DE2147869C3 - Arrangement for measuring the torque-speed characteristic of centrifugal brake regulators - Google Patents

Arrangement for measuring the torque-speed characteristic of centrifugal brake regulators

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DE2147869C3 DE19712147869 DE2147869A DE2147869C3 DE 2147869 C3 DE2147869 C3 DE 2147869C3 DE 19712147869 DE19712147869 DE 19712147869 DE 2147869 A DE2147869 A DE 2147869A DE 2147869 C3 DE2147869 C3 DE 2147869C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie von Fliehkraftbremsreglern mit Bremszylinder und Bremsgewichten, insbesondere für Fernsprechnummernschalter.The invention relates to an arrangement for measuring the torque-speed characteristic curve of centrifugal brake regulators with brake cylinders and brake weights, especially for telephone number switches.

Bremsregler sind wichtig für einen zeitlich geregelten Bewegungsablauf, beispielsweise bei Femsprechnummernschaltern, wo er unmittelbar die Impulsgenauigkeit beeinflußt.Brake regulators are important for a time-controlled sequence of movements, for example with telephone number switches, where it directly affects the pulse accuracy.

Ein Charakteristikum bei der Untersuchung eines Fliehkraftbremsreglers besteht in der Klärung des Zusammenhanges zwischen Bremsmoment und Drehzahl (Reglerkennlinie), da von ihm bei Kenntnis des Zusammenhanges es möglich ist, mit gezielten Maßnahmen die Einzelfunktionen des Bremsreglers zu verbessern und optimal aufeinander abzustimmen.A characteristic when examining a centrifugal brake controller is the clarification of the Relationship between braking torque and speed (controller characteristic), since it is known from the It is possible, with specific measures, to improve the individual functions of the brake controller and to be optimally coordinated.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung aufzuzeigen, daß ein Messen der Reglerkennlinie von Fliehkraftbremsreglern auf genaue Weise erlaubt sowie die Festlegung des Arbeitsbereiches ermöglichtIt is the object of the invention to show an arrangement that a measurement of the controller characteristic of Centrifugal brake regulators allowed in a precise manner and the definition of the work area made possible

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Aufnahme vorhanden ist, in die der Bremszylinder des Reglers drehfest eingesetzt werden kann, daß die Aufnahme derart mit einer Feder verbunden ist, daß diese bei einerThe object is achieved in that a recording is present, in which the brake cylinder of the controller can be used rotatably that the recording is so connected to a spring that this at a

ίο axialen Verschwenkung der Auf nähme infolge des durch die Bremsgewichte erzeugten Drehmoments ein Gegendrehmoment erzeugt, daß ein Wandler vorhanden ist, der das Drehmoment mittels der Verformung der Feder mißt, daß ein Antrieb vorhanden ist, der die Bremsgewichte in Bewegung setzt, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, durch die die Drehzahl des Antriebs meßbar ist.ίο axial pivoting of the intake as a result of the Torque generated by the brake weights generates a counter-torque that a converter is present is that measures the torque by means of the deformation of the spring that a drive is present that the Sets brake weights in motion, and that there is a device by which the speed of the Drive is measurable.

Diese Anordnung gestattet ein meßtechnisches Erfassen des Zusammenhanges zwischen Bremsmoment und Drehzahl eines Fliehkraftbremsreglers, bevor der Regler z. B. in einen Fernsprechnummernschalter eingebaut wird. Der Regler ist in der Regel fertig montiert, d. h. es sind Bremsgewichte und Ritzel bereits in einem Bremszylinder untergebracht, so daß die nachträgliche Montage in ein Gerät, wie z. B. einen Fernsprechnummernschalter keine Einwirkung auf den Zusammenhang von Bremsmoment und Drehzahl mehr hat.This arrangement allows a metrological detection of the relationship between the braking torque and speed of a centrifugal brake controller before the controller z. B. in a telephone number switch is installed. The controller is usually fully assembled, i. H. there are brake weights and pinions already housed in a brake cylinder, so that the subsequent assembly in a device such. B. a Telephone number switch no longer affects the relationship between braking torque and speed Has.

