DE1296393B - Wendekreisel zum Messen kleiner Winkelgeschwindigkeiten - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Wendekreisel zum Messen kleiner Winkelgeschwindigkeiten, dessen Rotorträger in den einander entgegengesetzten Schwenkrichtungen von Federn unterschiedlicher Rückstellkraft gefesselt ist.
• Bei einem bekannten Wendekreisel dieser Art (deutsche Patentschrift 1120782) sind die Federn zur Erzeugung der Rückstellkräfte als Schraubenfedern ausgebildete Zugfedern oder Spiralfedern. Sie müssen, da mit einem solchen Wendekreisel sehr genaue Messungen durchzuführen sind, sehr genau bemessen werden. Schrauben- und Spiralfedern lassen sich aber bekanntlich nicht sehr genau herstellen. Da die Justiermöglichkeiten an solchen Wendekreiseln gering sind, können jeweils nur die aus einer Vielzahl von für diesen Zweck hergestellten Federn für den Wendekreisel benutzt werden, die innerhalb der geforderten Toleranzen liegen. Dies steht einer wirtschaftlichen Fertigung hindernd im Wege.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die die Meßgenauigkeit eines derartigen Wendekreisels beeinflussende Einrichtung zur Erzeugung der Rückstellkräfte derart zu verbessern, daß sowohl die Meßgenauigkeit erhöht als auch die Herstellung vereinfacht wird.
• Ausgehend von einem Wendekreisel der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rotorträger in an sich bekannter Weise mittels zweier Drehstabfedern gelagert ist, die jedoch von je einer weiteren, an sich bekannten hohlen Drehstabfeder koaxial umgeben sind, wobei jede hohle Drehstabfeder nur mit ihrem einen Ende fest mit dem Rotorträger verbunden ist, während ihr anderes Ende ein Kupplungsteil aufweist, das lediglich in einer Schwenkrichtung des Rotorträgers mit je einem gestellfesten Anschlag in Eingriff kommt.
• Die Kupplungsteile sind in einer Ausführungsform flanschartig ausgebildet und weisen Ausnehmungen auf, in welche stiftartig ausgebildete Anschläge in solcher Stellung hineinragen, daß in der einen Schwenkrichtung eine freie Bewegung möglich ist, jedoch in der anderen Schwenkrichtung die beiden hohlen Drehstabfedern in Eingriff zwischen Rotorträger und Gestell kommen.
• Die den Rotorträger haltenden festen Drehstabfedern liefern zunächst eine Grundrückstellkraft entsprechend der größten gewünschten Empfindlichkeit des Wendekreisels. Diese Rückstellkraft ist jedoch in beiden Schwenkrichtungen gleich groß. Unterschiedliche Rückstellkräfte im Sinne der vorstehend erläuterten Erfindung sind mit derartigen Drehstabfedern nicht erzeugbar.
• Die die unterschiedliche Rückstellkraft in einer der beiden Schwenkrichtungen liefernden Federn sind die hohlen Drehstabfedern, die mit der für Wendekreisel der eingangs genannten Art erforderlichen Präzision ohne großen Aufwand serienmäßig herstellbar sind; insbesondere sind sie gegebenenfalls leicht austauschbar, da sie keine besondere Justierung erfordern.
• Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Wendekreisel und F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine der beiden in F i g. 1 gezeigten Federanordnungen.
• Ein in Fig. 1 dargestellter, zum Messen kleiner Winkelgeschwindigkeiten dienender Wendekreisel besteht aus einem Kreiselrotor 1, der um seine Achse 2 in einem Rotorträger 3 drehbar gelagert ist. Der Rotorträger 3 ist mittels zweier gleich starker Drehstabfedern 4 und S, die senkrecht zur Kreiselachse 2 ausgerichtet sind, in einem eine Antriebsachse 13 aufweisenden Gestell 6 federgefesselt gelagert. Hierzu sind die im Querschnitt kreuzförmigen Drehstabfedern mit ihren zylindrischen Enden mittels Keilen 20 und 21 (vgl. Fig.2) im Rotorträger 3 und im Gestell 6 verkeilt und somit gegen Verdrehen gesichert.
• Jede der Drehstabfedem 4 und 5 ist von einer hohlen Drehstabfeder 6 und 7 umgeben, die achsparallele Schlitze 16 aufweisen. Die dem Rotorträger zugewandten Enden sind, wie F i g. 2 zeigt, über Flansche 17, die mittels Nieten 18 und 19 am Rotorträger 3 befestigt sind, mit diesem fest verbunden. Die dem Gestell zugewandten Enden der hohlen Drehstabfedern 7 und 8 weisen flanschartige Kupplungsteile 9 und 10 auf, die mit sektorförmigen Ausnehmungen 11 und 12 versehen sind. In diese Ausnehmungen ragen als Anschläge dienende Stifte 22 und 23, die, wie F i g. 1 zeigt, an einander gegenüberliegenden Seiten im Gestell 6 befestigt sind.
• Die Ausnehmungen sind derartig angeordnet, daß beim Schwenken des Rotorträgers 3 in der einen Richtung ein Zuschalten der hohlen Drehstabfedern 7 und 8 zu den Drehstabfedern 4 und 5 eintritt, während beim Schwenken des Rotorträgers in der entgegengesetzten Richtung nur die Drehstabfedern 4 und 5 eine Rückstellkraft liefern. Der Rotorträger 3 ist somit gegenüber dem Gestell 6 bei entgegengesetzt gerichteten Auslenkungen mit unterschiedlich starken Rückstellkräften gefesselt, so daß sich bei einem Antrieb des Gestells um seine Achsel3 in der einen Pfeilrichtung ein Feinmeßbereich und in der anderen Pfeilrichtung ein gröberer Meßbereich ergeben.
• Werden die den Rotorträger im Gestell federgefesselt lagenden Drehstabfedern in ähnlicher Weise jeweils von zwei weiteren hohlen Drehstabfedern koaxial umgeben, die erst bei einem größeren Schwenkwinkel in Eingriff kommen, so lassen sich an Stelle der beschriebenen zwei nunmehr drei Meßbereiche erzieIen.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Wendekreisel zum Messen kleiner Winkelgeschwindigkeiten, dessen Rotorträger in den einander entgegengesetzten Schwenkrichtungen von Federn unterschiedlicher Rückstellkraft gefesselt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorträger (3) in an sich bekannter Weise mittels zweier Drehstabfedern (4, 5) gelagert ist, die jedoch von je einer weiteren, an sich bekannten hohlen Drehstabfeder (7, 8) koaxial umgeben sind, wobei jede hohle Drehstabfeder nur mit ihrem einen Ende (17) fest mit dem Rotorträger (3) verbunden ist, während ihr anderes Ende ein Kupplungsteil (9, 10) aufweist, das lediglich in einer Schwenkrichtung des Rotorträgers (3) mit je einem gestellfesten Anschlag (22, 23) in Eingriff kommt.
2. 2. Wendekreisel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (9, 10) flanschartig ausgebildet sind und Ausnehmungen (12) aufweisen, in welche stiftartig ausgebildete Anschläge (22, 23) in solcher Stellung hineinragen, daß in der einen Schwenkrichtung eine freie Bewegung möglich ist, jedoch in der anderen Schwenkrichtung die beiden hohlen Drehstabfedern (7, 8) in Eingriff zwischen Rotorträger (3) und Gestell (6) kommen.
3. 3. Wendekreisel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Drehstabfedern (7, 8) achsparallel verlaufende Schlitze (16) aufweisen.