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Stroboskop zum Messen der Umdrehungszahlen umlaufender Körper Die
Erfindung betrifft die bekannten Vorrichtungen zum Messen der Umdrehungszahlen umlaufender
Körper auf stroboskopischem Wege. Das Neue besteht in erster Linie darin, daß die
periodische Sichtbarmachung des umlaufenden Körpers durch periodisch dieselben Stellungen
einnehmende spiegelnde Flächen erfolgt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung
veranschaulicht.
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Fig. i zeigt eine schaubildliche Darstellung der teilweise aufgebrochenen
Einrichtung. Fig.2 ist ein Querschnitt durch den in Fig. i dargestellten Apparat.
In den Fig. 3 und q. sind verschiedene Ausführungsformen einzelner Teile der Einrichtung
veranschaulicht. Fig. 5 zeigt den Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der
Meßeinrichtung, und in Fig. 6 ist schaubildlich ein Teil dieses Apparates dargestellt.
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Bei den in den Fig. i und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen
besteht der Apparat aus einem Gehäuse i, an welchem ein Handgriff 2 befestigt ist.
Durch diesen Handgriff ist eine biegsame Welle 3 hindurchgeführt, die von einem
auf der Zeichnung nicht veranschaulichten Motor beliebiger Bauart, beispielsweise
einem Elektromotor oder einem Federmotor, antreibbar ist. Das in das Innere des
Gehäuses i hineinragende Ende q. der Antriebswelle 3 bildet das Antriebsorgan eines
kleinen Geschwindigkeitswechselgetriebes, dessen angetriebene Welle mit bezeichnet
ist. Auf die Welle 5 wirkt eine Bremse, beispielsweise eine Band-, Ausdehnungs-,
eine hydraulische oder eine elektrische Bremse 6, ein, die auf der Zeichnung schematisch
veranschaulicht ist. Die Welle 5 treibt unmittelbar einen Tourenzähler 7 an.
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Die Bewegung der Welle 5 wird über ein Zahnradgetriebe 8 auf eine
Querwelle g übertragen. Diese Welle g ist mit Hilfe einer Kurbel io und einer Pleuelstange
ii mit einer Platte i2 gekuppelt, die in der vorderen Öffnung des Gehäuses i vorgesehen
und um ihre mittlere Achse schwingbar ist. Zu diesem Zweck ist die Platte an einer
Achse 13 befestigt, deren Enden in an den Seitenwänden des Gehäuses befestigten
Auglagern 1q. gelagert sind.
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Die Platte i2 ist als Spiegel ausgebildet, dessen spiegelnde Fläche
nach außen weist; wenn die Welle 5 also durch die Antriebswelle 3 in Umlauf gesetzt
wird, so wird der Spiegel 12 durch die Kurbel und die Pleuelstange gezwungen, um
die Achse 13 mit einer ganz bestimmten Frequenz zu schwingen, die von dem Zähler
7 angezeigt wird.
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Der Welle 5 und infolgedessen dem schwingbar gelagerten Spiegel muß,
wie daß bei dem Vergleichsorgan von Stroboskopen üblich ist, selbstverständlich
eine ganz beliebige Geschwindigkeit erteilt werden können, indem mittels des Geschwindigkeitswechselgetriebes
q., 5 die der Antriebswelle 3 durch den Motor erteilte Geschwindigkeit
geändert
wird, wobei gleichfalls die Geschwindigkeit noch mit Hilfe der Bremse 6 geregelt
werden kann.
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Um mit der beschriebenen Einrichtung die Umdrehungszahl eines umlaufenden
Körpers zu messen, wird die Einrichtung so aufgestellt, daß man auf der spiegelnden
Fläche der Platte 12 den in Umlauf befindlichen Körper erkennen kann. Dies. ist
ohne weiteres möglich, wenn der zu untersuchende Körper eine Form aufweist, die
es gestattet, seine verschiedenen Stellungen genau zu erkennen. Andernfalls beobachtet
man eine an dem umlaufenden Körper angebrachte Kennmarke oder einen gegebenenfalls
exzentrisch angebrachten Ansatz.
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Darauf wird die Geschwindigkeit der Welle 5 so lange geändert, bis
der umlaufende Körper oder seine gegebenenfalls exzentrisch angebrachte Kennmarke
im Spiegel unbeweglich erscheint. In diesem Augenblick zeigt der Tourenzähler 7
die Umdrehungszahlen des umlaufenden Körpers an.
