DE404800C

DE404800C - Stroboscopic device for displaying and recording the movements of bodies

Info

Publication number: DE404800C
Application number: DEK86939D
Authority: DE
Original assignee: Herbert Kennedy & Co Ltd
Current assignee: Herbert Kennedy & Co Ltd
Priority date: 1922-09-08
Filing date: 1923-08-25
Publication date: 1924-10-23

Description

Stroboskopische Einrichtung zum Anzeigen und Aufzeichnen der Bewegungen von Körpern. Die Erfindung bezieht sich auf eine stroboskopische Einrichtung zum Anzeigen und Aufzeichnen der Bewegungen von Körpern.Stroboscopic device for displaying and recording movements of bodies. The invention relates to a stroboscopic device for View and record the movements of bodies.

Bei Körpern, die periodische Bewegungen bei verhältnismäßig hoher Frequenz ausführen, ist die Zeitperiode für einen vollkommenen Bewegungskreislauf derartig klein, daß gewöhnliche Anzeige- und Aufzeichnungseinrichtungen nicht zur Anwendung kommen können. Gemäß der Erfindung wird nun ein Stroboskop in geeigneter Weise mit dem Apparat verbunden, und die graphische '\Viedergabe oder Aufzeichnung der Bewegung auf einer Registrierfläche erfolgt durch Lichtblitze, die zeitlich von dem Stroboskop gesteuert werden, und zwar zu einer "Zeitperiode, die in einer bekannten Wechselbeziehung zu der Zeitperiode des sich bewegenden Körpers steht.In bodies that have periodic movements at relatively high Perform frequency is the period of time for a complete cycle of motion so small that ordinary display and recording devices cannot be used Can apply. According to the invention is now a Stroboscope appropriately connected to the apparatus, and the graphic display or The movement on a registration surface is recorded by flashes of light, which are timed by the stroboscope, namely at a "time period, those in a known correlation to the time period of the moving body stands.

Bei einer anderen Ausführungsform des Apparates wird dieser für Körper verwendet, welche Bewegungen mit einer sehr kleinen Amplitude ausführen. Es wird ebenfalls das Stroboskopprinzip zur Anw°endung gebracht, indem das Bild einer Indexmarke oder eines Fadenkreuzes durch eine stroboskopisch betätigte Lampe beleuchtet und durch einen Spiegel reflektiert wird, der auf dem sich bewegenden Körper befestigt ist.In another embodiment of the apparatus this is for body used, which perform movements with a very small amplitude. It will also brought the stroboscope principle to application by adding the image to an index mark or a crosshair illuminated by a stroboscopic lamp and reflected by a mirror attached to the moving body is.

Das Spiegelbild des Fadenkreuzes wird dann auf eine Beleuchtungsstelle geworfen, die das Spiegelbild und die Bewegung dessell:en in vergrößertem Maßstabe belichtet.The mirror image of the crosshair is then placed on a spot of illumination thrown the reflection and the movement dessell: en on a larger scale exposed.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Abb. r die Seitenansicht' des Apparates zur Aufzeichnung der Bewegung des Ventils einer Verbrennungakraftmaschine.The invention is shown in the drawing, for example, and although it shows: Fig. r the side view of the apparatus for recording the movement of the valve of an internal combustion engine.

Abb. 2 ist eine Unteransicht in vergrößertem Maßstab der Registrierstreifeneinrichtung für den Apparat.Figure 2 is a bottom plan view, on an enlarged scale, of the tab sheet assembly for the apparatus.

Abb. 3 ist eine Aufsicht in schematischer Darstellung auf eine andere Ausführungsform des Apparates, um sehr kleine Schwingungsbewegungen eines Maschinenteiles o. dgl. anzu7e:gen oder aufzuzeichnen.Figure 3 is a schematic top plan view of another Embodiment of the apparatus for very small oscillating movements of a machine part or the like to be indicated or recorded.

Gemäß der in den Abb. z und 2 dargestellten Ausführungsformen ist mit A die Ventilspindel bezeichnet, deren Bewegungen durch ein Diagraniin festgelegt werden sollen. Die Spindel .-1 trägt mittels einer in eine Nut eingreifenden Feder eine spitze Funkenelektrode B. Das Ventil, dessen Bewegung beobachtet werden soll, wird bewegt von einem Daumen a aus, dessen Welle mit einer Welle G gekuppelt ist, an welcher das die Lichtblitze erzeugende Stroboskopinstruinent S und eine Schnecke g sitzt. Die Schnecke g kämmt mit einem Schneckenrade Il. Die Welle h des Schneckenrades ruht in einem Konsol 1i . Von der Welle h aus wird eine Welle 1. (Abb. 2) mittels eines Kegelraclgetrielies in Umdrehung versetzt. Eine quer verlaufende Welle 1-T wird von der Welle I_ durch ein Kegelradgetriebe in Umdrehung versetzt. Durch weitere Kegelräder werden die Wellen e und f angetrieben, auf denen die Trommeln E und F sitzen, über welche ein Registrierstreifen h ausgespannt ist.According to the embodiments shown in Figs with A denotes the valve spindle, the movements of which are determined by a diagraniin should be. The spindle.-1 carries by means of a tongue engaging in a groove a pointed spark electrode B. The valve, the movement of which is to be observed, is moved by a thumb a, whose shaft is coupled to a shaft G, on which the stroboscopic instruction S and a snail that generates the flashes of light g sits. The worm g meshes with a worm gear II. The shaft h of the worm wheel rests in a console 1i. A wave 1. (Fig. 2) becomes a wave from wave h by means of a Kegelraclgetrielies in rotation. A transverse wave 1-T is set in rotation by the shaft I_ by a bevel gear. Through more Bevel gears are driven by shafts e and f on which drums E and F sit, over which a recording strip h is stretched.

