DE2831544C3

DE2831544C3 - Auf mechanische Schwingungen bestimmten Schwellwertes ansprechende Vorrichtung

Info

Publication number: DE2831544C3
Application number: DE2831544A
Authority: DE
Inventors: Yasuhide Itami Hyogo Takahashi (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1980-11-20
Also published as: JPS5421380A; CH635933A5; US4195528A; FR2398303A1; FR2398303B1; DE2831544B2; JPS5913686B2; DE2831544A1; CA1126387A

Description

Fig. 2 teilweise im Schnitt die in der Fig. 1 dargestellte und auf einen zu überwachenden Körper montierte Vorrichtung.

Die dargestellte Anordnung enthält einen Resonator 10, dei aus einer U-förmigen Stimmgabel mit einem Paar von sich gegenüberliegenden Schenkeln 10a und 10έ» gebildet ist. Außerdem enthält die Anordnung einen L-förmigen Trägerblock 12, an dessen einem Schenkel der Resonator 10 starr befestigt ist, und ein Anzeigeelement 14, das von den Schenkeln 10a und 106 des Resonators 10 getragen wird. Das Anzeigeelement 14 enthält einen sphärischen Keil I4a, der in ein Paar Vertiefungen, die an sich gegenüberliegenden Innenflächen der freien Endteile beider Schenkel 10a und 10b angeordnet sind, eingreift, einen kombinierten Anzeige- und Rückstellknopf 146 und einen Verbindungsstab 14c, der mit dem Knopf 14b verbunden ist und sich durch die Mitte des sphärischen Teils 14 mit diesem fest verbunden ersLeckt. Das andere Endteil des Verbindungsstabs 14c ist, wie in Fig. 2 gezeigt, in den anderen Schenkel des L-förmigen Blocks zur Ausführung einer begrenzten Längsbewegung eingeführt. Der Verbindungsstab 14c weist außerdem eine Schraubenfeder 16 auf, die zwischen dem anderen Schenkel des Trägerblocks 12 und einer Federhalterung 18 angeordnet ist, wobei die Federhalterung 18 an einer vom Knopf 14b abgewandten Seite des Verbindungsstabes 14c mit dem Stab verbunden ist. Die Feder 16 versucht das Anzeigeelement 14 in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeils zu bewegen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein in das Anzeigeelement 14 eingreifender Hebel 20 schwenkbar mit einem Drehgelenk 22 verbunden, das an dem einen Schenkel des L-förmigen Trägerblocks 12 befestigt ist. Der Hebel 20 ist mit dem Anzeigeelement 14 so verriegelt, daß er durch die Halterung 18, die eine von der Schraubenfeder 16 ausgeübte Kraft aufnimmt, gegen einen Mikroschalter 24 bewegt werden kann, bis er einen Knopf 24a betätigt und den Mikroschalter 24 schaltet.

Die oben beschriebenen Teile sind in einem Gehäuse 26 angeordnet, das ein dem Knopf 14b gegenüberliegendes Fenster 28 aufweist, das durch eine Folie geschlossen ist. Das Gehäuse 26 weist ein offenes Ende auf, das passend in den anderen Schenkel des L-förmigen Trägerblocks 12 eingreift und mit diesem durch eine Mehrzahl von zwei Schrauben 30 befestigt ist.

Die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung wird an einer Befestigungsfläche 32 mittels eines Bolzens 34 befestigt. Zwischen dem Gehäuse 26 und der Befestigungsfläche 32 ist eine Dichtung 36 vorgesehen. Die Befestigungsfläche 32 ist fest mit dem zu überwachenden Körper 38 verbunden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, die im Freien verwendet wird, verhindert die Dichtung 36 das Eindringen von Feuchtigkeit in ίο das Innere des Gehäuses 26.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung wird folgendermaßen bedient. Es wird vorausgesetzt, daß an dem zu überwachenden Körper 38 ein Fehler eingetreten ist, und diesen in eine bestimmte Frequenz versetzt hat. Diese Schwingung wird über die Befestigungsflache 32 und den Block 10 auf die U-förmige Stimmgabel oder den Resonator 10 übertragen. Die Schenkel lOfl und 10b der U-förmigen Stimmgabel 10 treten bei der vorbestimmten Frequenz in Resonanz, wobei eine Amplitude infolge der Resonanz einen weitaus größeren Ausschlag als im normalen Betrieb aufweist. Die Stimmgabel 10 hat daher eine schnell ansteigende Schwingungsamplitude, wobei ein Zwischenraum, der zwischen den Schenkeln 10a und 106 ausgebildet ist.

sich erweitert. Hierdurch nimmt die zwischen dem sphärischen Keil 14a und den Schenkeln 10a und 106 wirkende Reibungskraft ab bis die durch die Schraubenfeder 16 erzeugte Federkraft die abgeschwächte Reibungskraft übersteigt und das Anzeigeelement 14 oder der sphärische Keil 14a in Richtung des in Fig. 1 dargestellten Pfeils bewegt wird. Die Bewegung des Anzeigeelements 14 bewirkt, daß der kombinierte Anzeige- und Rückstellknopf 146 das durch die Folie verschlossene Fenster 28 durchbricht und nach außen aus dem Gehäuse 26 herausragt. Auf diese Weise findet die Fehleranzeige statt.

Die Bewegung des Anzeigeelements 14 bewirkt andererseits eine Bewegung des Hebels 20 im Uhrzeigersinn (siehe Fig. 2), bis er den Mikroschalterknopf 24a zur Betätigung des Mikroschalters 24 berührt. Der Mikroschalter 24 erzeugt auf diese Weise ein elektrisches Ein- und Ausgangssignal, das eine an einem entfernten Punkt angeordnete Alarmvorrichtung oder Alarmlampe zum Anzeigen des Fehlers auslöst.