Zur Messung des Bremsmomentes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ist es zweckmäßig, daß für den Antrieb der Bremsgewichte ein regelbarer Motor vorgesehen ist, der über ein Antriebsritzel an das Antriebsritzel des Reglers ankoppelbar ist.To measure the braking torque as a function of the speed, it is useful that for the A controllable motor is provided to drive the brake weights, which is connected to the Drive pinion of the controller can be coupled.

Für den Antrieb kann aber auch ein Femsprechnummernschalter vorgesehen sein, bei dem der Bremsregler entfernt ist. Dieser Nummernschalter kann durch eine geeignete Vorrichtung mit der Meßeinrichtung in Verbindung gebracht werden, so daß bei Ablauf des Nummernschalters das Bremsmoment in Abhängigkeit von der Ablaufzeit des Nummernschalters gemessen werden kann. Dies entspricht also dem normalen Betriebsfall, bei dem der Antrieb des Reglers durch die beim Aufzug des Nummernschalters gespannte Antriebsfeder vorgenommen wird.A telephone number switch can also be used for the drive be provided in which the brake controller is removed. This number switch can be brought into connection with the measuring device by a suitable device, so that when it expires of the number switch, the braking torque is measured depending on the deceleration time of the number switch can be. So this corresponds to the normal operating case, in which the drive of the controller by the when winding the number switch is made tensioned drive spring.

Es ist zweckmäßig, wenn die Aufnahme für den Bremszylinder U-förmig ausgebildet ist, so daß der Bremszylinder leicht in die Aufnahme einsetzbar ist und sich eine drehfeste Verbindung mit diesem einstellt.It is useful if the receptacle for the brake cylinder is U-shaped so that the Brake cylinder can easily be inserted into the receptacle and a non-rotatable connection is established with it.

Es kann weiterhin zweckmäßig sein, wenn die Aufnahme drehfest mit einem Stab in Verbindung steht. Der Stab kann dabei fest eingespannt sein, so daß seine durch den Regler über die Aufnahme bewirkte Torsion ein Maß für das zu messende Bremsmoment des Reglers ist.It can also be useful if the receptacle is connected to a rod in a rotationally fixed manner. The rod can be firmly clamped so that its caused by the controller on the recording Torsion is a measure of the controller braking torque to be measured.

<tf Der Stab kann aber auch um seine Längsachse schwenkbar gelagert sein. Die Lagerung ist beispielsweise dadurch realisierbar, dall man den Stab in zwei Schneidenlager lagert, die dann gleichzeitig eine Begrenzung für die Verdrehung des Stabes bilden<tf However, the rod can also rotate around its longitudinal axis be pivoted. The storage can be realized, for example, by dividing the rod in two Cutter bearings are stored, which then simultaneously form a limit for the rotation of the rod

Ίο können.Ίο can.

Der Stab kann mit einer senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufenden fest eingespannten Blattfeder verbunden sein, deren Verformung nun ein Maß für das zu messende Drehmoment bildet.The rod can be fixedly clamped in with a leaf spring running perpendicular to its longitudinal direction be connected, the deformation of which now forms a measure of the torque to be measured.

f>s Die Blattfeder kann man beispielsweise in Stabmitte befestigen und dann bei Rotation der Bremsgewichte über ihre Verformung das Bremsmoment messen.
Es ist aber zweckmäßig, daß die Blattfeder in ihrem
f> s The leaf spring can, for example, be attached in the middle of the bar and the braking torque can then be measured via its deformation as the brake weights rotate.
But it is useful that the leaf spring in its

mittleren Bereich mit dem Stab verbunden ist und an beiden Enden gehalten ist was eine sehr genaue Nullpunkteinstellung zur Folge hat.middle area is connected to the rod and held at both ends which is a very precise one Has the result of zero point adjustment.

