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Mit einer Schreibvorrichtung ausgerüsteter Drehkraftmesser für Maschinen
mit umkehrbarem Drehsinne. Die Erfindung bezieht sich auf solche Drehkraftmesser
für Maschinen mit umkehrbarem Drehsinne, die mit einer Schreibvorrichtung ausgerüstet
sind. Die Erfindung bezweckt, derartige Drehkraftmesser so zu vervollkommnen, daß
auch bei einer Umkehr des Drehsinnes der Maschine der Sinn der Vorschubbewegung
der Schreibfläche in bezug auf den Schreibstift nicht geändert wird. - Dieser Zweck
wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß zum Antriebe des die Schreibfläche
in Bewegung setzenden Körpers ein Wechselgetriebe dient, das bei einer Umkehr des
Drehsinnes der Maschine durch Vermittelung einer selbsttätigen Schaltvorrichtung
umgesteuert wird und dabei die Winkelgeschwindigkeit des die Schreibfläche in Bewegurig
setzenden Körpers so ändert, daß der Sinn der Vorschubbewegung der Schreibfläche
in bezug auf den Schreibstift für jeden Drehsinn der Maschine derselbe bleibt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. r einen achsialen Längsschnitt des Drehkraftmessers
unter Weglassung einzelner Teile, Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. r, von links
gesehen, Fig. g und q. j e einen Schnitt nach 3-3 und 4-4 der Fig. z, von links
gesehen, und Fig. 5 und 6 j e einen Schnitt nach 5-5_ und 6-6 der Fig. 4, in Richtung
der Pfeile x gesehen. Der Drehkraftmesser besitzt eine zylindrische Hohlwelle A,
die auf einem Teile ihrer Länge vierkantig ausgebohrt ist. Mit der Hohlwelle A ist
in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise ein topfförmiger und mit einer Mittelbohrung
versehener Körper A' starr verschraubt. Der topfförmige Körper A'
besitzt einen im wesentlichen rechteckig begrenzten Flansch a2,'an dem eine zur
Drehachse der Hohlwelle Ä parallelachsige Bohrung a3 (Fig. Z, 5 und 6) vorgesehen
ist. In der Bohrung a3 des Flansches a2 ist der feststehende Teil B eines Indikators
befestigt, der in an sich bekannter Weise einen verschiebbaren, unter der Wirkung
der Indikatorfeder b2 (Fig. r und 3) stehenden Bolzen b1 aufweist, der mit seinem
freien, in Fig. i strichpunktieft angedeuteten Ende aus der Bohrung a3 herausragt
und an den durch Vermittelung eines Schreibgestänges b3 der einen Schreibstift b5
tragende Schreibhebel b4 des Indikators angeschlossen ist. Zum Drehen des topfförmigen
Körpers A 1 und der mit ihm verschraubten Hohlwelle A dient eine Kurbel cl (Fig.
z, 3 und 4), die an einer Platte C angeordnet ist. Die Platte C ist an der Hohlwelle
A mittels einer diese koachsial umschließenden Nabe c2 (Fig. z und 4) lose drehbar
gelagert und steht mit dem topfförmigen Körper Al durch Vermittelung des Indikatorbolzens
b1 in folgender Weise in Verbindung.
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An der Kurbelplatte C sind zwei konische, zur Drehachse der Hohlwelle
A parallelachsige Zapfen c3 und 0 (Fig. 3" bis 6) befestigt, die mit ihren - dem
topfförmigen Körper A 1 zugekehrten Enden in je eine Ausnehmüng a4 (Fig. 3, 5 und
6) des Flansches a2 hineinragen und an ihren freien Enden je eine zylindrische Einschnürung
c5
und cl besitzen. Um die Einschnürung e5 des Zapfens c3 legt sich eine gabelartige
Zugschleife D (Fig. 3 bis 5), deren freies Ende an das benachbarte Ende des einen
Hebelarmes E eines Winkelhebels angelenkt ist. Der andere Hebelarm El des Winkelhebels,
der mittels eines Drehzapfens e2 an einem an dem Flansche a2 befestigten Lagerbocke
a5-schwingbar gelagert ist, ist gegabelt, und die beiden Gabelstücke sind an ihren
freien Enden als Haken.e3 (Fig. 4 und 5). ausgebildet. Die Haken e3 umschließen
zwei an dem Indikatorbolzen b1 angeordnete und quer zu diesem gerichtete Zapfen
b5 so, daß eine Drehung des Winkelhebels E, El im Sinne des Pfeiles y (Fig. 5) eine
Verschiebung des Indikatorbolzens im Sinne des Pfeiles z (Fig. x, 5 und 6) zur Folge
hat. In entsprechender Weise legt sich um die Einschnürung cl des Zapfens c4 eine
gabelartige ZugschleifeF(Fig:3, 4 und 6), deren freies Ende an das benachbarte Ende
des einen Hebelarmes G eines Winkelhebels ängelenkt ist: Der andere Hebelarm G,
des Winkelhebels, der mittels eines Drehzap= fens g2 an einem an dem Flansche a2
befestigten Lagerbocke as schwingbar gelagert ist, ist gegabelt, und die beiden
Gabelstücke sind an ihren freien Enden als Haken g3 ausgebildet. Die Haken g3 umschließen
zwei am Indikatorbolzen; b1 angeordnete und quer zu diesem gerichtete Zapfen b7
so, daß eine Drehung des Winkelhebels im Sinne des Pfeiles v (Fig. 6) eine Verschiebung
des Indikatorbolzens b1 im Sinne des Pfeiles z (Fig. i, 5 und 6) zur Folge hat.
