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Torsionsindikator o. dgl. mit Mittelwertbildung Den Gegenstand der
Erfindung bildet eine insbesondere bei Torsionsindikatoren o. dgl. anwendbare Vorrichtung
zur Bildung des Mittelwertes von periodischen Schwankungen, die die Meßgeräte auch
für Maschinenanlagen mit schnellsten und stärksten Kraftstößen geeignet macht.
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Die Verdrehung umlaufender Betriebswellen ist erfahrungsgemäß teils
von der Antriebsmaschine, teils von der Arbeitsmaschine oder von beiden her ständigen
Schwankungen unterworfen, die sich zu Resonanzschwingungen auswirken können. Wegen
dieser ständigen Abweichungen zeigen viele mit Punktablesung arbeitende Verdrehungsmesser
z. B. elektrischer oder optischer Art häufig falsch. Bei den vom Erfinder früher
angegebenen Torsionsi:ndikatoren bewirken die zwischen den Meßquerschnitten und
der die mittlere Verdrehung angebenden Anzeigevorrichtung angeordneten Vergrößerungs-
und übertragungsvorrichtungen eine Dämpfung der Ungleichförmigkeiten infolge ihrer
Schwungmasse und der Federung der Zwischenglieder, so daß sie für manche Zwecke
genügen, jedoch können sie sich sehr raschen und heftigen Schwankungen nicht genügend
anpassen.
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Man hat bei Torsiographen oder ähnlichen Geräten einen Anzeigeteil
mit einem Meßquerschnitt durch eine Feder gekuppelt, um vermöge der Massenträgheit
dieses Teiles eine Mittelung der Ungleichförmigkeit des Umlaufes zu erzielen. Hierbei
entsteht aber nur ein Winkelabweichungsmesser, der nicht die wünschenswerte Genauigkeit
hat.
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Das neue Gerät ist ausgezeichnet durch die Vereinigung an sich bekannter
federnder Glieder mit einer einstellbaren Sicherheitsvorrichtung, z. B. einer Rutschkupplung,
und einer :ebenfalls an sich bekannten, hier aber mit erhöhter Drehzahl laufenden
Schwungmasse, die vorzugsweise um eine außerhalb der Wellenachse liegende Hilfsachse
drehhar ist. Hierdurch kann die nötige Schwungmasse und ihre Reibung außerordentlich
vermindert, ihre nützliche Dümpfungswirkung außerordentlich gesteigert und ihre
schädliche Trägheit im Falle stärkster Stöße durch Nachgeben der Sicherheitsvorrichtung
vollständig ausgeschaltet werden.
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Durch Anordnung des Schwungrades außerhalb der Wellenachse wird die
bei anderen Geräten auftretende Beeinträchtigung der Mittelwertbildung durch ungleichförmige
Winkelgeschwindigkeit der Gesamtwelle (Wirkung als Winkelabweichungsmesser statt
als Verdrehungsmesser) vermieden. Erst durch diese Fortschritte entsteht ein zugleich
völlig betriebsisicheres und genaues Mittelwertgerät. Außerdem wird erhebliche Gewichts-
und Kostenverminderung und erhöhte Meßgenauigkeit erzielt.
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In der Zeichnung ist schematisch die Vorrichtung zur Mittelwertbildung
gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel mit einem Torsionsindikator dargestellt.
Abb. i zeigt die Vorderansicht der gesamten Anordnung
und Abb.2
die Seitenansicht und teilweise einen Schnitt der Vorrichtung zur Mittelwertbildung
allein nach der Linie A-B der Abb. i in-größ-erem Maßstab e.
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Die Betriebswelle i trägt das bei Meßquerschnitt 2 befestigte Meßrohr
3 mit Meßscheibe 4, der die Meßscheibe 5, am anderen Meßquerschnitt bei 6 befestigt,
gegenübersteht. In die zwischen Meßscheibe 5 und Anzeigevorrichtung 2o angeordneten,
an sich stets federnden Vergrößerungsteile 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15 ist .an geeigneter
Stelle, beispielsweise zwischen i o und 12, das stark federnde Glied i i, z. B.
eine Spiralfeder, eingeschaltet, dessen Impulse auf das mit erhöhter Drehzahl laufende
Schwungrad 17 übertragen werden. Die Erhöhung der Drehzahl erfolgt beispielsweise
durch Winkelhebel 8, 9, 1 o, Zahntrieb 12, 13 und Zahnräder 14, 15. Da. das Schwungrad
gegenüber den bisher nötigen Schwunggewichten sehr klein gemacht werden kann, ergeben
sich geringe Zentrifugalkräfte und Reibungen und leichte Unterbringungsmöglichkeiten
im Ableseg ehäuse.
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Auf der ins Schnelle übersetzten Hilfsachse 16 ist das Schwungrad
17 lose drehbar angeordnet, um auch bei stärksten Belastungsstößen und Eigenschwingungen
Über= lastungen zu vermeiden. Die Mitnahme erfolgt beispielsweise durch die Reibung
der genau einstellbaren Federreibkupplung 18, 19, deren Teile mit der Hilfswelle
fest verbunden sind. Die Einrichtung kann zweckmäßig so getroffen werden, daß die
Welle der Zahnräder 13, 14 zugleich den Hauptzeiger der Anzeigevorrichtung trägt,
wogegen der Nebenzeiger 20 für die Dezimalen auf der Hilfswelle 16 sitzt.
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Jedoch kann die Anzeigevorrichtung auch in beliebig anderer Weise,
getrennt vom Schwungrad, mechanisch, elektrisch oder optisch ausgeführt werden,
z. B. auch als eines der vorn Erfinder früher ,angegebenen Schreibwerke, und zwar
auch b,ei Zählern.
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Durch Entfernung des Schwungrades 17 kann der vorliegende Mittelwertindikator
schnell in ein Gerät umgewandelt werden, dessen Zeiger, z. B-. bei. wissenschaftlichen
Untersuchungen, den Verlauf der Drehung usw. längs ganzer- Umdrehungen erkennen
läßt.
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Durch die Erhöhung der Drehzahl des Schwungrades werden auch die bei
anderen Geräten gefährlichen EigenschwingungszaMen des Gerätes in günstiger Weise
verlegt.
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Das auswechselbare Federglied i i kann an irgendeiner anderen Stelle
zwischen Mzßscheibe 5 und Ablesevorrichtung 2o eingeschaltet werden.
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Die Sicherheitsvorrichtung ist hier als Rutschkupplung (Federreibkupplung)
dargestellt; statt dessen kann jedoch jede beliebige andere Vorrichtung dienen,
welche von einer gewissen Beanspruchung ab die träge Masse ausschaltet, beispielsweise
eine federnde Ölbremse, deren öldruck durch ein genau einstellbares Sicherheitsventil
begrenzt wird.
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Nötigenfalls kann bei billigen Geräten ein einfaches Sicherheitsbruchglied
dem genannten Zwecke dienen, wenn kein Wert darauf gelegt wird, nach einer unzulässigen
Kraftüberschreitung die Betriebsbereitschaft sofort ohne Eingriff von Hand, also
selbsttätig (wie bei den früher genannten Ausführungsformen) herstellen zu lassen.