DE300371C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

M 300371 KLASSE 42 c. GRUPPE

richtig mißt.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. März 1913 ab.

Die einzigen bisher bekannten Methoden zur Bestimmung einer Neigung relativ zur Erde beruhen auf dem Prinzip des Pendels oder der Wirkung des Gyrostaten.
Pendel sind zur Neigungsmessung dann unbrauchbar, wenn das System, in dem sie aufgehängt sind, Beschleunigungen unterworfen ist, da sich dann. das Pendel nicht in die Lotlinie, sondern in die Resultierende aus

ίο Schwerkraft und Beschleunigungskraft einstellt. Libellen, Auftriebspendel, gedämpfte Pendel usw. sind alle mit diesem Fehler behaftet und der Gyrostat kommt wegen seines komplizierten Mechanismus, seines großen Umfanges und Gewichtes für die meisten Fahrzeuge nicht in Betracht.

Es handelt sich also darum, ein einfaches und kleines Instrument zu schaffen, das unab- hängig von Beschleunigungen Neigungen

mißt. Ein solches Instrument wird dann auch Beschleunigungen unabhängig von Neigungen messen, was mit den bekannten Beschleunigungsmessern ebenfalls bisher nicht möglich ist.

Hängt man eine Masse in ihrem Schwerpunkt auf, und ist diese Aufhängung vollkommen reibungsfrei, so können die Richtungen der Massenachsen durch Verdrehungen oder Beschleunigungen der Aufhängung nicht geändert werden; d.h., man kann zwar die örtliche Orientierung des Körpers, nicht aber die Richtung seiner Achsen ändern. Verdreht man das die Masse in ihrem Schwerpunkt tragende System, so kann man den Winkel dieser Verdrehung gegen die Masse bestimmen. Man hat damit also den gesuchten Apparat, der Neigungen mißt, aber auf Beschleunigungen nicht reagiert, ₅

Die Schwierigkeit der Ausführung eines ' solchen Apparates besteht in der Forderung einer reibungsfreien Aufhängung. Es ist klar, daß sich völlige Reibungsfreiheit nicht ohne weiteres erreichen läßt. Gelingt es aber, das Trägheitsmoment der Masse (um ihre Aufhängeachse) sehr groß zu machen gegen die Reibung", dann wird das durch die Reibung der Aufhängeachsen auf die Masse übertragene Drehmoment entsprechend klein. Danach wäre der Apparat etwa nach Fig. 1 auszubilden. Die Achse A eines Rades α von möglichst großem Durchmesser wird in Spitzen (Friktionsrollen oder ähnlichem) gelagert. Die Hauptmasse des Rades ist auf seinen Umfang verteilt, um bei geringstem Gewicht das größte Trägheitsmoment herauszubekommen. Auf dem Umfang des Rades ist -eine Gradeinteilung, am Gestell b ein über diese Einteilung führender Zeiger c angebracht. Durch beliebige Translationen von b kann α seine Lage zu b nicht ändern, da die Beschleuniguiigskräfte im Schwerpunkt von a angreifen. Bei Verdrehungen von b um die Achse A wird aber durch die Lagerspitzen auf das Rad ein Drehmoment ausgeübt; dieses ist jedoch gegen das Trägheitsmoment so klein, daß es praktisch kaum in Frage kommt. Sollte doch noch ein Einfluß der Spitzenwirkung zu befürchten sein, so muß ihr© Einwirkung auf die Masse a-noch beseitigt werden. Dieses geschieht durch Einschalten eines Pendels d (Fig. 2) zwischen die Masse α und die Aufhängung b. Das Pendel

stellt sich stets in die Richtung der Schwerkraft; das Aüfhängesystem b kann sich beliebig verdrehen, das Pendel d behält seine Richtung' bei. Die Spitzenreibung bei Verdrehung von b wird jetzt von dem Pendel d aufgenommen und überträgt sich nicht mehr auf das Rad α. Wird aber der Apparat horizontal beschleunigt, so schlägt das Pendel aus.; dieser geringe Ausschlag genügt aber

ίο nicht, der Masse α eine merkliche Winkelbeschleunigung zu erteilen; dazu kommt noch, daß in der Praxis Zustände der Beschleunigung fast nie lange andauern, so daß also der Pendelausschlag bald wieder zurückgeht.

Dadurch wird die erste Einwirkung, sofern sie sich überhaupt geltend gemacht hat, wieder aufgehoben. Der Ausschlag des Pendels d ist, gemessen an der Masse a, ein Maß für die Horizontalkomponente der Beschleunigung, und zwar unabhängig von der. jeweiligen Schräglage des Apparates.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Neigungsmesser, der auch im Zustand der Beschleunigung Neigungen relate zur Erde richtig mißt, dadurch gekennzeichnet, daß das messende Element eine in ihrem Schwerpunkt in einem System , ■ von einem oder mehreren Pendeln (d) aufgehängte Masse (a) ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.