzahlen im gleichen Drehsinn angetrieben wird. Bei diesen Regeleinrichtungen werden vorzugsweise konstante Drehzahlen des Kreisels durch die Verwendung polumschaltbarer Synchronmotoren erreicht. Die Drehzahlen derartiger Motoren sind aber nur in großen Stufen regelbar.

Für den Fall, daß ein großer kontinuierlicher Regelbereich mit einfachen Umschaltern erfaßt werden soll, ergeben sich beträchtliche Schwierigkeiten in der Auslegung der Rückstellen welche den Präzessionsauslenkungen des Kreisels entgegenwirken.

Gegenstand der Erfindung ist eine Meß- oder Regeleinrichtung für sehr kleine Geschwindigkeiten, bei welcher der Geber der Einrichtung ein in seinem Schwerpunkt kardanisch gelagerter, elastisch gefesselter Kreisel mit konstantem Drall ist, dessen Rotationsachse eine von der Geschwindigkeit abhängige Präzessionsauslenkung erfährt.

Die Erfindung wird darin gesehen, daß den in entgegengesetzten Richtungen erfolgenden Präzessionsauslenkungen des in seiner Drehrichtung umschaltbar ausgebildeten Kreisels Rücksteiler unterschiedlichen Rückstellmomentes zugeordnet sind, die in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes derart gestaltet sind, daß sich ihre Rückstellcharakteristiken einander stufenlos ergänzen. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Rücksteiler, die beispielsweise aus elastischen Blatt-, Schraubenoder Torsionsfedern bestehen, umschaltbar oder austauschbar ausgebildet, vorzugsweise derart, daß aufeinanderfolgende Rückstellerpaare einen stufenlosen Meß- oder Regelbereich erfassen. Durch Umschaltung der Drehrichtung des Kreisels, der beispielsweise von einem Gleichstrommotor oder einem Drehstrom-Synchronmotor angetrieben wird oder als solcher ausgebildet ist, ergänzen sich nach der Erfindung die den beiden Drehrichtungen des Kreisels zugeordneten Meß- und Regelbereiche.

Eine Umschaltung oder ein Austausch der Rücksteiler braucht erst dann zu erfolgen, wenn die stufenweise umschaltbaren Drehzahlen des Kreisels und die Umschaltung seiner Drehrichtung nicht mehr ausreichen, um den zu messenden oder zu regelnden Bereich zu erfassen. Die nach der Erfindung ausgebildete Meß- und Regeleinrichtung kann in vielen Fällen an alle Vorschubgeschwindigkeiten, die in einem oder in ähnlichen Arbeitsgängen erforderlich sind, durch eine Umschaltung der Kreiseldrehrichtung oder der Kreiseldrehzahl angepaßt werden, welche in einfacher Weise durchzuführen ist. Mit geringem technischem Aufwand ist es möglich, zwei, vier oder sechs Regelbereiche zu schalten, wobei erfindungsgemäß durch die Umschaltung der Drehrichtung des Kreisels eine Verdoppelung der durch die stufenweise Änderung der Drehzahl des Kreiselaniriebes beispielsweise durch Polumschaltung erhaltenen Regelbereiche erreicht wird.

In Anwendung der weiteren, durch geeignete Wahl der elastischen Rücksteller kombinierbaren Meß- und Regelmöglichkeiten weist das nach der Erfindung gestaltete Gerät einen weiten, den verschiedenartigsten Regelprogrammen anpaßbaren Regelbereich auf. Eine weitere Möglichkeit, den Meßbereich durch einfache elektrische Umschaltung zu erweitern, besteht darin, den Synchronmotor des Kreiselantriebs mit Wechselstrom höherer oder niedrigerer Frequenz zu speisen.