Eine längliche isolierte, als Funkenelektrode dienende Klinge C ist gegenüber der Spitzenelektrode B angeordnet, so daß der Registriers,reifen h zwischen den beiden Elektroden hincjurchgeht. Die Elektrode C ist elektrisch in:it dem die Lichtblitze schaltenden Stroboskop S unter Verwendung einer Batterie und einer Induktionsspule verbunden. .Die Anordnung der einzelnen Teile ist so, daß jedesinal, wenn der Kontakt in dem Stroboskop unterbrochen wird, ein Funke zwischen der Spitze B und der Elektrode C überspringt, so claß eine Durchlochung des'Registrierstreifens stattfindest. Beispielsweise wird der festliegende Kontakt und der bewegliche Kontakt des Stroboskops in Reihe mit einer Batterie und der Primärwicklung einer Induktionsspule geschaltet. `'erden nun die beiden Kontakte in dein Stroboskop unterbrochen, dann wird in der Sekundärwicklung der Spule ein hochgespannter Induktionsurnstoß erzeugt, der seinen Ausgleich in Form eines Funkens zwischen den Elektroden B und C findet.An elongated insulated blade C is used as a spark electrode arranged opposite the tip electrode B so that the registrar, mature h between the two electrodes. The electrode C is electrical in: it that the Flashes of light switching stroboscope S using a battery and an induction coil tied together. .The arrangement of the individual parts is such that each terminal when the contact interrupted in the strobe, a spark between the tip B and the electrode C skips, so that a perforation of the registration strip takes place. For example the fixed contact and the moving contact of the stroboscope become in series connected to a battery and the primary winding of an induction coil. '' ground now the two contacts in your stroboscope are broken, then in the secondary winding the coil generates a high-tension induction reversal, which is compensated in Finds the shape of a spark between electrodes B and C.

Der Apparat gemäß der Erfindung kann auch unmittelbar zum Aufzeichnen von Indikatordiagrannnen einer Wärmekraftmaschine Verwendung finden. In manchen Fällen ist es wünschenswert, daß die Lichtblitze oder Funken so einfallen, daß sie svuchron mit dem zu untersuchenden Körper iiherspriiigeü. In diesem Falle kann durch :Xuderung der Phase bei einer solchen Bewegung, bei welcher die Lichtblitze entstehen, und durch Antreiben des Registrierstreifens von der die Phase einstellenden hinrichtung eine Aufzeichnung der Bewegung des Körpers bei irgendeiner ge-W tin sc hten Geschwindigkeit erhalten werden.The apparatus according to the invention can also be used directly for recording of indicator diagrams of a heat engine use. In some In some cases, it is desirable that the flashes of light or sparks fall so that they svuchron spriiigeü with the body to be examined. In this case you can go through : Change of phase with such a movement, in which the light flashes arise, and by driving the tab from the phasing execution a record of the movement of the body at any given speed can be obtained.

An Stelle eines Funkens kann auch zum Aufzeichnen eine photographische Einrichtung o. dgl. dienen.Instead of a spark, a photographic one can also be used for recording Facility or the like. Serve.