Zur Messung der Verformung der Blattfeder können verschiedene Meßmethoden verwendet werden. So kann man eine Winkelmessung bei Rotation der Bremsgewichte vornehmen oder Drucktransistoren verwenden.Various measurement methods can be used to measure the deformation of the leaf spring. So an angle measurement can be made with the rotation of the brake weights or pressure transistors use.

Zweckmäßig ist es, wenn die Blattfeder zumindest einen Dehnungsmeßstreifen trägt, dessen Widerstands- ι ο änderung bei einem Verbiegen der Blattfeder gemessen wird und somit ein Maß für die zu messende Verschwenkung bzw. bei entsprechender Eichung für das auftretende Bremsmoment ist.It is useful if the leaf spring carries at least one strain gauge whose resistance ι ο change when the leaf spring is bent is measured and thus a measure of the amount to be measured Pivoting or with appropriate calibration for the braking torque that occurs.

Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den is Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels und einer graphischen Darstellung von Meßkennlinien näher erläutert.In the following the invention is based on the in the is Figures illustrated embodiment and a graphical representation of measurement characteristics in more detail explained.

Fig. 1 zeigt die Meßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Motorantrieb des Brems; eglers, F i g. 2 ein Belastungsschaubild einer Blattfeder undFig. 1 shows the measuring device for carrying out the method with motor drive of the brake; eglers, F i g. 2 shows a load diagram of a leaf spring and

F i g. 3 eine graphische Darstellung von Reglerkennlinien, die mit der Vorrichtung gemessen wurden.F i g. 3 shows a graphical representation of control characteristics which were measured with the device.

In F i g. 1 ist (teilweise im Schnitt) der Bremsregler 1 mit durch eine Feder 2 zusammengehaltenen Bremsgewichten 3 (das zweite Bremsgewicht wurde aus zeichnerischen Gründen nicht dargestellt), einem Ritzel 4 und einem Bremszylinder 5 dargestellt. An das Ritzel greift ein Zahnrad 6 an, das über ein weiteres Kitzel 7 mit einer dazwischenliegenden geschlitzten Scheibe 8 mit einem Motor 9 in Verbindung steht.In Fig. 1 is (partially in section) the brake regulator 1 with brake weights held together by a spring 2 3 (the second braked weight was not shown for reasons of drawing), a pinion 4 and a brake cylinder 5 is shown. To the pinion A gear wheel 6 engages, which via a further tickle 7 with a slotted disc 8 in between with a motor 9 is in communication.

Der Bremszylinder 1 ist mit einer U-förmigen Aufnahme 10 drehfest verbunden, (aus zeichnerischen Gründen wurden zwecks besserer Darstellung diese Teile auseinandergezogen dargestellt). Die Aufnahme 10 steht weiterhin in drehfester Verbindung mit einem zweifach in Schneidenlagern 11,12 gelagerten Stab 13, der zwischen den beiden Lagerstellen mit einer senkrecht zu diesem verlaufenden Blattfeder 14 fest verbunden ist, die ihrerseits an den Enden durch Lager 15,16 gehalten ist. Die Blattfeder trägt vier Dehnungsmeßstreifen 17, 18, wobei zwei von ihnen auf der Unterseite der Blattfeder angeordnet und daher nicht sichtbar sind.The brake cylinder 1 is non-rotatably connected to a U-shaped receptacle 10 (from the drawing For reasons of clarity, these parts have been shown pulled apart). The recording 10 is still in a rotationally fixed connection with a rod 13, which is mounted twice in knife-edge bearings 11, 12, fixed between the two bearing points with a leaf spring 14 running perpendicular to this is connected, which in turn is held at the ends by bearings 15,16. The leaf spring has four strain gauges 17, 18, two of them being arranged on the underside of the leaf spring and therefore not are visible.

