DE683984C - Nach der Kompensationsmethode arbeitende Nachsteuereinrichtung fuer Fahrtmesser und aehnliche Messgeraete - Google Patents
Nach der Kompensationsmethode arbeitende Nachsteuereinrichtung fuer Fahrtmesser und aehnliche MessgeraeteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Nachsteuervorrichtung für nach der Kompensationsmethode
arbeitende Fahrtmesser und ähnliche Meßgeräte. Das Wesen der Kompensationsmethode
besteht bekanntlich darin, daß die eigentliche Meßgröße durch die entgegengesetzt
wirkende Kraft eines Servomotors ausgeglichen wird und diese Kompensationskraft als Maß für die gesuchte Größe dient.
xo Es ist bereits bekannt, die Nachsteuerung des Verstellmotors über Kontakte erfolgen
zu lassen, die von der eigentlichen Meßgröße geöffnet und geschlossen werden. Um Störungen
durch Funkenbildung an den Kontakten in erträglichen Grenzen zu halten, müssen die Kontaktflächen mit verhältnismäßig viel
Luft ausgeführt wenden. Der Abstand der Kontaktflächen ist aber ein direktes Maß für
die Empfindlichkeit dier Meßeinrichtung, so
ao daß derartige Nachsteuereinrichtungen den
Mangel ungenügender Empfindlichkeit aufweisen. Weiter sind nachteilig häufig auftretende
Betriebsstörungen infolge Verschmorene der Kontaktfläche und die Schwie-
»5 rigkeit des Abdichtens einer Kontakteinrichtung
gegen Seewasser bei der Anwendung im Schiffahrtsbetriebe.
Es ist ferner eine Einrichtung zur Fernübertragung der Anzeigewerte von selbsttätigen
Kompensationsmeßgeräten bekanntgeworden, bei der die auf der Welle eines feststehenden Servomotors sitzende, zu einem
doppelseitigen Reibungsgetriebe gehörende Antriebsscheibe mit der rechten ader linken
Reibscheibe durch periodisches Niederdrücken des Zeigers des Meßgerätes unter Mitwirkung
einer von der Servomotorwelle mitbewegten Wippe gekuppelt wird. Infolge des periodischen
Einschaltens des Servomotors ergibt „.sich' hierbei der Nachteil der ruckweisen
Kompensation der Meßgröße. Die Kupplung zwischen Antriebsscheibe und der doppelseitigen
Gegenscheibe wird dadurch ermöglicht, daß letztere mittels Nut und Feder auf einer Welle axial verschiebbar gelagert ist.
Bei der Verschiebung der doppelseitigen Reibscheibe sind daher erhebliche Reibungskräfte
zu überwinden. Von entscheidender Bedeutung ist aber die bei einer solchen Anordnung
vorhandene Klemmgefahr, die leicht einen Bruch herbeiführen kann.
Die den bekannten Einrichtungen anhaftenden Mängel werden bei einer nach der Kompensationsmethode
arbeitenden Nachsteuer-
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
August Meyer in Berlin-Marienfelde.
einrichtung für Fahrtmesser und ähnliche Meßgeräte, bei der die Einstellung der Kompensationskraft
über ein doppeltes Reibradgetriebe erfolgt, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Servomotor für den Antrieb der Antriebsscheibe des Reibradgetriebes,:
unmittelbar auf einem unter der Einwirkung der eigentlichen Meßkraft stehenden Steuerhebel
angeordnet ist.
ίο Die erfindungsgemäße Nachsteuereinrichtung
zeichnet sich infolge Aufstellung des Servomotors auf dem als Schwinghebel ausgebildeten
Steuerhebel durch große bauliche Einfachheit aus. Überdies ist die Anordnung auch getriebeseitig in ihrem Aufbau sehr einfach,
da die Reibscheiben des doppelseitigen Reibungsgetriebes ohne Zwischenschaltung weiterer Triebelemente direkt von dem Motor
angetrieben werden. Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen,
daß der Spielraum zwischen dem Antriebsreibrad und den Gegenscheiben in der Kompensationsstellung
sehr gering, z. B. Y10 mm, gehalten werden kann, so daß hierdurch eine
große Empfindlichkeit des Gerätes gegeben ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Als Auisführungbeispiel ist ein Fahrtmesser
gewählt worden, bei dem die Fahrtgeschwindigkeit durch Messung des dynamischen
Druckes mittels eines Pitotrdhres bestimmt wird. Die eigentliche Meßgröße ist also der
dynamische Druck der Wasserströmung, aus dem die Schiffsgeschwindigkeit abgeleitet
wird.
