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Drehrichtungsanzeiger für Wellen Die Erfindung bezieht sich auf einen
Drehrichtungsanzeiger für Wellen, insbesondere für Schiffswellen o. dgl., der sich
ohne weiteres an die Welle ansetzen läßt, ohne daß an ihr besondere Hilfsmittel
befestigt oder sonstige wesentliche Änderungen vorgenommen zu werden brauchen. Bei
der bekannten Ausführung dieser Art von Drehrichtungsanzeigern hat man an die Welle
ein verschiebbares Reibglied angedrückt, das von der Welle je nach deren Drehrichtung
nach Art einer Rutschkupplung nach der einen oder anderen Seite bis zu einem festen
Anschlag mitgenommen wird. Die dabei vorhandene dauernde gleitende Reibung ist aber
wegen der insbesondere bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten schnellen Abnutzung und
der auftretenden Reibungswärme nachteilig.
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Die Erfindung vermeidet diese überstände und besteht darin, daß auf
die in ihrem Drehsinn zu überwachende Welle eine Schlepprolle aufgesetzt wird, die
an einer frei drehbaren Achse angelenkt ist.
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Die Schlepprolle stellt sich während des Laufes der Welle in die
Umfangsrichtung derselben, d. h. in eine senkrecht zur Wellenachse liegende Ebene
ein, so daß nur aus schließlich rollende Reibung auftritt. Beim Umkehren der Wellendrehrichtung
befindet sich die Schlepprolle im ersten Augenblick im labilen Gleichgewichtszustand.
Es ist daher nur eine ganz geringe seitliche Kraft nötig, um dieses Gleichgewicht
zu stören und eine Schwenkung der Rolle zu veranlassen.
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Diese Schwenkbewegung wird durch kleine Unebenheiten der Wellenoberfläche
ausgelöst. Sie wird noch dadurch erleichtert, daß auch eine gleitende Reibung zwischen
Rolle und Welle auftritt, sobald die Rolle nur einen kleinen Betrag schräg steht.
Diese gleitende Reibung erhöht das Schwenkmoment.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel
der
Erfindung, und zwar stellt Fig. einen teilweisen Schnitt durch einen auf eine Welle
aufgesetzten Drehrichtungsanzeiger und Fig. 2 eine Draufsicht auf die von ihm betätigte
elektrische Meldeeinrichtung dar.
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Auf der Wellen, die beispielsweise eine- -Schiffswelle sein möge,
liegt die an die s-enk:-rechte Drehachse 2 bei 3 angelenkte SchlFepprolle 4 auf,
die in geeigneter Weise an dem zweckmäßig gabelartigen Schwinggl:ed 5 gelagert ist.
Der Lagerbolzen 3 hierfür kann wiederum zwischen zwei gabelartigen Ansätzen der
Achse 2 angeordnet sein. Letztere ist vorteilhaft senkrecht über der Welle 1 in
einem Lagerhalter 6 frei drehbar aufgehängt, wozu entsprechende Gleit-, Rollen-
oder Kugellager u. dgl. vorhanden sein können. Zweckmäßig wird die Lagerreibung
möglichst gering gehalten.
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Solange sich die Welle I in der Pfeilrichtung dreht, stellt sich
die Rolle 4 mit dem Schwingglied 5 genau in die Umfangsrichtung der Welle, d. h.
in eine durch die Achse 2 gehende und senkrecht zur Welle I stehende Ebene ein.
In dieser Lage befindet sich die Rolle 4 im stabilen Gleichgewicht, und die Reibung
zwischen ihr und der Welle I ist eine rein rollende.
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Ändert sich nun die Drehrichtung der Welle I, so befindet sich die
Rolle 4 plötzlich im labilen Gleichgewicht, so daß schon der geringste seitliche
Anstoß genügt, um eine Schwenkbewegung einzuleiten. In den meisten Fällen sind die
Wellen, insbesondere solche größeren Durchmessers, wie es beispielsweise bei Schiffswellen
der Fall ist, nie so genau bearbeitet, daß sie eine völlig glatte zylindrische Oberfläche
haben, sondern es sind vom Abdrehen her noch leichte schraubenförmige Unebenheiten
vorhanden. Diese. reichen aber bereits aus, um den labilen Gleichgewichtszustand
der Schlepprolle zu stören. Erforderlichenfalls können aber auch absichtlich in
der Wellenoberfläche unter der Schlepprolle kleine Unebenheiten angebracht werden.