In Fällen, wo die aufzuzeichnende und zu registrierende Bewegung mikroskopisch klein ist, kann s:e durch geeignete mechanische und optische Mittel vergrößert werden, so daß das entgegenstehende Diagramm in vergrößertem :Maßstab die Bewegung eines zu untersuchenden Körpers wiedergibt. Eine derartige Ausführungsform ist in der Abb. 3 dargestellt. Mit P ist die Maschine oder der Maschinenteil bezeichnet, welcher sehr kleine Schwingungen ausführt, wobei die Schwingungen von gewissen Regelmäßigkeiten oder Kreislaufbewegungen der einzelnen Teile her- i rühren. Iss ist nun die Aufgabe, derartige Bewegungen aufzuzeichnen oder dem Auge sichtbar zu machen. Zu diesem Zwecke ist die Welle 0 der Maschine oder eine andere Welle, die in einem bekannten Verhältnis zur i Maschinenwelle angetrieben wird, welche als solche mit ihren Teilen die Schwingungen der Maschine hervorruft, mit einem Stroboskopinstrument S gekuppelt. Dieses Instrument beeinflußt die Lampe f', welche eine Elektrodenentladungsröhre darstellt. Ein Spiegel R befindet sich auf einem Ständer r, der fest mit dem :Maschinenteil verbunden ist, welcher sehr geringe periodische Bewegungen ausführt, die sichtbar gemacht werden sollen. Ferner ist ein Teleskop T vorgesehen und derartig mit Bezug zur Maschine eingestellt, (laß, wenn der betreffende :Maschinenteil feststeht, dann das Bild einer Indexmarke oder eines Fadenkreuzes auf der Vorderseite des Lampenhalters sichtbar wird. Das Teleskop ist mit einer netzartigen Skala versehen, die in den Brennpunkt des Teleskops gebracht werden kann, so daß die Abweichung des Fadenkreuzbildes aus der Teleskopachse leicht bestimmt werden kann. Die Lichtblitze der Lampe L' werden zeitlich so gesteuert, daß sie synchron mit der Welle O in der Lampe entstehen, so daß, wenn die Maschine sich dreht und der unter Beobachtung stehende Teil eine geringe periodische Bewegung ausführt, dann die Indexmarke in einiger Entfernung von der Teleskopachse festzustehen scheint. Wird nun die Umdrehungsphase der Welle 0_, auf welcher die Lichtblitze einfallen, eingestellt, dann wird sich (las Bild des Fadenkreuzes anscheinend bewegen, und die Art und Weise der Bewegung des Körpers kann an der Beobachtungsstelle dem Auge sichtbar gemacht werden. Die Stroboskopeinrichtung kann (lauernd mit einer Zeitperiode angetrieben werden, die sich von der Zeitperiode der Welle O_ unterscheidet; dann bewegt sich scheinbar das Fadenkreuz langsam auf der Netzskala und ist auf diese Weise die Bewegung des Körpers mit stark verringerter Geschwindigkeit deutlich zu erkennen. Diese Ausführungsform des Apparates dient im besonderen zur Feststellung des dynamischen Ausgleichs von Maschinenanlagen.In cases where the movement to be recorded and recorded is microscopic, s: e can be enlarged by suitable mechanical and optical means so that the opposite diagram shows the movement of a body to be examined on an enlarged scale. Such an embodiment is shown in FIG. P denotes the machine or the machine part which executes very small vibrations, the vibrations resulting from certain regularities or circular movements of the individual parts. Eat is now the task of recording such movements or making them visible to the eye. For this purpose, the shaft 0 of the machine or another shaft that is driven in a known relationship to the machine shaft, which as such with its parts causes the machine to vibrate, is coupled to a stroboscopic instrument S. This instrument affects the lamp f 'which is an electrode discharge tube. A mirror R is located on a stand r, which is firmly connected to the machine part, which carries out very small periodic movements that are to be made visible. Furthermore, a telescope T is provided and set in such a way with reference to the machine (let, if the machine part concerned is fixed, then the image of an index mark or a crosshair is visible on the front of the lamp holder. The telescope is provided with a reticulated scale which can be brought into the focus of the telescope, so that the deviation of the crosshair image from the telescope axis can easily be determined the machine rotates and the part under observation performs a slight periodic movement, then the index mark appears to be fixed some distance from the telescope axis of the crosshairs apparently move, and the manner of movement of the body can be seen at the observer visible to the eye. The stroboscopic device can be driven continuously with a time period which differs from the time period of the wave O_; then the cross-hairs seem to move slowly on the grid scale and in this way the movement of the body can be clearly seen at a greatly reduced speed. This embodiment of the apparatus is used in particular to determine the dynamic balancing of machine systems.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Stroboscopic device for displaying and recording the movement of periodically moving bodies, in which the recording is carried out on a recording surface by light and spark flashes, characterized in that these spark flashes are timed by a stroboscope at a time period which is in a known ` 'Correlates to the time period of the moving body.

2. Stroboscopic device according to claim i, characterized in that that the stroboscopic apparatus controls the flashes of light in a period of time that extends differs only slightly from the period in which the body to be examined is emotional.

3. Stroboscopic device according to claim i and 2, characterized in that that the recording strip by a speed reduction gear of the Machine is moved off.

4 .. stroboscopic device according to claim i, characterized characterized in that the spark gap by a tip electrode (B) which is attached to the body to be examined is seated, and by an isolated elongated cutting electrode (C), the edge of which is essentially parallel to the trajectory of the object to be examined Body is formed.

5. Stroboscopic device according to claim i, characterized in that that by a lamp in which the known `` '' flashes of light are stroboscopic are generated, an index mark, a crosshair or the like. Is illuminated, the Image is reflected by a mirror on the body to be examined sits and the reflected image on an enlarged scale on the observation point throws.

6. Stroboscopic device according to claim i and 5, characterized in that that the reflected image is thrown into a telescope, which is network-like with a graduated scale is provided.