Von den Präzessionsauslenkungen der Kreiselachse wird in an sich bekannter Weise eine Verstellbewegung abgeleitet und einem mechanisch-elektrischen Wandler zugeführt, der die Verstellbewegung in eine elektrische Größe umwandelt und einem Anzeigegerät zuführt, auf dessen Skala der Meßwert alsVor-Schubgeschwindigkeit ablesbar ist. Gleichzeitig oder unabhängig davon wird die elektrische Meßgröße, gegebenenfalls über einen Verstärker, einem Regler zugeführt, der den Antrieb für die Vorschubgeschwindigkeit steuert.

ίο Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der mechanisch-elektrische Wandler als ein in zwei Drehrichtungen wirkender Spannungsteiler mit Mittelabgriff ausgebildet, dessen Widerstandshälften der Charakteristik der Rückstellerpaare entsprechend gestaltet sind, d. h., der Verlauf der Momentenlinien für die Rückstellmomente der Rücksteiler und der Verlauf der beiden Widerstandskennlinien des Spannungsteilers sind derart aufeinander abgestimmt, daß sich für den Vorschub der vom Arbeitsprogramm geforderte Weg in Abhängigkeit von der Zeit ergibt. Erfindungsgemäß kann durch geeignete lineare oder nichtlineare Ausbildung der Rücksteller und/oder der Spannungsteilerwiderstände eine funktionell Abhängigkeit des Weges von der Zeit erreicht werden, welche eine lineare oder eine stetige Funktion darstellt. Weiterhin können die Rücksteller, beispielsweise durch Hintereinanderschaltung verschieden starker Federn, bzw. die Widerstandshälften der Spannungsteiler durch eine Hintereinanderschaltung von Widerständen unterschiedlicher Leitfähigkeit gebildet werden. Mit derartigen Anordnungen werden Vorschubcharakteristiken erreicht, die aus stetigen mit Sprungstellen aneinandergesetzten Funktionen gebildet sind. Solche Reglercharakteristiken mit Sprangstellen werden beispielsweise bei der spanabhebenden Bearbeitung geschichteter Werkstoffe benötigt.

Auf den beweglichen Kontakt des Spannungsteilers wird eine von den Präzessionsbewegungen des Kreisels abgeleitete Bewegung mechanisch übertragen.

Nach der Erfindung wird von diesem Kontakt und den äußeren Enden des Spannungsteilers eine Regelspannung abgenommen, die aus einer HilfsSpannung erzeugt wird, die am Mittelabgriff und den Enden des Spannungsteilers anliegt.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung bezüglich des Regelspannungsgebers sind die äußeren Enden der Spannungsteilerwiderstände miteinander verbunden. Die Hilfsspannung liegt am Mittelabgriff und an den äußeren Enden des Spannungsteilers. Die äußeren Enden eines weiteren als Stellregler dienenden Spannungsteilers sind parallel zur Hilfsspannungsquelle geschaltet.

Die Regelspannung wird bei dieser Schaltung an den beiden beweglichen Abgriffen der Spannungsteiler abgenommen und gegebenenfalls über einen Verstärker dem zu regelnden Antrieb zugeführt. Mit Hilfe des Stellreglers wird die Einstellung der erwünschten Vorschubgeschwindigkeit vorgenommen, die durch den Regelvorgang bewirkt werden soll.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen in einfacher Darstellungsweise, zum Teil schematisch wiedergegeben. Es zeigt Fig. 1 eine in Ruhe befindliche Meß- und Regeleinrichtung in schräger Parallelprojektion,

Fig. 2 verstellbare, als Spiralfedern ausgebildete Rücksteller, den inneren Kreiselrahmen und Ausschnitte des äußeren Kreiselrahmens in schräger Parallelprojektion,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Meß- und Regeleinrichtung.