Die Achsen der Zapfen b6 und b7 kreuzen sich rechtwinklig. An der Kurbelplatte C
und dem Flansche a2 sind zum Ausgleiche der drehbaren Massen Gegengewichte c7 und
a7 (Fig. i bis 4) angeordnet.
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Der Schreibstift b5 des Indikators stützt'sich auf die Mantelfläche
einer Schreibtrommel H (Fig. i und 3), die an ihrem einen Ende mit einem ein Stirnrad
h2 tragenden Körper Hl (Fig. i und 2) starr verschraubt ist. Der Körper Hl ist lose
drehbar so auf die Hohlwelle A aufgeschoben, daß sich die zur Drehachse der Hohlwelle
A gleichachsige Schreibtrommel H
mit ihrem freien Ende auf den topfförmigen
Körper Al auflegt. Über die Mantelfläche der Schreibtrommel H ist ein die Schreibfläche
bildender (nicht dargestellter) auswechselbarer Papierstreifen gespannt. Das zum
Antriebe der Schreibtrommel H bestimmte Getriebe ist in folgender Weise durchgebildet.
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Auf die Hohlwelle A -ist ein nach oben gerichteter einarmiger Hebel
j (Fig. i und 2) mittels einer Nabe il so mit Reibung drehbar gelagert, daß er bei
einer Drehung der Hohlwelle A von dieser mitgenommen wird. An dem Hgbel j ist ein-
zur Drehachse der Hohlwelle A parallelachsiger Zapfen i2 befestigt. Der Zapfen i2
trägt einen an ihm schwingbar gelagerten dreiarmigen Hebel K, KI, K2 und 'ein lose
drehbares Doppelzahnrad M, Ml. Der eine Arm K des dreiarmigen Hebels ist ebenfalls.
nach- oben gerichtet und trägt einen mit zwei Rasten k3 und k4 versehenen bogenförmigen
Anschlag k5. Gegen den Anschlag k5 stützt sich ein am Hebel j verschiebbar angeordneter
und unter Federdruck stehender Riegel N, der sich bei einer `Drehung des Hebels
j im einen oder arideren Sinne entweder in die Rast k3 oder die Rast k4 legt, Der
zweite Arm, K1, des dreiarmigen Hebels trägt an einem zur Drehachse der Hohlwelle
A parallelachsigen = Zapfen k6 (Fig. 2) ein lose drehbares Doppelzahnrad P, P1,
während am dritten Arme, KI, mittels eines den Zapfen i2 und k6 parallelachsigen
Zapfens k 7 zwei gegenüber dem Zapfen k7 und in bezug aufeinander lose drehbare
Zahnräder Q, Q1 angeordnet sind. Von dem Döppelzahnrade P, P1 steht das eine, P,
bei der aus Fig. i ersichtlichen gegenseitigen Stellung der Hebel j und K, bei welcher
der Riegel N in der Rast k3 liegt, mit einem auf die Hohlwelle A aufgekeilten Stirnrade
R in Eingriff, während das andere, P1, mit . dem- die Schreibtrommel H antreibenden
Zahnrade h2 zusammenarbeitet. Von den beiden Zahnrädern Q, Q1 steht das eine_
, Q, mit dem Zahnrade M und das andere, Q1, mit dem Zahnrade Ml des Doppelzahnrades
M, .Ml dauernd in Eingriff. Die Anordnung der in bezug aufeinander beweglichen Hebel
j und K ist so getroffen, daß bei einer Winkelstellung dieser Hebel, bei welcher
der Riegel N in die Rast k4 zu liegen kommt, das Doppelzahnrad P, P1 außer Eingriff
mit den Zahnrädern R und h2 gelangt ist und statt ihrer das Zahnrad Q mit dem Zahnrä.de
R und das Zahnrad Q1 mit dem Zahnradehe zusammenarbeitet.