Beispielsweise kann ein einziger schräger Feilstrich 0. dgl. schon völlig genügen,
um die Rolle aus ihrem labilen Gleichgewicht zu bringen.
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Sobald die Rolle 4 einen gewissen Betrag schräg gestellt ist, tritt
außer der rollenden auch eine gleitende Reibung zwischen ihr und der Welle I auf,
die das Drehmoment weiter erhöht, so daß die Rolle 4 fast augenblicklich mitgenommen
und um I800 in die strichpunktiert dargestellte Lage geschwenkt wird, in der wiederum
nur rein rollende Reibung auftritt, also der kleinste Widerstand vorhanden ist.
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Um die Reibung zwischen Rolle 4 und Welle I zu erhöhen, kann erstere
an ihrem Umfang aufgerauht oder mit einem geeignetzen Belag, z. B. aus Gummi o.
dgl., versehen werden. Es ist auch möglich, den Laufkranz der Rolle 4 schneidenförmig
oder auf sonstige passende Weise auszubilden, um während der Schwenkbewegung die
Haftwirkung an der Wellenoberfläche zu erhöhen, Die Schwenkbewegung der Schlepprolle
4 bzw. der Achse 2 kann auf einfache Weise zur Drehrichtungsanzeige ausgenutzt werden.
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Hierzu kann entweder mit der Achse 2 unmittelbar oder über mechanische
Glieder ein Richtungsanzeiger u. dgl. gesteuert werden, oder es können elektrische
Übertragungsmittel benutzt werden, die eine Fernablesung oder eine Fernsteuerung
irgendwelcher von der Drehrichtung der Welle I abhängiger EinricTitungen gestatten.
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Für die elektrische Fernmeldung der Drehrichtung kann in der dargestellten
Weise auf der Achse 2 eine Nockenscheibe 7 angeordnet sein, die in der einen Lage
einen Kontaktsatz S und in einer um I80° dazu versetzten Lage einen zweiten Kontaktsatz
9 betätigt.
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An diese Kontaktsätze 8, 9 können unter Zwischenschaltung einer Stromquelle
elektrische Signal- und/oder Anzeigeinstrumente angeschlossen werden. Es kann aber
auch entweder unmittelbar oder über Relais eine Sperrvorrichtung, beispielsweise
für die Umsteueranlage einer Brennkraftmaschine, in Abhängigkeit von der Drehrichtung
der Welle 1 gesteuert werden. Es ist aber auch möglich, derartige Blockierungseinrichtungen
rein mechanisch von der Achse 2 aus zu steuern.
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Zweckmäßig wird der Drehsinnanzeiger nach der Erfindung zu einer
baulichen Einheit zusammengefaßt und in einem Gehäuse IO gelagert, so daß er mit
einfachen Mitteln an jeder geeigneten Stelle der Welle I angesetzt werden kann.
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Der Auflagedruck der Rolle 4 auf die Welle I kann durch entsprechende
Wahl des Eigengewichtes der Rolle gegebenenfalls aber auch durch besondere Hilfsmittel,
wie Federn u. dgl., die sich beispielsweise an der Achse 2 und am Schwingglied 5
abstützen, den praktischen Bedürfnissen angepaßt werden.
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In analoger Weise kann die Erfindung auch zum Abtasten und/oder Anzeigen
der Dreh-oder Bewegungsrichtung von anderen Gegen ständen oder Maschinenteilen,
beispielsweise mit ebener Auflagefläche für die Schlepprolle 4, benutzt werden.
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PATENTANSPROCHE: I. Drehrichtungsanzeiger für Wellen, insbesondere
für Schifiswellen, gekennzeichnet durch eine auf der Welle aufliegende, an einer
frei drehbaren Achse angelenkte Schlepprolle.