Die Friktionsstange 1 ist mit einem sich bewegenden Maschinenteil verbunden, dessen Geschwindigkeit gegenüber dem Maschinengestell gemessen und geregelt werden soll. Sie wirkt auf ein Friktionsrad 2, in welches ein nicht dargestellter Freilauf eingebaut sein kann. Das Friktionsrad 2 ist auf einer Antriebswelle 3 des äußeren Kardanrahmens 4 eines Kreiselsystems befestigt. Auf einer senkrecht zur Antriebswelle 3 im Kardanrahmen 4 angeordneten Achse 5 ist ein innerer Kardanrahmen 6 schwenkbar gelagert. Im Kardanrahmen 6 läuft ein Kreisel 7, dessen Rotationsachse 8 wiederum senkrecht zur Achse 5 steht, zwischen beiden Kardanrahmen 4 und 6 ist eine Federfesselung 9, 27, 28 angeordnet, die den inneren Kardanrahmen 6 und somit die Rotationsachse 8 des Kreisels 7 bei nicht drehendem äußerem Rahmen 4 in der gezeichneten senkrechten Lage zum äußeren Rahmen 5 hält. Dabei steht die Rotationsachse 8 auch zur Antriebswelle 3 senkrecht.

Der elektrisch angetriebene Kreisel 7 ist ein Drehstrommotor, und zwar ein polumschaltbarer Außenläufermotor. Auf dem linken Ende der Antriebswelle 3 sind neun Schleifringe 10 angebracht, über die sowohl der Motorstrom für den Kreisel 7 als auch eine gegebenenfalls stabilisierte Meßspannung der Spannungsquelle 11 dem System zugeleitet werden und über die auch ein Anzeigegerät 12 angeschlossen ist. Zwischen den Kardanrahmen 4 und 6 sind die Widerstände 13 und 14 angeordnet, die als Spannungsteiler geschaltet sind. Die Widerstände 13 und 14 sind justierbar derart am äußeren Kardanrahmen befestigt, daß bei aufeinander senkrecht stehenden Kardanrahmen 4 und 6 ein beweglicher Abgriff 15, der fest auf der Achse 5 sitzt, mit dem Mittelabgriff 16 des Spannungsteilers in Kontaktberührung ist. Die Widerstände 13, 14 sind so beschaffen, daß ihre Charakteristik mit der Charakteristik des auf die Präzessionsauslenkungen des Kreisels wirkenden Rückstellmomentes übereinstimmt. Am Mittelabgriff 16 sowie an den miteinander verbundenen äußeren Enden der Spannungsteilerwiderstände 14 und 13 ist über die Schleifringe 10 ein weiterer Spannungsteilerwiderstand 17 parallel geschaltet. Dieser Spannungsteiler weist einen von Hand bedienbaren beweglichen Abgriff 18 auf und dient als Stellregler zum Einstellen der erwünschten Vorschubgeschwindigkeit, die durch den Regelvorgang bewirkt werden soll. Aus einer gegebenenfalls stabilisierten Hilfsspannung 11, die an den äußeren Enden des Spannungsteilerwiderstandes 17 und gleichzeitig an den beiden äußeren Enden der Widerstände 13, 14 und am Mittelabgriff 16 liegt, wird die Meß- oder Regelspannung gewonnen, über die beweglichen Kontakte 15, 18 der beiden Spannungsteiler abgenommen und einem Anzeigegerät 12 sowie über einen Verstärker 19 dem Servoantrieb 20 zugeführt, der den Vorschub steuert. Ein Dreiphasen-Wechselstrom wird über den Drucktastenschalter 21 und Schleifringe 10 dem in zwei Stufen umschaltbaren und als Kreisel 7 ausgebildeten Drehstrom-Außenläufermotor zugeführt. Mit den Drucktasten 22 kann der Kreiselmotor ein- und ausgeschaltet werden und in zwei Drehrichtungen, mit je zwei konstanten Drehzahlen, betrieben werden.