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Für die Erläuterung der Wirkungsweise des Drehkraftmessers sei angenommen,
daß dieser mittels der vierkantigen Bohrung seiner Hohlwelle A auf die Antriebswelle
der zu prüfenden Maschine, z. B. der Höhenrichtmaschine eines Geschützes, aufgesteckt
sei und die Teile des Drehkraftmessers die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung
einnehmen, bei der insbesondere die an die Winkelhebel E, El und G, GI
angelenkten Zugschleifen D und F an den Einschnü-_ rungen c5 und cl gerade anliegen
und bei der außerdem die Hebel j und K eine gegenseitige Winkelstellung einnehmen,
bei der der Riegel N in der Rast k3 liegt und- dementsprechend das Doppelzahnrad
P, PI: mit den Zahnrädern R und h2 zusammenarbeitet.
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In der angegebenen Winkelstellung wird das, freie Ende des Hebelarmes
K durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung im Raume festgestellt. Hierauf Wird
die Kurbel cl zwecks Antriebs der zu prüfenden Maschine (Höhenrichtmaschine des
Geschützes) z. B. im Sinne des Pfeiles w (Fit. 2 bis 4) in Drehung versetzt, An
der Drehung
der Kurbel cl nimmt zunächst nur die Kurbelplatte C
und die an dieser befestigten 'Zapfen c3 und c4 (Fig. 3 bis 6) teil. Da bei Beginn
der Drehung der Kurbelplatte C die Einschnürung c5 des Zapfens c3 sich gegen die
Zugschleife D legt und der Zapfen c3 an der Drehung der Kurbelplatte C teilnimmt,
-so wird auf die Zugschleife D eine in tangentialer Richtung wirkende Zugkraft ausgeübt,
während gleichzeitig der Zapfen c4 mit seiner Einschnürung c6 um einen kleinen Betrag
in der SchleifeF lose gleitet. Die auf die Zugschleife D ausgeübte Kraft überträgt
sich auf den Winkelhebel E, El in der Weise, daß dieser im Sinne des Pfeiles y (Fig.
5) gedreht wird. Die angegebene Drehung des Winkelhebels E, El hat zur Folge, däß
der an den Winkelhebel angeschlossene Indikatorbolzen b1 entgegen der Wirkung der
sich dabei zusammenpressenden Indikatorfeder b2 in seiner Längsrichtung- verschoben
wird und dabei dem Schreibhebel b4 einen Ausschlag erteilt. Sobald bei der Drehung
der Kurbel cl die von der Indikatorfeder b2 auf den Winkelhebel E, El ausgeübte,Gegenkraft
so groß ist, daß sie der an der Schleife D wirkenden Zugkraft das Gleichgewicht
hält, kommt der Winkelhebel E, El in bezug auf den Lagerbock ä5. zur Ruhe, und die
bei der weiteren Drehung der Kurbel cl auf die Schleife D wirkende Zugkraft hat
zur Folge, daß nunmehr auch der den Indikator tragende topfförmige Körper Ai und
damit die Hohlwelle A sowie die mit dieser gekuppelte Antriebswelle. der zu prüfenden
Maschine an der Drehung der Kurbel cl- teilnimmt. Die Drehung der Hohlwelle A überträgt
sich durch Vermittelung des Stirnrädergetriebes R, P, P1, h2 in der Weise
auf die Schreibtrommel H, daß sich diese in gleichem Sinne wie die Hohlwelle A dreht.
Das Übersetzungsverhältnis des Stirnzädergetriebes R, P, P1, h2 ist so bestimmt,
daß die Winkelgeschwindigkeit der Schreibtrommel H um einen kleinen Betrag kleiner
ist als die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Hohlwelle A und der mit dieser
starr verbundene, den Indikator tragende topfförmige Körper A 1 drehen. Infolgedessen
erfährt der Schreibstift b5 in bezug auf die Schreibtrommel H eine langsame Vorschubbewegung.
Der Schreibstift b5 -zeichnet demgemäß bei - der angegebenen Drehung der Kurbel
cl auf dem auf die Schreibtromme1H aufgespannten Papierstreifen eine Schaulinie
auf, für welche die Verhältnisse so bestimmt sind, daß die auf einen Nullkreis der
Mantelfläche bezogene Ordinate jedes Punktes das Drehmoment darstellt, das zur Drehung
der zu prüfenden Maschine im zugehörigen Augenblicke gerade aufgewendet -wird. Sobald
die Drehung der Kurbel cl aufhört, wird die an der Zugschleife D wirksame Zugkraft
gleich Null,- und die Indikatorfeder b2 bringt demgemäß den ' Indikatorbolzen b1
und den Winkelhebel E, El wieder an die aus der Zeichnung ersichtliche- Ausgangsstellung,
bei welcher der Schreibstift auf dem Nullkreise des .Papierstreifens liegt.