Die Drehzahl wird optisch über eine Fotozelle 19 und einer Lampe 20 an der geschlitzten Scheibe 8 gemessen und einem Frequenz-Spannungswandler 21 mit Frequenzzähler 22 zugeführt. Die Spannung wird auf einen Schreiber 23 (Oir-Eingang) gegeben. Der y-Eingang des Schreibers 23 wird von einem Trägerfrequenzverstärker 24 versorgt, der seinerseits mit vier eine Meßbrücke bildenden Dehnungsmeßstreifen in Verbindung steht.The speed is measured optically via a photocell 19 and a lamp 20 on the slotted disc 8 and a frequency-voltage converter 21 with frequency counter 22 is supplied. The tension is on one Clerk 23 (Oir entrance) given. The y input of the Writer 23 is supplied by a carrier frequency amplifier 24, which in turn has a measuring bridge with four forming strain gauges.

Zum Messen der Reglerkennlinie wird der Bremsregler in die Aufnahme 10 geschoben, so daß die beiden Teile eine drehfeste Verbindung miteinander eingehen. Nun wird der Motor eingeschaltet und somit die Bremsgewichte angetrieben, was eine Verschwenkung des Stabes 13 zur Folge hat. Gleichzeitig tritt bei der Biegefeder 14 eine Verformung ein. was besonders deutlich in F i g. 2 dargestellt ist.To measure the controller characteristic, the brake controller is pushed into the receptacle 10 so that the two Parts enter into a non-rotatable connection with each other. Now the motor is switched on and thus the Brake weights driven, which has a pivoting of the rod 13 as a result. At the same time occurs at the Spiral spring 14 a deformation. which is particularly clear in FIG. 2 is shown.

Durch diese Verformung tritt eine Widerstandsänderung der Dehnungsmeßstreifen ein. Über einen Trägerfrequenzverstärker 24 wird diese Verformung in eine analoge Spannung umgewandelt und dem Schreiber 23 zugeführt. <>sThis deformation causes a change in the resistance of the strain gauges. About a Carrier frequency amplifier 24, this deformation is converted into an analog voltage and sent to the recorder 23 supplied. <> s

Gleichzeitig wird die Drehzahl der Bremsgewichte über den Fotoabgriff 19, 20 und den Frequenzspannungswandler 21 in eine ana'oge Spannung umgewandelt und ebenfalls dem Schreiber 23 zugeführtAt the same time, the speed of the brake weights via the photo pickup 19, 20 and the frequency voltage converter 21 converted into an analog voltage and also fed to the writer 23

Die mit diesem Verfahren und der dazugehörigen Vorrichtung gemessene Reglerkennlinie ist in F i g. 3 graphisch dargestellt, wobei die Kurve 25 die mit der Vorrichtung nach F i g. 1 gemessene Kennlinie darstellt und zwar das Bremsmoment in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. WinkelgeschwindigkeitThe control characteristic measured with this method and the associated device is shown in FIG. 3 graphically represented, the curve 25 being the same as with the device according to FIG. 1 represents the measured characteristic namely the braking torque as a function of the speed or angular velocity

Diese Kurve kann man in vier verschiedene Bereiche aufgliedern, die jeweils Aussagen über dit Arbeitsweise des Reglers ermöglichen.This curve can be broken down into four different areas, each of which provides information about the working method of the controller.

Der Kurvenbereich 26 zeichnet sich durch eine noch geringe Drehzahl aus. Die Bremsgewichte sind noch in der Ruhelage, daher ist das angezeigte Bremsmoment ein Maß für die Lagerreibung, die in der Anlaufzeit des Reglers nahezu konstant istThe curve area 26 is characterized by a still low speed. The brake weights are still in the rest position, so the displayed braking torque is a measure of the bearing friction that occurs in the start-up time of the Controller is almost constant