Zweckmäßig erfolgt mit den Drucktasten 22 zunächst die Umschaltung der Drehzahl oder der Drehrichtung des Kreisels bei einer gleichzeitigen Abschaltung des Meß- und Regelkreises. Um eine falsche Anzeige oder Regelung zu vermeiden, wird zeitlich verzögert, nachdem der Kreisel seine synchrone Drehzahl erreicht hat, der Meß- und Regelkreis zugeschaltet. Ferner können automatisch wirkende bekannte Bremseinrichtungen in den Kreiselantrieb eingebaut sein, welche den laufenden Kreisel bei der Umschaltung der Drehrichtung rasch zum Stillstand bringen.

Am vorderen Ende der Achse 5 ist ein dreiarmiger Hebel 23 mit den Hebelarmen 24, 25 und 26 befestigt, an den Hebelarmen 24 und 25 sind mit umschaltbarer Hebellänge a, b auswechselbare Zugfedern 27 und 28 eingehängt, deren freie und zurückgebogene Enden 27«, 28 a die Stifte 27 b und 28 b umschlingen. Die Stifte 27 b und 286 sind in Langlöchern 27 c, 28 c des äußeren Rahmens derart justierbar befestigt, daß bei aufeinander senkrecht stehenden Kreiselrahmen 4 und 6 beide Federn 27, 28 gerade entspannt sind. Durch den Einbau von Federn 27, 28 mit unterschiedlicher Elastizität und die Einhängung von Federn an den Hebelarmen 24, 25 mit verschieden langen wirksamen Hebelarmen a, b läßt sich den beiden Drehrichtungen des Kreisels ein großes Meßbereichverhältnis, beispielsweise ein Meßbereichverhältnis von 1:10, zuordnen. Eine weitere Möglichkeit, den Meßbereich in Richtung der höheren Vorschubgeschwindigkeiten zu erweitern, besteht darin, zusätzlich eine Feder 9 zwischen dem Hebelarm 26 und dem äußeren Kreiselrahmen einzuhängen.

In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Rücksteller gezeigt, der in entgegengesetzten Drehrichtungen der Präzessionsachse mit verschieden starken Rückstellmomenten auf den inneren Kreiselrahmen wirkt. Die mit den Ziffern 4 bis 8 bezeichneten Teile entsprechen den mit gleichen Ziffern bezeichneten Teilen der Fig. 1.

Auf die Welle 5 sind zwei Hülsen 31, 32 frei aufgeschoben, an denen die inneren Enden zweier Spiralfedern 33, 34 und zwei Stellhebel 35, 36 befestigt sind. Die äußeren Enden 33 α, 34 α der mit entgegengesetztem Wicklungssinn aufgebrachten Federn sind nach außen abgewinkelt. Sie stützen sich an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Lagers ab, das von einem Bügel 37 des äußeren Kardanrahmens 4 und einem Anschlag 38 gebildet wird, der am inneren Kardanrahmen 6 befestigt ist. Die freien Enden der Stellhebel 35, 36 sind mit einer Klemmvorrichtung 40 festgelegt, die vom äußeren Kardanrahmen 4 getragen wird. Mit Hilfe der Stellhebel 35, 36 können die Federn 33, 34 unabhängig voneinander mit einer wählbaren Vorspannung oder vorspannungsfrei gegen den Bügel 37 abgestützt werden. Bei einer Drehung des inneren Kreiselrahmens 6 im Sinne des Uhrzeigers spannt der auf dem inneren Kreiselrahmen befestigte Anschlag 38 die Feder 33, wobei er das freie Ende 33 α der Feder vom Bügel 37 abhebt. Die Feder 34 bleibt ohne Wirkung. Der im Sinne des Uhrzeigers um die Welle 5 bewegte Anschlag 38 hebt sich von der Feder 34 ab, und das freie Ende 34 α der Feder 34 stützt sich gegen den Bügel 37. Eine analoge Funktion ergibt sich bei umgekehrter Drehrichtung des inneren Kreiselrahmens; es kommt dann die Feder 34 zur Wirkung.

