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EINRICHTUNG ZUR MESSUNG DER UMLAUFFREQUENZ
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VON WELLEN Die Erfindung betrifft die Meßtechnik, insbesondere Einrichtungen
zur hiessung der Umlauffrequenz von Wellen und kann für alle Industriezweige benutzt
werden, in denen laufende Messungen der Umlauffrequenz von Triebwerkswellen auszuführen
sind, besonders unter Verhältnissen zufälliger Störungen, u.zw. solcher wie beim
Niederbringen von Bohrungen durch Rotarybohrtische.
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Es ist eine Einrichtung zur Messung der Umlauffrequenz von Wellen
bekannt (siehe z.B. Pogarski A.A. "Avtomatisatsia protsessa burenia glubokikh skvazhin'l,
Nedra, Moskva, 1972" ("Automatisierung der Niederbringung von Tiefbohrungen", Nedra,
Moskau, 1972). Die Einrichtung enthält ein Untersetzungsgetriebe, das mit der Welle,
deren Umlauffrequenz zu messen ist, verbunden ist. Das Untersetzungsgetriebe ist
mit einer elektromagnetischen Kupplung, deren Ausgangswelle mit einer Rückzugfeder
und
einem Lenker versehen ist, verbunden. Der Lenker setzt durch einen Mitnehmer ein
Speicherwerk in Betrieb. Dieses Speicherwerk besteht aus einer Welle mit Rückzugfeder,
einer elektromagnetischen Bremse, die mit dem Umlauffrequenz-Anzeiger verbunden
ist, und einem Impulsgenerator, der auf diese elektromagnetische Bremse wirkt.
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Der Umlauf der Welle, deren Umlauffrequenz zu kontrollieren ist,
wird bei Zuführung des Kommandoimpulses vom Generator an die elektromagnetische
Kupplung über das Untersetzungsgetriebe und elektromagnetische Kupplung auf das
Speicherwerk übertragen. Die Welle des Speicherwerkes, die mit dieser verbundene
Bremsscheibe und der Umlauffrequenz-Anzeiger werden um einen bestimmten Verdrehungswinkel
gedreht, dessen Größe der Umlauffrequenz der zu kontrollierenden Welle entspricht,
und letztere wird durch die Scheibe der elektromagnetischen Bremse gebremst. Nach
Beendigung des Webzyklus schaltet sich die elektromagnetische Kupplung ab, der durch
die elektromagnetische Bremse festgelegte Wellenumlauffrequenz-Anzeiger aber gibt
den während der Wirkung des Kommandoimpulses auftretenden Mittelwert der Umlauffrequenz
der zu kontrollierenden Welle an. Nach einer Sollzeitspanne wiederholt sich der
Meßzyklus.
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Der Mangel der bekannten Einrichtung besteht in der Unzuverlässigkeit
der Festlegung der Bremstrommel durch die elektromagnetische Bremse, wodurch eine
geringe Meßgenauigkeit verursacht wird. Eine Verminderung des Bremsmomentes an der
Bremstrommel
verursacht die ungenaue und unzuverlässige Festlegung
des Speicherwerkes, eine Vergrößerung des Bremsmomentes aber die Vergrößerung der
Beanspruchungen in den Gliedern der Einrichtung, wodurch ihre Zuverlässigkeit vermindert
wird.
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Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit
der Einrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe-zugrunde, eine solche Bauart der
Einrichtung zur Messung der Wellenumlauffrequenz zu entwickeln, bei der die Größe
des Bremsmomentes der Bremstrommel keinen Einfluß auf die Genauigkeit der Festlegung
des Speicherwerkes ausübt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Einrichtung zur Messung
der Wellenumlauffrequenz, an deren Ausgangsseite eine elektromagnetische Kupplung
angeordnet ist, deren Ausgangswelle mit einer Rückzugfeder und einem Lenker versehen
ist, der durch einen Mitnehmer ein Speicherwerk inbetriebsetzt, das eine mit Rückzugfeder
versehene Welle, die mit der Arretierung des Wellenumlauffrequenz-Anzeigers verbunden
ist, eine elektromagnetische Bremse, die mit dem Wellenumlauffrequenz-Anzeiger zwecks
Einhaltung des letzteren in Ablesestellung beim Meßablauf ge-Bremse schaltet ist,
und einen an die elektromagnetische angeschlossenen Impulsgenerator enthält, erfindungsgemäß
als Arretierung des Umlauffrequenz-Anzeigers eine Uberholkupplung benutzt ist, deren
Innenring starr mit dem Wellenumlauffrequenz-Anzeiger und der Außenring mit der
elektromagnetischen Bremse gekoppelt ist,
und der Impulsgenerator
zunächst mit der elektromagnetischen Kupplung, wodurch eine Messung der Wellenumlauffrequenz
erfolgt, und dann mit der elektromagnetischen Bremse für die Bremslösung des Außenrings
der Überholkupplung geschaltet wird,. wonach sich der Impulsgenerator abschaltet,
wodurch die gemessene Wellenumlauffrequenz festgelegt wird.
