Zentrifugalgeschwindigkeitsmesser oder -regler
Die Erfindung betrifft
einen elektrischen Zentrifugalgeschwindigkeitsmesser oder -regler. Um unabhängig
von unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte zu verschiebenden Kontakten zu sein,
werden die Gewichte bei dem Gerät nach der Erfindung in bekannter Weise an einseiteig
fest eingespannten biegsamen Armen befestigt und erfidungsgemäß anf diesen biegsamen
Armen dlruck- bzw. zugempfindliche, eine elektrische Spannung oder Widerstandsänderung
abgebende Elemente angeordnet.Centrifugal speedometer or regulator
The invention relates to
an electric centrifugal speedometer or governor. To be independent
from being under the influence of centrifugal forces to be displaced contacts,
are the weights in the device according to the invention in a known manner on one side
firmly clamped flexible arms attached and according to the invention at this flexible
Poor pressure or tension-sensitive, an electrical voltage or change in resistance
donating elements arranged.
Ferner ist, wie auch bekannt ist, ein mitumlaufender, konvex gewölbter
Schmiegekörper vorgesehen, gegen welche sich beim Umlaufen die biegsamen Tragarme
der Gewichte anlegen. Mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit nimmt die Länge der
zum Anliegen kommenden Teile der Tragarme zu, und man hat es mit der Krümmung weitgehend
in der Hand, welche Durchbiegung man diesen Arme aufzwingen will. Das hängt bei
der Anwendung druck- oder zugempfindlicher Elemente im Sinne der Erfindung von deren
Empfindlichkeit ab. Zu einer besonders einfachen und wirkungsvollen Anordnung gelangt
man, wenn auf den biegsamen Armen streifenförmige Widerstandsgeber befestigt sind,
die, beispielsweise im wesentlichen ans einer Schicht aus feinverteiltem Graphit
bestehend, unter der Wirkung ihrer Durchbiegung ihren Widerstand ändern. Da es sich
hierbei um langgestreckte Elemente handelt, kann man mit ihnen besonders gut durch
die Formgebung des mitumlaufenden Schmiegekörpers eine proportionale Abhängigkeit
zwischen der Umlaufgeschwindigkeit und den Widerstandswerten erzielen. Zu einer
besonders exakten Linearität dieser Funktion gelangt man, wenn man den
mitumlaufenden
Körper nach einer Kurve krümmt oder wölbt, deren Krümmungsradius jeweils an der
Endstelle der Berührung mit dem biegsamen Tragarm mindestens annähernd proportional
der dritten Potenz der freien Länge des biegsamen Armes ist.Furthermore, as is also known, there is a rotating, convexly curved one
Oscillating body is provided against which the flexible support arms are rotated
of the weights. With increasing rotational speed, the length of the
parts of the support arms that come to concern, and one has to deal with the curvature to a large extent
in the hand, which deflection you want to force on these arms. That is attached
the use of pressure or tension sensitive elements within the meaning of the invention of their
Sensitivity. Arrived at a particularly simple and effective arrangement
if strip-shaped resistance transducers are attached to the flexible arms,
which, for example, essentially on a layer of finely divided graphite
consisting, change their resistance under the effect of their deflection. Since it is
This is about elongated elements, you can get through with them particularly well
the shape of the rotating oscillating body has a proportional dependency
between the speed of rotation and the resistance values. To a
Particularly exact linearity of this function can be achieved if one uses the
circulating
Body bends or bulges according to a curve, whose radius of curvature is in each case at the
End point of contact with the flexible support arm at least approximately proportionally
is the cube of the free length of the flexible arm.
Als freie Länge wird hier der Teil des Tragarmes bezeichnet, welcher
nich nicht dem Schmiegekörper anliegt.The part of the support arm is referred to here as the free length which
does not touch the oscillating body.
Der mitumlaufende Schmiegekörper kann als Hohlkörper mit entsprechend
gewolbter Innenfläche ausgebildet sein. Zu einer noch einfacheren Lösung gelangt
man jedoch, wenn man den Schmiegekörper aus zwei diametral zueinander angeordneten
biegeelastischen Streifen bildet deren Breite und Stärke von der Einspannstelle
aus derart linear abnimmt, daß die Spitze des Streifens mit der Stelle der Berührungs
mit dem Zentrifugalgewicht zusammenfällt. Wenn man einen derartigen, an seinem starken
Ende fest eingespannten Streifen durch Belastung an seinem dünnen ende durchbiegt,
so erhält man mit größer Annäherung eine Kurve, die der oben angegebenen Beziehung
hehorcht. Mittels einer am schwachen Ende eines solchen Streifens angetrachten Vorrichtung
läßt sich also auf einfache Weise die richtige Krümmung einstellen. Einer besonders
sorgfältigen und genauen Bearbeitung wie im Falle eines geschlossenen Umdrehungskörpers
bedarf es im diesem Falle also nicht. The rotating oscillating body can be used as a hollow body with accordingly
be formed curved inner surface. Arrived at an even simpler solution
However, if you have the oscillating body from two diametrically arranged
Flexibly elastic strips form their width and strength from the clamping point
from decreases linearly in such a way that the tip of the strip with the point of contact
coincides with the centrifugal weight. If you have such a strong one
The end of the firmly clamped strip deflects at its thin end due to stress,
so with a closer approximation one obtains a curve that corresponds to the relationship given above
listen. By means of a device viewed at the weak end of such a strip
the correct curvature can therefore be set in a simple manner. One special
careful and precise machining as in the case of a closed body of revolution
it is not necessary in this case.
Das Wesen der Erfindung sei im folgenden an Hand der Figuren näher
erläutert. The essence of the invention is explained in more detail below with reference to the figures
explained.