Auf einen im Punkt A drehbar gelagerten Steuerhebel 1 wirken Federrohrmembranen 2
und 3 eines Differenzmanometers. Die Membranen sind durch Leitungen derart mit einem
(nicht gezeichneten) Pitotrohr verbunden, daß auf die Membran 2 der statische Druck
des Wassers, auf die Membran 3 der Gesamtdruck (statischer und dynamischer Druck)
wirkt. Es ergibt sich eine dem dynamischen Druck verhältnisgleiche Kraft, die im
Punkte B angreift und den Hebel 1 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen sucht. DJe
Kompensation dieser Kraft erfolgt durch zwei Zugfedern 4 und 5 gleicher Spannkraft,
die beide im Punkte C des Hebels angreifen. Die Feder 4 ist mit ihrem anderen Ende am
Gehäuse, der Schiffswand o. dgl. befestigt; die Feder 5 ist in einem um C schwenkbaren
Arm 6 untergebracht. Mittels eines Zahnradsegmentes 7 und Ritzels 8 kann der Arm 6
vom Kompensationsantrieb verstellt werden· Dabei bewegt er sich längs einer Führung 7a,
die den Federdruck aufnimmt. Aus der gemeinsamen Wirkung der beiden Federn resultiert
eine in C angreifende Kraft, deren Größe von dem Winkelausschlag α der drehbaren
Feder 5 abhängt, und die den Hebel 1 im Sinne des Uhrzeigers zu drehen sucht. Der
■Dreharm 6 und mit ihm die Feder 5 müssen
yon der Nachsteuervorrichtung so lange verstellt werden, bis die beiden auf den Hebel 1
wirkenden Drehmomente einander gleich sind. Alsdann befindet sich der Hebel 1 in seiner
(gezeichneten) Mittenstellung, das ist die Kompensationsstellung. DerWinkelausschlag α
ist dann ein Maß für den dynamischen Druck und damit auch für die zugehörige Schiffsgeschwindigkeit.
Die beschriebene Kompensationsvorrichtung hat die Eigenschaft, daß
sich trotz des quadratisch ansteigenden dynamischen Druckes eine lineare Skala für die
Schiffsgeschwindigkeit ergibt. Für die Erfindung ist dies jedoch belanglos.
Die Nachsteuerung der Kompensationskraft erfolgt gemäß der Erfindung durch einen Motor
über ein Reibscheibengetriebe. Zu diesem Zwecke ist der Steuerhebel 1 über den Punkt C
hinaus nach oben verlängert. Auf dieser Verlängerumg
ist ein Motor 9 angeordnet, der auf seiner Welle eine Reibscheibe 10 trägt. Die
Reibscheibe 10 bewegt sich vor zwei Gegenscheiben 11 und 12, die auf einer gemeinsamen
Welle 13 angeordnet sind. In der gezeichneten Kompensationsstellung bewegt sich
das Antriebsrad 10 mit geringem Spiel vor den beiden Gegenscheiben 11 und 12, so daß
die Welle 13 in Ruhe ist. Die Vorrichtung wird so eingestellt, daß bei ruhendem Schiff
der Winkelausschlag α des Dreharmes 6 Null beträgt und der Hebel 1 sich in seiner Mittenstellung
(Kompensationsstellung) befindet. Die Federn 5 und 6 sind dann genau entgegengesetzt
gerichtet. Dynamischer Druck und Kompensationsdruck sind beide gleich Null, die Welle 13 des Kompensationsantriebes ist in Ruhe. Setzt sich das Schiff
in Bewegung, so ruft der entstehende dynamische Druck eine Kraft hervor, die den
Steuerhebel 1 nach links dreht und dadurch das Antriebsreibrad 10 mit dem Gegen raid 12
kuppelt. Über die Welle 13 und ein Antriebsgestänge 14, das auf das Ritzel 8 einwirkt,
wind der Schwenkarm 6 um einen solchen Winkel « nach unten gedreht, daß die dadurch
hervorgerufene Kompensationskraft der Meßkraft des dynamischen Druckes das Gleichgewicht
hält. Nach erfolgter Kompensation befindet sich der Steuerhebel 1 wieder in der
Mittenstellung, so daß die Kupplung zwischen den Reibrädern 10 und 12 unterbrochen ist
und keine weitere Verstellung des Dreharmes 6 erfolgt, dessen Stellung jetzt ein Maß
für die Schiffsgeschwindigkeit ist. Steigert lao sich die Schiffsgeschwindigkeit, so nimmt
auch der dvnamische Druck zu. Die von dem
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dynamischen Druck hervorgerufene Meßkraft vergrößert sich, der Steuerhebel ι wird wiederum
aus seiner Mittenstellung nach links verstellt und der Schwenkarm 6 um die entsprechende
Stellung gedreht.