Bei zunehmender Drehzahl ist ein Beginn der Bremswirkung festzustellen (Kurvenbereich 27). Aufgrund von Gewichtsdifferenzen, unterschiedlichen Massenträgheiten, Reibungsverhältnissen usw. liegt wegen der auftretenden Fliehkraft zuerst nur ein Bremsgewicht an der Bremsbahn im Bremszylinder an. Daher entspricht diesem Kurvenverlauf eine noch geringe Bremswirkung.When the engine speed increases, the beginning of the braking effect can be determined (curve area 27). Because of of weight differences, different inertia, friction conditions, etc. is due to The centrifugal force that occurs initially only applies a braked weight to the braking path in the brake cylinder. Therefore corresponds to this curve shape a still low braking effect.

Im Kurvenbereich 28 nimmt die Drehzahl weiter zu. Das zweite Bremsgewicht gelangt in den Gleichgewichtszustand mit der Reglerfeder. Beide Gewichte beeinflussen sich gegenseitig durch die Kopplung der Reglerfeder und erreichen damit einen unkontrollierten Zustand, der ein Absinken des Bremsmomentes verursacht.In the curve area 28, the speed increases further. The second braked weight comes into equilibrium with the regulator spring. Both weights influence each other through the coupling of the Regulator spring and thus reach an uncontrolled state that causes a drop in the braking torque caused.

Im Kurvenbereich 29 ist die Drehzahl nun soweit angestiegen, daß beide Bremsgewichte sicher an der Bremsbahn anliegen. Hier setzt der stabile, volleistungsstarke Bereich der Bremswirkung ein.In the curve area 29, the speed has now increased so far that both brake weights are safely on the Braking track. This is where the stable, high-performance area of the braking effect comes into play.

Die nahezu gleiche Kurvenform ergibt sich auch bei abnehmender Reglerdrehzahl bis zum Stillstand des Reglers.Almost the same curve shape also results when the controller speed decreases until the Regulator.

Ersetzt man nun den Antrieb des Reglers durch einen Fernsprechnummernschalter, bei dem der Regler entfernt ist, so ergibt sich die in F i g. 3 abgebildete Kurve 30, die das Bremsmoment in Abhängigkeit von der Ablaufzeit des Nummernschalters darstellt. Hier entspricht der Antrieb der Bremse durch das abgegebene Drehmoment des Nummernschalters den tatsächlichen Verhältnissen, unter denen der Regler im Nummernschalter arbeitet. Hierbei werden nun auch die unterschiedlichen Belastungsmomente des Antriebes durch das Impulskontaktwerk mit berücksichtigt, was durch den teilweise gezackten Verlauf der Kurve 30 zum Ausdruck kommt. Da die Bremsmoment-MeBvorrichtung unverändert mit der durchgeführten Eichung benutzt wird, kann man das abfallende Antriebsmoment des Reglers unmittelbar auf die Kurve 25 übertragen, wobei nun die Breite und Lage des Arbeitsbereiches abgelesen werden kann.If you now replace the drive of the controller by a telephone number switch, where the controller is removed, the result in FIG. 3 curve 30 shown, which the braking torque as a function of represents the expiry time of the number switch. Here the drive corresponds to the brake through the output Torque of the number switch corresponds to the actual conditions under which the controller in Number switch works. The different load torques of the drive are now also taken into account here taken into account by the pulse contact mechanism, which is reflected in the partially jagged course of curve 30 is expressed. Since the braking torque measuring device is used unchanged with the calibration carried out, one can see the falling drive torque of the controller is transferred directly to curve 25, with the width and position of the working area can be read.

