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Beschleunigungsmesser Während eine größere Anzahl von einfachen und
mit guter Genauigkeit arbeitenden Geschwindigkeitsmessern für Winkelbewegungen von
Fundamenten bekannt sind, wie sie z. B. durch das Schlingern und Stampfen von Schiffen
hervorgerufen werden, fehlt bisher ein den Forderungen der Praxis genügender Beschleunigungsmesser
zur Bestimmung der Beschleunigungen solcher Bewegungen, obwohl hierfür in neuerer
Zeit ein weitgehendes Bedürfnis in der Praxis vorliegt, z. B. zur Steuerung der
Stabilisierungsmotoren von Gegenständen auf Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugen oder
zur Beurteilung der Schwankungen, die Gebäude unter dem Einfluß vorüberfahrender
Verkehrsfahrzeuge erleiden. Die bisherigen Beschleunigungsmesser sind entweder sehr
kompliziert, oder sie besitzen keine für diese Zwecke genügende Genauigkeit.
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Es ist grundsätzlich bekannt, entsprechend der mathematischen Definition
der Beschleunigung als zweite Ableitung des Weges nach der Zeit zwei Geschwindigkeitsmesser
hintereinanderzuschalten, um die Beschleunigung zu erhalten. Auf diesem Prinzip
beruht auch der Beschleunigungsmesser für Fundamentsschwankungen gemäß der Erfindung.
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Es werden danach zwei Kreiselgeschwindigkeitsmesser hintereinandergeschaltet,
die beide auf dem schwankenden Fundament, dessen Beschleunigungen gemessen werden
sollen, aufgestellt sind. Damit der zweite Geschwindigkeitsmesser die Beschleunigung
der auf den ersten Geschwindigkeitsmesser einwirkenden Bewegung genau anzeigt, ist
es erforderlich, daß auf den zweiten Geschwindigkeitsmesser lediglich -die von dem
ersten ermittelte Bewegung übertragen wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß der zweite Geschwindigkeitsmesser außer von dem ersten Geschwindigkeitsmesser
noch von einer Vorrichtung, z. B. von einem Kreisel, welcher die Größe der auf den
zweiten Geschwindigkeitsmesser einwirkenden Schwankungen ermittelt, über ein Differentialgetriebe
derart zusätzlich beeinflußt wird; daß seine infolge seiner Verbindung mit dem Fundainent
auftretenden Verstellungen durch gleiche, aber entgegengesetzt erfolgende Verstellungen
kompensiert werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Zwei Geschwindigkeitsmesser i und 2 von gleicher und an sich bekannter Bauart, die
als wesentlichen Teil" je einen Kreisel 3 bzw. q. enthalten, sind mit ihren Achsen
5 und 6 in Böcken 2o, 2o' und 21, 21' gelagert. Die Böcke 21 und 21' sind auf einer
Platte 22 befestigt, die um Zapfen 23 und 23' in den Lagerböcken 24 und "2q' schwenkbar
ist. Die Lagerböcke 2o, 20', 24 und 2q.' sind auf dem Fundament,- dessen Beschleunigung
gemessen werden soll, derart befestigt, daß die Achsen 5 und 6 senkrecht zu den
Zapfen 23 und 23' gerichtet sind. Soll beispielsweise die Beschleunigung von Schiffsschlingerbewegungen
ermittelt werden, so ist die Achse 5 senkrecht und
die Zapfen 23
und 23' parallel zur Richtung der Schiffslängsachse angeordnet. Die Lagerachsen
5 und 6 werden bei einer Winkelverstellung von den an ihr befestigten Kreiseln 3
und q. entsprechend gedreht, und zwar ist diese Drehung, wenn man die Bewegung der
Achsen 5 und 6 durch an dem Fundament bzw. an der Platte 22 befestigte Federn 7
und 8 hemmt, bekanntlich gleich dem ersten Differentialquotienten der auf die Achse
5 bzw. 6 wirkenden Bewegung nach der Zeit.
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Ermittelt also der Geschwindigkeitsmesser i beispielsweise die Geschwindigkeit
der Schlingerbewegungen eines Schiffes, so wird diese Drehbewegung der Achse 5 über
Kegelräder g und io, Planetenrad i i, Stirnrad 12 und Stirnradsegment 13 auf die
Grundplatte 22 des zweiten Geschwindigkeitsmessers übertragen. Entsprechend wird
die Achse 6 gekippt, die sich infolge ihrer Verbindung mit dem Kreisel q. dann entgegen
der Kraft der Federn 8 dreht und dabei über die Kegelradsegmente rq. und 15 den
Zeiger 16 einstellt. Der von dem Zeiger 16 gegenüber der Skala 25 angezeigte Betrag
ist gleich der Geschwindigkeit der Schwankungen der Platte 22 um die Achse der Zapfen
23, 23' und wäre gleich der Beschleunigung der Schlingerbewegungen, wenn die Platte
22 lediglich von der Achse des ersten Geschwindigkeitsmessers i verstellt würde.
Das ist aber nicht der Fall, vielmehr wirken auf die Platte= infolge ihrer Verbindung
mit den Teilen g bis 13 und mit der Schiffsplattform mittels der Lagerböcke 2q.
und 2q.' ebenfalls noch die Schiffsschwankungen ein, wodurch der Zeiger 16 noch
zusätzlich entsprechend der Geschwindigkeit der auf die Achse 6 fälschlich übertragenen
Schlingerbewegungen verstellt würde. Dies wird aber dadurch verhindert, daß mittels
Welle i7, Kegelrad 18 dem Planetenrad i i die Größe der auf die Achsen 6 fälschlich
einwirkenden Kippbewegungen, im vorliegenden Falle die Größe der Schiffsschlingerbewegung,
derart übertragen wird, daß die auf den zweiten Geschwindigkeitsmesser infolge seiner
Verbindung mit der Schiffsplattform einwirkende Bewegung dadurch eliminiert wird.
Sodann zeigt der Zeiger 16 genau die Beschleunigung der auf den ersten Geschwindigkeitsmesser
wirkenden Schlingerbewegungen an.
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Die Einstellung der Welle 17 entsprechend den Schwankungen, welche
die Platte 2z infolge ihrer Verbindung finit dem Fundament um die Achse 23, 23'
macht, kann in üblicher Weise durch einen Kreisel (künstlicher Horizont), eine Kreiseltochter
o. dgl. erfolgen, im vorliegenden Falle beispielsweise durch einen Schlingerkreisel.
Dieser ist dann ebenso wie der Kreisel i auf dem Fundament und parallel zu diesem
angeordnet, so daß seine Achse senkrecht zu der Achse 23, 23' verläuft. Die Drehungen
der Achse dieses Kreisels, die den Schwankungen des Fundamentes um die Achse 23,
23' entsprechen, können dann beispielsweise unmittelbar über Kegelräder auf die
Welle 17 übertragen werden. Statt dessen könnten die Ausgleichsbewegungen auf die
Welle 17 auch von einem Motor übertragen werden, der entsprechend den Ausschlägen
dieses Kreisels oder entsprechend den Ausschlägen eines von einem zentral aufgestellten
Schlingerkreisel fern eingestellten Zeigers (Kreiseltochter) gesteuert wird.