DE20995C - Geschwindigkeitsmesser - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

, KLASSE 42: Instrumente.

Geschwindigkeitsmesser.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 27. August 1882 ab.

Direct kann eine Geschwindigkeit nur durch Vergleichung mit einer anderen bekannten Geschwindigkeit gemessen werden.

Jede Geschwindigkeit ν läfst sich nach ihrer Intensität als Umfangsgeschwindigkeit einer rotirenden Scheibe darstellen.

Bezeichnet r den Radius dieser Scheibe, dφ den in dem Zeitelemente dt beschriebenen Drehungswinkel derselben, so besteht zwischen diesen Gröfsen die bekannte Relation

. αφ

ι) ν = r ——

. dt

oder bei Einführung der Winkelgeschwindigkeit d φ

2) υ = r ω.

Aus diesen beiden Gleichungen ergeben sich die drei folgenden, principiell verschiedenen Möglichkeiten der directen Messung der Intensität der auf den Umfang einer rotirenden Scheibe abgebildeten Geschwindigkeit v:

1. Man hält (s. Gleichung 2) den Radius r der Scheibe constant und mifst ν durch die entsprechende Winkelgeschwindigkeit «>j da aber Mittel zur directen Messung der Winkelgeschwindigkeit zur Zeit nicht zu Gebote stehen, so werden alle auf dieser Grundlage beruhenden Methoden (z. B. die Anwendung der Centrifugalkraft) nur empirische Lösungen der Frage liefern müssen.

2. Man construirt (s. Gleichung 1) direct

. rdw_r , „ [Onkr-

den Quotienten -^ *;■■■■ da 'ab'erilelieses prak-

^CV^ifß^i l". dt ■ r ■

tisch nicht angänglich ist, man vielmehr immer nur den Quotienten aus dem in dem endlichen Zeitintervalle Δ t beschriebenen endlichen Wege r Δ φ und dem Zeitintervalle Δ t

rAcp

At

wird bilden können, so liefert auch diese Methode keine theoretisch richtigen Lösungen.

3. Erübrigt nur noch der Weg, die Winkelgeschwindigkeit cu (s. Gleichung 2) constant zu halten und die Geschwindigkeit ν durch den variabel gedachten Halbmesser r der Scheibe zu messen. Die Messung dieses Halbmessers r kann mit jedem beliebigen Genauigkeitsgrade vorgenommen werden, und deshalb werden alle auf diesem Princip beruhenden Apparate vollkommen richtige Lösungen der Frage der directen Geschwindigkeitsmessung liefern müssen.

Bei dieser letzten Methode läuft demnach die Messung von ν darauf hinaus, den Radius desjenigen Breitekreises eines Rotationskörpers zu finden, dessen Punkte bei Rotation um die Achse des Körpers mit einer constanten und gegebenen Winkelgeschwindigkeit w eine der zu messenden Geschwindigkeit ν nach Intensität gleiche Umfangsgeschwindigkeit erhalten. Aus Rücksicht auf die Nothwendigkeit einer einfachen Registrirung erwächst für die Gestalt und Form des an und für sich sonst beliebigen Rotationskörpers die weitere Bedingung, es sollen die Abstände der Breitekreise von einem vorgeschriebenen Anfangspunkte der Rotationsachse den auftretenden Umfangsgesch windig-

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keiten direct proportional werden, so dafs die entsprechenden Abstände von diesem Anfangspunkte auch direct proportional der zu messenden Geschwindigkeit ν werden. Dieser speciellen Bedingung genügt einzig und allein der Rotationskegel, dessen Spitze mit dem Anfangspunkt zusammenfällt; als specieller Fall des Rotationskegels kann auch eine rotirende Scheibe angewendet werden, deren Mittelpunkt dann mit dem Anfangspunkt sich deckt. Bei dieser rotirenden Scheibe wird die Peripheriegeschwindigkeit in jedem Punkte derselben dem Abstande dieses Punktes von dem Mittelpunkt der Scheibe direct proportional sein.