An Stelle der beiden Federn 33, 34 können beispielsweise vier Federn eingebaut werden, von denen je zwei einer Drehrichtung des inneren Kreiselrahmens zugeordnet sind. Der Anschlag 38 kann um-

schaltbar, beispielsweise als eine parallel zur Achse 5 verschiebbare Kulisse ausgebildet sein, welche mit der einen oder der anderen oder mit beiden Federn in Eingriff gebracht wird, die in einer Drehrichtung zu spannen sind. Bei umschaltbarer Ausbildung der Rücksteller ist der Bügel 37 mit geringerem Abstand parallel zur Achse 5 geführt als die an Stelle des Anschlags 38 tretende Kulisse.

Es sei noch erwähnt, daß auch Rücksteller verwendet werden können, die auf hydraulischer, pneumatischer oder magnetischer Grundlage arbeiten.

Wenn nach Fig. 1 die Friktionsstange I in Pfeilrichtung bewegt wird, dreht sich der äußere Kardanrahmen 4 um seine Achse 3. Die Achse 8 des mit konstanter Drehzahl umlaufenden Kreisels 7 erfährt eine Präzessionsauslenkung, die proportional der in Pfeilrichtung erfolgenden Vorschubbewegung der Friktionsstange 1 ist. Den Präzessionskräften des Kreisels wirken die Federn 9 und 27 oder die Federn 9 und 28 entgegen, je nachdem, ob der Kreisel im Sinne der Drehrichtung des Uhrzeigers oder in gegensinniger Richtung angetrieben wurde. Ebenso erfolgt über die Welle 5 eine Auslenkung des beweglichen Spannungsteilerabgriffes 15 in Richtung der äußeren Enden der Widerstände 13 und 14 aus seiner Nullstellung am Mittelabgriff 16 des Spannungsteilers. Eine Hilfsspannungsquelle 11 liegt am Mittelabgriff 16 des Spannungsteilers und an den miteinander verbundenen äußeren Enden der Spannungsteilerwiderstände 13 und 14 sowie an dem äußeren Ende eines weiteren Spannungsteilers 17. Durch die Auslenkung des beweglichen Abgriffes 15 wird eine Regelspannung erzeugt, die von den beweglichen Abgriffen der beiden Spannungsteiler abgenommen und dem Anzeigegerät 12 zugeführt wird, auf dessen Skala die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit in mm/min abgelesen werden kann. Ferner wirkt die Regelspannung über den Verstärker 19 auf den Servoantrieb 20, der den Vorschubantrieb steuert.

Wird an Stelle des Reibrades 2 eine Kupplung auf die Welle 3 gebaut und das Gerät mit einer langsam umlaufenden Welle verbunden, so eignet sich die Vorrichtung in gleicher Weise zum Messen oder Regeln sehr kleiner Drehzahlen.