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Wird zwecks Umkehr des Drehsinnes der Antriebswelle der zu prüfenden
Maschine die Kurbel cl im umgekehrten Drehsinne des Pfeiles w gedreht, so wird bei
Beginn der .Drehung der Kurbelplatte C durch die Einschnürung c6 des Zapfens c4
auf - die Zugschleife F eine in tangentialer Richtung wirkende Zugkraft ausgeübt,
während gleichzeitig der Zapfen c3 mit seiner Einschnürung c5 um einen kleinen Betrag
in der Schleife D gleitet. Die auf die Zugschleife F ausgeübte Zugkraft überträgt
sich in einer der vorher beschriebenen genau entsprechenden Weise durchVermittelung
des Winkelhebels G; G1 auf den Indikatorbolzen b1 und den mit der Hohlwelle A starr
verbundenen topfförmigen Körper Al. Die Hohlwelle A beginnt sich also ebenfalls
im entgegengesetzten Sinne des Pfeiles w zu drehen, während gleichzeitig der durch
Vermittelung des Schreibgestänges b.3 an den Indikatorbolzeri b1 angeschlossene
Schreibhebel b4 einen Ausschlag macht, dessen Größe in jedem Augenblicke der Drehbewegung
dem gerade aufgewendeten Drehmomente verhältnisgleich ist. Durch die Drehung der
Hohlwelle A wird der auf diese mit starker Reibung aufgesetzte einarmige Hebel J
vorerst mitgenommen. Der am Hebel J mittels des Zapfens i2 schwingbar gelagerte
dreiarmige Hebel K, K1, K2 führt dabei, da das freie Ende seines einen Armes, K,
im Raume so festgestellt ist, daß er an der Drehbewegung um die Drehachse der Hohlwelle
A nicht teilnehmen kann, eine Schwingbewegung im Sinne des Pfeiles u (Fig. 2) um
den Zapfen i2 aus. Durch diese Schwingbewegung kommt das Doppelzahnrad P, PI außer
Eingriff mit den Zahnrädern R und h2, und an seiner Stelle gelangt das Zahnrad Q
zum Eingriff mit dem Zahnrade R und das Zahnrad Q1 mit dem Zahirade k2: Bei der
beschriebenen Bewegung der Hebel J und K, KI, K2 gleitet der am Hebel J angeordnete
Riegel N aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung längs des Anschlages k5, bis er
in die Rast k4 einspringt. Durch das Einspringen des Riegels. N in die Rast
k4 wird der Hebel J in bezug auf den Hebelarm K wieder festgestellt, so daß er an
einer weiteren Drehung der Hohl-. welle A nicht mehr teilnehmen kann. Die Drehung
der- Hohlwelle A im entgegengesetzten Sinne des Pfeiles w überträgt sich mithin
durch Vermittelung des Stirnrädergetriebes R, Q, M, Ml, Q1, h2 in der Weise
auf die Schreibtrommel H, daß sich diese auch jetzt wieder im Bleichen Sinne. -wie
die Hohlwelle A dreht. Das Übersetzungsverhältnis des Stirnrädergetriebes
R, Q, M, Ml, Q1, h2 ist aber so bestimmt, daß die Winkelgeschwindigkeit der
Schreibtrommel H - gleiche Winkelgeschwindigkeit der Kurbel cl vorausgesetzt - jetzt
um denselben
kleinen Betrag größer ist als die Winkelgeschwindigkeit
der Hohlwelle A, um den sie bei einer Drehung der Hohlwelle A im Sinne des Pfeiles
w kleiner war als die Winkelgeschwindigkeit der Hohlwelle A. Infolgedessen ist der
Sinn der Vorschubbewegung der Schreibtrommel H in bezug auf den Schreibstift bs
derselbe, wie bei der Drehung der Hohlwelle A im Sinne des Pfeiles w.. Der Schreibstift
b5 zeichnet daher bei einer Drehung der Hohlwelle A im entgegengesetzten Sinne des
Pfeiles w eine Schaulinie der Drehmomente auf, die sich im gleichen Sinne an die
Schaulinie anschließt, die der Schreibstift b5 bei einer Drehung der Hohlwelle A
im Sinne des Pfeiles w aufgezeichnet hatte. Hierdurch wird ein Diagramm erzielt,
das auch bei einer Umkehr des Drehsinnes der Maschine keine rückläufige Schaulinie
aufweist und daher eine besonders einfache Übersicht und Flüchtigkeitsfehler verringernde
Auswertungsmöglichkeit gestattet.