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Die Unbeweglichkeit des in dem schwingenden Spiegel 12 erscheinenden
Bildes des zu untersuchenden Körpers zeigt an, daß der Spiegel am Ende einer jeden
Umdrehung immer dieselbe Lage zu dem umlaufenden Körper einnimmt, d. h. daß sich
der umlaufende Körper mit derselben Tourenzahl dreht wie die Welle 9, deren Umlaufgeschwindigkeit
im Tourenzähler 7 angezeigt wird. Selbstverständlich kann jbdes andere geeignete
Mittel Anwendung finden, um die Platte 12 um ihre mittlere Achse in Schwingungen
zu versetzen. An Stelle eines hin und her schwingenden Spiegels kann auch ein ständig
umlaufender Spiegel Anwendung finden, beispielsweise der Spiegel 15 der Ausführungsform
nach Fig.3, der unmittelbar auf der Welle 9 befestigt ist. ' Auch in diesem Falle
nimmt die spiegelnde Fläche bei jeder Umdrehung einmal eine solche Stellung ein,
daß man auf ihr das Spiegelbild des umlaufenden Körpers erkennt, dessen Geschwindigkeit
gemessen werden soll.
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Man kann auch senkrecht zur Achse 9 eine Scheibe 1ö anordnen (Fig.
4), die eine oder mehrere spiegelnde Flächen 17 außerhalb ihres Mittelpunktes aufweist.
Die spiegelnden Flächen nehmen beim Umlauf der Scheibe 16 bei jeder Umdrehung einmal
eine solche Stellung ein, daß sich in ihnen der umlaufendeKörper spiegelt.
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Man kann auch eine kreisförmige spiegelnde Fläche anwenden, wenn die
Scheibe 17 schräg zur Drehachse 9 angeordnet wird.
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Anstatt den umlaufenden Körper in dem Spiegel zu beobachten, kann
die Einrichtung auch so getroffen sein, daß der Spiegel 12, 15 oder 16 einen Lichtstrahl
zurückwirft; der in bestimmten Intervallen auf den zu messenden Körper geworfen
wird und der diesen Körper dann als in Ruhe befindlich erscheinen läßtwenn der Lichtstrahl
den Körper jedesmal in der gleichen Stellung trifft.
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Anstatt daß der Apparat, wie bisher beschrieben, nur einen einzigen
Spiegel aufweist, kann er auch mit zwei Spiegeln ausgerüstet sein, die sich mit
verschiedener Geschwindigkeit bewegen, und zwar derart, daß die Schwingbewegungen
des einen Spiegels ein Mehrfaches oder einen Bruchteil der Schwingungszahlen des
anderen Spiegels betragen, wobei der Bruchteil eine Zahl darstellt, deren Multiplikation
mit einer ganzen Zahl die Zahl der Schwingbewegungen des ersten Spiegels ergibt.
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Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise in Fig.5 und 6 veranschaulicht,
bei der die breiten Wände des Gehäuses i aus zwei einander gegenüberliegenden Spiegeln
12, 12' bestehen, die in den Auglagern 14, 14' ruhen und durch ein und dieselbe
Welle 5 in Bewegung gesetzt werden. Die Welle 5 vermittelt ihre Drehbewegung über
das Getriebe 8 einerseits auf die Achse 9, die den Spiegel i2 antreibt, anderseits
über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe 18 (Fig. 6) auf die Achse 9', die ebenso
gelagert ist wie die Welle 9 und mit einer Kurbel io' versehen ist, die durch die
Pleuelstange ii' die Schwingbewegungen des Spiegels 12' verursacht. Eine ähnliche
Bauart kann auch bei umlaufenden Spiegeln vorgesehen sein.
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Mit einem derartigen Apparat ist es sehr leicht möglich, die Genauigkeit
der Beobachtungen festzustellen.
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Wenn nur ein einziges Merkzeichen erkennbar ist, so kann der in Bewegung
befindliche Körper unbeweglich erscheinen, auch dann, wenn der Spiegel Schwingungen
ausführt, deren Zahl einem Bruchteil der Umdrehung des zu beobachtenden Körpers
entspricht, wobei der Bruchteil eine Zahl darstellt, deren Multiplikation mit einer
ganzen Zahl die Zahl der Umdrehungen des zu beobachtenden Körpers ergibt. Wenn man
jedoch in dem einen Spiegel nur ein einziges Bild und in dem zweiten Spiegel, der
beispielsweise doppelt soviel Schwingungen macht, zwei voneinander unabhängige Bilder
des Merkzeichens erkennt, so bedeutet das, daß die durch den ersten Spiegel angezeigten
Umlaufszahlen denen des zu prüfenden Körpers entsprechen. Wenn man dagegen in dem
sich schneller bewegenden Spiegel gleichfalls nur ein einziges Bild erkennt, so
ist die durch den ersten Spiegel ermittelte Geschwindigkeit nur ein Bruchteil der
wirklichen Geschwindigkeit.
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Die Geschwindigkeiten, die größer sind als die Effektivgeschwindigkeit,
bleiben unberücksichtigt, denn in einem solchen Falle würde man bekanntlich zwei
oder mehrere voneinander getrennte Bilder sehen.
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Man kann daher mit einem solchen Apparat die Beobachtung mit Hilfe
des zweiten Spiegels nachprüfen, wenn man die Geschwindigkeit
des
ersten Spiegels so eingestellt hat, daß nur ein einziges Bild zu sehen ist.