In der Fig. 3 ist ein Anwendungsbeispiel der Regeleinrichtung schematisch dargestellt. Die zu messende oder zu regelnde Bewegung des Werkstückes 51 wird über den Taststab 52 der mit einem Kreisel ausgestatteten Vorrichtung 53 mitgeteilt und von dieser in eine mechanische Stellgröße umgewandelt. Die mechanische Stellgröße wird über eine Welle 54 auf den beweglichen Abgriff 55 eines mechanisch-elektrischen Wandlers 56 übertragen und von diesem als elektrische Regelspannung einem Anzeigegerät 57 zugeführt, das auch als schreibendes Meßgerät zur Aufzeichnung der Vorschubgeschwindigkeit und dieser überlagerter Geschwindigkeiten ausgebildet sein kann. Die Regelspannung steuert ferner einen parallel zum Anzeigegerät 57 geschalteten Verstärker 58. Am Verstärkerausgang liegt ein weiterer Wandler 59, der die verstärkte elektrische Regelspannung in eine mechanische Größe umwandelt und ein Drosselventil 60 steuert. Das Drosselventil 60 ist in die Leitung 61 einer hydraulischen Anlage eingebaut, welche ferner aus einem Arbeitszylinder 62, einem Kolben 63, der Rohrleitung 64 mit der Pumpe 65 und einem Flüssigkeitsbehälter 66 besteht. Vom Kolben 63 wird über die Schubstange 67 das Werkstück 51 in der am Wandler 56 eingestellten Vorschubgeschwindigkeit bewegt. Die für eine Regelschaltung notwendige Dämpfung kann mit Hilfe eines mechanischen und/ oder elektrischen Dämpfungsgliedes an der Kreiselvorrichtung 53, am Wandler 56 oder am Verstärker erzeugt werden.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Meß- oder Regeleinrichtung für sehr kleine Geschwindigkeiten, bei welcher der Geber der Einrichtung ein in seinem Schwerpunkt kardanisch gelagerter, elastisch gefesselter Kreisel mit konstantem Drall ist, dessen Rotationsachse eine von der Geschwindigkeit abhängige Präzessionsauslenkung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß den in entgegengesetzten Richtungen erfolgenden Präzessionsauslenkungen des in seiner Drehrichtung umschaltbaren Kreisels (7) Rücksteller (9, 27,28,33,34) unterschiedlichen Rückstellmoments zugeordnet sind.

2. Meß- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengesetzten Drehrichtungen des Kreisels Rücksteller (27, 28; 33, 34) zugeordnet sind, deren Rückstellcharakteristiken sich einander stufenlos ergänzen.

3. Meß- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücksteller (27, 28) umschaltbar und/oder austauschbar sind.

4. Meß- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücksteller als Federn (9, 27, 28; 33, 34) ausgebildet sind.

5. Meß- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rücksteller (33, 34) zwischen je einem starren Lager (37) und einem einstellbaren Lager (35, 36) erstrecken, die an dem Kreiselrahmen (4) befestigt sind, die Rücksteller (33, 34) am starren Lager (37) an einander gegenüberliegenden Seiten anliegen und wechselweise auf einen Anschlag (38) wirken, der an dem anderen Kreiselrahmen (6) befestigt ist.

6. Meß- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücksteller einer Funktion folgen, die aus Teilen linearer oder nichtünearer Funktionen zusammengesetzt ist.

7. Meß- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Rücksteller (27, 28) über stetig oder stufenweise in ihrer Länge veränderliche Hebelarme (a, b) wirken.

8. Meß- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Kreisels in beiden Drehrichtungen in konstanten Stufen regelbar ist.

9. Meß- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, von der ein mechanisch-elektrischer Wandler verstellt wird und der elektrische Meßwert an einem Anzeigegerät als Geschwindigkeit ablesbar ist oder der elektrische Meßwert zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit dient, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch-elektrische Wandler als Spannungsteiler (13, 14, 15) mit Mittelabgriff (16) ausgebildet ist, der in zwei Drehrichtungen wirkt und

dessen Widerstandshälften (13, 14) der Charakteristik der Rückstellerpaare entsprechend gestaltet sind.

10. Meß- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung vom beweglichen Kontakt und den äußeren Enden der Spannungsteilerwiderstände (13, 14) abgenommen wird und eine Hilfsspannung (11) dem Mittelabgriff (16) und den beiden äußeren Enden der Spannungsteilerwiderstände (13,14) zugeführt wird.

11. Meß- oder Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren

Enden der Spannungsteilerwiderstände (13, 14) miteinander verbunden sind und an diesen sowie am Mittelabgriff (16) die äußeren Enden eines weiteren, als Spannungsteiler (17) ausgebildeten, von Hand bedienbaren Stellreglers geschaltet sind und die Regelspannung von den beweglichen Kontakten (15, 18) der beiden Spannungsteiler abgenommen wird.

12. Meß- oder Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Meßkreises gegenüber der Umschaltung des Kreiselantriebes mit zeitlicher Verzögerung erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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