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Eine solche Bauart der Einrichtung zur Messung der Wellenumlauffrequenz
ermöglicht es, die Betriebszuverlässigkeit zu verbessern und die Meßgenauigkeit
erheblich zu erhöhen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
und der beigelegten Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung ist schematisch der Getriebeplan der erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Messung der Umlauffrequenz von Wellen dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Messung der Umlauffrequenz der
Welle 1 enthält das Untersetzungsgetriebe 2 und Welle 3, die durch die elektromagnetische
Kupplung 4 mit der Welle -5 gekoppelt wird. Auf der Welle 5 ist die Rückzugfeder
6 und Lenker 7 befestigt, der sich in der Ruhestellung gegen den am Gehäuse angeordneten
Anschlag 8 stützt. In Betriebsstellung treibt der Lenker 7 den Zitnehmer 9, der
auf der Welle 10 des Speicherwerkes befestigt ist, das diese Welle 10 mit Mitnehmer
9 und Rückzugfeder 11 enthält, wobei am Ende der Welle 10 der Anzeiger 12 des Umlauffrequenzmessers
der
Welle 1 befestigt ist. Als Arretierung des Anzeigers 12 des Umlauffrequenzmessers
der Welle 1 ist auf der Welle 10 eine Überholkupplung befestigt, die einen mit der
Welle 10 gekoppelten Innenring 13 aufweist, und einen Außenring 14, der mit der
elektromagnetischen Bremse 15 verbunden ist.* Die elektromagnetische Bremse 15 wird
vom Impulsgenerator 16 aus gesteuert.
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Die Drehung der zu kontrollierenden Welle 1 wird durch das Untersetzungsgetriebe
2 auf die Welle 3 übertragen. Bei Zufüh -iung vom Generator 16 an die elektromagnetische
Kupplung 4 eines Kommandoimpulses von bestimmter Dauer erfolgt ein Kuppeln der Welle
3 mit Welle 5. Durch Drehung der Welle 5 erfolgt eine Verdrehung der Rückzugfeder
6, der Lenker 7 aber dreht durch den Mitnehmer 9 die Welle 10 des Speicherwerkes
und den starr auf dieser Welle 10 befestigten Anzeiger 12 des Umlauffrequenzmessers
der zu kontrollierenden Welle 1. Gleichzeitig erfolgt eine Verdrehung der Rückzugfeder
11. Nach Beendigung der Kommandoimpulswirkung werden die Wellen 3 und 5 entkuppelt,
unter Spannwirkung der Rückzugfeder 6 aber tritt die Welle 5 in ihre Ausgangsstellung
zurück bis zum Anstoß des Lenkers 7 gegen den Anschlag 8. Dabei hindert die Überholkupplung,
deren Außenring 14 durch die elektromagnetische Bremse 15 gebremst ist, die Welle
10 unter Einwirkung der Rückzugfeder 11 in die Ausgangsstellung zurückzukehren.
Eben hiermit wird der Umlauffrequenz-Anzeiger 12 der zu kontrollierenden Welle 1
in einer Stellung festgehalten, die dem Drehwinkel der zu kontrollierenden Welle
1 während * Ste Überholkupplung erlaubt bem Snnenring 13 unb damit ber Bette 10
nitt angeiger 12 eine freie Drehung naX reXtß (im sinne bei einköpfigen @feit@)
mährend eine SinEbreDung relativ sum Außenring 14 berhindert ift. t
der
Wirkungsdauer des Kommandoimpulses vom Generator 16 entspricht. Mit der Ankunft
des nächstfolgenvden Kommandoimpulses vom Generator 16 an die elektromagnetische
Kupplung 4 wiederholt sich der Meßzyklus.
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Ist der neue Drehwinkel der zu kontrollierenden Welle 1 bei wiederholtem
Meßzyklus kleiner als der vorherige Drehwinkel, wird der Lenker 7 den Mitnehmer
9 nicht erreichen, der durch die elektromagnetische Bremse 15 am Ende des ersten
Meßzyklus in einer Stellung zurückgehalten worden ist, die den Wert der vorherigen
Ablesung der Umlauffrequenz der Welle 1 festlegt. Für die Rückführung des Mitnehmers
9 bis zu einer Stellung, in der er den Lenker 7 berührt, wird vom Impulsgenerator
16 vor Beendigung des der elektromagnetischen Kupplung 4 zugeführten Kommandoimpulses
ein kurzzeitiger Impuls der elektromagnetischen Bremse 15 zugeführt, der den Außenring
14 der Überholkupplung entbremst. Dadurch kehrt die Welle 1Q unter der Wirkung der
RUckzuRfeder 11 bis zur Berührung zwischen Mitnehmer 9 und Lenker 7 zurück und somit
wird eine neue Anzeige des Anzeigers 12 des Umlauffrequenzmessers der zu kontrollierenden
Welle 1 festgelegt.
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Ist beImwiederholten Meßzyklus der neue Drehwinkel der Welle 10 größer
als der vorherige Drehwinkel, verschiebt der Lenker 7, wenn er den Mitnehmer 9 erreicht,
die Welle 10 mit Anzeiger 12 solange weiter, bis die Wirkungszeit des Kommandoimpulses,
der vom Impulsgenerator 16 der elektromagnetischen Kupplung 4
zugeführt
wird, beendet wird. Dabei stört nicht die Überholkupplung infolge Freilauf des Innenringes
13 eine Rechtsdrehung der Welle 10. Nach Wirkungsbeendigung des Kommandoimpulses
setzt der durch die elektromagnetische Bremse 15 gebremste Außenring 14 der Überho~.Akupplung
den neuen Ablenkungswinkel der zu kontrollierenden Welle 1 fest.
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Somit wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Messung der
Umlauffrequenz der Welle 1 die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des gemessenen Wertes
der Umlauffrequenz der zu kontrollierenden Welle 1 nur durch die Arbeitsfähigkeit
der berhoQlkupplung bestimmt. Eine Vergrößerung des Reibungsmomentes an der Bremsscheibe
der Überho~lkupplung übt keinen Einfluß auf die Genauigkeit des Einrichtungsbetriebes
aus, wobei die Zuverlässigkeit der Festlegung der Werte der Wellenumlauffrequenz
nur erhöht wird, z.B. unter den Verhältnissen von starken Schwingungen des Triebwerks,
dessen Wellenumlauffrequenz gemessen wird.