Das Antriebsmoment des Reglers muß so groß sein, daß der untere Arbeitspunkt im geraden, steilen Ast außerhalb des unstabilen Bereiches der Reglerkurve liegt (Punkt Ai). Der Punkt A2 zeigt das Ende des Schaltens des Impulskontaktwerkes an, während Punkt A3 den Schaltzeitpunkt nach Beendigung des Spatiums angibt. Aus den Kurven kann weiterhin beurteilt werden, welchen Einfluß die Kennlinie der Nummemschalterantriebsfeder und die Momentschwankungen eusüben, die vom Impulswerk her in Verbindung mit dem Bremsregler zu Ablaufzeitschwankungen des Nummernschalters führen.The drive torque of the controller must be so great that the lower operating point in the straight, steep branch lies outside the unstable area of the controller curve (point Ai). Point A 2 indicates the end of the switching of the pulse contact mechanism, while point A3 indicates the switching time after the end of the space. From the curves it can also be assessed what influence the characteristic of the number switch drive spring and the torque fluctuations exert, which lead to fluctuations in the timing of the number switch from the impulse mechanism in connection with the brake controller.

Claims (10)

1 Patentansprüche:1 claims: 1. Anordnung zum Messen der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie von Fliehkraftbremsreglern mit Bremszylinder und Bremsgewichten, insbesondere für Fernsprechnummernschalter, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahme (10) vorhanden ist, in die der Bremszylinder (5) des Reglers (1) drehfest eingesetzt werden kann, daß die Aufnahme (10) derart mit einer Feder (14) verbunden ist, daß diese bei einer axialen Verschwenkung der Aufnahme (10) infolge des durch die Bremsgewichte (3) erzeugten Drehmomentes ein Gegendreiimomeni erzeugt, daß ein Wandler vorhanden ist, der das Drehmoment mittels der Verformung der Feder (14) mißt, daß ein Antrieb (9) vorhanden ist, der die Bremsgewichte in Bewegung setzt, und daß eine Einrichtung (8, 19—21) vorhanden ist, durch die die Drehzahl des Antriebs (9) meßbar ist1. Arrangement for measuring the torque-speed characteristic of centrifugal brake regulators with brake cylinders and brake weights, in particular for telephone number switches, characterized in that there is a receptacle (10) in which the brake cylinder (5) of the controller (1) can be used non-rotatably that the receptacle (10) is connected to a spring (14) in such a way that this with an axial pivoting of the receptacle (10) as a result of the braking weight (3) generated torque generates a counter-triimomeni that a converter is available, which the Torque by means of the deformation of the spring (14) measures that a drive (9) is present, which the Sets brake weights in motion, and that a device (8, 19-21) is available through which the The speed of the drive (9) can be measured 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Bremsgewichte (3) ein regelbarer Motor (9) vorgesehen ist, der über ein Antriebsritzel (7) an das Antriebsritzel (4) des Reglers (1) ankoppelbar ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for driving the brake weights (3) a controllable motor (9) is provided, which via a drive pinion (7) to the drive pinion (4) of the Controller (1) can be coupled. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb ein Fernsprechnummernschalter vorgesehen ist, bei dem der Bremszylinder entfernt ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a telephone number switch for the drive is provided in which the brake cylinder is removed. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10) für den Bremszylinder (5) U-förmig ausgebildet ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receptacle (10) for the brake cylinder (5) Is U-shaped. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10) drehfest mit einem Stab (13) in Verbindung steht.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receptacle (10) rotatably with a Rod (13) is in communication. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (13) um seine Längsachse schwenkbar gelagert ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the rod (13) about its longitudinal axis is pivotably mounted. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab fest eingespannt ist.7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the rod is firmly clamped. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (13) mit einer senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufenden, fest eingespannten Blattfeder (14) verbunden ist.8. Device according to claims 1 and 6, characterized in that the rod (13) with a is connected perpendicular to its longitudinal direction, firmly clamped leaf spring (14). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (14) in ihrem mittleren Bereich mit dem Stab (13) verbunden ist und an beiden Enden (15,16) gehalten ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the leaf spring (14) in its middle Area is connected to the rod (13) and is held at both ends (15,16). 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (14) zumindest einen Dehnungsmeßstreifen (17,18) trägt.10. Device according to claims 8 and 9, characterized in that the leaf spring (14) carries at least one strain gauge (17,18).
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