Der Knopf 146 wird darauffolgend wieder hereingedrückt und eine neue Folie an dem Fenster 286 angebracht. Die Vorrichtung ist damit wieder betriebsbereit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auf mechanische Schwingungen bestimmten Schwellwertes ansprechende Vorrichtung mit einem an einem zu überwachenden Körper befestigten Teil, das ein schwingungsfähiges Teil trägt, welch letzteres mit einem Anzeigeelement zusammenwirkt, das bei Erreichen des Schwellwertes unter dem Einfluß einer Feder in seine Anzeigestellung gelangt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale

- zur Anzeige von Fehlern des Körpers (38) bildet das schwingungsfähige Teil — bezogen auf die interessierenden Frequenzen — einen Resonator (10),

- der Resonator (10) besitzt sich gegenüberliegende Schenkel (10a, 106),

- die Schenkel (10a, IQb), die Feder (16) und das Anzeigeelement (14) sind so bemessen, daß das Anzeigeelement unterhalb des Schwellwertes von den Schenkeln gehalten ist und daß bei Erreichen des Schwellwertes, infolge des damit verbundenen vergrößerten Abstands zwischen den Schenkeln (10a, 10b), die auf das Anzeigeelement (14) von der Feder (16) ausgeübte Kraft die Haltekraft der Schenkel übertrifft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (14) einen sphärischen Keil (14a), der zwischen an den sich gegenüberliegenden Schenkeln (10a, 10b) angeordneten Vertiefungen eingeklemmt ist und einen Anzeigeknopf (14b), der fest mit dem Keil (14a) zur Anzeige der Bewegung des Anzeigeelementes (14) verbunden ist, aufweist, wobei der Anzeigeknopf (14b) vor der Bewegung des Anzeigeelements (14) gegen die Federkraft der Feder (16) in seine ursprüngliche Lage zurückstellbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (10), das Anzeigeelement (14) und die Feder (16) innerhalb eines Gehäuses (26) angeordnet sind, wobei die dem Anzeigeknopf (14b) gegenüberliegende Gehäusewand ein mit einer metallisehen Folie verschlossenes Fenster (28) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (10) fest mit einem Trägerblock (12) verbunden ist und daß an dem Trägerblock (12) mittels eines Gelenks (22) ein Hebel (20) schwenkbar verbunden und mit dem Anzeigeelement (14) zur Betätigung eines Mikroschalterknopfes (24a) verriegelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (20) das Anzeigeelement (14) betätigt und daß die Feder (16) als zwischen dem Hebel (20) und dem Trägerblock (12) engeordnete Schraubenfeder ausgebildet ist. _fa0

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26) fest mit dem Trägerblock (12) verbunden ist und daß zwischen dem Gehäuse (26) und einer Befestigungsfläche (32), die zwischen dem Trägerblock _6i (12) und dem zu erfassenden Körper (38) vorgesehen ist, eine Dichtung (36) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft eine auf mechanische Schwingungen bestimmten Schwellwertes ansprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In großen elektrischen Geräten, Unterwerken, verschiedenen Anlagen, Maschinenwerkzeugen, Fahrzeugen, Luftfahrzeugen usw. ist die Anzeige eines Fehlers oder von Fehlern, die in der gesamten Einrichtung oder in speziellen Teilen von ihr auftreten, zum Ergreifen von schnellen Gegenmaßnahmen oder zur Verhinderung des Ausbreitens der Fehler, so daß unter Umständen sekundäre Schwierigkeiten auftreten, sehr wichtig.

Maschinen und Apparate der genannten Art erzeugen in vielen Fällen während des Betriebs Schwingungen. Wenn ein Fehler auftritt ändert sich im allgemeinen die Frequenz und/oder die Amplitude der Schwingungen.

Es ist ein Detektor für mechanische Schwingungen bekannt (DE-OS 1773 797), der einen aus zwei übereinanderliegenden Armen bestehenden Kontaktarm aufweist. Der untere Arm ist mit einem Kontakt und der obere Arm mit einem Gewicht zur Einstellung der Empfindlichkeit des Detektors versehen. Der obere Arm ist mit einem Anzeigeelement verriegelbar. Ein derartiger Detektor erfaßt Schwingungen von relativ kurzer Dauer mit großer Amplitude.

Ein derartiges Gerät ist für die Anzeige von Fehlern an Geräten oder Fahrzeugen ungeeignet, da es keine ausreichend sichere Auswahl der Ansprechfrequenz ermöglicht. Es besteht bei dem Gerät außerdem die Gefahr, daß eine von außen wirkende Störung von kurzer Dauer eine Fehlanzeige des Geräts bewirkt, die tatsächlich nicht vorhanden ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie ebenfalls auf Schwingungen mit geringer Amplitude anspricht, wobei nur Schwingungen ab einer bestimmten Schwingungsdauer eine Anzeige bewirken.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung weist verschiedene Vorteile auf. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung aus einer kleinen Anzahl von Bauteilen, die nicht kostspielig sind, bestehen. Außerdem ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung so eingerichtet, daß er sowohl auf eine vorbestimmte Frequenz der Schwingung als auch auf eine eine gewisse Größe übersteigende Amplitude anspricht und ist daher äußerst stabil und betriebssicher, da er nicht auf irgendeine äußere Störung, wie z. B. einen Erdbebenstoß, einen Hammerschlag oder ähnliches anspricht. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung ohne elektronische Bauteile herstellbar und daher billig. Es ist weiter nicht das Vorsehen einer Abschirmung oder eines Schutzkreises zwischen dem zu überwachenden Gegenstand und dem Detektor notwendig, wenn beispielsweise elektromagnetische Felder vorhanden sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Anzeige von Fehlern, und