Auf dieser hier entwickelten, bis jetzt noch unbekannten dritten Methode beruht der im nachstehenden beschriebene Gegenstand dieses Patentgesuches bildende Geschwindigkeitsmesser.

Es stellt in beiliegender Zeichnung

Fig. ι den Längenschnitt,

Fig. 2 den Querschnitt,

Fig. 3 den Grundrifs des Geschwindigkeitsmessers dar.

Die kreisrunde Planscheibe A wird durch ein Uhrwerk C mit constanter Winkelgeschwindigkeit gedreht. Die Uebertragung dieser Bewegung erfolgt am zweckmäfsigsten auf dem Umfange der Planscheibe. Das Uhrwerk C trägt in seinem oberen Theile ein Zifferblatt behufs Angabe der Zeit, wodurch gleichzeitig eine fortwährende Controle des Ganges des Uhrwerkes geübt wird.

Die Planscheibe A ist auf einer verticalen Welle B befestigt; diese Welle trägt unten einen Spurzapfen und erhält, wie der Schnitt a-b, Fig. 4, zeigt, durch drei Schrauben, welche gleichzeitig die Verticalstellung der Welle B ermöglichen, eine weitere Führung. Oberhalb der Planscheibe A befindet sich die sogenannte Leitspindel E, welche ein flachgängiges Schraubengewinde trägt. Die Indicatorrolle D, welche die Plansscheibe A fortwährend berührt, hat in ihrer Nabe dasselbe Gewinde eingeschnitten, so dafs sie sich auf der Leitspindel hin- und herbewegen kann. An Stelle dieser Leitspindel können auch schraubenförmig gewundene Leitbahnen angewendet werden. Diese Leitspindel wird mit der Welle oder dem Rade, deren bezw. dessen Umfangsgeschwindigkeit zu messen ist, entsprechend verbunden und dadurch in Rotation versetzt; die Indicatorrolle D wird von der rotirenden Leitspindel mitgenommen, und wird die Umfangsgeschwindigkeit dieser Rolle der zu messenden Geschwindigkeit ν direct proportional sein. Hat nun der dem augenblicklichen Stande der Indicatorrolle entsprechende Berührungspunkt derselben mit der mit constanter Winkelgeschwindigkeit rotirenden Planscheibe nicht dieselbe Umfangsgeschwindigkeit wie die Indicatorrolle selbst, so wird diese letztere längs der Leitspindel bezw. längs der Leitbahnen so lange verschoben, bis diese beiden Umfangsgeschwindigken einander gleich geworden; in dieser Gleichgewichtslage wird der Abstand des Berührungspunktes der Indicatorrolle mit der Planscheibe von dem Mittelpunkt der letzteren der zu messenden Geschwindigkeit ν direct proportional sein. Ist diese Geschwindigkeit ν gleich Null, so wird sich die Indicatorrolle im Mittelpunkt der Planscheibe, und wenn ν negativ wird, auf der anderen Seite einstellen.

Mit dieser Indicatorrolle ist (wie in der Zeichnung nur schematisch . angedeutet) in geeigneter Weise ein Schreibstift und ein Zeiger verbunden; der erstere registrirt die zu messende Geschwindigkeit υ auf einem mit constanter Geschwindigkeit vorbeigezogenen Papierstreifen als Function der Zeit, während der Zeiger die in jedem Zeitmoment vorhandene Geschwindigkeit ν auf einer Scala anzeigt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die vorstehend beschriebene und erläuterte Combination einer rotirenden Scheibe (als Grenzfall des Rotationskegels) mit einer Indicatorrolle und einer Leitspindel bezw. Leitbahnen zur directen Messung der Intensitäten von Geschwindigkeiten, welche sich als proportional den Abständen der entsprechenden Berührungspunkte der Indicatorrolle mit der Planscheibe von dem Mittelpunkt dieser letzteren ergeben.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.