Fig. 1 zeigt ein zu Meß- oder Regelzwecken geeignetes Gerät im Schnitt.
An einem mit der Welle 1 umlaufenden Querarm 2 sind, an ihrem an ihrem oberen Ende
fest eingespannt, zwei biegsame Tragarme befestigt, die an ihrem unteren Ende die
Gewichte 3 und 4 tragen. Mit dem Querarm 2 umlaufend sinc zwei aus Isoliermaterial
bestehende Kurvenstücke 5 und 6 vorgesehen, die mit ihern unteren Enden an einem
ebenfalls mitumlaufenden Querarm 7 festgeschraubt sein können. An Stelle der Kurvenstücke
5 und 6 kann auch ein geschlossener Umdrehungskörper mit der gleichen konvexen inneren
Wölbung vorgesehen sein. Auf den biegsamen Tragarmen sind je zwei druck- und zugempfindliche
Widerstandsstreifen EF und GH befestigt, die durch geeignete Verbindung miteinander
zu einer Widerstandsbrücke zusammengeschaltet sind. Die Schaltung ist aus der schematischen
Darstellung der Fig. 2 ersichtlich. Die Zuleitungen zu den Widerstandsstreifen sind
mit Schleifringen e, f, g, h verbunden, die ihrerseits mit der Spannungsquelle 9
und dem Meßinstrument 10 zusammengeschaltet sind. Versetzt man das Gerät mit der
Welle 1 in Umdrehung, so sind die Arme mit den Gewichten 3 und 4 bestrebt, nach
außen auszuschwenken; sie legen sich hierbei gegen die gewölbte Fläche der Kurvenstücke
5 und 6 an, und zwar über eine je größere Länge, je höher die Umlaufgeschwindigkeit
ist. Durch geeignete Wahl der Kurvenform wird die durch die Biegung verursachte
Widerstandsänderung in den Widerstandsstreifen über einen hinreichend großen Arbeitsbereich
proportional zu der zu messenden Winkelgeschwindigkeit gemacht. Fig. 1 shows a suitable for measuring or control purposes device in section.
Are on a transverse arm 2 rotating with the shaft 1, at its upper end
firmly clamped, two flexible support arms attached, which at their lower end the
Carry weights 3 and 4. With the transverse arm 2, there are two made of insulating material
existing curve pieces 5 and 6 provided with their lower ends on a
can also be screwed with the rotating cross arm 7. Instead of the curve pieces
5 and 6 can also be a closed body of revolution with the same convex inner
Curvature may be provided. On the flexible support arms there are two pressure-sensitive and two tension-sensitive
Resistance strips EF and GH attached by suitable connection to each other
are interconnected to form a resistor bridge. The circuit is from the schematic
Representation of FIG. 2 can be seen. The leads to the resistance strips are
connected to slip rings e, f, g, h, which in turn are connected to the voltage source 9
and the measuring instrument 10 are interconnected. If you move the device with the
Shaft 1 in rotation, so the arms with weights 3 and 4 strive to
swivel out on the outside; they lie against the curved surface of the curve pieces
5 and 6, the greater the length, the higher the speed of rotation
is. A suitable choice of the shape of the curve becomes that caused by the bend
Change in resistance in the resistance strips over a sufficiently large working range
made proportional to the angular velocity to be measured.
Fig. 3 zeigt einen Teil der Anordnung nach Fig. 1 im Schnitt nach
der Linie C-D. Wie ersichtlich, ist in dem Kurvenstück 5 und entsprechend auch in
dem Kurvenstück 6 eine Nut 19 vorgesehen, die den jeweils äußeren. Widerstandsstreifen
ohne Druck aufnimmt. Fig. 3 shows part of the arrangement according to FIG. 1 in section
the line C-D. As can be seen, is in the curve piece 5 and accordingly also in
the curve piece 6 a groove 19 is provided, which each outer. Resistance strips
picks up without pressure.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung biegeelastischer
Streifen 11,12 an Stelle der starren Kurvenstücke 5 und 6, und zwar ist der Streifen
11 mit der Öse 13 gestreckt dargestellt, während der Streifen 12 durchgebogen mit
der Klemmvorrichtung 15, 16, beispielsweise einer Schraubenmutter, an einer Schiene
17 festgespannt ist. Der biegsame Tragerm mit dem Zentrifugalgewicht 18 ist in der
Ruhelage dargestellt. Mit zunehmender Geschwindigkeit legt sich dieser mehr und
mehr der inneren Wölbung des Streifens I2 an. Fig. 4 shows a schematic representation of the application of flexurally elastic
Strips 11, 12 instead of the rigid curve pieces 5 and 6, namely the strip
11 shown with the eyelet 13 stretched, while the strip 12 is bent with
the clamping device 15, 16, for example a screw nut, on a rail
17 is clamped. The flexible Tragerm with the centrifugal weight 18 is in the
Rest position shown. With increasing speed this settles more and
more of the inner curvature of the strip I2.
Fig. 5 zeigt eine Einzelansicht eines Streifens 12 mit der Öse 15.
Der mittlere Teil ist in Form einer dreickeigen Nut 19, deren Spitze mit der des
Streifens zusammenfällt, ausgehöhlt, so daß der äußere Widerstansstreifen in der
Nut seine Aufnahme findet, während die Seitenteile des biegsamen Tragarmes gegen
die Randteile 20 zu liegen kommen. 5 shows a detailed view of a strip 12 with the eyelet 15.
The middle part is in the form of a triangular groove 19, the tip of which with that of the
Strip collapses, hollowed out, so that the outer resistance strip in the
Groove finds its inclusion, while the side parts of the flexible support arm against
the edge parts 20 come to rest.