DE203318C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

trotz großen Meßbereiches.

Bei den bekannten Ausführungen von Resonanzinstrumenten wird eine einzige mit der Tourenzahl veränderliche Frequenz erzeugt, die meistens auf einen einzigen Zungenkamm wirkt. Hierdurch wird es notwendig, für große Bereiche auch sehr große Unterschiede in den Schwingungszahlen der abgestimmten Stahlzungen zuzulassen. Es ist nun aber bekannt, daß bei gleich starker Erregung der

ίο Federzungen für geringe wie hohe Schwingungszahlen, die Schwingungen der Federn mit geringer Schwingungszahl übermäßig groß und ungleichmäßig flackernd sind, während die Amplituden für die hohen Zungen zu gering ausfallen.

Um diesem Mißstande zu begegnen, wird der Kamm in einzelne kleine Kämme zerlegt, von denen jeder einzeln erregt wird und wo demgemäß die zum Schwingen benötigte Energie der höchsten und tiefsten Zunge eines Kammes nicht so unterschiedlich ist. Die einzelnen Kämme sind in gesonderten Stromleitungen dauernd mit den in bestimmtem Verhältnis zueinander abgestimmten und zwangläufig miteinander verbundenen Stromerzeugern verbunden, so daß ohne persönliche Handhabung für jeden erforderlichen Wert des ganzen großen Meßbereichs eine Ablesung möglich ist.

Fig. ι stellt einen leicht übersichtlichen Fall dar. Das Stromerzeugersystem ist ein dreifaches und derart eingerichtet, daß, wenn der sich um a-j drehende Induktor 24 Polwechsel pro Umdrehung erzeugt, der um a₂ rotierende Induktor die Hälfte. also 12, der um a_s rotierende wiederum nur die Hälfte, also sechs Polwechsel abgibt.
■ Nun sind in dem Anzeigeapparat > drei ganz gleiche Zungenkämme z_}, z₂ und ^₃ derart angeordnet, daß stets nur an einem Kamm Resonanzschwingungen sichtbar werden. Beispielsweise soll jeder Kamm 45 Zungen aufweisen, die auf 45 bis 90 ganze Schwingungen abgestimmt sind. Die Höhe der Schwingungszahlen interessiert den Beobachter nicht, son- dem nur die einer Schwingungszahl proportionale Tourenzahl. Der Vorgang ist dann bei anlaufender Maschine folgender: Zuerst setzt die Zungenskala Z₁ ein, entsprechend den Tourenzahlen von 150 bis 300 pro Minute; für höhere Tourenzahlen spricht dieser Kamm nicht mehr an, dagegen Z₂; schließlich läuft die Maschine so rasch, daß auch die sechs Polwechsel pro Umdrehung des Induktors um «3 ausreichen, um die Zungen des Kammes Z₃ in Resonanz zu bringen.

Es ist nicht immer notwendig, daß die Zungenkämme hinsichtlich der Zungenzahl oder der Abstimmungsintervalle eine gänzliche Gleichheit aufweisen, auch kann ein anderes Übersetzungsverhältnis angenommen werden. Zuweilen genügt es, wenn innerhalb des normalen Bereichs recht genau angezeigt wird, während für die höheren oder tieferen Lagen eine gröbere Übersichtlichkeit ausreicht. Nach solchen besonderen Gesichtspunkten ist die Anordnung in Fig. 2 getroffen. Auf der Achse α befindet sich ein dreifacher Gleichstromunterbrecher, der für jede Umdrehung drei Frequenzen erzeugt, die im Verhältnis

U₁: U₂: U₃ stehen, entsprechend der Anzahl von Kontaktstücken. Dieses Verhältnis, mag beispielsweise 18 : 12 : 6 sein. Die drei entsprechend angeschlossenen Gruppen I, II, III seien folgendermaßen zusammengestellt:

Gruppe ^

, I 45

II 30

ΙΠ 45

Abstimmung

45 bis 90
60 - 90
45 - 9°

Bezifferung

150 bis 300 300 - 450 450 - 900.

Hier ist also das Meßbereich von 150 bis 900 Touren in der Minute. auf drei Gruppen verteilt, ohne daß Zungen unterhalb 45 oder 90 Schwingungen benutzt werden. Man erkennt, daß man nach dem gleichen Verfahren beliebig große Meßbereiche umfassen kann.