Bei abnehmender Schiffsgeschwindigkeit geht der dynamische Druck zurück, und' die
von den Federn 4 und 5 hervorgerufene Kompensationskraft wird größer als die Meßkraft
des dynamischen Druckes. Der Hebel 1 wird jetzt nach rechts gedreht und das Reibrad 10
mit dem Gegenrad 11 gekuppelt, wodurch die Welle 13 jetzt in entgegengesetztem Sinne
angetrieben wird. Der Dreharm 6 wird also nach oben verstellt, und zwar so lange, bis
der Ausgleich erfolgt ist. Der Winkelausschlag α ist dann wiederum ein Maß für den
dynamischen Druck bzw. für die Schiffsgeschwindigkeit.
Man kann auf dem Dreharm 6 einen Zeiger anordnen, der sich vor einer kreisförmigen
Skala bewegt, an der man dann unmittelbar den Winkelausschlag ablesen kann. Natürlich
kann man die Skala auch direkt in Seemeilen eichen. In dem Beispiel der Figur ist
jedoch eine Anzeigevorrichtung dargestellt, deren Zeiger von der Welle 13 über ein
Kegelradgetriebe I4a angetrieben wird. Man
sieht die Skala 15, über der der Zeiger 16 spielt. Es besteht auch keine Schwierigkeit,
die Anzeigevorrichtung als Geber für eine elektrische Fernübertragungseinrichtung auszubilden.
Es könnte den Anschein haben, als ob die erfindungsgemäße Einrichtung verhältnismäßig
große Verstellkräfte des Meßgerätes zur Voraussetzung hat. Es ist jedoch zu bedenken,
daß die Verstellkraft nur die Lager-" reibung des Steuerhebels 1 zu überwinden und
den Anpressungsdruck der Antriebsscheibe 10 zu liefern hat. Weiterhin kann die Übersetzung
zwischen der Welle 13 und dem Zahnradsegment 7 so groß gewählt werden, daß
nur ein kleines Drehmoment, also auch nur ein kleiner Antriebsmotor für die Nullkompensation
erforderlich ist. Es versteht sich, daß die Erfindung demgemäß bei allen Meßgeräten
nach der Kompensationsmethode anwendbar ist, wo Verstellkräfte der gleichen Größenordnung wie bei dem beschriebenen
Beispiel des Fahrtmessers verfügbar sind. An eine Verwendung für Galvanometer oder ähnliche
Feinmeßgeräte ist dagegen nicht gedacht.
Claims (1)
- Patentanspruch:Nach der Kompensationsmethode arbeitende Nachsteuereinrichtung für Fahrtmesser und ähnliche Meßgeräte, bei der die Einstellung der Kompensationskraft über ein doppelseitiges Reibradgetriebe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (9) für den Antrieb der Antriebsscheibe (10) des Reibradgetriebes unmittelbar auf einem unter der Einwirkung der eigentlichen Meßkraft stehenden -65 Steuerhebel (1) angeordnet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES124239D DE683984C (de) | 1936-09-18 | 1936-09-18 | Nach der Kompensationsmethode arbeitende Nachsteuereinrichtung fuer Fahrtmesser und aehnliche Messgeraete |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES124239D DE683984C (de) | 1936-09-18 | 1936-09-18 | Nach der Kompensationsmethode arbeitende Nachsteuereinrichtung fuer Fahrtmesser und aehnliche Messgeraete |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE683984C true DE683984C (de) | 1939-11-20 |
Family
ID=7536520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES124239D Expired DE683984C (de) | 1936-09-18 | 1936-09-18 | Nach der Kompensationsmethode arbeitende Nachsteuereinrichtung fuer Fahrtmesser und aehnliche Messgeraete |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE683984C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1120168B (de) * | 1953-07-31 | 1961-12-21 | Siemens Ag | Anordnung zur UEberwachung von Fluessigkeitsstaenden, vorzugsweise von solchen mit um Meter veraenderlichem Sollstand |
-
1936
- 1936-09-18 DE DES124239D patent/DE683984C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1120168B (de) * | 1953-07-31 | 1961-12-21 | Siemens Ag | Anordnung zur UEberwachung von Fluessigkeitsstaenden, vorzugsweise von solchen mit um Meter veraenderlichem Sollstand |
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