Durch geeignete Vorrichtungen an den Gebern (Unterbrechern und Induktoren) läßt sich noch bewirken, daß immer nur zwei Gruppen zugleich eingeschaltet sind, wodurch ein unerwünschtes Ansprechen einer Zungenreihe auf harmonische Frequenzen vermieden wird. Derartige Vorrichtungen können mittels Zentrifugalschalter oder durch Induktion mitgenommene Scheiben oder durch Einfügen der bekannten Resonanzrelaisschalter in die Stromkreise erreicht werden. Alsdann hat man. sich den Vorgang etwa folgendermaßen zu denken: Die Maschine läuft an; die Gruppe I spricht wie jeder gewöhnliche Kamm erst auf Obertöne und dann auf volle Resonanz an. Gruppe II und III sind noch nicht eingeschaltet; erst wenn die Geschwindigkeit in die Nähe von 300 Touren kommt, 'schaltet sich durch die ebengenannten Vorrichtungen Stromkreis II ein und bei Annäherung an 450 Touren auch Stromkreis III. Das Ausschalten einer niedrigeren Gruppe kann auf gleiche Weise erzielt werden, es hat jedoch weniger Wichtigkeit, weil die Zungen auf eine Erregung von vielfacher Frequenz weniger reagieren.

Wenn auch das Auftreten von Resonanz-Schwingungen auf Frequenzen von halber Schwingungszahl in Gruppe I beim Anlauflassen der Maschine gute Dienste leistet, so könnte jedoch ein Auftreten von Partialresonanz in Gruppe II und III die Ablesung verwirren, wenn die volle Resonanz der Gruppe I erreicht ist. · Auch von diesem Gesichtspunkt aus rechtfertigt es sich, automatisch zu bewirken, daß stets nur zwei Kämme in Betrieb sind.'

Bei gewissen Ferntachometern, z. B. für Schiffszwecke, wird auch die Angabe der Bewegungsrichtung verlangt.' Zu diesem Zwecke läßt sich bei Vorhandensein von Gleichstrom — sei es, daß er wellenförmig ist und zur Erregung dient oder daß es dem Wechselstrom übergelagert oder in besonderen Leitungen heraufgeführt wird —· eine Magnetnadel betätigen, welche im Streufeld von zwei Erregermagneten liegt und auf Stromwendung hin die Richtung umkehrt (Fig. 2). Statt · dieser Magnetnadel können natürlich auch beliebige ändere Apparate mit Schauzeichen vorgesehen sein.

Hierzu kann eine durch magnetische Mitnahme tätige Wippe dienen, deren Konstruktion aus Fig. 3 hervorgeht. Ein nahezu geschlossener Magnet m, der permanent ist oder durch den Strom der Spule s gebildet wird, ist in Spitzen leicht beweglich gelagert. Sobald die Metallscheibe d, welche ebenfalls von der Maschinenwelle direkt oder infolge Kupplung mit dem Frequenzgeber angetrieben wird, genügend rasch läuft, entstehen kräftige Wirbelströme in dieser Scheibe, welche den Magneten in der Drehrichtung mitziehen. Bei dieser Bewegung stellt der Magnet Stromschlüsse her, unter Umständen mehrere, die mit wachsender Umdrehungszahl nacheinander eingeschaltet werden, zum Zwecke, die einzelnen Gruppen der Meßbereiche nacheinander einzuschalten. .

Die weitere bauliche Ausbildung zu einer selbsttätigen Kontaktabgabe ist in der Fig. 3 nicht dargestellt, da sie von der Erfindung unabhängig ist.

In Fig. 2 ist die selbsttätige Wippe nur in Form einer Schaltungsskizze aufgenommen. Man hat sich dann vorzustellen, daß bei Stillstand der Maschine der Gleichstrom überhaupt ausgeschaltet ist, daß er aber berm Anlaufen der Maschine je nach deren Drehrichtung entweder nach rechts oder nach links (im Sinne der Zeichnung) geschaltet wird und demgemäß die Richtung der Korn-, paßnadel im Anzeigeapparat beeinflußt. Es ist bei Anwendung von Gleichströmen rätlich, die auf die Zungengruppen arbeitenden Magnetwicklungen in der Richtung abwechseln zu lassen, um eine etwa unerwünschte Streuwirkung auszugleichen. ". '■

Die Übersichtlichkeit des ganzen '. Skalenverlaufes wird durch Einfügen genügender. Zwischenräume zwischen je zwei Gruppen wesentlich gefördert und kann zudem durch besondere Bezeichnungen, wie »Langsam«, »Schnell«, »Volldampf« o. dgl., noch erhöht werden. Die gezeichnete Angliederung der Gruppen zu einer geraden senkrechten Reihe empfiehlt sich nicht immer; statt dieser kann eine bogenförmige oder in mehrere Reihen übereinandergelagerte Anordnung gewählt werden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche: .

   . i. Anordnung zur Erzielung einer deutliehen Anzeige bei Resonanzgeschwindigkeitsmessern trotz großen Meßbereiches,

   dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kämme vorgesehen sind, die in verschiedenen Vielfachen der Übersetzungszahl der Umdrehungen der zu messenden Maschine erregt werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kammerregungen nacheinander eingeschaltet weiden, wodurch Störungen durch Obertöne vermieden werden.
3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung der Gruppen durch besondere Schauzeichen kenntlich gemacht wird.

   Hierzu τ Blatt Zeichnungen.